CN201344968Y - 多路蓄电池内阻在线智能巡检仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多路蓄电池内阻在线智能巡检仪；多路蓄电池内阻在线智能巡检仪含有电流工作模块、辅助电源、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块、中央处理模块、输入/输出模块、电源控制模块、电池切换模块、光电隔离模块和继电器控制模块，电压测量模块以及电流工作模块与辅助电源串联后通过电池切换模块并接在被测蓄电池的正、负极两端，继电器控制模块含有主接口板电路和与其连接的次接口板电路、继电器驱动单元电路，中央处理模块通过光电隔离模块与主接口板电路连接，主、次接口板电路的输出端与继电器驱动单元电路连接；本实用新型提供了一种测量精度高、抗干扰能力强、操作方便、功能强的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪。

Description

多路蓄电池内阻在线智能巡检仪

(一)、技术领域：

本实用新型涉及一种蓄电池的检测设备，特别是涉及一种多路蓄电池内阻在线智能巡检仪。

(二)、背景技术：

在发电、供电、通信等领域均采用串联的VRLA(阀控密封铅酸)蓄电池组作为备用电源的电池，当交流供电电源发生故障时，备用电源必须立即提供不间断的电源供应，保障整个系统的正常运行，因此，如何判断蓄电池组供电能力的好坏对上述领域的可靠性和安全性来说特别重要；由于VRLA蓄电池是全密封的，无法用直观的方法对其内部材料进行检验，而通过检测蓄电池的内阻可以较好地判断其供电能力，一般认为，蓄电池的内阻大于本组蓄电池内阻值平均值的25％时，其供电能力已下降，需重点监测，如果大于50％时，其供电能力已不可靠，需替换下来，因蓄电池的内阻极小，如常用的100～4000安时的VRLA蓄电池的内阻值范围大约在1.5～0.06毫欧姆左右，并且备用电源的蓄电池平时处于浮充电状态下，充电机整流电路提供的充电电流给蓄电池两端叠加了很大的干扰信号，而在备用电源中为了绝对保证其可靠性，不能断开电池连线来测量电阻，只能在蓄电池浮充电的强干扰环境下进行在线电阻测量，这就为蓄电池的供电能力检测带来了很大难题。

专利申请号为200710054396.8的专利文献公开了一种蓄电池内阻在线测量仪，该测量仪测量精度高、抗干扰能力强，但它一次只能检测一只蓄电池，而实际应用中通常要检测几十只蓄电池，用该测量仪检测时，每检测一只蓄电池就需要更换一次接线，操作起来非常麻烦。

(三)、实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种测量精度高、抗干扰能力强、操作方便、功能强的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪。

本实用新型的技术方案：

一种多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，含有电流工作模块、辅助电源、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块、中央处理模块、输入/输出模块、电源控制模块、电池切换模块、光电隔离模块和继电器控制模块，电流工作模块与辅助电源串联后通过电池切换模块并接在被测蓄电池的正、负极两端，电压测量模块的两个检测端通过电池切换模块也并接在被测蓄电池的正、负极两端，电流工作模块和电压测量模块的输出端与模数转换模块的模数转换输入口连接，中央处理模块通过其输入/输出口与模数转换模块和信号发生模块连接，信号发生模块的输出端与电流工作模块中的负载电路的输入端连接，中央处理模块直接或者通过光电隔离模块或者两者同时与输入/输出模块连接，继电器控制模块含有主接口板电路和一定个数的继电器驱动单元电路，中央处理模块通过光电隔离模块与主接口板电路连接，主接口板电路的输出口与继电器驱动单元电路的输入口和电源控制模块的输入口连接。

继电器控制模块还含有一定个数的次接口板电路，主接口板电路的控制口与次接口板电路连接，次接口板电路的输出口与继电器驱动单元电路的输入口连接，电源控制模块为电流工作模块、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块、中央处理模块、输入/输出模块、电池切换模块、光电隔离模块和继电器控制模块提供电源。

电池切换模块含有一定个数的切换继电器，切换继电器的个数为被测蓄电池的个数的n倍，n为大于等于1的自然数；电压测量模块的两个检测端E和F分别通过切换继电器的触点或串联的切换继电器的触点与每一个被测蓄电池的正、负极连接；电流工作模块与辅助电源串联后的两个检测端C和D分别通过切换继电器的触点或串联的切换继电器的触点与每一个被测蓄电池的正极或者前一个被测蓄电池的负极、每一个被测蓄电池的负极连接；切换继电器的驱动线圈与所述继电器驱动单元电路中的三极管的集电极连接，继电器驱动单元电路的个数与被测蓄电池的个数相同；被测蓄电池的个数根据使用的场合不同而不同，分别为：通信部门一般为24只左右，发电、配电部门一般为110只左右或55只左右，本多路蓄电池内阻在线智能巡检仪可测量多达112只蓄电池，足以涵盖以上各使用部门的测量需求。

