蓄电池在线监测系统

蓄电池在线监测解决方案

BCSU蓄电池组在线监测管理系统 一、概述 蓄电池监控的必要性 近年來随着經濟快速成長，通讯、电力、UPS等行业也快速发展，蓄电池的用量也迅速增加。在目前蓄电池使用中，並無法知道蓄电池運作狀況，往往直到事故發生後才知道蓄电池出了問題，比如說看似正常的蓄电池放电时却放不出电来，對於供電安全造成重大威脅。这种状况的发生主要原因在于蓄电池的运行状态没有得到有效的监测，一旦由多个蓄电池串联构成的蓄电池组中出现某一個蓄电池失效，就会导致整个蓄电池组不能正常放电。蓄电池作为安全不间断供电的最后一道保障措施，同时也是不间断供电系统里面最不安全的因素(據統計UPS系統無法正常供電所引發的事故中，其中有50%是由电池故障所引起)。由此可見，對蓄電池進 行在線監控，即時了解蓄電池的狀況是非常重要的。 北京群菱能源科技有限公司是一家专注于蓄电池检测维护、在线监测技术领域方面产品的开发﹑生产、销售的高科技公司，为全球工业后备电源用户提供高性能、可靠、稳定的蓄电池在线监测产品及优质的服务。已为国内外的数据中心、电力变电站、电厂、通信机房、通信基站等提供数以万计的蓄电池在线监测系统。 BCSU蓄电池在线监测系统是群菱公司推出的新一代产品，延续了原产品高性能的同时，对系统进行了全面的升级，不仅在性能上还包括接入第三方系统的方便性、实用性、方案配置的灵活性都处于行业领先地位。

成功案例 百度数据中心 北京电子商务中心 大唐多伦煤化工 中芯电子 无锡地铁 上海银联 西部管道各管理站 南方电网 宁厦电力 北京空管 二、BCSU 蓄电池组在线监测系统组成： 蓄电池在线监测管理系统由系统管理单元（主机）、电池组监测模块（内阻、容量）、单 体监测模块、系统管理软件等部分组成。系统采用模块化设计，数据采用三层结构进行传递，将现场的电池组信息由电池组监测模块、单体检测模块和内阻测量模块负责采集，通过监测主机进行数据管理，最终传递给数据服务器，由远程客户端进行数据和报警查询、统计、打印报表等。 1、 蓄电池组管理单元（BCSU 主机） 根据用户现场安装条件可选择外挂式或标准机柜式, 用于电池组监测数据、单体监测 数据的收集、电池组故障诊断报警、数据交互功能;该模块具有强大的数据处理能力，可以与多种通讯接口的设备进行对接用于数据的交互处理，同时将监测数据、报警数据和存储数据上传到系统管理软件;可以通过模块上8 英寸彩色触摸液晶屏进行电池组整组数据、充放 客户端 蓄电池组 单体监测模块 在线监测主机 群菱蓄电池在线监测示意图

基于单片机的蓄电池监测系统设计

河南科技大学 课程设计说明书 课程名称电气控制技术 题目基于单片机的蓄电池容量测试系统设计学院农业工程学院＿＿班级＿＿学生姓名 指导教师＿＿＿日期 2015年4月3日

专业课程设计任务书 班级：农电112 姓名：唐聪杰学号： 111403010224 设计题目：基于单片机的蓄电池容量测试系统设计 一、设计目的 熟悉专业课程设计的相关规程、规定，了解电力系统，电网设计数学模型的基本建立方 法和相关算法的计算机模拟，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的相关专业课程内 容，学习撰写工程设计说明书，对电力系统相关状态进行模拟，对电网设计相关参数计 算机计算设计有初步的认识。 二、设计要求 （1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，建立数学模型。 （2）通过课题设计，掌握电力系统计算机算法设计的方法和设计步骤。 （3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。 （4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及 实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 （一）设计内容 1．了解蓄电池容量测试原理； 2．设计基于单片机的蓄电池容量测试系统，包括软件和硬件； 3．利用protues软件对所设计系统进行仿真； 4．相关论文在学校图书馆中文数据库“万方数字化期刊”中查找。 （二）设计任务 1．建立相关算法、模型。 2．设计说明书，包括全部设计内容，对电力系统相关状态进行模拟。 3．总体方案图，仿真软件模拟波形图，计算相关参数。 四、设计时间安排 查找相关资料（2天）、确定总体方案，进行必要的计算。（1天）、对电力系统相关 状态进行模拟，计算相关参数，（2天）、 使用（MATLAB）等相关软件进行电路图系统图设计与仿真。（2天）、撰写设计报告（2 天）和答辩（1天）。 五、主要参考文献 [1] 电力工程基础 [2] 工厂供电，电力系统分析 [3] 相关设计仿真软件手册，如（MATLAB）等。 [4] 数学建模算法分析等 [5] 电气工程设计手册等 [2] 图书馆中文数据库“万方数字化期刊”其他相关网络资料 指导教师签字：年月日 基于单片机的蓄电池容量测试系统设计

