CN101598768A - 蓄电池在线容量远程检测方法及所用检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄电池在线容量远程检测装置，包括检测中心平台组件(3)，至少一个的检测终端组件(1)和与检测终端组件(1)相一一对应的接触器(2)；每个检测终端组件(1)包括分别与电源模块(17)相连的驱动电路(11)、ARM处理器(13)、A/D检测采样模块(14)、数据存储器(16)和停电检测模块(18)；检测中心平台组件(3)包括分别与数据库模块(32)相连的检测管理模块(31)和网络接入模块(34)。本发明还同时公开了利用上述检测装置进行的蓄电池在线容量远程检测方法。使用本发明的方法能快速、正确、方便地找到蓄电池组中的落后电池。

Description

蓄电池在线容量远程检测方法及所用检测装置

技术领域

本发明涉及一种蓄电池在线容量远程检测方法及所用检测装置。

背景技术

当前多数移动通信基站和直放站(统称为站点)都配备了蓄电池组作为停电时的后备电源，由于蓄电池组中单体电池容量存在着不均衡性，所以蓄电池组的容量又取决于蓄电池组中落后单体电池的容量，蓄电池使用时间越长不均衡性越大，如果不能及时查出和更换蓄电池组中的落后电池，势必增大交流停电后基站或直放站的退服风险。由于基站和直放站的蓄电池组分布广、数量多，而传统的现场容量测试存在着费力耗时、测试准确度低、周期性长等缺点。该缺点具体为：当为蓄电池内阻测试时，容易导致内阻测试准确率不佳，由于没有电池容量合格值标准，操作者不能依据检测值对失效电池定位；当为恒流放电容量测试时，不但耗时费力、检测的工艺性差，还无法反映蓄电池在真实负载下的容量，难以在基站电池运行状态的巡检和普查中使用；当为现场在线容量测试时(蓄电池保持与实际工作负载的连接，并通过实际工作负载放电进行容量测试)，不但作业时间长，而且由于负载电流大小时刻在变，人工定时抄录放电电流频率太低，使测试精度大打折扣。

综上所述，传统的现场容量测试无法及时准确地发现蓄电池组中的落后电池，无法判断蓄电池组在真实负载下的容量，而且传统的人工到现场进行容量测试效率太低，对基站或直放站中大量蓄电池在现场进行放电容量测试也很不现实，如果不能及时检测出落后的单体电池，在交流停电后基站或直放站随时存在退服风险。因此，移动通信营运商迫切希望有一种蓄电池在线(蓄电池保持与实际工作负载的连接)容量远程检测的方法及检测装置，能够及时掌握各基站和直放站中蓄电池组及其各单体电池的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种蓄电池在线容量远程检测方法及所用检测装置，使用本发明的方法能快速、正确、方便地找到蓄电池组中的落后电池，从而比较准确地获知蓄电池组的在线容量；利于及时更换落后单体电池，提升蓄电池组容量，减少基站退服事故，提高设备运行质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种蓄电池在线容量远程检测装置，包括检测中心平台组件，至少一个的检测终端组件和与检测终端组件相一一对应的接触器；

每个检测终端组件包括分别与电源模块相连的驱动电路、ARM处理器、A/D检测采样模块、数据存储器和停电检测模块，ARM处理器分别与驱动电路、A/D检测采样模块、数据存储器和停电检测模块相连；每个检测终端组件还包括内含SIM卡的通信模块或者E1/以太网接口模块；通信模块分别与电源模块和ARM处理器相连，或者E1/以太网接口模块分别与电源模块和ARM处理器相连；

检测中心平台组件包括分别与数据库模块相连的检测管理模块和网络接入模块；

网络接入模块分别通过移动通信网络与每个通信模块相连；或者网络接入模块通过E1传输网与每个E1/以太网接口模块相连。

作为本发明的蓄电池在线容量远程检测装置的改进：检测中心平台组件还包括与数据库模块相连的SP短信接入模块，SP短信接入模块通过移动通信网络与每个通信模块相连。

作为本发明的蓄电池在线容量远程检测装置的进一步改进：每个检测终端组件还包括看门狗模块，看门狗模块分别与电源模块和ARM处理器相连。

本发明还同时提供了一种利用上述检测装置进行的蓄电池在线容量远程检测方法，每一检测站点的工作内容包括以下步骤：

1)、通过信息输入和显示设备向检测管理模块发出检测指令，该检测指令包括设定需要检测的检测站点范围和相对应的蓄电池组的放电终止电压门限值和蓄电池组中的单体电池放电终止电压门限值；数据库模块将上述检测指令向对应的检测终端组件进行发送；

2)、检测终端组件内的ARM处理器将关于蓄电池组的放电检测终止电压门限值或该蓄电池组中的单体电池放电检测终止电压门限值的内容存储在数据存储器内；同时，ARM处理器命令驱动电路使接触器断开，蓄电池组通过开关电源/UPS电源对站点负载进行纯放电；蓄电池组也通过开关电源/UPS电源向电源模块供电；