输入/输出模块含有打印机接口、RS232串口转换器、RS232串行接口、U盘读写模块及接口，RS232串口转换器的串行转换出口与RS232串行接口连接，光电隔离模块含有光电耦合器、逻辑门电路或可编程逻辑门阵列，逻辑门电路含有与门、与非门、或非门、非门，中央处理模块中微处理器IC51的串行口和两个输出口通过光电耦合器分别与逻辑门电路或可编程逻辑门阵列的串行转换入口和两个输入口一端连接，逻辑门电路或可编程逻辑门阵列的四个串行转换出口分别与主接口板电路的串行入口、打印机接口、RS232串口转换器的串行转换入口、U盘读写模块及接口连接。

输入/输出模块还含有LCD显示器和键盘，LCD显示器和键盘直接与微处理器IC51的输入/输出口连接；主接口板含有微处理器U1和一定个数的检测路数设置开关，检测路数设置开关与微处理器U1的输入口连接，微处理器U1的输出口与继电器驱动单元电路的输入口连接，所述次接口板电路含有译码器U23、译码器U24和一定个数的板号设置开关，板号设置开关一端与译码器U24的输出端连接，另一端与译码器U23的使能端连接，译码器U23的输出端与继电器驱动单元电路的输入口连接，微处理器U1的输出口与译码器U23和译码器U24的输入端连接；所述电源控制模块含有可充电电池A和B、直流稳压电源A和B、电源控制电路和稳压器，电源控制电路含有三极管YT1、继电器RY0、RY1、RY2、RY3、二极管和电阻，三极管YT1的基极通过电阻与微处理器U1的输出端连接，继电器RY1的驱动线圈一端与三极管YT1的集电极连接，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，继电器RY0的驱动线圈一端通过电阻接地，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，继电器RY2和RY3的驱动线圈一端通过继电器RY1的触点RY1_K2接地，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，直流稳压电源A的正电源、地和负电源分别通过继电器RY2的触点RY2_K1、继电器RY2的触点RY2_K2、继电器RY1的触点RY1_K1与可充电电池A的正电源、地和负电源连接，可充电电池A的正电源和负电源分别通过继电器RY0的触点RY0_K1和继电器RY0的触点RY0_K2与+12V和-12V连接，直流稳压电源B的电源通过继电器RY3的触点RY3_K1与可充电电池B的电源连接，直流稳压电源B的地串联限流电阻YR8后通过继电器RY3的触点RY3_K2与可充电电池B的地连接，可充电电池B的电源和地分别与辅助电源的正极和负极连接，可充电电池B的电压为6V～24V。

继电器驱动单元电路含有三极管DT1、DT2、DT3、电阻和二极管，继电器驱动单元电路的输入端通过电阻与三极管DT1的基极连接，三极管DT1的集电极通过电阻与三极管DT2和DT3的基极连接，三极管DT2和DT3的集电极与电池切换模块中的切换继电器的驱动线圈连接。

电流工作模块含有以脉动直流电流放电的负载电路和隔直电路，脉动直流电流含有直流分量和正弦波交流分量，负载电路和辅助电源串联连接，负载电路的输出端与隔直电路的输入端连接；或者，所述电流工作模块含有以脉动直流电流放电的负载电路、隔直电路和精密电流检测放大器，精密电流检测放大器和负载电路、辅助电源串联连接，精密电流检测放大器的输出端与隔直电路的输入端连接；负载电路含有三极管T1和三极管T2，负载电路的输入端通过电阻器R4连接到三极管T1的基极，三极管T1的发射极与三极管T2的基极连接，三极管T1和三极管T2的集电极连接在一起与精密电流检测放大器的内部检测电阻的负端连接或与辅助电源的正极连接，三极管T1和三极管T2的发射极分别通过电阻器R5和电阻器R6与所述检测端D连接；隔直电路含有电容器C0、电阻器R0和电阻器R1，电容器C0的两端分别作为隔直电路的输入端和输出端，而且电容器C0的两端分别通过电阻器R0和电阻器R1接地；隔直电路的输入端与三极管T2的发射极连接，或与精密电流检测放大器的输出端连接；辅助电源的负极与所述检测端C连接，电流工作模块还含有运算放大器IC2，它的输入端与隔直电路的输出端连接，运算放大器IC2的输出端作为电流工作模块的输出端；精密电流检测放大器的型号为MAX471，或为MAX472，或为MAX4069，或为MAX4070，或为MAX4071，或为MAX4072；运算放大器IC2的型号为TLC2272，或为TLC2274，或为AD822，或为AD824，或为OP200，或为AD708，或为TLC2264，或为TLC2262，或为TL062，或为TL064，或为TL084。

