蓄電池監測系統的組網分析方法及組網分析系統與流程
本發明涉及蓄電池監測系統的技術領域，尤其涉及的是蓄電池監測系統的組網分析方法及組網分析系統。
背景技術：
蓄電池監測系統主要實現對數據中心機房中的蓄電池工作情況進行實時監控，包括蓄電池電壓、溫度、內阻及蓄電池組電流大小的情況。蓄電池監測系統主要由XBM-R2100蓄電池內阻采集模塊、XBM-G2100智能網關模塊和XBM-I2100電池組電流采集模塊三部分構成。現有的蓄電池監測系統為一個智能網關模塊，若干個電流采集模塊和內阻采集模塊的組網形式，理想狀態下，該系統能接入的采集模塊節數最大值為192個。采集模塊節數最大值192節，限制了蓄電池監測系統組網性能的提升。增加采集模塊節數最大值需進行新的組網形式的蓄電池監測系統的設計；而現有的組網設計沒有理論依據，只能進行大量測試進行驗證，進行實驗測試的成本較高。
因此，現有技術還有待于改進和發展。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供了蓄電池監測系統的組網分析方法及組網分析系統，解決了現有技術中對蓄電池監測系統設計進行測試驗證的成本較高的技術問題。
本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：
一種蓄電池檢測系統的組網分析方法，其中，所述方法包括：
步驟A、計算出不同組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值；
步驟B、對上述不同組網形式的蓄電池監測系統進行測試，獲取測試的采集模塊節數最大值；
步驟C、將同一組網形式的蓄電池監測系統中計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值進行比較；
步驟D、當計算的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差在預設誤差閾值之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的計算出的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式。
所述的蓄電池檢測系統的組網分析方法，其中，所述步驟A具體包括：
A1、選取若干個組網形式的蓄電池監測系統；
A2、計算每個組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值。
所述的蓄電池監測系統的組網分析方法，其中，所述步驟A1具體包括：
A11、根據現有組網形式的蓄電池監測系統計算出采集模塊節點電壓公式，并分析出采集模塊節點電壓最小值影響蓄電池監測系統的采集模塊節數最大值；
A12、根據采集模塊節點電壓公式確定出影響節點電壓最小值的參數為采集模塊的個數n、導通電流Ix、通信線等效電阻Rc；
A13、通過調整上述三個參數確定蓄電池監測系統的組網形式。
所述的蓄電池監測系統的組網分析方法，其中，通過增加系統轉換盒，調節第一電阻、第三電阻的阻值，調節通信線的阻抗來調整所述參數。
所述的蓄電池檢測系統的組網分析方法，其中，當所述蓄電池監測系統采用智能網關組網形式時，系統采集模塊節數最大值受限于節點最低電壓；當所述蓄電池監測系統選用一個智能網關加上一個系統轉換盒的組網形式時，系統采集模塊節數最大值受限于系統工作回路總電流。
所述的蓄電池檢測系統的組網分析方法，其中，當所述蓄電池監測系統選用一個智能網關加上一個系統轉換盒的組網形式時，系統采集模塊的個數為回路總電流Ib為系統中通信線的載流量，系統采集模塊節數最大值受限于所選的通信線型號。
所述的蓄電池檢測系統的組網分析方法，其中，計算的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差在預設誤差閾值之內，預設誤差閾值為3％。
一種蓄電池檢測系統的組網分析系統，其中，所述系統包括：
最大值計算模塊，用于計算出不同組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值；
最大值測試模塊，用于對上述不同組網形式的蓄電池監測系統進行測試，獲取測試的采集模塊節數最大值；
比較模塊，用于將同一組網形式的蓄電池監測系統中計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值進行比較；