停电检测模块将切断市电的信息传递至ARM处理器，ARM处理器命令A/D检测采样模块通过电流采样器对蓄电池组进行电流检测采样，同时，ARM处理器通过A/D检测采样模块对蓄电池组的放电电压及其蓄电池组中各单体电池的放电电压进行检测采样；所得的检测采样数据存入数据存储器内；ARM处理器还将上述切断市电和开始容量检测的信息传递至数据库模块；

ARM处理器将每次的检测采样数据与数据存储器内存储的蓄电池组的放电检测终止电压门限值和该蓄电池组中的单个电池放电检测终止电压门限值进行对比；当蓄电池组的输出电压≤蓄电池组的放电检测终止门限值时，或者当蓄电池组中单体电池的输出电压≤蓄电池组中的单体电池放电检测终止电压门限值时；进入步骤3)；

3)、ARM处理器通过驱动电路控制接触器合闸，从而使蓄电池组恢复充电；同时，ARM处理器命令停止对蓄电池组和其各单体电池的检测；ARM处理器将上述合闸和停止检测的信息传递至数据库模块；

ARM处理器调取保存在数据存储器中的检测数据，传递至数据库模块32；

4)、上述检测及数据传输完成后，数据库模块负责计算蓄电池组和其各单体电池的在线容量值。

作为本发明的蓄电池在线容量远程检测方法的改进：步骤1)的检测指令还包括限定放电检测终止时间；

步骤2)中：当放电检测时间到达设定的放电检测终止时间，进入步骤3)。

步骤4)中：数据库模块还负责估算蓄电池组或其各单体电池在对站点负载进行供电或放电的时间长度。

本发明还同时提供了另一种利用上述检测装置进行的蓄电池在线容量远程检测方法：每一检测站点的工作内容包括以下步骤：

1)、通过信息输入和显示设备向检测管理模块发出数据即时查询指令，该数据即时查询指令包括设定需要检测的检测站点范围；

2)、数据库模块将上述数据即时查询指令发送给对应的检测终端组件，

3)、检测终端组件内的ARM处理器通过A/D检测采样模块和电流采样器对蓄电池组进行电流检测采样，同时，ARM处理器通过A/D检测采样模块，对蓄电池组的放电电压及其蓄电池组中各单体电池的放电电压进行检测采样；所得的检测数据实时传递至数据库模块。

本发明的蓄电池在线容量远程检测装置属于移动通信领域的辅助产品。检测前，检测中心平台组件通过移动通信网络(本文以GSM网络为例，它也适合CDMA、3G或4G等无线通信网络)以短信方式或通过E1传输网及站点E1传输通道(协议转换和转接设备等)以数据方式设置对应检测终端组件的放电检测终止电压门限值(一般分别设置为略高于蓄电池组放电电压极限值和各单体电池放电电压极限值，这种设置一般用于蓄电池组的在线全容量测试)，或者设置蓄电池组的检测终止时间长度(这种设置一般用于蓄电池组在线容量的快捷检测和落后单体电池的查找)。当需要检测某蓄电池组容量时，检测中心平台组件通过移动通信网络以短信方式或通过F1传输网及站点E1通道以数据方式向该检测终端组件发出容量检测指令(可分为放电终止电压门限值检测指令或放电终止时间检测指令)，检测终端组件收到检测指令后，控制接触器切断开关电源或UPS电源的市电接入，从而实现开关电源或UPS电源停止对蓄电池组的充电，使蓄电池组通过开关电源或UPS电源对工作负载(基站或直放站等)进行供电(放电)，同时检测终端组件开始不断地测试采集(如，每秒采集1次)蓄电池组的放电电流、电压及其各单体电池的放电电压值。

当蓄电池组或某个单体电池的输出电压等于设定值，或者到达设定的检测时间长度时，检测终端组件会自动控制接触器合闸恢复开关电源或UPS电源对蓄电池组的充电，同时终止蓄电池组的在线检测，并把终止检测的信息通过移动通信网络以短信方式上传到检测中心平台组件；然后检测终端组件通过移动通信网络与检测中心平台组件建立GPRS/Edge数据传输通道(也可在检测中长期建立或定时建立GPRS/Edge数据传输通道，实现检测数据实时回传到检测中心平台组件或定时回传到检测中心平台组件)，把采集到的数据经压缩后上传到检测中心平台组件(如果是放电终止时间检测，当检测时间还没有到达设定时长，而蓄电池组或某个单体电池的放电电压已到达设定的终止电压门限值时，检测终端组件也会提前终止检测，并执行上述程序和数据上传，同时发出告警信息)。

如果当检测终端组件与检测中心平台组件之间以E1传输网作为通信连接时，检测终端组件测试采集到的蓄电池组放电电流、电压及其各单体电池的放电电压值，是实时通过E1传输网上传到检测中心平台组件的(如果是放电终止时间检测，提前终止检测条件同上)。