电压测量模块含有隔直电容、运算放大器、高效数字滤波器、作为精密时钟信号发生用的微处理器IC13和阻容耦合电路；隔直电容含有电容器C10和电容器C11，电容器C11的一端与所述检测端F连接，另一端与运算放大器IC10的正相输入端连接，电容器C10的一端与所述检测端E的正极连接，另一端与运算放大器IC10的反相输入端连接，运算放大器IC10的输出端通过运算放大器IC11与高效数字滤波器的输入端连接，微处理器IC13的一个输出口与高效数字滤波器的时钟输入端连接，高效数字滤波器的输出端与阻容耦合电路的输入端连接，阻容耦合电路的输出端与运算放大器IC14的输入端连接，运算放大器IC14的输出端作为电压测量模块的输出端；电阻器R10和电阻器R11串联后并接在运算放大器IC10的正相输入端和反相输入端之间，电阻器R10和电阻器R11的连接点接地或不接地；阻容耦合电路含有电容器C14和电阻器R16，电容器C14的一端作为阻容耦合电路的输入端，其另一端作为阻容耦合电路的输出端并与电阻器R16的一端连接，电阻器R16的另一端接地；高效数字滤波器的型号为MAX291，或为MAX292，或为MAX295，或为MAX296，或为MAX293，或为MAX294，或为MAX297，或为MAX280；运算放大器IC10的型号为AD620，或为AD622，或为AD625；运算放大器IC11、IC14的型号为TLC2272，或为TLC2274，或为AD822，或为AD824，或为OP200，或为AD708，或为TLC2264，或为TLC2262，或为TL062，或为TL064，或为TL084；微处理器IC13的型号为PIC12C508。

模数转换模块含有模数转换器和精密基准电压源，精密基准电压源的输出端与模数转换器的基准电压输入端连接，模数转换器的模数转换输入端作为模数转换模块的模数转换输入口，模数转换器的通讯口与微处理器IC51的输入/输出口连接，所述信号发生模块含有微处理器IC30、数模转换器和运算放大器IC32，微处理器IC30的数据输入口与微处理器IC51的输入/输出口连接，微处理器IC30的数据输出口与数模转换器的数据输入口连接，数模转换器的输出端与运算放大器IC32的输入端连接，运算放大器IC32的输出端与电流工作模块中的负载电路的输入端连接；所述中央处理模块还含温度检测器、日历时钟发生器和数据存储器，微处理器IC51的输入/输出口与温度检测器、日历时钟发生器和数据存储器的输入/输出口连接，微处理器IC51的中断输入口与微处理器IC30的输出口连接；运算放大器IC32的型号为TLC2272，或为TLC2274，或为AD822，或为AD824，或为OP200，或为AD708，或为TLC2264，或为TLC2262，或为TL062，或为TL064，或为TL084；微处理器IC30的型号为PIC16C54；模数转换器的型号为TLC2543，或为AD7888，或为AD5320，或为AD7871，或为TLC2558；数模转换器的型号为DAC0832，或为AD7524，或为AD7533，或为AD558，或为TLC5620，或为TLC5617；日历时钟发生器的型号为12C887；温度检测器的型号为18B20；数据存储器的型号为24C64；精密基准电压源的型号为MC1403，或为AD580，或为LM113。

检测路数设置开关和板号设置开关的个数为一个，或为两个，或为三个，或为四个，或为五个，或为六个，或为七个；次接口板电路的个数为一个，或为两个，或为三个，或为四个，或为五个，或为六个；n为1，或为2，或为3，或为4；微处理器IC51和U1的型号为PIC16C74，或为PIC16F74，或为PIC16F77；译码器U23的型号为74HC154，译码器U24的型号为74HC138。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用辅助电源给电流工作模块中的精密电流检测放大器和负载电路提供工作电压，而且还不影响流经蓄电池的激励电流信号，克服了采用脉动直流信号作为激励信号时为测量电路提供电源的难题。

2.本实用新型在电压测量模块中采用了“MAX291”类高效数字滤波器，充分利用了其对高于被测信号频率的干扰信号的强衰减特性，在强干扰背景信号中把有效的测量信号分离出来，同时又采用了阻容耦合电路，有效消除了“MAX291”类高效数字滤波器的输出失调电压对电压测量信号的影响，同时保证了正弦波电压测量信号的中点电压保持在地线电平，明显提高了测量精度。

3.本实用新型采用微处理器控制的数字电路产生仿真脉动直流信号，便于获得特定相位角的同步信号，控制精度高、测量准确，蓄电池内阻测量精度可达0.01毫欧姆。

4.本实用新型的硬件电路对测量连线电阻(含接插件、继电器接触电阻)有一定程度之自适应能力，当测量连线电阻在0～1.1欧姆范围内，不影响内阻测量数值，这样可保证与巡检仪不同距离的被测蓄电池之测量数据的一致性，避免了为达到同样的连线电阻而加长的多余连线，不仅使连线整齐规范，还节约了导线。

5.本实用新型的各功能模块均采用高精度、高可靠性的测量芯片，因此，它具有很强的抗干扰能力，可以在蓄电池浮充电时精确测量其内阻。

6.本实用新型可对测到的数据进行运算、处理后送往显示器和打印机输出，或通过U盘接口以数据文件格式写入U盘，便于传递给别的计算机，还可与计算机进行通讯，同时还能记录环境温度和时间，因此，其智能化程度高、使用方便。

7.本实用新型的电池切换模块采用继电器将被测蓄电池切换到电流工作模块与辅助电源串联后的检测端、电压测量模块的检测端，而继电器由主接口板电路和次接口板电路控制的继电器驱动单元电路来控制，这样就实现了被测蓄电池的自动切换，省去了人工接线的麻烦。