蓄电池在线监测装置-蓄电池维护

LXJZ-D蓄电池在线监测装置 使用说明书 保定市领新科技有限公司

引言 蓄电池作为直流系统的电源是系统中十分关键的设备，必须对其进行规范合理、真实有效的日常维护。对于富液式铅酸蓄电池，可以通过测量电池的电压、电解液的比重和温度，查看电解液的颜色、极板表面的颜色、极板是否弯曲断裂、极板有效物质是否脱落等来判断电池的性能。而阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)，因其密封，无法通过以上手段进行检测。另外，由于蓄电池数量多，情况各异，人工维护蓄电池组的工作量很大，只能定期测试，不能解决蓄电池性能的突变问题，出现大量的测试盲点；随着VRLA蓄电池的大量应用，铅酸蓄电池的在线实时监测、早期故障诊断技术的创新与发展已经迫不及待。 “蓄电池在线监测系统”是利用国家重大科技产业工程“电动汽车”项目中“电动汽车车载充电器、电池管理系统及剩余电量计的研制”专题的研究成果，深入研究了站用阀控式铅酸蓄电池组容量特性原理，并结合当今国际、国内在蓄电池容量组监测领域共同认可的方法，建立了一套完整的容量计算模型，真正解决了蓄电池组容量在线监测和单体电池故障早期诊断的难题。经过长期的研究和实践，研制出了适用于发电厂、变电站、微波机站、UPS机房等行业部门的蓄电池在线监测系列产品，该产品系列具有国内领先、国际先进水平，并已通过了有关部门的测试和认证。

第一章产品概述 1.1 产品特点 蓄电池在线监测装置具有以下优越的特点： 独特的蓄电池组剩余电量监测方法 单体电池内阻测量 监测过程实时进行 信号采集过程安全、可靠 信号采集精度高 蓄电池组网络化监测 1.2 产品用途 蓄电池在线监测装置主要应用于发电厂、供电局等电力直流系统，通信机房和基站，铁路供电变电站，金融、化工、企事业单位的UPS机房等后备电源使用场合，监测大容量蓄电池组的电池内阻、剩余电量、基本参数等，为蓄电池组的日常维护提供重要的依据，保证蓄电池组的可靠运行。 1.3型号说明 1.3.1系统命名规则： LXJZ—□□□□ 电池路数0~110 电池类型2/6/12V 电池容量 20~2500Ah 产品型号A/B/C/D 产品简称 1.3.2系统配置

蓄电池组监控系统

蓄电池组监控系统 概说平时蓄电池组接在整流设备上进行浮充（Floating Charge），保持在满充状态下，以备不时之需。蓄电池组自被安装妥当，完成初充电（Initial Charge）及放电试验再充电后，即被加入直流供电系统使用。然而铅酸蓄电池经过一段时间使用以后，常易因活性有效物质的脱落变坏，正极栅格腐蚀以及硫化（Sulfuration）等原因, 其容量逐渐减低。为了估计市电中断后，蓄电池组尚能供电的时间，就必需定期进行容量（放电）试验。本公司提供的电池组容量监视设备（BCSU）即是在电池放电和充电状态下测量电池电流及端电压变化，自动取得测试数据并及时发出警报的一套设备。 蓄电池组监控系统BCSU-50H主要功能： 监测主机为监测设备的主体，可同时监测多组蓄电池组。 可通过5-10分钟短时间放电预估电池剩余容量并评估电池优劣：便于机房维护人员了解电池情况。 具有多种告警功能：能适时发出警报，并停止放电。 监测记录电池浮充及充放电情况：利用BCSU-50H，可以省却您测试记录的烦恼，它会自动的将采集到的数据汇成各种测试曲线—特性比较图、总电压曲线、各单体电压曲线、电压条曲线、记忆数据表格等，一目了然，而且自动生成测试报告，可随时打印。 可以通过连接BDCT，对整组电池进行长时间放电，测量每个电池实际容量。 便携式：操作简单，可移动，多组蓄电池可共用一台主机，轮流使用。 BCSU-50H主要特点： 1、测量功能：可随时测量及记录总电压、总电流、各单体电池电压等状况（可设定6-30秒测量一次）。 2、具有浮充时期记录功能：可在浮充记录电池状况，并适时做出“均充”建议（须选外部电池侦测器）。 3、异常告警：当蓄电池组电压及温度异常时，将发出告警。 4、主机可独立作业或多机并联作业。 5、可自动计算剩余容量，以提供目前电池组所剩余的容量。 可列出特性曲线，及特性比较图，并判断蓄电池的优劣。 记录功能：可记录浮充期间及充放电期间的蓄电池组电压、电流等信息。 蓄电池组监控系统BCSU-50H硬件及周边设备： 1、导带型电流传导型：本传感器能将通过电池的电流数据传至电池组容量监测器。（本传感器为组装方式）。 2、具有测量单电池电压（0-16V）的回路。 3、具有测量每一蓄电池组总电压及总电流的回路。

