一种基于CAN总线的蓄电池监控数据交换机的制作方法

文档编号:14478194
研发日期:2018/5/19

本实用新型适用通信机房铅酸蓄电池监控数据的交换和传输,具体涉及一种基于CAN总线方式的蓄电池监控数据交换机。



背景技术:

在大型数据机房中,动力系统都配有后备铅酸蓄电池,当市电断开时,蓄电池作为后备动力来源保证整个数据中心设备正常运行,所以蓄电池的安全问题是数据中心极大的安全问题。目前对蓄电池的监控大都停留在低速总线,如RS485,蓄电池监控的对象是逐个单独进行,当单组中有多个蓄电池时,采集周期较长,尤其是蓄电池产生充放电事件时,更需要密切关注蓄电池的电压、电流和温度情况,此时传统的方法不能够及时关注和记录蓄电池的充放电曲线。

有些蓄电池监控系统可实现蓄电池组内电池数据的高速采样,整组蓄电池采集周期缩短,但不能够实现多组蓄电池数据的同步采样,无法获取不同蓄电池组相同时间的对比数据,不能够为数据分析提供良好记录。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足,提供一种基于CAN总线的蓄电池监控数据交换机。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是:在蓄电池机房安装一个数据交换机,此交换机可通过8路CAN接口连接多达8路蓄电池,8路蓄电池数据以并行方式进如交换机,同时操作命令以并行方式下发到8组蓄电池,该交换机通过网络形式与网管平台进行交互,交换机包括电源接口、网络接口、电源系统、网络模块、RTC模块、CPU、SD卡存储、MCU、 CAN接口。

电源接口为交换机提供工作电源,此交换机设计为交流市电输入,内部经过电源系统将市电转换为低压直流电源,低压直流电源经各级处理为本装置的各个模块提供供电,网络接口为交换机与其上级监控平台通信的网络接口,可实现10/100M自适应,内部与网络模块连接,实现网络数据的收发。RTC模块为系统提供时钟,SD卡存储实现监控数据和相关参数的存储,CPU通过SPI总线的复用形式扩展出4路MCU,每路MCU扩展出2路CAN总线接口,MCU制作数据转发,逻辑上实现了CPU与8路CAN接口的直接连接。

当需要采集蓄电池数据时,CPU通过8路CAN接口下发数据采集的广播命令,8路CAN 接口下的8组蓄电池收到广播命令后,同时上报数据,蓄电池数据同时进入CPU,CPU根据 RTC时钟模块的时间进行定时存储,根据设定的告警参数进行告警发生和消除,并与上级监控平台进行数据交互。

附图说明

图1基于CAN总线的蓄电池监控数据交换机结构图。

图2蓄电池监控数据交换机传输网络拓扑图。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型由以下部分组成:电源和通信端子(1)、电源系统(2)、通信模块(3)、MCU(4)、电流检测(5)、电流信号输入端子(6)。

电源和通信端子(1)用于接受系统电源,提供检测装置的对外通信接口;电源系统(2) 用于给通信模(3)、MCU(4)、电流检测(5)提供稳定可靠的电源,电源输入+12V,经过 MP2359DJ后产生P5V电源,用于通信接口供电,使用隔离电源B0505S-2WR2生成5V电源,经过LM1117-3.3生产3V3,使用LM4040A30IDBZT生成高精度3V基准源,使用 B0505S-2WR2生成-5V电源。

通信接口(3)用于蓄电池组电流检测装置连接远程监控主机,本方实施中案使用CAN 总线,也可使用其他串行总线,本方案中使用的CAN隔离芯片为ISO1050。

MCU(4)作为整个装置的运行和控制核心,进行通信任务、电流测试任务,本方案中使用额MCU芯片为64引脚,封装为LQPF64的STM32F105RBT6。

电流检测(5)用于接受电流信号输入端子(6)的电流信号,经过运放跟随后、低通滤波后进入MCU(4)的ADC引脚,内置档位开关,通过继电器切换档位信息,电流检测电路使用的主要运放器件为TL082I,双电源供电。

电流信号输入端子(6)采用3芯间距为5.0mm的按压式接线端子,1芯为+12V电源,1 芯为GND,1芯为电流信号。

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