8.本实用新型的光电隔离模块将继电器控制模块、对外通讯接口与中央处理模块隔离开来，电源控制模块在进行蓄电池内阻检测时将电流工作模块、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块和中央处理模块的电源以及辅助电源切换到由输出电源稳定的可充电电池供电，这样避免了外界电路对蓄电池内阻检测的核心电路的干扰，保证了本实用新型的精度，增强了其抗干扰性。

(四)、附图说明：

图1为多路蓄电池内阻在线智能巡检仪工作原理方框示意图；

图2为中央处理模块和输入/输出模块工作原理示意图；

图3为电流工作模块工作原理示意图之一；

图4为电流工作模块工作原理示意图之二；

图5为电压测量模块工作原理示意图；

图6为模数转换模块工作原理示意图；

图7为信号发生模块工作原理示意图；

图8为光电隔离模块和输入/输出模块工作原理示意图；

图9为主接口板电路工作原理示意图；

图10为次接口板电路工作原理示意图；

图11为继电器驱动单元电路工作原理示意图之一；

图12为继电器驱动单元电路工作原理示意图之二；

图13为电池切换模块工作原理示意图之一；

图14为电池切换模块工作原理示意图之二

图15为电池切换模块工作原理示意图之三；

图16为电池切换模块工作原理示意图之四；

图17为电源控制模块工作原理示意图；

(五)、具体实施方式：

实施例一：参见图1～图3、图5～图11、图13、图17，图中，多路蓄电池内阻在线智能巡检仪含有电流工作模块10、辅助电源、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块、中央处理模块5、输入/输出模块6、8和电源控制模块，还含有电池切换模块、光电隔离模块和继电器控制模块7，电流工作模块10与辅助电源串联后通过电池切换模块并接在被测蓄电池的正、负极两端，电压测量模块的两个检测端通过电池切换模块也并接在被测蓄电池的正、负极两端，电流工作模块10和电压测量模块的输出端与模数转换模块的模数转换输入口连接，中央处理模块5通过其输入/输出口与模数转换模块和信号发生模块连接，信号发生模块的输出端与电流工作模块10中的负载电路的输入端连接，中央处理模块5直接与输入/输出模块6连接，通过光电隔离模块与输入/输出模块8连接，继电器控制模块含有主接口板电路和16个继电器驱动单元电路，中央处理模块5通过光电隔离模块与主接口板电路连接，主接口板电路的输出口与继电器驱动单元电路的输入口和电源控制模块的输入口连接。

继电器控制模块7还含有次接口板电路1～6，主接口板电路的控制口YD0～YD6与次接口板电路1～6连接，次接口板电路1～6的输出口分别与16个继电器驱动单元电路的输入口连接，电源控制模块为电流工作模块10、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块、中央处理模块、输入/输出模块6、8、电池切换模块、光电隔离模块和继电器控制模块7提供电源。

电池切换模块含有224个切换继电器，被测蓄电池的个数为112个，电压测量模块的两个检测端E和F分别通过切换继电器JD2、JD4、…、JD224的两个触点与被测蓄电池BT1、BT2、…、BT112的正、负极连接；电流工作模块10与辅助电源串联后的两个检测端C和D分别通过切换继电器JD1、JD3、…、JD223的两个触点与被测蓄电池BT1、BT2、…、BT112的正极、负极连接；切换继电器的驱动线圈与继电器驱动单元电路中的三极管的集电极连接，继电器驱动单元电路的个数与被测蓄电池的个数相同，为112个，一个继电器驱动单元电路驱动2个切换继电器。

输入/输出模块8含有打印机接口、RS232串口转换器U22、RS232串行接口、U盘读写模块及接口，RS232串口转换器U22的串行转换出口与RS232串行接口连接，光电隔离模块含有光电耦合器U2、U3、U4、U5、逻辑门电路9，逻辑门电路9含有与门U10、U11、U12、U13、与非门U15、U17、U19、U21、或非门U9、非门U6、U7、U8、U14、U16、U18、U20，中央处理模块5中微处理器IC51的串行口TX、RX和两个输出口RB6、RB7通过光电耦合器U2、U3、U4、U5分别与逻辑门电路9的非门U6的输入端、或非门U9的输出端、非门U7的输入端、非门U8的输入端连接，逻辑门电路的非门U14的输入端、与非门U15输出端与主接口板电路的串行入口连接，非门U16的输入端、与非门U17输出端与打印机接口连接，非门U18的输入端、与非门U19输出端与RS232串口转换器U22的串行转换入口连接，非门U20的输入端、与非门U21输出端与U盘读写模块及接口连接。