智能蓄电池监测系统安装调试作业指导书修订_图文(精)

1、目的 规范蓄电池监测系统的安装、调试过程,保证产品质量,提高顾客满意度。 2、适用范围 蓄电池监测系统的安装和调试。 3、准备步骤 3.1现场情况了解 接到市场部要求安装的部门协作单后,根据上面提供的联系方式先与客户取得联系,了解现场情况,具体内容如下: ①用户安排的具体作业时间 ②现场电池组的参数(节数、组数、容量、电压 ③有无监测系统主机的安装孔位 ④现场蓄电池的安装位置(电池室或电池柜 ⑤蓄电池组和主机安装位置的距离 3.2根据现场情况核对设备参数 ①核对电池节数、组数、容量、电压 ②通信协议是否和现场要求一致 3.3材料准备清单 3.3.1 DJX-1022ABCDW(BMM3.1(两组电池除网线、网线头外其余加倍 序号名称型号与规格数量备注

以下为不带放电功能(A型B型选用 1 电线0.3mm2500m 电池节数*4m(特殊现场随现场调整 2 电线1mm2100m 3 电线2x1.5mm250m 主机和监护模块不在一起时选用 4 电线屏蔽双绞线20m 主机和监护模块不在一起时增加相应长度 5 号码管2.5mm 1套根据电池节数调整(需带内阻测试线号码管 6 缠绕管ф8mm 1卷 7 螺丝ф5 m m 20套1螺杆1弹片1螺母2平垫 8 接线端子E0508 300个 9 接线端子E1008 50个 10 接线端子E2508 30个 10 线扎4x150mm 100根 粘扣25mmx25mm 10个 焊锡丝ф1 mm2若干 以下为带放电功能(C型D型选用 11 电线(红6mm26m 200AH及以上改用10mm2或以上(与容量一致 12 电线(黑6mm26m 200AH及以上改用10mm2或以上(与容量一致 13 接线端子OT8-8 6个 14 接线端子0T8-10 2个

蓄电池在线监测系统解决方案

蓄电池在线监测系统V1.0 福建省力禾电子工程有限公司 2011年9月

目录 1. 引言 (3) 2. 系统简介 (3) 3. 系统特点 (4) 3.1. 安全性 (4) 3.2. 精度高 (4) 3.3. 模块化 (5) 3.4. 多样数据分析 (5) 3.5. 便于维护 (5) 4. 系统功能 (5) 4.1. 系统结构图 (6) 4.2. 容量预测 (6) 4.3. 电压巡检 (7) 4.4. 均衡电压 (7) 4.5. 单体电池内阻 (7) 4.6. 充放电电流 (7) 4.7. 核对性放电试验 (7) 4.7.1. 试验周期 (8) 4.7.2. 试验准备 (8) 4.7.3. 试验过程 (8) 4.7.4. 放电时定时测量 (9) 4.8. 智能活化 (9) 4.9. 环境温度 (9) 4.10. 浮充电流 (9) 4.11. 自检报警 (9) 4.12. 通讯功能 (10) 4.13. 参数设置 (10) 4.14. LCD现场显示功能 (10) 4.15. 管理平台系统 (10) 4.15.1. 远程在线集中监控功能 (10) 4.15.2. 三级报表生成导入功能 (10) 4.15.3. 各种报表导出打印功能 (10) 4.15.4. 历史数据查询功能 (11) 4.15.5. 更直观的显示界面 (11) 4.15.6. 远程参数修改功能 (11) 4.15.7. 自动分析功能 (11) 5. 技术指标 (11) 6. 系统配置 (12) 7. 投资效益 (13)

