蓄电池单体温度的测量 - 通信电源监控系统中蓄电池监控模块的设计

　　5 蓄电池单体温度的测量

　　蓄电池体的温度是VRLA蓄电池的重要标志参数，对于蓄电池的剩余容量、工作寿命都有着重要的影响。蓄电池体温度的测量我们采用了Dallas公司的数字式温度传感器DS1620，它具有测温范围宽、读数稳定、与单片机接口方便等优点，其测温分辨率可达到0.50C，如果经过软件调整，还可以达到更高的精度0.10C，对于蓄电池单体电池温度的测量来说，十分适用。在此下文仅对软件实现0.10C精度的方法加以说明。

　　5.1 测温原理的进一步分析

　　要获得较高的测温方案，除了需要知道由DS1620直接读取的温度值以外，还必须知道该温度下计数器的值和该温度下每增加10C的计数值，后者可以从非线性累加器读入。非线性累加器电路用以补偿温度振荡器的非线性作用，它有助于获得较高的测温精度。

　　用单片机控制DS1620，将经过修正的温度直接读取值转换为十进制数（以0.50C为单位），记为temp_read.同时，读取计数门关闭后保存在计数器中的值，记为count_remain.然后读取非线性累加器中的值，作为该温度下每摄氏度的计数值，记为count_per_c.以上几个参数确定以后，可以用下式计算得到精度为0.10C的实际温度T，即：

　　5.2 软件方法实现0.10C的测温分辨率

　　根据以上的分析，通过软件编程，即可用单片机控制DS1620实现0.10C的测温分辨率，其软件流程图如图7所示。

　　图7实现0.10C的测温分辨率程序流程

　　其具体的实现过程如下：

　　（1）发送“写配置”指令初始化DS1620，将其设置为单次温度转换方式以及处理器控制状态，指令为0CH、03H;

　　（2）发“开始转化”指令（EEH）；

　　（3）发“读配置”指令，读取状态寄存器数据。重复该指令直到DONE位为“1”，这意味着温度转换已经完成；

　　（4）发“读取温度”指令，从温度寄存器读取数据并转换为整数temp_read;

　　（5）发“读计数器”指令，从计数器读取9比特值，即count_remain;

　　（6）将非线性累加器中的值读入计数器，此时外部单元与DS1620无数据交换；

　　（7）重发“读计数器”指令，读取此时计数器的值，即count_per_c;

　　（8）由公式（5-10）计算得到精确的温度值。

　　6 实验结果

　　在以下实验结果中，各种电量的测试采用的标准源及检定装置为ST-9020电能表现场检测仪（0.01）级；测试用蓄电池为南都公司的GFM200，并将其在额定负载情况下以0.1C的放电率恒流放电所得到的容量作为标准容量；测试环境温度均为240C.蓄电池剩余容量测试结果如表1所示；蓄电池单体电压测试结果如表2所示。

　　从以上的测试结果可以看出系统具有较高的测量精度，完全可以满足《通信电源和空调集中监控系统技术要求》中的规定。从而证明了本文所提出的本地用通信电源集中监控系统中蓄电池监控模块设计方案的可行性，具有工程实用价值。