基于MSP430F449的VRLA蓄电池监测系统设计与实现

VRLA蓄电池作为后备电源广泛应用于电力、通信、金融、交通等重要部门，平时蓄电池处于浮充电备用状态，由交流市电经整流设备变换成直流向负荷供电，而在交流电失电或其它事故状态下，蓄电池是负荷的唯一能源供给者，一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。为了保障供电的安全性，对蓄电池的性能有较高的要求，如能提供瞬时大电流和较大的容量，因此蓄电池的性能实时监测是非常必要的。 论文根据VRLA蓄电池的工作原理、性能参数及失效机理，提出动态大电流放电和静态小电流放电相结合的蓄电池性能检测方法，同时实时监测单体蓄电池的电压、温度等，设计出蓄电池监测系统的总体结构框架，包括主控系统模块、下位采集模块、放电模块。论文主要完成了主控模块的硬件设计和软件设计，程序在IAR Embedded Workbench开发环境里进行编译，运用MSP430系列单片机的JTAG接口，下载程序至MSP430F449的FLASH存储器，利用IAR C-SPY调试器进行硬件仿真，调试系统硬件各模块，实现模块的整体功能。 系统设计了RS232和RS485两种通信接口，满足系统通信的灵活性和远距离操作特性；通过单片机的I／O口实现软件模拟I2C、SPI两种总线，扩展大容量的存储器，减少了相应的硬件支出；独立式按键和宽屏幕的液晶使系统具有友好的人机交互性；主控模块对多个采集模块巡检操作，实时监测单体VRLA蓄电池的运行状态；执行动态放电和静态放电操作，测得蓄电池内阻、放电曲线及容量，判定蓄电池性能，及时发现落后蓄电池，对其进行活化处理，延长蓄电池的寿命，对失效的蓄电池予以更换，保障后备电源性能优越使其持续稳定供电。通过实验验证所设计的主控模块运行可靠，其精度满足设计要求。