基于ARM9与LEM传感器的蓄电池在线监测硬件平台

　　3.2 扩展板部分设计

　　扩展板的设计框图如下：

　　说明：

　　1）SPI flash芯片用于存储蓄电池传感器采得的数据。此处将芯片的写保护脚使用ARM的一个I/O口管理起来，以防上电或者掉电时修改片内的数据。

　　2）GSM模块采用西门子公司的TC35i模块，与扩展接口（连向ARM新片）之间通过串口进行通讯，另外使用ARM的一个I/O口控制IGT管脚进行模块的激活。为了保证模块与SIM卡之间通讯正常，他们之间的走线距离要尽量短。

　　3）网卡接口芯片采用DM9000，数据包通过它传送至以太网直至上位机软件。同时使用网络协议可以实现远程固件升级，保证主机运行最新的应用软件。

　　4）Sbus是lem公司自身的协议，该协议可以转换为串口协议，其转换电路是开放的，将该电路设计在扩展板上，实现主控板与sentinel模块的通讯。

　　5）由于AT91SAM9261提供液晶数据接口，因此可以直接与LCD实现连接。

　　6）触摸屏接口芯片采用专用芯片ADS7843完成。

　　4 整机联调

　　我们在变电站对该系统进行了实验，使用2组蓄电池，每组分别有54节2v 300Ah的蓄电池，如下图：

　　编写测试程序在系统内运行，每隔半小时对各蓄电池模块进行一次取数，然后将信息通过调试串口打印出来。下面为某次取数得到的结果：

　　# 1 battery : 2.28v  24.29   404.9 uohm    # 2 battery : 2.24v  24.08   362.1 uohm

　　# 3 battery : 2.22v  24.29   426.1 uohm    # 4 battery : 2.29v  24.29   350.1 uohm

　　# 5 battery : 2.25v  24.29   381.8 uohm    # 6 battery : 2.28v  24.29   392.6 uohm

　　# 7 battery : 2.28v  24.29   359.0 uohm    # 8 battery : 2.31v  24.29   373.2 uohm

　　以上每个电池的参数分别为电压、温度、阻抗。在未来的实际应用中，通过对这些参数的综合分析，可以得知每只蓄电池的健康状况；同时本实验也验证了该平台可以应用于蓄电池在线监测。

　　另外，对该平台的显示功能，网络通讯功能均做了基本测试，表现完全正常。进一步开发上层管理软件，利用该硬件平台构建一套完整的蓄电池在线监测系统是后续工作的重点。

　　5 展望

　　基于ARM9与LEM传感器的蓄电池在线监测硬件平台不仅可以用于对蓄电池失效模型和监测算法甚至电池活化技术的研究，另外如果配套监测软件可以应用于各种需要监测蓄电池的实际场合，如电力、通信、石油、化工、铁路、煤炭等行业的直流电源系统以及UPS系统的蓄电池在线监测，从而真正给蓄电池这一薄弱环节上一道保险，为我国的安全用电事业保驾护航。