組網形式查找模塊，用于當計算的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差范圍在預設范圍之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式。
所述的蓄電池檢測系統的組網分析系統，其中，所述最大值計算模塊具體包括：
組網形式選取單元，用于選取若干個組網形式的蓄電池監測系統；
計算單元，用于計算每個組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值。
所述的蓄電池監測系統組網分析系統，其中，所述組網形式選取單元具體包括：
分析子單元，用于根據現有組網形式的蓄電池監測系統計算出采集模塊節點電壓公式，并分析出采集模塊節點電壓最小值影響蓄電池監測系統的采集模塊節數最大值；
參數確定子單元，用于根據采集模塊節點電壓公式確定出影響節點電壓最小值的參數為采集模塊的個數n、導通電流Ix、通信線等效電阻Rc；
選取子單元，用于通過調整上述三個參數選取蓄電池監測系統的組網形式。
本發明提供了蓄電池監測系統的組網分析方法，該方法中當計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差在預設誤差閾值之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式，將計算的采集模塊節數最大值作為設計新的組網形式的蓄電池監測系統的理論依據，不用進行大量地測試驗證，降低了組網設計成本。
附圖說明
圖1是本發明的蓄電池監測系統組網分析方法的流程圖。
圖2a是本發明的RX_O通信線上的第一等效電路圖。
圖2b是本發明的RX_O通信線上的第二等效電路圖。
圖2c是本發明的RX_O通信線上的第三等效電路圖。
圖3是本發明的第a個采集模塊的節點電壓的散點圖。
圖4是本發明的RBUS通信總線的電路圖。
圖5是本發明的光耦限流電阻與上升沿下降沿時間曲線。
圖6是本發明的蓄電池監測系統電阻參數組合分析表。
圖7是本發明的蓄電池監測系統通信線阻抗參數分析表。
圖8是本發明的蓄電池監測系統組網形式一。
圖9是本發明的蓄電池監測系統組網形式二。
圖10是本發明的蓄電池監測系統采集模塊節數最大值理論分析與實測測試的對比表格。
圖11是本發明的蓄電池監測系統的組網分析系統的結構框圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
現有的蓄電池監測系統的采集模塊節數最大值限制了組網性能，而采集模塊節數最大值又受到蓄電池監測系統的組網形式的限制。通過選擇合適的蓄電池監測系統的組網形式能進一步的提升組網性能。本發明通過比較蓄電池監測系統中計算的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值，得到兩者誤差很小，查找需求組網節數與之差值最小的計算的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式。
請參見圖1，圖1是本發明的蓄電池監測系統的組網分析方法的流程圖，具體步驟如下：
步驟A、計算出不同組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值；
步驟B、對上述不同組網形式的蓄電池監測系統進行測試，獲取測試的采集模塊節數最大值；
步驟C、將同一組網形式的蓄電池監測系統中計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值進行比較；
步驟D、當計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差在預設誤差閾值之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式。
通過選取不同的組網形式的蓄電池監測系統進行采集模塊節數最大值的計算，所述步驟A具體包括：
步驟11、選取若干個組網形式的蓄電池監測系統。
現有的蓄電池監測產品，根據產品現場應用場景，設定蓄電池檢測系統組網形式，為一個智能網關模塊、若干個電流采集模塊及電阻采集模塊的組網形式。該蓄電池監測系統的關鍵部分電路為一個智能網關模塊，n個電流采集模塊與電阻采集模塊。對現有的蓄電池監測系統進行分析，分析出影響現有蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值的影響參數，根據影響參數的調節來設置蓄電池監測系統的組網形式。