1.引言 蓄电池是通信电源系统中直流供电系统的重要组成部分，作为直流供电备用电源，主要担负着为设备提供安全、稳定、可靠的电力保障的最后一道防线，确保设备的正常安全运行。 蓄电池组发生故障后，如果人工维护，鉴于蓄电池数量多、情况各异，维护工作量大，许多因素无法判断，将直接影响故障处理的准确性和及时性；因此，平时对蓄电池组运行的自动监测、故障早期发现就显得十分必要。 如能实时提供蓄电池组的各种数据，就能提前预估蓄电池容量等各种基本参数，避免故障；当发生故障时也能及时报警，避免事故的进一步发展。 随着蓄电池维护及研究技术的发展，蓄电池内阻这一电池内在的参数在分析判定电池性能变化趋势方面的作用受到人们越来越高度的重视。从大量的试验数据表明，蓄电池的内阻值和其性能有密切的关联度，剩余容量和电池内阻有一定的固定关系，特别是在剩余容量低于80%时，内阻开始出现拐点，之后随容量的下降内阻会迅速增大，因而根据电池的内阻值来判断电池容量有较好的一致性。内阻值的大小在很大程度上反映了电池容量的大小及输出能力，内阻值的变化趋势也在很大程度上折射出电池性能的变化趋势，因此，蓄电池内阻监测将是了解掌控蓄电池系统性能变化的一扇很好的窗口。 2.系统简介 蓄电池在线监测系统,battery online diagnosis system（以下简称B0DS），充分利用当代先进的嵌入式计算机（MCU）技术和实时以太网(IEEE1588)通信技术，实现对蓄电池单体电池电压、内阻、电池组总电压、负荷电流等重要信息的实时在线监测。 每个监控终端通过RS485总线将电压采集模块等连接到一起，将它们所有的信号收集到一起统一管理，并可以通过光纤局域网端口或光端机空余串口将采集到的所有信息传送到中心服务器，服务器软件将信息存储管理并可分发信息到每

蓄电池全参数在线监测方案

蓄电池全参数在线监测方案

目录 1 概述 (1) 2 监控内容 (1) 3 设备配置 (2) 3.1 主站部分 (2) 3.2 子站部分 (2) 4 监控示意图 (2) 5 监控实现功能 (3) 6 产品技术参数 (4) 7 主要模块介绍 (5) 7.1 TA模块 (5) 7.2 收敛模块 (6) 7.3 TC模块 (8) 7.4 转换器 (9) 8 后台软件界面 (10) 9 产品技术优势 (11) 9.1 高稳定性 (11) 9.2 高安全性 (12) 9.3 抗干扰性强 (12) 9.4 在线自动内阻测试技术 (12) 9.5 高精度电压采集技术 (12) 9.6 监测设备内置智能分析功能 (13) 9.7 大容量数据存储空间 (13) 9.8 接入性好 (13) 10 产品安装 (13) 10.1 TA模块的安装 (13)

10.2 TC模块、转换器与收敛器的安装与接线 (14) 10.3 施工周期 (16) 11 售后服务 (16) 11.1 安装调试服务 (16) 11.2 产品保修 (16)

1概述 由于阀控铅酸电池性能稳定、自放电少、密封、经济等优点而迅速代替其他类型电池。阀控铅酸电池销售承诺至少十年使用寿命，然而很多用户惊讶的发现电池在使用了三到四年后就会出现故障，很少有电池使用寿命超过八年的，这主要是由于阀控蓄电池长期浮充运行后出现电池失水、负极板硫酸化、正极板腐蚀、热失控等，导致容量衰退。厂商大力宣传“免维护”电池和用户维护麻痹，使得不少用户得到惨痛的教训。在今天也很少有电池用户对自己的后备电源系统有绝对的信心。 目前，对蓄电池组的管理主要采用定期维护的方式。一般定期人工对电池的电压、内阻进行测量，每一年或几年对电池组进行一次核对性放电。 这种维护方式主要存在下面的缺点： ·维护工作量大，导致维护人员不堪重负 ·无法即时掌握蓄电池组运行真实数据及数据无法进行系统的分析 ·维护风险较高 为了能彻底解决以上问题，必须组建一个蓄电池在线监测系统，对蓄电池的单体电压、组压、单体内阻、电池内部温度等重要参数进行在线监测，一旦发现某个参数有异常或其变化趋势有异常时立即告警，使管理维护人员及时发现问题或潜在的隐患，及时进行处理，保证UPS系统的可靠性与安全性。 本方案实施后可以达到下面的效果： - 提前预警即将失效的蓄电池，排除潜在的隐患，确保UPS系统安全； - 无需进行定期的内阻、电压手工测量，节约人力物力； - 即时发现充电故障，延长蓄电池组寿命。 - 通过对数据的系统分析，积累不同品牌型号设备及蓄电池的实际运行经验，作为选型参考。 2监控内容 XX项目要求在线监测蓄电池组，监测内容包括电池的单体电压、单体内阻、单体电池内部温度、组压、环境温度及充放电电流，并配置监测软件，远程读取并显示数据，同时数据可接入到第三方监控系统中。