上述检测及数据传输完成后，由检测中心平台组件把收到的检测数据换算成蓄电池组的在线容量，并把蓄电池放电过程中的电压电流变化情况、最终容量和放电测试终止电压值存入数据库模块，在检测中心平台组件中作不同形式的统计分析和显示(如，对测试过程中的放电电流走势曲线或者各单体电池放电测试终止时的电压值进行图形化显示)。当某单体电池容量太低或蓄电池组容量太低时，发出告警信息，为蓄电池组维护提供及时可靠的依据。

如果需要知道某蓄电池组及其各单体电池的即时输出电流和电压，检测中心平台组件可通过移动通信网络以短信方式，或者通过F1传输网及基站E1通道(协议转换和转接设备等)以数据方式向对应的检测终端组件发查询指令，检测终端组件收到该指令后，立即把蓄电池组及各单体电池当时实测的输出电流和电压值回传到检测中心平台组件。

综上所述，本发明可作为移动通信远端设备(基站、直放站等)和其它领域远端设备中蓄电池容量检测的主要手段，大大提高了检测频率及效率，利于及时发现落后单体电池和蓄电池组的容量问题，使蓄电池得到及时准确的维护或更换，降低了蓄电池损坏率和维护成本，从而更好地保障了移动通信设备在停电时的运行。本发明也可用于电力变电所等其它领域的蓄电池检测。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的蓄电池在线容量远程检测装置的拓朴图；

图2是图1中的检测终端组件1的一种结构示意图；

图3是图1中的检测中心平台组件3的一种结构示意图；

图4是图2和图3结合后的实际使用状态示意图；

图5是图1中的检测终端组件1的另一种结构示意图；

图6是图1中的检测中心平台组件3的另一种结构示意图；

图7是图5和图6结合后的实际使用状态示意图；

图8是蓄电池组或单体电池放电电压典型曲线图。

具体实施方式

实施例1、图1、图2和图3结合给出了一种蓄电池在线容量远程检测装置，包括检测中心平台组件3，诸多的检测终端组件1(在本实施例中为3个)以及与检测终端组件1的数量相一一对应的接触器2。

每个检测终端组件1包括分别与电源模块17相连的驱动电路11、看门狗模块12、ARM处理器13、A/D检测采样模块14、F1/以太网接口模块15、数据存储器16和停电检测模块18；为了图面的清晰，在图2中省略了上述连接关系。ARM处理器13(MCU)分别与驱动电路11、看门狗模块12、A/D检测采样模块14、F1/以太网接口模块15、数据存储器16和停电检测模块18相连。驱动电路11与每个接触器2相连。

检测中心平台组件3包括检测管理模块31、数据库模块32和网络接入模块34；检测管理模块31和网络接入模块34分别与数据库模块32相连。

网络接入模块34依次通过E1传输网及站点E1传输通道(协议转换和转接设备等)与E1/以太网接口模块15相连。

在本发明中，E1/以太网接口模块15是指可根据现场接口条件进行选择E1接口模块或者以太网接口模块。

对实施例1中的上述各个零部件的功能和作用分别表述如下：

1、检测终端组件1中各个零部件的功能和作用：

1)ARM处理器13(MCU)：

用于控制程序运行、E1/以太网接口模块15的各种接口协议。

2)驱动电路11：

用于对接触器2进行断开和合闸(接通)的控制，实现接触器2对市电接入开关电源或UPS电源的通断控制，从而实现对蓄电池组200的充放电控制。

3)数据存储器16：

负责将采集来的蓄电池组200的电压、电流，各单体电池的电压和采集时间等数据进行存储。

4)电源模块17：

负责给驱动电路11、看门狗模块12、ARM处理器13、A/D检测采样模块14、E1/以太网接口模块15、数据存储器16、停电检测模块18提供电源。

5)看门狗模块12：

当检测终端组件1上电后，看门狗模块12会给ARM处理器13一个复位信号；当ARM处理器13在一定的时间内不对看门狗模块12操作时，看门狗模块12将对ARM处理器13进行复位，使之从程序初始开始重新运行。

6)F1/以太网接口模块15：

负责数据传输、信息接收和指令传送。

7)A/D检测采样模块14：

负责把模拟量数据转换为数字量，用于对蓄电池组200放电电流、电压和电池单体电压的采样。

8)停电检测模块18：

负责检测交流市电是否存在，用于判断外部环境是否停电和接触器是否断开；即用于判断是否有市电输入给开关电源/UPS电源4。

2、检测中心平台组件3中各个模块的功能和作用：

1)检测管理模块31：

设置各种用于管理检测终端组件1用的信息，例如：通信号码(每个检测终端组件1都有一个特定的手机号码)、电压门限值或放电时长等；进行检测管理和告警管理，查看各种检测数据等。

2)数据库模块32：

其是系统数据交换与存储的核心，所有的检测命令及接收到的检测数据和告警信息等均存储在数据库模块32内，并由数据库模块32进行关键性的信息处理转换。

3)网络接入模块34：

负责与E1传输网络的连接，接受来自检测终端组件1的检测数据和向检测终端组件1发送指令等。并完成对数据的验证、解压及存入数据库模块32。

实施例2、图1、图5和图6结合给出了另一种蓄电池在线容量远程检测装置，包括检测中心平台组件3，诸多的检测终端组件1(在本实施例中为3个)以及与检测终端组件1的数量相一一对应的接触器2。

