韩峰 王代华

摘 要： 针对UPS蓄电池性能监测需求的急迫性，提出一种蓄电池在线监测系统。监测蓄电池运行时的电压、内阻、内部温度、表面温度以及蓄电池组总电流等参数，通过GPRS无线网络上传至数据服务器；分析参数后，对蓄电池单体性能进行判断，找出数据偏离均值范围的蓄电池，预判性能下降的蓄电池。用户通过浏览器，在网页上随时了解每块蓄电池的状态，及时维修或更换不合格的蓄电池。测试结果表明，该系统能够完成所述功能，内阻测量精度达0.1 mΩ，其他参数测量精度也满足判定需求。

关键词： UPS蓄电池； 在线监测； 内阻； GPRS； 数据服务器； 测量精度

中图分类号： TN931+.3?34； TM934； TN98 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）08?0163?04

Abstract： In allusion to the urgent need of performance monitoring for uninterrupted power supply （UPS） battery， a battery online monitoring system is proposed. The voltage， internal resistance， internal temperature， surface temperature， total current of battery pack， and other parameters during battery operation are monitored and uploaded to data server by means of GPRS wireless network. After analysis of these parameters， the battery cells are judged to find out the batteries whose data deviates from the scope of mean values and forecast the batteries whose performances are unqualified. Users can keep watch on the status of batteries whenever necessary on a browser， so as to maintain or replace the batteries below standard in time. The test results show that the system can realize the functions described above， the measurement accuracy of its internal resistance can be as high as 0.1 mΩ and that of other parameters can also meet the preset requirement.

Keywords： UPS battery； online monitoring； internal resistance， GPRS； data server； measurement accuracy

0 引 言

UPS電源能够全面改善用电设备的用电质量，并在电网电力中断时继续为用电设备提供电源，被广泛应用于银行数据中心、交换机机房、通信基站、电力变电站和机场数据中心等重要部门[1]，而因UPS电源故障造成经济损失并引发严重事故的案件却时有发生。根据调查，国内大部分UPS蓄电池没有安装监测设备，并且只有少部分的UPS蓄电池遵循规定进行了周期性的维护，这使得UPS电源的可靠性与安全性存在潜在问题[2]。蓄电池是UPS电源的储能部件与核心部件，只要有一个蓄电池单体失效（通常为容量低于80% 标称容量时），UPS电源将无法提供完好的后备电源功能，而蓄电池的健康状况可以通过蓄电池工作时的相关参数有效体现出来[3]。

本文提出的UPS蓄电池在线监测系统，能在UPS电源工作时，实时监测体现其蓄电池运行状态的电信号，如：内阻、端电压、表面温度、内部温度等参数，而不影响UPS电源的正常工作，采集的数据利用GPRS技术上传至数据管理平台，进行分析处理。……