根據現有組網形式的蓄電池監測系統計算出采集模塊節點電壓公式，并分析出采集模塊節點電壓最小值影響蓄電池監測系統的采集模塊節數最大值。對該蓄電池監測系統的關鍵部分電路進行簡化，將蓄電池監測系統簡化為RX_O通信線上的等效電路。所有模塊均正常工作的狀態下，將蓄電池監測系統簡化為RX_O通信線上的等效電路，如圖2a所示，為本發明的RX_O通信線上的第一等效電路圖，Rc為通信線的等效電阻，Rx為每個采集模塊的等效電阻,V1-Vn為實際接入每個采集模塊的電壓，n為等效電流中采集模塊的數量。該采集模塊內電阻由保險絲與第一電阻R37或保險絲與第二電阻R38構成的串聯電阻，采集模塊中所選保險絲電阻Rf≈1Ω，由于R37≥Rf，R38≥Rf，因此，可認為R37≈Rx，或者R38≈Rx。
如圖2b所示，為本發明的進一步的RX_O通信線上的第二等效電路圖，由圖2b可知，理想狀態下，V1＝Vn，V2＝Vn-1，……，Va＝Vn-a+1，其中a為第a個采集模塊，且可進一步，將RX_O通信線上的等效電路圖進行簡化，如圖2c所示，為本發明的RX_O通信線上的第三等效電路圖。由圖2c分析可知，在光耦副邊飽和導通狀態下，設流經采集模塊的等效電阻Rx的電流為ix，則第一個采集模塊節點電壓為第二個采集模塊節點電壓為VBUS0為整個通信線接入電壓，n為蓄電池監測系統中采集模塊的節數，ix為流經采集模塊等效電阻Rx的電流，Rc為通信線的等效電阻。
第a個采集模塊節點電壓為：
可進一步將公式1進行簡化為：
根據公式2繪制出a與Va之間的散點圖，如圖3所示，為本發明的第a個采集模塊節點電壓的散點圖。由圖3可知，當a越靠近則Va越小，即是當采集模塊偏離智能網關模塊接口越遠，則其獲得的節點電壓值越小。
進一步的通過RBUS通信總線的電路圖分析，圖4為本發明中的RBUS通信總線的電路圖，結合該電路圖推導出現有的蓄電池監測系統中的采集模塊節點電壓的最小值。
在蓄電池監測系統中，當智能網關模塊接收到上位機的自動編址、溫度查詢、電壓查詢、內阻查詢及電流查詢等指令后，會向通信線廣播相應的指令，此時在RBUS總線上表現為RX_O出現高低電平的變化。
當RX_O為高電平時(12V)，大于MOS管的最大閾值電壓2.5V，MOS管Q7飽和導通，MOS管Q7的漏極電流VBUS＝12V，R38＝100KΩ，則Id＝0.12mA，此時，光耦器件PS2701不工作。
當RX_O為低電平時(0V)，此時，MOS管Q7不導通，若VBUS大于MOS管的最大閾值電壓2.5V，則MOS管Q6飽和導通，，光耦器件PS2701工作。光耦器件PS2701的原邊電流R37＝2.2KΩ，Vf＝1.1V。光耦器件通過原邊電流驅動原邊發光二極管，進而控制副邊光敏三極管的工作狀態。
當RX_O通信線上的電平為高電平時，公式2中當RX_O通信線上的電平為低電平時，公式2中在本系統設計電路中，取Vf＝1.1V，由于R37遠小于R38，因此，Id遠小于i，RX_O通信線上出現低電平時，滿足系統正常通信的采集模塊節點電壓Va最小值限制了蓄電池監測系統采集模塊節數的最大值。
結合圖4，計算現有組網形式的蓄電池監測系統采集模塊節點電壓最小值。副邊光敏三極管的導通電流大小ic與光敏三極管的工作狀態有關，光敏三極管的工作狀態包括飽和狀態和放大狀態。而原邊電流i影響副邊光敏三極管的工作狀態，原邊副邊直接的驅動關聯是電流傳輸比CTR。
Ic0為副邊光敏三極管的最大導通電流。當i·CTR≥Ic0時，光敏三極管工作狀態為飽和狀態，光敏三極管完全導通，副邊光敏三極管的導通電流大小因為RXD的電壓為0V，則當i·CTR＜Ic0時，光敏三極管工作狀態為放大狀態，光敏三極管完全導通，副邊光敏三極管的導通電流大小ic＝i·CTR。
根據直流電氣特性可知，副邊導通壓降維持在0.8V以下才能被單片機管腳識別為低電平，高于2V則被識別為高電平；若在0.8V-2V之間，則處于一個不確定的狀態。要使得系統實現正常通信，依據TTL標準電平要求，輸入低電平應小于1.2V。即是RXD<＝1.2V，根據得到RXD＝VDD-ic×R36＜＝1.2V。在本系統的電路中，VDD＝5V，R36＝1KΩ,則可推導出
通過查閱PS2701數據手冊，得到該光耦的電流傳輸比曲線圖，此時原邊電流在3-4mA區間，取CTR＝115％,得到
根據原邊電流的公式推導出VBUS≥Vf+3.3×R37,其中Vf＝1.1V,R37＝2.2KΩ,進而得到理論上本系統中VBUS的最小值Vf+i×R37＝1.1+3.3*2.2＝8.37V。