每个检测终端组件1中取消E1/以太网接口模块15，并以内含SIM卡102的通信模块10作替代；该通信模块10分别电源模块17和ARM处理器13相连，且天线101与通信模块10相连。检测终端组件1的其余内容同实施例1。

检测中心平台组件3包括检测管理模块31、数据库模块32、SP短信接入模块33和网络接入模块34；检测管理模块31、SP短信接入模块33和网络接入模块34分别与数据库模块32相连。

SP短信接入模块33依次通过SP短信网关、移动通信网络、天线101与通信模块10实现无线相连；

网络接入模块34依次通过GPRS网关、移动通信网络、天线101与通信模块10实现无线相连。

对实施例2中的上述各个零部件的功能和作用分别表述如下：

1、检测终端组件1中各个零部件的功能和作用：

1)ARM处理器13：

用于控制程序运行、通信模块10的接口协议。

2)电源模块17：

负责给驱动电路11、看门狗模块12、ARM处理器13、A/D检测采样模块14、数据存储器16、停电检测模块18和通信模块10提供电源。

3)通信模块10：

负责将数据通过移动通信无线网络传送和短信收发。

4)看门狗模块12：

当检测终端组件1上电后，看门狗模块12会给ARM处理器13一个复位信号；当ARM处理器13在一定的时间内不对看门狗模块12操作时，看门狗模块12将对ARM处理器13进行复位，使之从程序初始开始重新运行。

5)、其余零部件的功能和作用同实施例1。

2、检测中心平台组件3中各个模块的功能和作用：

1)SP短信接入模块33：

当通信模块10与检测中心平台组件3通信时，其负责与移动通信运营商的SP短信网关之间的接口及通信，并以短信方式接收信息和发送指令。通过SP短信网关进行短信收发，使检测中心平台组件3与众多检测终端组件1之间在大批量信息传输中不至于造成通信涌塞。

2)网络接入模块34：

负责与移动通信运营商的GPRS网关之间的接口通信和GPRS连接，接受来自检测终端组件1的检测数据。并完成对数据的验证、解压及存入数据库模块32。

3)其余零部件的功能和作用同实施例1。

实施例3、利用实施例1所示的蓄电池在线容量远程检测装置进行蓄电池在线容量远程检测的方法(如图4所示)：

每一个需要检测的站点(基站或直放站)均由蓄电池组200、开关电源/UPS电源4和站点负载400(基站或直放站等)组成，在每个检测站点配设一个检测终端组件1和一个接触器2；接触器2分别与市电供电线路100和开关电源/UPS电源4相连；蓄电池组200和站点负载400分别与开关电源/UPS电源4相连，开关电源/UPS电源4与电源模块17相连。蓄电池组200的电流输出端通过电流采样器300与A/D检测采样模块14相连，蓄电池组200中各单体电池的电压输出端分别与A/D检测采样模块14的对应端相连。检测管理模块31外接信息输入和显示设备500。

每一个需要检测的站点的工作内容可分为以下四种情况：

情况一、容量检测前，检测人员先通过信息输入和显示设备500操纵检测管理模块31，从而在检测中心平台组件3中设置每一个检测站点的检测条件(各检测终端组件1的通信号码、各检测站点中蓄电池组200及其各单体电池的放电终止电压门限值等，如果是设定放电检测时长的容量检测，则需加设放电时间长度的条件)和检测计划(如检测周期、检测站点分布范围，选择放电终止电压门限值的容量检测或选择放电检测时长的容量检测)等内容，并将这些内容存入数据库模块32。蓄电池组200的放电检测终止电压门限值设置可根据检测精度和站点设备(基站或直放站等)正常工作的需要，设为低于蓄电池组200的标称电压值或设置为低于该蓄电池组200充满电时总容量的90％时的电压值(即，放去10％容量后的电压值)至高于蓄电池组200放电终止电压极限值(拐点)以上之间的任何值。同样，蓄电池组200中单体电池的放电终止电压门限值也可根据检测精度需要，设置为低于单体电池标称电压或设置为低于该单体电池充满电时总容量的90％时的电压值(即，放去10％容量后的电压值)至高于单体电池放电终止电压极限值以上之间的任何值。蓄电池放电检测终止电压门限值越接近蓄电池放电终止电压极限值，则容量检测的精度就越高。

注：

电池标称电压：指的是在正常工作过程中表现出来的电压；

放电终止电压极限值：是指电池在放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压，其数值与放电电流有关，放电电流越大，其值越低。