输入/输出模块6含有LCD显示器和键盘，LCD显示器和键盘直接与微处理器IC51的输入/输出口连接；主接口板含有微处理器U1和7个检测路数设置开关JZ0～JZ6，检测路数设置开关JZ0～JZ6与微处理器U1的输入口连接，微处理器U1的输出口D0～D7、B0～B7与继电器驱动单元电路的输入口连接，次接口板电路含有译码器U23、译码器U24和7个板号设置开关CK1～CK7，板号设置开关CK1～CK7一端分别与译码器U24的输出端Y1～Y7连接，另一端与译码器U23的使能端G2连接，译码器U23的16个输出端与继电器驱动单元电路的输入口连接，微处理器U1的输出口A0～A5、E0与译码器U23和译码器U24的输入端连接；电源控制模块含有可充电电池A和B、直流稳压电源A和B、电源控制电路和稳压器，电源控制电路含有三极管YT1、继电器RY0、RY1、RY2、RY3、二极管和电阻，三极管YT1的基极通过电阻YR1与微处理器U1的输出端E1连接，继电器RY1的驱动线圈一端与三极管YT1的集电极连接，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，继电器RY0的驱动线圈一端通过电阻YR3接地，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，继电器RY2和RY3的驱动线圈一端通过继电器RY1的触点RY1_K2接地，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，直流稳压电源A的正电源、地和负电源分别通过继电器RY2的触点RY2_K1、继电器RY2的触点RY2_K2、继电器RY1的触点RY1_K1与可充电电池A的正电源、地和负电源连接，可充电电池A的正电源和负电源分别通过继电器RY0的触点RY0_K1和继电器RY0的触点RY0_K2与+12V和-12V连接，直流稳压电源B的电源通过继电器RY3的触点RY3_K1与可充电电池B的电源连接，直流稳压电源B的地串联限流电阻YR8后通过继电器RY3的触点RY3_K2与可充电电池B的地连接，可充电电池B的电源和地分别与辅助电源的正极F+和负极F-连接，可充电电池B的电压为12V。

继电器驱动单元电路含有三极管DT1、DT2、DT3、电阻和二极管，继电器驱动单元电路的输入端通过电阻DR1与三极管DT1的基极连接，三极管DT1的集电极通过电阻DR3、DR5与三极管DT2和DT3的基极连接，三极管DT2和DT3的集电极与电池切换模块中的切换继电器的驱动线圈连接。

电流工作模块10含有以脉动直流电流放电的负载电路1和隔直电路2，脉动直流电流含有直流分量和正弦波交流分量，负载电路1和辅助电源串联连接，负载电路1的输出端与隔直电路2的输入端连接；负载电路1含有三极管T1和三极管T2，负载电路1的输入端通过电阻器R4连接到三极管T1的基极，三极管T1的发射极与三极管T2的基极连接，三极管T1和三极管T2的集电极连接在一起与辅助电源的正极F+连接，三极管T1和三极管T2的发射极分别通过电阻器R5和电阻器R6与检测端D连接；隔直电路2含有电容器C0、电阻器R0和电阻器R1，电容器C0的两端分别作为隔直电路2的输入端和输出端，而且电容器C0的两端分别通过电阻器R0和电阻器R1接地；隔直电路2的输入端与三极管T2的发射极连接，辅助电源的负极F-与检测端C连接，电流工作模块10还含有运算放大器IC2，它的输入端与隔直电路2的输出端连接，运算放大器IC2的输出端作为电流工作模块10的输出端。

电压测量模块含有隔直电容、运算放大器、高效数字滤波器IC12、作为精密时钟信号发生用的微处理器IC13和阻容耦合电路；隔直电容含有电容器C10和电容器C11，电容器C11的一端与检测端F连接，另一端与运算放大器IC10的正相输入端连接，电容器C10的一端与检测端E的正极连接，另一端与运算放大器IC10的反相输入端连接，运算放大器IC10的输出端通过运算放大器IC11与高效数字滤波器IC12的输入端连接，微处理器IC13的一个输出口与高效数字滤波器IC12的时钟输入端连接，高效数字滤波器IC12的输出端与阻容耦合电路3的输入端连接，阻容耦合电路3的输出端与运算放大器IC14的输入端连接，运算放大器IC14的输出端作为电压测量模块的输出端；电阻器R10和电阻器R11串联后并接在运算放大器IC10的正相输入端和反相输入端之间，电阻器R10和电阻器R11的连接点接地或不接地；阻容耦合电路3含有电容器C14和电阻器R16，电容器C14的一端作为阻容耦合电路3的输入端，其另一端作为阻容耦合电路3的输出端并与电阻器R16的一端连接，电阻器R16的另一端接地。

模数转换模块含有模数转换器IC20和精密基准电压源IC22，精密基准电压源IC22的输出端与模数转换器IC20的基准电压输入端连接，模数转换器IC20的模数转换输入端作为模数转换模块的模数转换输入口，模数转换器IC20的通讯口与微处理器IC51的输入/输出口连接，信号发生模块含有微处理器IC30、数模转换器IC31和运算放大器IC32，微处理器IC30的数据输入口与微处理器IC51的输入/输出口连接，微处理器IC30的数据输出口与数模转换器IC31的数据输入口连接，数模转换器IC31的输出端与运算放大器IC32的输入端连接，运算放大器IC32的输出端与电流工作模块10中的负载电路1的输入端连接；中央处理模块还含温度检测器IC52、日历时钟发生器IC53和数据存储器IC50，微处理器IC51的输入/输出口与温度检测器IC52、日历时钟发生器IC53和数据存储器IC50的输入/输出口连接，微处理器IC51的中断输入口与微处理器IC30的输出口连接。