在光耦器件工作時，且MOS管Q6飽和導通時，VBUS的最小電壓值即為Va,由原邊副邊關系分析取Va＝8.37V，其中VBUS0＝12V。本系統中采用的28AWG，400mm的通信線，查詢《AWG載流量查詢表》可得到400mm長的通信線電阻Rc0＝0.0908Ω，則Rc＝0.1816Ω。而令(n為奇數)，由公式2得n＝191；令(n為偶數)，由公式2得n＝192，n為蓄電池監測系統中采集模塊的個數。綜合分析，現有系統中，1個智能網關模塊的系統，最多能接192個采集模塊。
根據采集模塊節點電壓公式確定出影響節點電壓最小值的參數為采集模塊的個數n、導通電流Ix、通信線等效電阻Rc；由公式2可知，采集模塊的個數n、導通電流ix、通信線等效電阻Rc三個參數影響采集模塊的節點電壓最小值。
通過調整上述三個參數確定蓄電池監測系統的組網形式。對蓄電池監測系統中上述三個參數進行調整，得到更小的采集模塊的節點電壓則能在系統中接入更多的采集模塊，且能夠正常通信。主要的調整方法為增加系統轉換盒、調節電阻阻值及更換更低阻抗的通信線。下面分別從三個方面進行單獨的分析。
a、增加系統轉換盒，使蓄電池監測系統以多鏈路回路形式組網。
增加系統轉換盒，使監測系統以多鏈路回路形式組網，通過增加系統轉換盒增加了影響系統通信最低節點電壓的采集模塊的個數n。系統組網節數在192左右時，現有技術中已經達到蓄電池監測系統的采集模塊節數最大值，限制了蓄電池監測系統性能的進一步提升。該系統中可以通過增加系統轉換盒增加蓄電池監測系統采集模塊的數量，系統轉換盒實際連接分界點由實測得出。
b、調節第一電阻、第三電阻的電阻值，計算出兩個電阻值組合所進行組網通信的最大采集模塊的數量，分析最大采集模塊的數量與電阻值之間的關系；
當RX_O通信線上的電平為低電平時，增大第一電阻R37的阻值，則ix減小，增大了系統的通信裕量。設接入采集模塊節點電壓低至Q6的飽和導通電壓，即是Va＝2.5V。若系統仍能正常通信，以最大通信采集模塊n≥192計算，當a≤96時，通過公式2可以得到ix≤11.24mA。11.24mA為組網系統中流經每個模塊內的最大電流，得到R37≥0.97KΩ。取光耦的電流傳輸比CTR＝135％,ix×CTR＝ic，且VDD-ic×R36＝1.2，從而得到第三電阻R36≥0.25KΩ。結合目前系統通信波特率9600bps分析，周期為T＝104μs，只有當上升沿時間、下降沿時間滿足tr≤52μs且tf≤52μs時該系統才能正常識別高電平，通過圖5的光耦限流電阻與上升沿下降沿時間曲線，得出第三電阻R36同時應該滿足R36≤3KΩ。此時，根據VDD-ic×R36≥0,推導出ic≥1.67mA，通過查閱PS2701數據手冊中光耦的電流傳輸比曲線圖，CTR＝90％,得到由推導出R37≤5.89KΩ。
調節ix的大小應使得第一電阻R37與第一電阻R36滿足在1KΩ-6.5KΩ范圍內常見的碳膜電阻阻值有1KΩ、1.2KΩ、1.4KΩ、1.5KΩ、1.6KΩ、1.8KΩ、2KΩ、2.2KΩ、2.4KΩ、2.7KΩ、3KΩ、3.2KΩ、3.3KΩ、3.6KΩ、3.9KΩ、4.3KΩ、4.7KΩ、5.1KΩ、5.6KΩ。
第一電阻R37分別取：2.2KΩ、2.4KΩ、2.7KΩ、3KΩ、3.2KΩ、3.3KΩ、3.6KΩ、3.9KΩ、4.3KΩ、4.7KΩ、5.1KΩ、5.6KΩ。
第三電阻R36分別取：1KΩ、1.2KΩ、1.4KΩ、1.5KΩ、1.6KΩ、1.8KΩ、2KΩ、2.2KΩ、2.4KΩ、2.7KΩ、3KΩ；
根據系統中關系式，根據選取的第一電阻R37、第三電阻R36電阻阻值的不同組合，計算出所能組網通信的采集模塊節數最大值。如圖6所示，為本發明中蓄電池監測系統電阻參數組合分析表，根據表格，理論推算單純調整兩個限流電阻參數有可能實現300個模塊一同組網。
c、調節通信線的阻抗，分析最大采集模塊的數量與通信線的阻抗之間的關系。
現有技術選用28AWG，400mm的通信線，該通信線的阻抗為Rc＝0.1816Ω；而26AWG，400mm的通信線的阻抗為Rc＝0.1024Ω。同樣，根據系統中的關系式，如圖7所示，可以得出蓄電池監測系統通信線阻抗參數分析表。根據該分析表可知，降低通信線的阻抗可以增大最大采集模塊的數量，提升系統的組網性能。
步驟12具體包括：計算每個組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值。當蓄電池監測系統采用智能網關組網形式時，系統最大數據采集模塊組網節數受限于節點最低電壓，可以通過
關系式計算出系統組網采集模塊節數的最大值。
例如：采用一個網關模塊，R36＝1KΩ，R37＝2.2KΩ，通信線為28AWG通信線。根據光耦原邊副邊關系分析出節點的最低電壓Va＝8.37V，根據上式可以計算出蓄電池監測系統的系統組網采集模塊節數的最大值為192。