情况二、设定放电终止电压门限值的容量检测：

检测中心平台组件3按情况一预先设置的检测条件和检测计划自动通过E1传输网，向检测终端组件1发出容量检测指令(该指令可以根据预设存在数据库模块32的各检测终端组件1的通信号码，同时向多台检测终端组件1发出检测指令，并同时进行容量检测，上述通信号码在该实施例中为识别号码)，检测终端组件1收到指令后，控制接触器2切断开关电源/UPS电源4的市电供应，从而实现开关电源/UPS电源4停止对蓄电池组200的充电，并使蓄电池组200通过开关电源/UPS电源4对站点负载400(基站或直放站等)进行供电(蓄电池组200放电)。

具体依次进行如下步骤：

1)、检测中心平台组件3中的数据库模块32根据情况一预先设定的检测计划把检测条件通过网络接入模块34，向对应各相关检测站点的检测终端组件1进行正确的对应性发送检测指令(通过不同检测终端组件1的通信号码来对应性发送)，指令内容为：各检测终端组件1的通信号码和限定各需要检测的站点负载400相对应的蓄电池组200的放电终止电压门限值和蓄电池组200中的单体电池放电终止电压门限值。数据库模块32将上述检测指令向对应的检测终端组件1进行正确的对应性发送。

数据库模块32将上述检测指令依次通过网络接入模块34、E1传输网、传递至对应的站点E1传输通道(协议转换和转接设备等)，然后由对应的检测终端组件1内的E1/以太网接口模块15进行接收。

2)、E1/以太网接口模块15将接收到的指令传递至ARM处理器13。ARM处理器13将关于蓄电池组200的放电检测终止电压门限值和该蓄电池组200中各单体电池的放电检测终止电压门限值的内容存储在数据存储器16内；同时，ARM处理器13命令驱动电路11使接触器2断开，这样就不再有市电供应给开关电源/UPS电源4，因此蓄电池组200通过开关电源/UPS电源4对站点负载400进行供电(放电)。蓄电池组200同时也通过开关电源/UPS电源4向电源模块17供电。

此时，停电检测模块18由于检测到没有市电进入开关电源/UPS电源4，因此就将切断市电的信息传递至ARM处理器13，ARM处理器13接到上述信息后就通过A/D检测采样模块14对蓄电池组200进行检测。ARM处理器13将上述切断市电和开始容量检测的信息，以数据方式通过E1/以太网接口模块15、站点E1传输通道、E1传输网、网络接入模块34传递至数据库模块32。数据库模块32再将上述信息传递至检测管理模块31，最终在信息输入和显示设备500上作相应的显示。

ARM处理器13通过A/D检测采样模块14和电流采样器300，按设定的检测采样频率(例如1次/秒)对蓄电池组200的输出电流进行检测采样；同时，ARM处理器13通过A/D检测采样模块14，按设定的检测采样频率(例如1次/秒)对蓄电池组200的放电电压及其蓄电池组200中各单体电池的放电电压进行检测采样。ARM处理器13将上述每次的检测采样数据存入数据存储器16内。

且ARM处理器13将上述每次的检测采样数据与数据存储器16内存储的蓄电池组200的放电检测终止电压门限值和该蓄电池组200中的单体电池放电检测终止电压门限值进行对比。当蓄电池组200的输出电压≤(低于或等于)蓄电池组200的放电检测终止门限值时，或者蓄电池组200中某个单体电池的输出电压≤(低于或等于)蓄电池组200中的单体电池放电检测终止电压门限值时；进入步骤3)；即只要满足上述任意一个条件，就进入步骤3)。

3)、ARM处理器13通过驱动电路11控制接触器2合闸，恢复对开关电源/UPS电源4的市电供电，从而使蓄电池组200恢复充电；同时，ARM处理器13停止通过A/D检测采样模块14对蓄电池组200和其各单体电池的检测。ARM处理器13依次通过E1/以太网接口模块15、站点E1传输通道、E1传输网、网络接入模块34，将上述合闸和停止检测的信息传递至数据库模块32。

ARM处理器13调取保存在数据存储器16中的检测数据(如，开始检测时间、检测结束时间、每次检测采样的蓄电池组200的输出电流和电压值，及其蓄电池组200中各单体电池放电电压值)，依次通过E1接口模块15、站点E1传输通道、E1传输网和网络接入模块34，存入数据库模块32内。

4)、上述检测及数据传输完成后，数据库模块32通过检测管理模块31，将蓄电池组200的检测过程中的放电电流、电压的走势曲线和蓄电池组200中各单体电池检测停止时的电压值等在信息输入和显示设备500中进行图表化显示，然后数据库模块32计算该蓄电池组200和其各单体电池的在线容量值，例如可采用以下方法：

把上述检测时间内的每次检测数据(蓄电池组200或各单体电池的在线放电检测电流值A)乘以每次检测的时间间隔Δt的积相加，得出该蓄电池组200或各单体电池的在线容量值为： $\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}})\mathrm{\Δt}{A}_i$