运算放大器IC2的型号为TLC2274，高效数字滤波器IC12的型号为MAX291，运算放大器IC10的型号为AD620，运算放大器IC11、IC14和IC32的型号为TLC2274，微处理器IC51和U1的型号为PIC16C74；微处理器IC30的型号为PIC16C54；微处理器IC13的型号为PIC12C508；模数转换器IC20的型号为TLC2543，精密基准电压源IC22的型号为MC1403，数模转换器IC31的型号为DAC0832，日历时钟发生器IC53的型号为12C887；温度检测器IC52的型号为18B20；数据存储器IC50的型号为24C64；译码器U23的型号为74HC154，译码器U24的型号为74HC138。

实施例二：参见图1～图3、图5～图11、图14、图17，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：检测端C和D通过切换继电器JD1的两个触点与被测蓄电池BT1的正极、负极连接，检测端C和D分别通过切换继电器JD3、JD5、…、JD223的两个触点与被测蓄电池BT1和BT2的负极、BT2和BT3的负极、…、BT111和BT112的负极连接，这种连接方法可减少连接导线的数量，简化了接线。

实施例三：参见图1～图3、图5～图10、图12、图15、图17，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：电池切换模块含有448个切换继电器，被测蓄电池的个数为112个，电压测量模块的两个检测端E和F分别通过切换继电器JD2和JDP2、JD4和JDP4、…、JD224和JDP224的两个串联触点与被测蓄电池BT1、BT2、…、BT112的正、负极连接；检测端C和D分别通过切换继电器JD1和JDP1、JD3和JDP3、…、JD223和JDP223的两个串联触点与被测蓄电池BT1、BT2、…、BT112的正极、负极连接；切换继电器的驱动线圈与继电器驱动单元电路中的三极管的集电极连接，继电器驱动单元电路的个数与被测蓄电池的个数相同，为112个，一个继电器驱动单元电路驱动4个切换继电器。

实施例四：参见图1～图3、图5～图10、图12、图16、图17，图中编号与实施例三相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：检测端C和D通过切换继电器JD1和JDP1的两个串联触点与被测蓄电池BT1的正极、负极连接，检测端C和D分别通过切换继电器JD3和JDP3、JD5和JDP5、…、JD223和JDP223的两个串联触点与被测蓄电池BT1和BT2的负极、BT2和BT3的负极、…、BT111和BT112的负极连接，这种连接方法可减少连接导线的数量，简化了接线。

实施例五：参见图1～图2、图4、图5～图11、图13、图17，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：电流工作模块10含有以脉动直流电流放电的负载电路1、隔直电路2和精密电流检测放大器IC1，精密电流检测放大器IC1和负载电路1、辅助电源串联连接，精密电流检测放大器IC1的输出端与隔直电路2的输入端连接；三极管T1和三极管T2的集电极连接在一起与精密电流检测放大器IC1的内部检测电阻的负端连接，辅助电源的正极F+与精密电流检测放大器IC1的内部检测电阻的正端连接，辅助电源的负极F-与检测端C连接，隔直电路2的输入端与精密电流检测放大器IC1的输出端连接，精密电流检测放大器IC1的型号为MAX471。

实施例六：参见图1～图2、图4、图5～图11、图14、图17，图中编号与实施例五相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：检测端C和D通过切换继电器JD1的两个触点与被测蓄电池BT1的正极、负极连接，检测端C和D分别通过切换继电器JD3、JD5、…、JD223的两个触点与被测蓄电池BT1和BT2的负极、BT2和BT3的负极、…、BT111和BT112的负极连接，这种连接方法可减少连接导线的数量，简化了接线。

实施例七：参见图1～图2、图4、图5～图10、图12、图15、图17，图中编号与实施例五相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：电池切换模块含有448个切换继电器，被测蓄电池的个数为112个，电压测量模块的两个检测端E和F分别通过切换继电器JD2和JDP2、JD4和JDP4、…、JD224和JDP224的两个串联触点与被测蓄电池BT1、BT2、…、BT112的正、负极连接；检测端C和D分别通过切换继电器JD1和JDP1、JD3和JDP3、…、JD223和JDP223的两个串联触点与被测蓄电池BT1、BT2、…、BT112的正极、负极连接；切换继电器的驱动线圈与继电器驱动单元电路中的三极管的集电极连接，继电器驱动单元电路的个数与被测蓄电池的个数相同，为112个，一个继电器驱动单元电路驱动4个切换继电器。

实施例八：参见图1～图2、图4、图5～图10、图12、图16、图17，图中编号与实施例七相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：检测端C和D通过切换继电器JD1和JDP1的两个串联触点与被测蓄电池BT1的正极、负极连接，检测端C和D分别通过切换继电器JD3和JDP3、JD5和JDP5、…、JD223和JDP223的两个串联触点与被测蓄电池BT1和BT2的负极、BT2和BT3的负极、…、BT111和BT112的负极连接，这种连接方法可减少连接导线的数量，简化了接线。

Claims (10)