當蓄電池監測系統選用一個智能網關加上一個系統轉換盒的組網形式時，系統最大數據采集模塊組網節數受限于系統工作回路總電流。系統組網進行自動編址時，回路總電流為Ia＝50％×ix×n；系統正常通信時，回路總電流Ib＝50％×Ia。得出理論的系統組網節數的最大值可通過該式計算出來。
網關模塊上所用的12V開關電源的輸出電流I＝4.2A規格，取70％電流裕量I1＝4.2*70％＝2.94A。網關模塊所用的RJ11端子最大載流量I2＝1.5A。通信線的最大載流量可以通過查詢《AWG載流量查詢表》可知，28AWG通信線的最大載流量為I3＝0.362A，26AWG通信線的最大載流量為I4＝0.577A，24AWG通信線的最大載流量為I5＝0.921A。回路總電流Ib選取系統中最小的電流值，由于I1>I2>I5>I4>I3，該系統中通信線的載流量為整個系統中最小電流值，因此，系統組網節數最大值受限于所選的通信線型號。
例如，采用一個智能網關模塊加一個系統轉換盒的組網形式，R36＝1KΩ，R37＝2.2KΩ，通信線為28AWG通信線。此時，Ib＝I3＝0.362A，則n＝292。
上述只是給出了兩個實例，并不限定于上述兩種蓄電池監測系統的組網形式，可以根據系統轉換盒、電阻阻值及通信線類型的不同組合進行蓄電池監測系統的組網形式的確定。
步驟S2具體包括：對上述不同組網形式的蓄電池監測系統進行測試，獲取測試的采集模塊節數最大值。下面僅通過三種組網形式的蓄電池監測系統進行測試：
第一種情況、300節蓄電池內阻采集模塊+1個網關模塊+1個系統轉換盒+28AWG通信線+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)；
第二種情況、252節蓄電池內阻采集模塊+1個網關模塊+28AWG通信線+R36(2.2KΩ)+R37(3.3KΩ)；
第三種情況、251節蓄電池內阻采集模塊+1個網關模塊+26AWG通信線+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)；
對選取的各種組網形式的蓄電池監測系統進行分析：
對第一種情況選取的蓄電池監測系統組網形式進行實際測試。在系統中增加系統轉換盒，具體的連接結構如圖8所示，圖8是本發明的蓄電池監測系統組網形式。通過增加系統轉換盒增加了影響系統通信最低節點電壓的采集模塊的個數n。對該系統的采集模塊進行自動編址，蓄電池校準軟件成功完成300個內阻采集模塊和1個電流采集模塊的編址，在機房衛士上通信正常。對系統中的采集模塊發送測試指令，能正常得到采集數據。系統進行數據采集時，通過示波器分別抓取系統第37、76、115號采集模塊的RX_O、RXD、VBUS、PS2701+波形圖。理論上三個節點進行數據通信時，最低節點電壓分別為V37理＝10.1V，V76理＝9.4V,V115理＝10.1V。
在第37號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V37測＝8.8V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為240mV，通信處于正常狀態。
在第76號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V76測＝7.8V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為560mV，通信處于正常狀態。
在第115號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V115測＝9V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為160mV，通信處于正常狀態。
對第二種情況選取的蓄電池監測系統組網形式進行實際測試。該組網形式與現有技術相同，只是調整了蓄電池內阻采集模塊的R36、R37的電阻阻值,該系統能接入的采集模塊節數標準理論最大值為258。取R36＝2.2KΩ，R37＝3.3KΩ。按照圖9所示進行實際的組網測試，圖9是本發明的蓄電池監測系統組網形式二。對系統采集模塊進行自動編址，蓄電池校準軟件成功完成252個內阻采集模塊編址，在機房衛士上通信正常。對系統中的采集模塊發送測試指令，能正常得到采集數據。系統進行數據采集時，通過示波器抓取系統第5、第126、第248號采集模塊的RX_O、RXD、VBUS、PS2701+波形圖。理論上三個節點進行數據通信時，最低節點電壓分別為V5理＝11.628V，V126理＝7.2V,V248理＝11.628V。