再将该蓄电池组200或各单体电池的在线容量值传递至检测管理模块31，通过信息输入和显示设备500进行显示。

另外，数据库模块32将上述容量计算值与存储在数据库模块32内部的该蓄电池组200或各单体电池的最低容量限值(该值可根据需要进行预设)进行比较，然后将上述比较信息传递至检测管理模块31，最终在信息输入和显示设备500进行显示。当容量计算值低于最低容量限值时，检测管理模块31发出告警信息，当容量计算值比较接近最低容量限值(该接近值范围可根据需要进行预设)时，检测管理模块31作出预警提示，并由检测管理模块31作相应的输出处理或显示。

蓄电池组200中容量偏低的单体电池的在线容量值也适用上述公式。

情况三、设定放电检测时长的容量检测(情况三是为提高蓄电池容量检测效率，降低基站退服风险而设定的检测方法)：

检测中心平台组件3按预先设置的检测条件和检测计划通过E1传输网向检测终端组件1发出检测时长的容量检测指令(一般设定检测时长的容量检测所需的时间要比设定电压门限值容量检测所需的时间短很多，它是一种快速近似的容量检测方法。这项检测指令也可以同时向多台检测终端组件1发出，并同时进行容量检测)，检测终端组件1收到指令后，控制接触器2切断开关电源/UPS电源4的市电供应，从而实现开关电源/UPS电源4停止对蓄电池组200的充电，并使蓄电池组200通过开关电源/UPS电源4对站点负载400(基站或直放站等)进行供电(放电)。具体依次进行如下步骤：

1)、检测中心平台组件3中的数据库模块32根据情况一预先设定的检测计划把检测条件通过网络接入模块34，向对应各相关检测站点的检测终端组件1进行正确的对应性发送检测指令(通过不同检测终端组件1的通信号码来对应性发送)，指令内容为：各检测终端组件1的通信号码和限定各需要检测的站点负载400相对应的蓄电池组200的放电终止电压门限值和蓄电池组200中的单体电池放电终止电压门限值，还包括了限定放电检测终止时间。数据库模块32将上述检测指令向对应的检测终端组件1进行正确的对应性发送。

数据库模块32将指令依次通过网络接入模块34、E1传输网、传递至对应的站点E1传输通道，然后由对应的检测终端组件1内的E1/以太网接口模块15进行接收。

2)、除同情况二的步骤2)外，进入步骤3)的条件增加一个，即当放电检测时间到达设定的放电检测终止时间，也进入步骤3)。

到达放电检测终止时间时，或者蓄电池组200或蓄电池组200中某个单体电池的放电电压提前到达相应放电检测终止电压门限值时(即还没有到达设定的放电检测时间，而蓄电池组200或某个单体电池的放电电压已到达放电检测终止电压门限值)，进入步骤3)；即只要满足上述任意一个条件，就进入步骤3)。

且ARM处理器13除了将关于蓄电池组200的放电检测终止电压门限值和该蓄电池组200中的单个电池放电检测终止电压门限值的内容存储在数据存储器16内，还将放电检测终止时间存储在数据存储器16内。

3)、同情况二的步骤3)。

4)、检测及数据传输完成后，数据库模块32通过检测管理模块31，将蓄电池组200的检测过程中的放电电流、电压的走势曲线和蓄电池组200中各单体电池检测停止时的电压值在信息输入和显示设备500中进行图表化显示，然后数据库模块32估算该蓄电池组200或其各单体电池在对该站点负载进行供电(放电)的时间长度，或估算对该站点负载进行供电的在线容量值，例如可采用以下方法进行估算(如图8所示)：

蓄电池组200或各单体电池的有效放电时间长度(T1至T3)估算：

图8为蓄电池典型的放电曲线，由图8可知，在T1至T2放电时间中，蓄电池组200或单体电池的电压下降较快，并为非线性走势；在T2至T3放电时间中蓄电池组200或单体电池的电压下降较慢，近似为线性下降走势。而且T1至T3为蓄电池组200对站点负载400的主要有效供电时间。据此规律，推出该蓄电池组200或其各单体电池在对该站点负载400进行有效供电(放电)时间长度的估算公式。

因为T1至T2的放电时间较短，电压随时间下降缺乏规律性，所以设定放电检测时间长度的容量检测的时间应大于T2，而且放电检测时间设定越长(不能超过T3)，估算的结果会越准确。假设当蓄电池放电电压值到达V时的时间为T，则，T2至T3放电时间中蓄电池电压的下降斜率的绝对值为：

|(V2-V)/(T2-T)|＝(V2-V)/(T-T2)；

如果当蓄电池组200或单体电池放电检测的电压到V时的时间为T，则该蓄电池组200或单体电池的有效放电时间T3估算公式为：

T3＝(V2-V3)(T-T2)/(V2-V)+T2；

因为T2至T3时间段内的电压下降曲线不是纯线性的，如按上述公式估算蓄电池组200或单体电池的有效放电时间T3，一般会比实际放电时间略长，所以在上述公式中减去一个常数或系数Δt估算的放电时间会更接近实际放电时间，即：

