CN204881680U - 一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统，包括：220V交流电源输入、单片机、继电器、电流互感器、以太网接口、RS232接口、RS485接口和模拟量输入接口；所述单片机与继电器通过I/O接口相连接；所述单片机与以太网芯片通过SPI接口连接；所述单片机与电流互感器、RS232芯片和RS485芯片通过串口连接；用单片机控制继电器的通断，通过单片机的串口、SPI接口和I/O接口进行通信；所述通信包括单片机与上位机通信和单片机与外部被监测电路通信。综合测控系统实现多路控制、多种通信与采集接口；实现大规模电池储能电站分布式节点的电压、电流、温度运行数据的实时测控功能。
Description
技术领域
本实用新型属于测控技术领域，具体涉及一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统。
背景技术
电力系统的正常、持续、安全运转已成了对电力系统的重要要求。电池储能电站属于一种新型电站，相关运行状态的测控技术亟待开发与完善。因此，研发出一套兼顾数字量、模拟量以及通信信息采集等综合测控功能的系统用于监测大规模电池储能电站运行状态以及检测供电系统的安全可靠性等已迫在眉睫。
当前市面上也有一些智能仪表和测控装置，但大多只能支持单一的接口或规约，使用上极不方便，在不同的运行环境中使用都存在着仪表或测控装置与上位机通信的问题，适用性亟待提高。
实用新型内容
为克服上述缺陷，本实用新型提供了一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统，利用该综合测控系统采集与检测海量电池电压、温度和电流，实现多路控制以及多种接口和多种规约的综合控制与管理。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统，系统包括：220V交流电源输入、单片机、继电器、电流互感器、以太网接口和多路模拟量输入接口；
所述单片机与继电器通过I/O接口相连接；
所述单片机与以太网芯片通过SPI接口连接；
所述单片机与电流互感器通过串口连接；
用单片机控制继电器的通断，通过单片机的串口、SPI接口和I/O接口进行通信；
所述单片机与模拟量输入接口通过电阻分压连接；
所述通信包括单片机与上位机通信和单片机与外部被监测电路通信。
所述系统还包括RS232芯片接口和RS485芯片接口；所述单片机与RS232芯片和RS485芯片通过串口连接。
所述单片机采用32位ARM处理器STM32F103C8单片机，最高速度为72MHZ，64KFLASH，20KRAM。
继电器输出最大负载为3A/220V，独立触点引出，具有工作状态指示。
所述以太网接口支持RCP、UDP、HTTP协议,支持MODBUSTCP协议。
所述RS232芯片接口支持MODBUS-RTU协议。
所述RS485芯片接口支持MODBUS-RTU协议和TVS管保护。
与现有技术比，本实用新型提供的一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统，采用单片机通过采集储能电站海量电池的单体电压、温度、电流参数，将参数通过接口传至上位机或网络，通过继电器控制外部电路，实现储能电站海量电池数据分布式采集与测控功能，具有如下优点：
1、本实用新型可以通过指示灯显示已接通继电器；
2、智能监测电路的状态，并进行实时的控制；
3、本实用新型可以有效的保护供电系统，防止各种事故的发生；
4、本实用新型可作为分布式采集与处理子单元，实现储能电站海量电池数据的分布式采集与就地处理功能，并可通过通信网络进行信息交互与综合管理。
附图说明
图1是综合测控系统的示意图。
图2是综合测控系统的多路电压采集原理图。
图3是综合测控系统的主控单元原理图。
图4是综合测控系统的网络通信接口原理图。
图5是综合测控系统的MOS电路控制原理图。
图6是综合测控系统的RS485通信串口原理图。
图7是综合测控系统的接线端子原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合原理图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统包括：220V交流电源输入、单片机、继电器、电流互感器、以太网接口、RS232接口和RS485接口、多路模拟量输入接口；