在第5號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V5測＝11.8V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為160mV，通信處于正常狀態。
在第126號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V126測＝5.8V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為1.76V，1.76V在0.8V-2V之間，處于一個不確定的狀態，測試中RXD最低電壓為1.76V時通信處于正常狀態。
在第248號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V248測＝11V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為160mV，通信處于正常狀態。
對第三種情況選取的蓄電池監測系統組網形式進行實際測試。該組網形式與現有技術相同，蓄電池內阻采集模塊的R36、R37的電阻阻值保持不變，將系統通信線改為26AWG，該系統能接入的采集模塊節數標準理論最大值為256。按照圖9所示進行實際的組網測試，圖9是本發明的蓄電池監測系統組網形式二。對系統采集模塊進行自動編址，蓄電池校準軟件成功完成251個內阻采集模塊編址，在機房衛士上通信正常。對系統中的采集模塊發送測試指令，能正常得到采集數據。系統進行數據采集時，通過示波器抓取系統第63、第126、第189號采集模塊的RX_O、RXD、VBUS、PS2701+波形圖。理論上三個節點進行數據通信時，最低節點電壓分別為V63理＝8.98V，V126理＝7.97V,V189理＝8.98V。
在第63號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V63測＝8.4V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為240mV，通信處于正常狀態。
在第126號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V126測＝7.2V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為1V，通信處于正常狀態。
在第189號采集模塊上，當接收到低電平時，節點最低測試電壓為V189測＝8.4V，與理論計算值接近。光耦器件的PS2701+點最低電壓為1.2V，PS2701-點最低電壓為0V，表明光耦器件副邊處于放大狀態。RXD最低電壓為240mV，通信處于正常狀態。
上述實例組網形式的蓄電池監測系統均能實現正常的通信，本發明中只是列舉了部分的實例，并不限定于上述組網形式的蓄電池監測系統。
將同一組網形式的蓄電池監測系統中計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值進行比較；當計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差在預設誤差閾值之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的計算出的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式。
步驟S3具體包括：將同一組網形式的蓄電池監測系統中計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值進行比較。將各種不同組合的蓄電池監測系統的組網形式的理論計算與實際測試的系統組網采集模塊節數的最大值進行總結分析。如圖10所示，為本發明提供的系統組網采集模塊節數的最大值理論與實測的對比表格。
表格中對五種組網形式的蓄電池監測系統進行的測試驗證。
第一組網形式為：1個網關模塊+28AWG通信線+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)。計算的采集模塊節數最大值為192；測試的采集模塊節數最大值為187；兩者誤差為2.6％。
第二組網形式為：1個網關模塊+28AWG通信線+R36(2.2KΩ)+R37(3.3KΩ)。計算的采集模塊節數最大值為258；測試的采集模塊節數最大值為252；兩者誤差為2.3％。