1.一种多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，含有电流工作模块、辅助电源、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块、中央处理模块、输入/输出模块和电源控制模块，其特征是：还含有电池切换模块、光电隔离模块和继电器控制模块，电流工作模块与辅助电源串联后通过电池切换模块并接在被测蓄电池的正、负极两端，电压测量模块的两个检测端通过电池切换模块也并接在被测蓄电池的正、负极两端，电流工作模块和电压测量模块的输出端与模数转换模块的模数转换输入口连接，中央处理模块通过其输入/输出口与模数转换模块和信号发生模块连接，信号发生模块的输出端与电流工作模块中的负载电路的输入端连接，中央处理模块直接或者通过光电隔离模块或者两者同时与输入/输出模块连接，继电器控制模块含有主接口板电路和一定个数的继电器驱动单元电路，中央处理模块通过光电隔离模块与主接口板电路连接，主接口板电路的输出口与继电器驱动单元电路的输入口和电源控制模块的输入口连接。

2.根据权利要求1所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述继电器控制模块还含有一定个数的次接口板电路，所述主接口板电路的控制口与次接口板电路连接，次接口板电路的输出口与继电器驱动单元电路的输入口连接，电源控制模块为电流工作模块、电压测量模块、模数转换模块、信号发生模块、中央处理模块、输入/输出模块、电池切换模块、光电隔离模块和继电器控制模块提供电源。

3.根据权利要求1或2所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述电池切换模块含有一定个数的切换继电器，切换继电器的个数为被测蓄电池的个数的n倍，n为大于等于1的自然数；电压测量模块的两个检测端E和F分别通过切换继电器的触点或串联的切换继电器的触点与每一个被测蓄电池的正、负极连接；电流工作模块与辅助电源串联后的两个检测端C和D分别通过切换继电器的触点或串联的切换继电器的触点与每一个被测蓄电池的正极或者前一个被测蓄电池的负极、每一个被测蓄电池的负极连接；切换继电器的驱动线圈与所述继电器驱动单元电路中的三极管的集电极连接，继电器驱动单元电路的个数与被测蓄电池的个数相同。

4.根据权利要求3所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述输入/输出模块含有打印机接口、RS232串口转换器、RS232串行接口、U盘读写模块及接口，RS232串口转换器的串行转换出口与RS232串行接口连接，所述光电隔离模块含有光电耦合器、逻辑门电路或可编程逻辑门阵列，逻辑门电路含有与门、与非门、或非门、非门，所述中央处理模块中微处理器IC51的串行口和两个输出口通过光电耦合器分别与逻辑门电路或可编程逻辑门阵列的串行转换入口和两个输入口一端连接，逻辑门电路或可编程逻辑门阵列的四个串行转换出口分别与主接口板电路的串行入口、打印机接口、RS232串口转换器的串行转换入口、U盘读写模块及接口连接。

5.根据权利要求4所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述输入/输出模块还含有LCD显示器和键盘，LCD显示器和键盘直接与微处理器IC51的输入/输出口连接；所述主接口板含有微处理器U1和一定个数的检测路数设置开关，检测路数设置开关与微处理器U1的输入口连接，微处理器U1的输出口与继电器驱动单元电路的输入口连接，所述次接口板电路含有译码器U23、译码器U24和一定个数的板号设置开关，板号设置开关一端与译码器U24的输出端连接，另一端与译码器U23的使能端连接，译码器U23的输出端与继电器驱动单元电路的输入口连接，微处理器U1的输出口与译码器U23和译码器U24的输入端连接；所述电源控制模块含有可充电电池A和B、直流稳压电源A和B、电源控制电路和稳压器，电源控制电路含有三极管YT1、继电器RY0、RY1、RY2、RY3、二极管和电阻，三极管YT1的基极通过电阻与微处理器U1的输出端连接，继电器RY1的驱动线圈一端与三极管YT1的集电极连接，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，继电器RY0的驱动线圈一端通过电阻接地，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，继电器RY2和RY3的驱动线圈一端通过继电器RY1的触点RY1_K2接地，另一端与直流稳压电源A的正电源端连接，直流稳压电源A的正电源、地和负电源分别通过继电器RY2的触点RY2_K1、继电器RY2的触点RY2_K2、继电器RY1的触点RY1_K1与可充电电池A的正电源、地和负电源连接，可充电电池A的正电源和负电源分别通过继电器RY0的触点RY0_K1和继电器RY0的触点RY0_K2与+12V和-12V连接，直流稳压电源B的电源通过继电器RY3的触点RY3_K1与可充电电池B的电源连接，直流稳压电源B的地串联限流电阻YR8后通过继电器RY3的触点RY3_K2与可充电电池B的地连接，可充电电池B的电源和地分别与辅助电源的正极和负极连接。

6.根据权利要求5所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述继电器驱动单元电路含有三极管DT1、DT2、DT3、电阻和二极管，继电器驱动单元电路的输入端通过电阻与三极管DT1的基极连接，三极管DT1的集电极通过电阻与三极管DT2和DT3的基极连接，三极管DT2和DT3的集电极与电池切换模块中的切换继电器的驱动线圈连接。

