一、前言

　　目前，发电厂、变电站的操作电源系统大多采用直流电源，直流电源系统是发电厂、变电站十分重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电维护、断路器分合闸及其它控制提供牢靠的直流操作电源和控制电源，它请求配置松下蓄电池系统。理论经历标明，在一切表征蓄电池的参数之中，松下电池的端电压最能表现蓄电池的当前情况。能够依据端电压判别蓄电池的充、放电进程，当前电压能否超出允许的极限电压。还能够判别蓄电池组的均一性好坏等。 因而，对蓄电池的端电压的丈量非常重要。

　　二、不同端电压丈量办法的剖析和比拟

　　蓄电池工作状态的监测关键在于蓄电池端电压和电流信号的采集。由于串联蓄电池组中的电池数量较多，整组电压很高，而且每个蓄电池之间都有电位联络，因而直接丈量比拟艰难。在研讨蓄电池监测系统过程中。人们提出了许多丈量串联电池组单只电池端电压的办法。概括起来，主要有以几种：

　　1.共模丈量法

　　共模丈量是相对同一参考点，用精细电阻等比例衰减各丈量点电压，然后依次相减得到各节电池电压。该办法电路比拟简单，但是丈量精度低。比方，24节标称电压为12V的蓄电池，单节电池测试精度为0.5%的测试系统，单节电池测试绝对误差为±60mV，24V 节串联积聚的绝对误差可达1.44V，显然，其相对误差可到达12V，这在应急电源监控系统中经常会形成误报警，所以不能满足应急电源监控系统的请求。这种办法只合适串联电池数量较少或者对丈量精度请求不高的场所。

　　2.差模丈量法

　　差模丈量是经过电气或电子元件选通单节电池停止丈量。当串联电池数量较多而且对丈量精度请求较高时，普通应采用差模丈量办法。

　　2.1继电器切换提取电压

　　传统的比拟成熟的测试办法是用继电器和大的电解电容做隔离处置，其根本的测试原理是：首先将继电器闭合到蓄电池一侧，对电解电容充电；丈量时把继电器闭合到丈量电路一侧，将电解电容和蓄电池隔分开来，由于电解电容坚持有该蓄电池的电压信号，因而，测试局部只需丈量电解电容上的电压，即可得到相应的单体蓄电池电压。此办法具有原理简单，造价低的优点。但是由于继电器存在着机械动作慢，运用寿命低等缺陷，依据这一原理完成的检测安装在速度，运用寿命，工作的牢靠性方面都难以令人称心。为处理上面问题可将机械继电器改用光耦继电器，这样无需外加电解电容进步了牢靠性，速度和运用寿命也随之到达请求，但相对本钱要大大进步。用光电隔离器件和大电解电容器构成采样，坚持电路来丈量蓄电池组中单只电池电压。此电路缺陷是：在A/D转换过程中1电容上的电压能发作变化，使精度趋低，而且电容充放电时间及晶体管和隔离芯等器件动作延迟决议采样时间长等缺陷。

　　2.2 V/F转换无触点采样提取电压

　　V/F转换法的原理图如图1所示，其工作原理如下：信号采集采用V/F转换的办法，单节蓄电池采用分别采样，取单节蓄电池的端电压经分压（降低功耗）后作为V/F转换的输入，分压电阻的分散性可经过V/F转换电路调整V/F转换信号输出经过光电隔离器件送到模仿开关，处置器经过控制模仿开关采集频率信号。数据采集电路与数据处置电路采用光电隔离和变压器隔离技术，完成两者之间电气上的隔离。但采用V/F转换作为A/D转换器的缺陷是响应速度慢，在小信号范围内线性度差，精度低。

　　2.3浮动地技术丈量电池端电压

　　由于串联在一同的松下电池组总电压达几十伏，以至上百伏，远远高于模仿开关的正常工作电压，因而需求使地电位随丈量不同电池电压时自动浮动来保证丈量正常停止，其原理图如图2所示。每次工作时，先由模仿开关选通，使其被测电池两端的电位信号接入测试电路，此信号一方面进入差分放大器；另一方面进入窗口比拟器，在窗口比拟器中与固定电位Vr相比拟， 从窗口比拟器输出的开关量状态可辨认出当前丈量地（GND）的电位是太高，太低或者正好（相关于Vr）。假如正好，则能够启动A/D停止丈量。假如太高或太低，则经过控制器对地（GND）电位行浮动控制。由于地电位经常受现场干扰发作变化，而该办法不能对地电位停止实时准确控制，因此影响整个系统的丈量精度。