所述单片机与继电器通过I/O接口相连接；
所述单片机与以太网芯片通过SPI接口连接；
所述单片机与电流互感器、RS232芯片和RS485芯片通过串口连接；
用单片机控制继电器的通断，通过单片机的串口、SPI接口和I/O接口进行通信；
所述通信包括单片机与上位机通信和单片机与外部被监测电路通信。
本实用新型提供的实施例中，单片机采用32位ARM处理器STM32F103C8单片机，最高速度为72MHZ，64KFLASH，20KRAM。
继电器输出最大负载为3A/220V，独立触点引出，以4路继电器输出，带状态指示。
单片机通过I/O接口连接光耦控制电路，光耦控制电路控制继电器输出。
LED指示灯用来表示220V电源的开关输入状态。
以太网口，支持RCP、UDP、HTTP协议,支持MODBUSTCP协议。
RS232，带通讯状态指示，支持MODBUS-RTU协议。
RS485，带通讯状态指示，支持MODBUS-RTU协议，带TVS管保护。
220V交流电源输入，通过220V交流转5V直流模块转换为可供单片机工作的5V电源。
单片机通过I/O接口和指示灯、继电器相连接，通过SPI接口与以太网芯片连接，留出100M网口，通过串口和电流互感器相连接，通过串口分别和RS232芯片、RS485芯片相连接，分别留出RS232、RS485接口，电路板上留出接线端，供外部接线。
如图2所示，A0-A7为采集电压输入即模拟量输入接口，通过电阻分压来给为控制器适合的电压进行采集，末端有一指示灯。
如图3所示为综合测控系统的主控单元部分。基于STM32单片机的最小系统，作为系统的核心控制部分，可采集RS485串口和网口发送的信息，也可通过RS485串口和网口向外部发送信息，为全双工通信模式。单片机还可控制其他控制电路。
如图4所示为综合测控系统的网络通信接口部分，包含网络变压器和ENC28J60网口转换芯片，使单片机可以和网络上的其他设备通信。
如图5所示为综合测控系统的MOS电路控制部分，基于单片机，通过光耦控制MOS电路，单片机通过输出高低电平来控制两端的MOS管导通。
如图6所示为综合测控系统的RS485通信串口部分，使单片机可接入RS485通信网络。
如图7所示为综合测控系统的接线端子和2路指示灯。
需要声明的是，本实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于微控制器的储能电站海量电池数据综合测控系统，其特征在于：所述系统包括：220V交流电源输入、单片机、继电器、电流互感器、以太网接口和模拟量输入接口；
所述单片机与继电器通过I/O接口相连接；
所述单片机与以太网芯片通过SPI接口连接；
所述单片机与电流互感器通过串口连接；
用单片机控制继电器的通断，通过单片机的串口、SPI接口和I/O接口进行通信；
所述单片机与模拟量输入接口通过电阻分压连接；
所述通信包括单片机与上位机通信和单片机与外部被监测电路通信。
2.根据权利要求1所述的综合测控系统，其特征在于：所述系统还包括RS232芯片接口和RS485芯片接口；所述单片机与RS232芯片和RS485芯片通过串口连接；
所述单片机采用32位ARM处理器STM32F103C8单片机，最高速度为72MHZ，64KFLASH，20KRAM。
3.根据权利要求1所述的综合测控系统，其特征在于：继电器输出最大负载为3A/220V，独立触点引出，具有工作状态指示。
4.根据权利要求1所述的综合测控系统，其特征在于：所述以太网接口支持RCP、UDP、HTTP协议,支持MODBUSTCP协议。
5.根据权利要求2所述的综合测控系统，其特征在于：RS232芯片接口支持MODBUS-RTU协议。
6.根据权利要求2所述的综合测控系统，其特征在于：RS485芯片接口支持MODBUS-RTU协议和TVS管保护。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107621817A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-01-23 | 天津子任科技有限公司 | 分布式控制装置和系统 |
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