CAT蓄电池卡特电瓶智能在线监测系统技术分析

摘要：蓄电池健康状况直接影响在市电断电时，UPS电源的持续供电时刻，本体系首要研究蓄电池状况改动趋势的持续归纳监测，提早发现不良电池，以免影响列车行车安全。

蓄电池智能在线监测体系首要用于发电厂、供电局、储能电站（风能、太阳能等）、通信机房基站、戎行和交通等用直流体系及UPS后备电源，监测蓄电池组的电压、内阻、充放电电流、温度、剩下电量等数据，为蓄电池保护和运转供给牢靠依据。

1.2设备特色

1.2.1具有独特的蓄电池剩下电量监测和内阻丈量方法；

1.2.2实时、高速、高精度、高准确信号收集，安全、牢靠；

1.2.3端电压、单电压、单体内阻、充放电电流、充放电电量、温度的牢靠收集；

1.2.4单体电池损耗程度的判别；

1.2.5安装方便，实时进行全程监测；

1.2.6蓄电池组网络化监测；

1.2.7毛病信号报警；

1.2.8能生成数据报表且能随时打印。

2、体系构架

2.1体系结构首要包含：收集模块、放电模块、中央处理模块、显现模块、操控模块、报警模块、告诉模块和按键。收集模块实时收集蓄电池组电压、电流、温度和内阻等基本参数；中央处理模块对收集的数据进行转换、剖析、核算；显现模块首要显现测验结果以及显现操控模块对仪器的参数设置，且经过以太网将数据上传主机，完成长途监测，监测主机软件能存储、剖析数据，并在就地进行报警，也能将报警发短信到指定手机。

2.2体系构架图

2.3原理及完成方法

按蓄电池放电特性选用直流放电法测验内阻，设备衔接一个大功率负载，接通几节电池放电，发生一个大电流，用欧姆定律核算出蓄电池组每块电池的内阻值。

接通蓄电池衔接负载模块的放电开关，蓄电池向负载模块大电流放电，时刻在3.25秒，在这段时刻内，收集放电电流和开关通断瞬间的电压差，由此核算出准确的蓄电池内阻值。

2.4安全性

直流放电法测验内阻是一个依照蓄电池作业方法进行的测验内阻方法，是依照蓄电池的作业特性来测验内阻的，正常蓄电池能接连恒定供给0.1C的电流10小时，也能够瞬间供给一个1C的大电流几分钟至几十分钟。蓄电池不怕短时刻大电流放电，而是怕过放电、怕过充电、怕充电机不合格充坏电池。蓄电池有时会以几百安培的电流放电，有时机房基站停电会以几十安培放电几小时，都是正常的，不会损坏蓄电池。反之，不放的却一直处于浮充状态的蓄电池容易损坏。

选用测验内阻方法一周进行一次可预测电池老化，一起测验频率并不算高。因而不会对蓄电池自身形成任何伤害，反而会激活一下电池，延长使用寿数。

3、首要特色剖析

3.1实时数据监测：通常收集、存储和发布遥信、遥测等数据。具体收集蓄电池直流电源体系的运转参数首要包含蓄电池运转环境温度、蓄电池运转电流、蓄电池放电容量、蓄电池直流内阻、蓄电池放电容量、蓄电池单体电压及端电压。当某节蓄电池内阻超出阀值，整条柱显现赤色，鼠标移到每条柱状时会显现单节电池序号和内阻值。

3.2电池功用剖析、预估：对蓄电池进行动态及静态的数据收集，依据收集的数据进行体系归纳剖析，预估电池的功用，完成对电池损耗的优劣等级判别。

3.3电池毛病及时告警：依据提早设定的相关条件和定值判别蓄电池运转参数是否在安全作业范围内、蓄电池是否老化、环境条件是否改变等，供给声响、滚动、实时提示窗口告警，支撑声光告警和短信告警。

3.4保护协助与辅导：内嵌智能化的蓄电池功用剖析数学模型，完成各单体及整组蓄电池功用改变趋势和功用确诊，并可主动进行异常报警、容量预测及提出主张。比如能依据多种实测数据，智能确诊给出需继续除硫活化、需立即进行单体更换、需整组跟换、需现场扫除物理性毛病隐患等不同的主张，辅导开展保护作业。

3.5剖析计算报表：每月主动生成月报表，归纳国内外专家经验值和多年蓄电池内阻测验经验，而且依据实践使用要求和用户需求，对前史数据进行计算、剖析，并输出相应报表，主动剖析并提示哪些蓄电池需活化、哪些蓄电池需更换，一起供给曲线图、饼图等多种展现方法。

3.6数据查询、查看：设定查询条件，查询检测的前史数据、前史告警及处理结果等。

3.7使用专题：能够依据用户需求和实践现场需求，做趋势剖析、类比剖析、多参量剖析、专家模仿确诊等。

3.8用户管理：能够增加用户、删除和修正用户，对用户权限进行配置。

3.9事项日志：能够记载体系用户的登录日志、信息修正记载等。

4、蓄电池智能在线监测设备

4.1经过蓄电池智能在线监测设备在线丈量蓄电池各单体电压、电流、温度等实时数据，而且对基于除硫过程的动态多维丈量剖析核算模型，不需求深度放电，即可准确判别单体电池的实在状态和劣化程度，到达与核对性放电实验相同的测验作用。

4.2依据事前设定的除硫条件，对满足除硫条件的蓄电池进行脉冲谐振活化除硫以消除电池劣化，进步电池容量，与此一起保护体系对蓄电池组定时进行脉冲谐振活化，使得长时间处于浮充条件下的蓄电池活化，延长蓄电池运转寿数。

4.3依据电池单体状况，有针对性的进行能量弥补，使整组到达均衡状态，以防止个别电池因不均衡呈现过充电的状况，进步蓄电池运转寿数。

4.4依据不同的电池数量以及电池组数，可完成多组设备级联的功用，以完成设备适用多节多组电池使用。一起具有有线、无线网络通信功用，设备配有有线与无线网络通信功用，以完成长途对设备数据的收集和监控。

5、结束语

总而言之，蓄电池智能在线监测体系是一款经过以工业级元器件搭建、以高功用单片机为操控核心的智能级实时监测产品，数据温度牢靠，一起能节约人工费用，带来可观的经济效益。