第三組網形式為：1個網關模塊+1個系統轉接盒+28AWG通信線+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)。計算的采集模塊節數最大值為292；測試的采集模塊節數最大值為300；兩者誤差為2.7％。
第四組網形式為：1個網關模塊+26AWG通信線+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)。計算的采集模塊節數最大值為256；測試的采集模塊節數最大值為251；兩者誤差為2.0％。
第五組網形式為：1個網關模塊+26AWG通信線+R36(2.2KΩ)+R37(3.3KΩ)。計算的采集模塊節數最大值為345；測試的采集模塊節數最大值為345；兩者誤差為0。
預設的計算的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差閾值為3％。由上述的比較分析，理論計算與實測的系統最大組網節數之間只存在很微小的差別，根據對比表格可知兩者的誤差小于3％，在預設誤差閾值之內。
步驟S4具體包括：當計算的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差在預設誤差閾值之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的計算出的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式。因此，可將計算的采集模塊節數最大值作為設計新的組網形式的蓄電池監測系統的理論依據。
基于上述蓄電池監測系統的組網分析方法，本發明還提供了蓄電池監測系統的組網分析系統。如圖11所示，為本發明的蓄電池監測系統的組網分析系統的結構框圖。所述系統包括：
最大值計算模塊100，用于計算出不同組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值；最大值測試模塊200，用于對上述不同組網形式的蓄電池監測系統進行測試，獲取測試的采集模塊節數最大值；比較模塊300，用于將同一組網形式的蓄電池監測系統中計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值進行比較；組網形式查找模塊400，用于當計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差在預設誤差閾值之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式。
所述最大值計算模塊100具體包括：
組網形式選取單元，用于選取若干個組網形式的蓄電池監測系統；
計算單元，用于計算每個組網形式的蓄電池監測系統中采集模塊節數最大值。
所述組網形式選取單元具體包括：
分析子單元，用于根據現有組網形式的蓄電池監測系統計算出采集模塊節點電壓公式，并分析出采集模塊節點電壓最小值影響蓄電池監測系統的采集模塊節數最大值；
參數確定子單元，用于根據采集模塊節點電壓公式確定出影響節點電壓最小值的參數為采集模塊的個數n、導通電流Ix、通信線等效電阻Rc；
選取子單元，用于通過調整上述三個參數選取蓄電池監測系統的組網形式。
綜上所述，本發明提供了蓄電池監測系統的組網分析方法及組網分析系統，該方法中當計算出的采集模塊節數最大值與測試的采集模塊節數最大值的誤差范圍在預設范圍之內時，根據需求組網節數查找與之差值最小的采集模塊節數最大值所對應的蓄電池監測系統的組網形式，將計算的采集模塊節數最大值作為設計新的組網形式的蓄電池監測系統的理論依據，不用進行大量地測試驗證，降低了組網設計成本。
當然，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關硬件(如處理器，控制器等)來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取的存儲介質中，該程序在執行時可包括如上述各方法實施例的流程。其中所述的存儲介質可為存儲器、磁碟、光盤等。
應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，例如，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
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