7.根据权利要求5所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述电流工作模块含有以脉动直流电流放电的负载电路和隔直电路，脉动直流电流含有直流分量和正弦波交流分量，负载电路和辅助电源串联连接，负载电路的输出端与隔直电路的输入端连接；或者，所述电流工作模块含有以脉动直流电流放电的负载电路、隔直电路和精密电流检测放大器，精密电流检测放大器和负载电路、辅助电源串联连接，精密电流检测放大器的输出端与隔直电路的输入端连接；负载电路含有三极管T1和三极管T2，负载电路的输入端通过电阻器R4连接到三极管T1的基极，三极管T1的发射极与三极管T2的基极连接，三极管T1和三极管T2的集电极连接在一起与精密电流检测放大器的内部检测电阻的负端连接或与辅助电源的正极连接，三极管T1和三极管T2的发射极分别通过电阻器R5和电阻器R6与所述检测端D连接；隔直电路含有电容器C0、电阻器R0和电阻器R1，电容器C0的两端分别作为隔直电路的输入端和输出端，而且电容器C0的两端分别通过电阻器R0和电阻器R1接地；隔直电路的输入端与三极管T2的发射极连接，或与精密电流检测放大器的输出端连接；辅助电源的负极与所述检测端C连接，所述电流工作模块还含有运算放大器IC2，它的输入端与隔直电路的输出端连接，运算放大器IC2的输出端作为电流工作模块的输出端；精密电流检测放大器的型号为MAX471，或为MAX472，或为MAX4069，或为MAX4070，或为MAX4071，或为MAX4072；运算放大器IC2的型号为TLC2272，或为TLC2274，或为AD822，或为AD824，或为OP200，或为AD708，或为TLC2264，或为TLC2262，或为TL062，或为TL064，或为TL084。

8.根据权利要求5所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述电压测量模块含有隔直电容、运算放大器、高效数字滤波器、作为精密时钟信号发生用的微处理器IC13和阻容耦合电路；隔直电容含有电容器C10和电容器C11，电容器C11的一端与所述检测端F连接，另一端与运算放大器IC10的正相输入端连接，电容器C10的一端与所述检测端E的正极连接，另一端与运算放大器IC10的反相输入端连接，运算放大器IC10的输出端通过运算放大器IC11与高效数字滤波器的输入端连接，微处理器IC13的一个输出口与高效数字滤波器的时钟输入端连接，高效数字滤波器的输出端与阻容耦合电路的输入端连接，阻容耦合电路的输出端与运算放大器IC14的输入端连接，运算放大器IC14的输出端作为电压测量模块的输出端；电阻器R10和电阻器R11串联后并接在运算放大器IC10的正相输入端和反相输入端之间，电阻器R10和电阻器R11的连接点接地或不接地；阻容耦合电路含有电容器C14和电阻器R16，电容器C14的一端作为阻容耦合电路的输入端，其另一端作为阻容耦合电路的输出端并与电阻器R16的一端连接，电阻器R16的另一端接地；高效数字滤波器的型号为MAX291，或为MAX292，或为MAX295，或为MAX296，或为MAX293，或为MAX294，或为MAX297，或为MAX280；运算放大器IC10的型号为AD620，或为AD622，或为AD625；运算放大器IC11、IC14的型号为TLC2272，或为TLC2274，或为AD822，或为AD824，或为OP200，或为AD708，或为TLC2264，或为TLC2262，或为TL062，或为TL064，或为TL084；微处理器IC13的型号为PIC12C508。

9.根据权利要求5所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述模数转换模块含有模数转换器和精密基准电压源，精密基准电压源的输出端与模数转换器的基准电压输入端连接，模数转换器的模数转换输入端作为模数转换模块的模数转换输入口，模数转换器的通讯口与微处理器IC51的输入/输出口连接，所述信号发生模块含有微处理器IC30、数模转换器和运算放大器IC32，微处理器IC30的数据输入口与微处理器IC51的输入/输出口连接，微处理器IC30的数据输出口与数模转换器的数据输入口连接，数模转换器的输出端与运算放大器IC32的输入端连接，运算放大器IC32的输出端与电流工作模块中的负载电路的输入端连接；所述中央处理模块还含温度检测器、日历时钟发生器和数据存储器，微处理器IC51的输入/输出口与温度检测器、日历时钟发生器和数据存储器的输入/输出口连接，微处理器IC51的中断输入口与微处理器IC30的输出口连接；运算放大器IC32的型号为TLC2272，或为TLC2274，或为AD822，或为AD824，或为OP200，或为AD708，或为TLC2264，或为TLC2262，或为TL062，或为TL064，或为TL084；微处理器IC30的型号为PIC16C54；模数转换器的型号为TLC2543，或为AD7888，或为AD5320，或为AD7871，或为TLC2558；数模转换器的型号为DAC0832，或为AD7524，或为AD7533，或为AD558，或为TLC5620，或为TLC5617；日历时钟发生器的型号为12C887；温度检测器的型号为18B20；数据存储器的型号为24C64；精密基准电压源的型号为MC1403，或为AD580，或为LM113。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的多路蓄电池内阻在线智能巡检仪，其特征是：所述检测路数设置开关和板号设置开关的个数为一个，或为两个，或为三个，或为四个，或为五个，或为六个，或为七个；所述次接口板电路的个数为一个，或为两个，或为三个，或为四个，或为五个，或为六个；所述n为1，或为2，或为3，或为4；微处理器IC51和U1的型号为PIC16C74，或为PIC16F74，或为PIC16F77；译码器U23的型号为74HC154，译码器U24的型号为74HC138。

Images