张 波

（枣庄科技职业学院，山东枣庄 277000）

0 引言

随着自动化供电的推广与普及，安全性和智能性逐渐深入人心[1]。备用电源作为紧急供电的核心组成部分，其性能有着严格的要求。一般地，电源在启动时往往会出现较大的瞬态电流，这对传统的铅酸电源将产生巨大的冲击[2]。由于部分铅酸电源的比能量难以满足大功率条件，长期硬启动条件下会大大缩短电源寿命，维护费用居高不下，而且电池内重金属对环境的污染也是难以控制的[3]。因此，传统的铅酸电源逐渐被新型节能电源所取代[4]，比如锂离子电源。但是，锂离子电源对于工作温度、充放电状态的要求相对较高。针对以上问题，文中提出一种单片机控制的供电监测与保护系统，可用于复杂的供电工作环境，通过总体系统的设计以及关键硬件的选型提升备用蓄电池电源供电过程的可靠性和安全性。

1 控制系统总体结构

1.1 供电网络拓扑设计

根据备用电源的供电原理可知，供电网络的拓扑结构不但影响供电系统的稳定性，而且对供电系统的设计成本、检测精度、集成度都有着关键的影响[5]。目前，用于供电网络的拓扑方案主要有分布式、集中式和主从式等。

分布式拓扑结构的原理如图1所示，需要对每块蓄电池进行检测，每块蓄电池均受到独立检测电路控制，因此需要多个单体电路板。这些电路板便于接线，承压范围较小，检测精度可靠，可通过总线分布式地将数据端和控制端结合在一起，最终将被测数据输送至总控制器。……