專利名稱：變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于蓄電池檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)WSN傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變電站直流系統(tǒng)是變電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件，直流屏用的蓄電池組通常采用熱備用狀態(tài)，由充電機(jī)對(duì)其進(jìn)行浮充電，在交流電全失的事故情況下，由蓄電池組承擔(dān)直流系統(tǒng)的負(fù)荷。蓄電池組需要常規(guī)的均充或浮充電管理外，還要巡檢蓄電池組的日常工 作狀態(tài)，在國(guó)內(nèi)對(duì)蓄電池組的維護(hù)及性能評(píng)價(jià)，大都停留在傳統(tǒng)的檢測(cè)方法上。主要有每年一次通過(guò)放電試驗(yàn)，判斷蓄電池容量；輸出大電流的特性測(cè)試；單只蓄電池的端電壓測(cè)量等。這些方法無(wú)法對(duì)處于工作狀態(tài)的蓄電池進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)有故障的蓄電池，運(yùn)行初期此問(wèn)題不是很明顯，隨著若干年的運(yùn)行，此問(wèn)題將更突出。鑒于上述原因，變電站多采用有線方式對(duì)蓄電池組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，主要巡檢蓄電池的端電壓，不能完全反應(yīng)蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)。因此，對(duì)蓄電池組進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的運(yùn)行狀態(tài)、故障在線分析與診斷顯得十分重要。我國(guó)最近幾年蓄電池組監(jiān)測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，較多的有線監(jiān)測(cè)蓄電池的電壓、電流和內(nèi)阻等的設(shè)備投入運(yùn)行，但是電纜線較多不利于安裝和維護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種精度高、抗干擾能力強(qiáng)、超低功耗、工作穩(wěn)定的變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)。本實(shí)用新型包括控制芯片，在所述控制芯片的輸入端分別連接蓄電池的溫度信號(hào)采樣模塊、蓄電池電流采樣模塊、蓄電池的電壓采樣模塊，在所述控制芯片的輸入端還連接時(shí)鐘模塊，所述控制芯片還連接天線。通過(guò)本實(shí)用新型可將蓄電池的溫度、電流、電壓信號(hào)輸入控制芯片的AD轉(zhuǎn)換接口，經(jīng)過(guò)CPU處理后輸出到天線。然后再通過(guò)后續(xù)的路由節(jié)點(diǎn)傳送至無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器再傳送至監(jiān)控中心，通過(guò)監(jiān)控中心及時(shí)掌握各光伏電站蓄電池的工作狀態(tài)，以便控制。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)蓄電池組和單體蓄電池低成本無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)蓄電池傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，為直流屏蓄電池的故障診斷提供大量的內(nèi)部實(shí)時(shí)信息，可以解決因大量測(cè)點(diǎn)的存在而出現(xiàn)電纜成本高和施工困難問(wèn)題、蓄電池溫度和電氣參數(shù)監(jiān)測(cè)的靈敏度低和定位困難問(wèn)題。在獲取蓄電池溫度、電壓和電流等信息的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)蓄電池的特性的實(shí)時(shí)檢測(cè)、歷史存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)和推理，從而能夠解決蓄電池端電壓不足、電池開(kāi)路、內(nèi)阻明顯變大、容量不足、瞬間放電電流不滿足負(fù)載要求等故障。并且能夠精確定位，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，提高變電站直流系統(tǒng)供電的可靠性和供電質(zhì)量具有重要意義。

[0007]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、2所示，本實(shí)用新型設(shè)有JN5139無(wú)線控制芯片4，在控制芯片4的輸入端分別連接蓄電池的溫度信號(hào)采樣模塊I、蓄電池電流采樣模塊2、蓄電池的電壓采樣模塊3，在控制芯片4的輸入端還連接時(shí)鐘模塊5，控制芯片4還連接天線5和編程接口模塊7。
以上各模塊及控制芯片4分別由工作電源8提供工作電源。溫度信號(hào)采樣模塊I由SHTll集成芯片和相應(yīng)的調(diào)理電路組成。電流采樣模塊2由霍爾直流電流傳感器TBC10SY和相應(yīng)的調(diào)理電路組成。電壓采樣模塊3為分壓電阻取樣模塊。時(shí)鐘芯片5用于對(duì)采樣進(jìn)行計(jì)時(shí)，并對(duì)故障蓄電池發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行記錄。本實(shí)用新型采用了基于英國(guó)Jennic公司的高性能、低功耗無(wú)線SOC模塊(JN5139)蓄電池單體和蓄電池組傳感器節(jié)點(diǎn)。蓄電池傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)獲取蓄電池溫度、電流和電壓等參數(shù)，為蓄電池的內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)和故障診斷提供大量的內(nèi)部信息，通過(guò)融合電氣參數(shù)和溫度參數(shù)算法，實(shí)現(xiàn)蓄電池故障的預(yù)測(cè)，同時(shí)解決采用有線方式帶來(lái)的布線復(fù)雜、導(dǎo)線較多、維護(hù)不方便、靈敏度低和定位困難問(wèn)題。傳感器節(jié)點(diǎn)為變電站直流屏用蓄電池組的故障診斷預(yù)測(cè)提供大量的內(nèi)部信息，解決因大量測(cè)點(diǎn)的存在而出現(xiàn)電纜成本高和施工困難問(wèn)題，解決蓄電池組中單體蓄電池故障定位困難問(wèn)題。通過(guò)對(duì)蓄電池組的特性的實(shí)時(shí)檢測(cè)、歷史存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)和推理，從而能夠精確診斷和定位，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，提高變電站直流供電的可靠性和供電質(zhì)量具有重要意義。
權(quán)利要求1.變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括控制芯片，在所述控制芯片的輸入端分別連接蓄電池的溫度信號(hào)采樣模塊、蓄電池電流采樣模塊、蓄電池的電壓采樣模塊，在所述控制芯片的輸入端還連接時(shí)鐘模塊，所述控制芯片還連接天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述控制芯片還連接編程接ロ模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述控制芯片為JN5139無(wú)線控制芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述溫度信號(hào)采樣模塊由SHTll集成芯片和相應(yīng)的調(diào)理電路組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述電流采樣模塊由霍爾直流電流傳感器TBC10SY和相應(yīng)的調(diào)理電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述電壓采樣模塊為分壓電阻取樣模塊。
專利摘要變電站直流屏用蓄電池狀態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，屬于蓄電池檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括控制芯片，在所述控制芯片的輸入端分別連接蓄電池的溫度信號(hào)采樣模塊、蓄電池電流采樣模塊、蓄電池的電壓采樣模塊，在所述控制芯片的輸入端還連接時(shí)鐘模塊，所述控制芯片還連接天線。可將蓄電池的溫度、電流、電壓信號(hào)輸入控制芯片的AD轉(zhuǎn)換接口，經(jīng)過(guò)CPU處理后輸出到天線，然后再通過(guò)后續(xù)的路由節(jié)點(diǎn)傳送至無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器再傳送至監(jiān)控中心，通過(guò)監(jiān)控中心及時(shí)掌握各光伏電站蓄電池的工作狀態(tài)，以便控制。
文檔編號(hào)G01R31/36GK202383267SQ20112056054
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者史旺旺, 張劍峰, 楊鵬, 沈楚焱, 許慶婷 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)