T3＝(V2-V3)(T-T2)/(V2V)+T2-Δt。

蓄电池组200或各单体电池对该站点负载进行有效供电(放电)时的容量估算为：T1(或T2)至T时间段内的平均放电流A乘有效放电时间长度T3，即，容量＝A×T3。

对比方式同情况二的步骤4)。

情况四、即时查询蓄电池组的电流电压和各单体电池的电压

检测中心平台组件3通过F1传输网向检测终端组件1发出蓄电池组200数据即时查询指令，检测终端组件1收到指令后，立即采样检测蓄电池组200的放电电流、电压和各单体电池的电压值，并通过基站E1通道及E1传输网把数据传到检测中心平台组件3。具体如下：

1)、检测人员通过信息输入和显示设备500向检测管理模块31发出检测指令，该检测指令仅仅包括被查询的检测站点范围内各对应检测终端组件1的通信号码。

2)、数据库模块32将上述数据即时查询指令向对应的检测终端组件1进行正确的对应性发送(通过不同检测终端组件1的通信号码来对应性发送)，数据库模块32将数据即时查询指令依次通过网络接入模块34、E1传输网、传递至对应的站点E1传输通道，然后进入检测终端组件1内的E1/以太网接口模块15。

3)、通过E1/以太网接口模块15将即时查询指令传递给ARM处理器13。

ARM处理器13接到上述即时查询指令后就通过A/D检测采样模块14对蓄电池组200进行检测采样(包括蓄电池组200的电流、电压和蓄电池组200中各单体电池的电压值)。上述检测采集到的实时数据和检测采样时间直接由ARM处理器13调取后，通过E1/以太网接口模块15、站点E1传输通道和E1传输网、网络接入模块34、传递至数据库模块32。数据库模块32再将上述信息传递至检测管理模块31，最终在检测管理模块31的信息输入和显示装置500上作相应的显示。

实施例4、利用实施例2所示的蓄电池在线容量远程检测装置进行蓄电池在线容量远程检测的方法(如图7所示)：

在该实施例4中，

检测中心平台组件3向检测终端组件1发出的检测或即时查询指令(短信方式)信号的传递关系改成了：数据库模块32将检测或即时查询指令信号依次通过SP短信接入模块33、SP短信网关、移动通信网络，无线传递至检测终端组件1内的天线101；天线101再将上述信号依次通过通信模块10传递至ARM处理器13。替代了实施例3中的检测中心平台组件3向检测终端组件1发出的检测或即时查询指令(数据方式)信号的传递关系(具体如下)：数据库模块32将检测或即时查询指令信号依次通过网络接入模块34、F1传输网、传递至对应的站点E1传输通道(协议转换和转接设备等)，然后由对应的检测终端组件1内的F1/以太网接口模块15进行接收，E1/以太网接口模块15再将上述信号传递至ARM处理器13。

检测终端组件1至检测中心平台组件3的信号传递关系改成了分为以下3种情况：

1、ARM处理器13将信息(包括切断市电、开始容量检测、合闸、停止检测等)以短信方式依次通过通信模块10、天线101、移动通信网络，SP短信网关、SP短信接入模块33传递至数据库模块32；

2、检测终端组件1收到即时查询指令后，将实时检测(对应实施例3中的情况四)所采集到的实时数据直接由ARM处理器13调取后，以短信方式依次通过通信模块10、天线101和移动通信网络SP短信网关、SP短信接入模块33传递至数据库模块32；

3、检测终端组件1完成(停止)检测后，ARM处理器13控制通信模块10，依次通过天线101、移动通信网络、GPRS网关和网络接入模块34建立起GPRS数据传输链路；

ARM处理器13调取保存在数据存储器16中的检测数据(如，开始检测时间、检测结束时间、每次检测采样的蓄电池组200的输出电流和电压值，及其蓄电池组200中各单体电池放电电压值)通过上述GPRS数据传输链路存入数据库模块32内。当数据传输完毕后，ARM处理器13控制通信模块10断开与网络接入模块34的GPRS连接(当然，GPRS数据传输链路也可以在开始对蓄电池组200检测时就建立，进行检测数据的实时传输，或者在对蓄电池组200检测中按定时周期建立GPRS数据传输链路，每次传输完检测数据后ARM处理器13控制通信模块10断开与网络接入模块34的GPRS连接，然后等下一次定时周期到再建立GPRS数据传输链路和数据传输，检测数据传输完毕后再次自动断开连接，周而复始，直至检测完成和数据传输完毕)。

替代了实施例3中的检测终端组件1至检测中心平台组件3的以下信号传递关系：在ARM处理器13的控制下，依次通过E1/以太网接口模块15、对应的站点E1传输通道(协议转换和转接设备等)、E1传输网、网络接入模块34传递至数据库模块32。

其余内容同实施例3。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1、一种蓄电池在线容量远程检测装置，其特征是：包括检测中心平台组件(3)，至少一个的检测终端组件(1)和与检测终端组件(1)相一一对应的接触器(2)；

