蓄电池在线在线监测及自动维护系统

蓄电池在线监测及自动维护系统是主要应用于通信电源、UPS、EPS、直流操作电源、高压直流电源等后备应急电源蓄电池的智慧运维系统。实现对蓄电池组的在线实时监测、自动维护和远程统一智能管理,及时了解蓄电池组的实际运行状态和健康状况,智能专家分析、故障自我诊断、自动生成维护建议。实现蓄电池智能运维,掌控安全风险,简化蓄电池组的日常检测和维护工作,减少电池故障,延长电池寿命。

 “在线监测+自动维护+现场管理+内部管理”的全面解决方案。

拓扑图4

系统特点:

①高精密测量:基础电压测量精度可达微伏级别,能真正准确测量电池内阻,针对性的抗干扰电路设计结合多种内阻测试模式,浮充状态下准确测量电池内阻,测量结果和FLUKE内阻仪一致。

②自动均衡维护电池:减少电池故障,延长电池寿命。

③专家分析系统:关键数据的快速检索、智能分析,故障诊断,提供维护建议,自动生成报告。

④多元化告警:电池组在不同状态可设置不同告警门限。

⑤高速集中采集:不管多少节电池保证可以在5秒内全部实现数据刷新,保证数据的实时性和同步性。

⑥高性能主机:10.1寸彩色触摸屏,CPU 4核A9, 1GB DDR3内存 板载8GB eMMC存储,能管理1~20组不同的电池组,提供历史数据的存储、查询、分析、报表。

⑦每节电池一个监测维护模块,模块之间手拉手环形通信,自动按顺序配置电池序号(自动编码),方便安装和后期维护。

⑧独立供电设计:单体监测维护模块采用不间断电源手拉手独立供电,不从被测电池取电,避免从电池取电对电池带来损伤。

⑨安全保护设计:具有过压、过流、过温、短路、反接保护功能,确保系统本身安全可靠。

⑩抗干扰设计:抗干扰能力强,稳定性好,无误告警,通过泰尔EMC电磁兼容测试。

⑪接口丰富:4路RS485, 1路以太网口、1路RS232、4个USB接口,支持标准MODBUS通讯协议、B接口协议、电力104规约协议。

⑫健康环保:系统产品符合IEC 62321电子产品有害物质限制相应标准。

⑬提供专业技术支持服务。

系统功能:

①在线监测功能:

实时监测蓄电池组充放电状态(充电、放电、浮充)、总电压、充放电电流、纹波电压、环境温度、各单体电池(电压、内阻、极柱温度、极柱漏液)、蓄电池组一致性(电压、内阻和温度的极差及离散度)、电池组剩余容量,放电可持续时间。现场能直观显示总电压、电流的24小时监测曲线图,和单体(电压、内阻、温度)的实时柱状图,电压、内阻、温度最大值和最小值的单体电池。选择电池组其中任何一节电池可显示该电池的电压、内阻、温度的24小时监测曲线图。

在线监测

②在线自动均衡维护功能:

在浮充状态下对电池组进行在线自动均衡维护,对欠充电池自动进行限压小电流补偿充电,使每节电池始终处于较佳活性状态,保持电池组电压均衡,防止电池长期欠充硫化或长期过充失水。大限度减少电池故障,延长电池组寿命。

维护前维护后

③异常告警功能:

及时发现电池故障并发出告警。

告警管理:有告警分类统计,当前告警确认、历史告警查询;

告警阈值设置:可根据电池组运行状态分类进行告警门限设置;包括:浮充状态告警门限阈值设置(总电压上限阈值、下限阈值,单体电压上限阈值、下限阈值,单体温度上限阈值)充电状态告警门限阈值设置(总电压上限阈值,单体电压上限阈值,单体温度上限阈值)、放电状态告警门限阈值设置(总电压下限阈值,单体电压下限阈值,单体温度上限阈值)。内阻上限告警阈值设置(内阻基值的百分比,建议设置为内阻基值的150%);环境温度告警阈值设置(环境温度上限阈值、下限阈值);电池组电压均衡度告警门设置(单体电池电压极差值上限阈值)电池组温度均衡度告警门限设置(单体电池温度极差值上限阈值);

告警自动升级:根据超过告警门限程度自动进行告警升级(通过设置告警阈值百分比来实现);

告警方式:现场声光告警,后台声光告警加推送(邮件、短信、微信、钉钉等);

权限管理:进行告警门限设置、当前告警确认、告警删除等操作需要授权。

告警界面

④专家智能分析功能:

充放电数据分析:可对充放电数据进行智能分析,根据所选时间段自动完成充放电数据检索,生成充放电记录。选择任何一条充放电记录能自动生成充放电曲线,自动计算并显示总电压和各单体电池电压的单位时间压降、充放电时长、充放电容量、放电终止时刻的电压、内阻、温度,提供分析结论和维护建议,并自动生成充放电报表(word/Excel)。

历史数据分析:可根据所选时间段对历史监测数据进行查询和分析,自动生成总电压、电流和各单体(电压、内阻和温度)趋势图,和任意时刻的电压、内阻、温度的柱状图和数据列表。

充放电数据

⑤故障诊断功能:

能对故障告警进行分析诊断,并提供分析诊断结论和具体维护建议。

针对每条告警要直观显示告警名称、触发值、告警等级、起始时间,告警前后30分钟的总电压、电流、环境温度和各单体电池(电压、内阻、温度)的监测曲线,当前的总电压、电流、环境温度和各单体电池(电压、内阻、温度)值,并对告警进行综合分析,提供维护建议。

告警分析

⑥远程集中统一智能管理功能:

组网统一监控:B/S云架构模式的后台监控软件,网页方式浏览、配置手机APP。选择任何一节电池参数可自动生成24小时内的历史曲线图。具有权限管理、资产管理、告警管理、历史数据查询、分析、报表功能。具有智能专家分析系统,对监测数据进行自动分析并提供维护建议。利用集中监控的数据资源进行大数据分析,实现蓄电池安全风险管控。可以实现对UPS、EPS、通信电源等电源主机实时在线监测。

图层 1

参数指标:

1、  蓄电池组充放电状态监测:充电、放电、浮充

2、  蓄电池组总电压监测:范围0~1000V 精度<0.2%

3、  充放电电流监测:范围0~1000A(可选50A/100A/150A/300A/500A/1000A) 精度<1%FS

4、  单体电池电压:范围2V 0~3V  12V 0~16.5V 精度<0.05%

5、  单体电池内阻:测量精度<2% 重复精度<2%

6、  单体电池温度:-35℃~+125℃ 精度<0.5℃

7、  SOC:<10%

8、  输入绝缘电阻:≥10MΩ,600V

9、  通讯参数:波特率(4800/9600/19200/38400bps)可设

10、   工作电源:管理模块为外接 DC12V。

11、   温度:-20℃~85℃,湿度10%~80%,无冷凝

12、   单体电池的漏液监测(选配):每个极柱周围布置电池漏液传感器,准确定位极柱漏液电池。

13、   自动维护效果:给欠冲电池补充充电,防止电池硫化和失水,ΔU≤20mV

二、系统组成

1、  现场管理主机:可以同时管理多组电池,采用Linux系统,具有强大的边缘计算能力,直观显示蓄电池组各项运行参数指标的数据列表、柱状图、曲线图;具备科学的告警管理机制,对各类故障进行及时准确预警和告警;配置智能专家分析系统自动生成分析报表,可对电池组进行故障诊断分析并提供具体维护建议,支持现场参数设置,历史数据存储、查询、分析、报表;对充放电数据进行专业分析并自动生成充放电报告;具有丰富的通信接口(以太网、RS485 、RS232、USB、干接点等),支持独立组网、支持modbus通讯协议、B接口协议、电力104规约协议。大屏主机广告封面、_AOV_new

2、 单体监测模块每个模块监测1节电池,采集电池单体电压、内阻、极柱温度、极柱漏液。模块之间采用手拉手环形通信方式。模块能够自动编码。白盒子新_AOV_new

3、 采集维护线缆:标准配件(阻燃),每个单体监测模块配置1束。

4、 极柱温度传感器:监测电池极柱温度。

5、 霍尔电流传感器:监测电池组充放电电流。

6、 (选配)极柱漏液传感器:布置安装在电池极柱周围,负责监测电池极柱漏液。

7、 电源适配器:AC220V/DC12V或DC48/DC12V或DC220/DC12V;根据现场情况选择配置。

8、 监控平台软件:采用B/S结构设计,网页方式浏览,支持云服务,响应速度快,人机界面友好。监控分析软件功能强大,可对历史数据进行查询、分类、自动生成柱状图、趋势图,并可自定义生成报表,具备智能专家分析系统,对监测数据进行自动分析并提供维护建议。图层 1

9、 手机APP:手机客户端监控软件,支持安卓和苹果系统。

配置原则:

模块名称

型号

配置原则

现场智能管理主机

 

管理一个机房多组电池(20组内)

单体监测维护模块

 

 每节电池用1个

高速收敛模块

 

管理1组电池组的数据加速采集

模块采集线

 

1节电池用1束

电流传感器

 

一组电池用1个

漏液传感器(选配)

 

一个电池至少2个

适配电源

 

一个主机用1个