所述每个检测终端组件(1)包括分别与电源模块(17)相连的驱动电路(11)、ARM处理器(13)、A/D检测采样模块(14)、数据存储器(16)和停电检测模块(18)，ARM处理器(13)分别与驱动电路(11)、A/D检测采样模块(14)、数据存储器(16)和停电检测模块(18)相连；所述每个检测终端组件(1)还包括内含SIM卡(102)的通信模块(10)或者E1/以太网接口模块(15)；通信模块(10)分别与电源模块(17)和ARM处理器(13)相连，或者E1/以太网接口模块(15)分别与电源模块(17)和ARM处理器(13)相连；

检测中心平台组件(3)包括分别与数据库模块(32)相连的检测管理模块(31)和网络接入模块(34)；

网络接入模块(34)分别通过移动通信网络与每个通信模块(10)相连；或者网络接入模块(34)通过E1传输网与每个E1/以太网接口模块(15)相连。

2、根据权利要求1所述的一种蓄电池在线容量远程检测装置，其特征是：所述检测中心平台组件(3)还包括与数据库模块(32)相连的SP短信接入模块(33)，所述SP短信接入模块(33)通过移动通信网络与每个通信模块(10)相连。

3、根据权利要求1或2所述的一种蓄电池在线容量远程检测装置，其特征是：所述每个检测终端组件(1)还包括看门狗模块(12)，所述看门狗模块(12)分别与电源模块(17)和ARM处理器(13)相连。

4、利用如权利要求1、2或3所述检测装置进行的蓄电池在线容量远程检测方法，其特征是：每一检测站点的工作内容包括以下步骤：

1)、通过信息输入和显示设备(500)向检测管理模块(31)发出检测指令，该检测指令包括设定需要检测的检测站点范围和相对应的蓄电池组(200)的放电终止电压门限值和蓄电池组(200)中的单体电池放电终止电压门限值；数据库模块(32)将上述检测指令向对应的检测终端组件(1)进行发送；

2)、检测终端组件(1)内的ARM处理器(13)将关于蓄电池组(200)的放电检测终止电压门限值或该蓄电池组(200)中的单体电池放电检测终止电压门限值的内容存储在数据存储器(16)内；同时，ARM处理器(13)命令驱动电路(11)使接触器(2)断开，蓄电池组(200)通过开关电源/UPS电源(4)对站点负载(400)进行纯放电；蓄电池组(200)也通过开关电源/UPS电源(4)向电源模块(17)供电；

停电检测模块(18)将切断市电的信息传递至ARM处理器(13)，ARM处理器(13)命令A/D检测采样模块(14)通过电流采样器(300)对蓄电池组(200)进行电流检测采样，同时，ARM处理器(13)通过A/D检测采样模块(14)对蓄电池组(200)的放电电压及其蓄电池组(200)中各单体电池的放电电压进行检测采样；所得的检测采样数据存入数据存储器(16)内；ARM处理器(13)还将上述切断市电和开始容量检测的信息传递至数据库模块(32)；

ARM处理器(13)将每次的检测采样数据与数据存储器(16)内存储的蓄电池组(200)的放电检测终止电压门限值和该蓄电池组(200)中的单个电池放电检测终止电压门限值进行对比；当蓄电池组(200)的输出电压≤蓄电池组(200)的放电检测终止门限值时，或者当蓄电池组(200)中单体电池的输出电压≤蓄电池组(200)中的单体电池放电检测终止电压门限值时；进入步骤3)；

3)、ARM处理器(13)通过驱动电路(11)控制接触器(2)合闸，从而使蓄电池组(200)恢复充电；同时，ARM处理器(13)命令停止对蓄电池组(200)和其各单体电池的检测；ARM处理器(13)将上述合闸和停止检测的信息传递至数据库模块(32)；

ARM处理器(13)调取保存在数据存储器(16)中的检测数据，传递至数据库模块32；

4)、上述检测及数据传输完成后，数据库模块(32)负责计算蓄电池组(200)和其各单体电池的在线容量值。

5、根据权利要求4所述的蓄电池在线容量远程检测方法，其特征是：所述步骤1)的检测指令还包括限定放电检测终止时间；

步骤2)中：当放电检测时间到达设定的放电检测终止时间，进入步骤3)。

步骤4)中：数据库模块(32)还负责估算蓄电池组(200)或其各单体电池在对站点负载(400)进行供电或放电的时间长度。

6、利用如权利要求1、2或3所述检测装置进行的蓄电池在线容量远程检测方法，其特征是：每一检测站点的工作内容包括以下步骤：

1)、通过信息输入和显示设备(500)向检测管理模块(31)发出数据即时查询指令，该数据即时查询指令包括设定需要检测的检测站点范围；

2)、数据库模块(32)将上述数据即时查询指令发送给对应的检测终端组件(1)，

3)、检测终端组件(1)内的ARM处理器(13)通过A/D检测采样模块(14)和电流采样器(300)对蓄电池组(200)进行电流检测采样，同时，ARM处理器(13)通过A/D检测采样模块(14)，对蓄电池组(200)的放电电压及其蓄电池组(200)中各单体电池的放电电压进行检测采样；所得的检测数据实时传递至数据库模块(32)。

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