蓄电池在线监测系统的设计与实现

蓄电池在线监测系统的设计与实现 李立伟　邹积岩 (大连理工大学电气系　116024) 摘　要　对直流系统传统的蓄电池监测方法进行了比较分析,提出了一种直流系统蓄电池在线监测系统,通过实时测量蓄电池组的单体电池电压、温度、内阻及充放电电流,实现了蓄电池组运行参数的实时监测,着重介绍了该系统的设计原理以及软、硬件设计。 关键词　在线监测　单体电池电压　单体电池温度　单体电池内阻 1　概述 直流操作电源系统是电力系统中继电保护装置、信号装置、照明装置等重要负载的供电电源,其供电的可靠性直接影响变电站的安全运行。直流操作电源的后备电源一般采用蓄电池组,正常运行时由充电机浮充充电,当系统停电时,由蓄电池组提供后备电源。为保证直流操作电源供电的可靠性,必须对蓄电池组运行参数进行全面的在线监测。 目前,电力系统中蓄电池的常用检测方法就是平时测量单体电池的端电压及每年进行的容量核对性放电,但平时浮充状态下的电池端电压测量本身并不能真实反映电池的性能状况,即使性能变差的电池在浮充时也能测得合格的端电压;而一旦供电系统停电、蓄电池放电时,就可能无法保证事故状态下的放电要求,从而扩大事故范围。由于蓄电池的容量与电池内阻存在很强的相关性,一般而言,电池的容量越大,内阻就越小,因此可以通过对蓄电池内阻的测量,对电池的容量进行在线评估。 在我们研制的蓄电池在线监测系统中,通过实时测量蓄电池组的单体电池电压、温度、内阻及充放电电流,实现对蓄电池组运行参数的实时监测,并可通过通信网络将蓄电池组全部信息远传至监控中心机房,实现变电站直流操作电源系统的无人值守。 2　电池运行参数测量原理 211　单体电池电压测量 在大容量的直流操作电源系统中,蓄电池一般采用108节左右电压为2V的单体电池串联而成,单体电池两端存在较高的共模电压,如接在直流母线正端的蓄电池两端对母线负端的共模电压分别为216V、214V,大大超过一般电子模拟开关如CD4051、MAX358等的共模电压输入范围。为消除共模电压的影响,一般采用电磁继电器进行轮流切换,来实现单体电池电压的测量。但电磁继电器的寿命一般为105次,动作时间为10ms,不适合快速、长时间的测量,而Photo MOS继电器为无触点开关,但由于目前成本较高,也不适合大面积推广。 在本系统中,采用了BURR-BROWN公司推出的低价格、高精度的差分放大器INA148,在±15V电源供电时,其最大共模峰值输入电压为±500V,单体电池电压测量原理框图如图1所示。 　 图1　单体电池电压测量原理框图 212　单体电池温度测量 除了电化学反应的吸热和放热外,在充放电过程中,由于电池内阻的存在,电池内部产生的热量也会引起电池的温度发生变化。在同样电流的条件下,电池内阻不同,电池内部产生的热量不同,电 — 7 — ?研究与开发? 《电工技术杂志》2002年第11期

基于单片机的蓄电池监测系统设计(互联网+)

1 引言 蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源广泛应用于电力、石化、通讯等领域，为获得较高的电压，常用多节蓄电池串联工作方式。由于单体蓄电池特性的差异，在运行一段时间后，电池组中个别电池性能变差，进而失效，造成电池组整体性能下降，导致整个系统的可靠性降低，且蓄电池是一种化学反映装置，内部的化学反映不易及时发现，因此有必要对蓄电池的运行状态进行实时在线监测。 1.1 本课题研究的意义 铅酸蓄电池(Lead Acid Battery，LAB)作为一种化学电源，自1860年普兰特(Plante)首次发明了实用的蓄电池以来，尤其是近年来随着阀控式铅酸蓄电池(Valve Regulated LAB，VRLAB)的出现，蓄电池以其价格低廉、易于浮充使用、电能效率高、电源独立性好、可移动等优点被广泛应用于发电厂、变电站、邮电通讯系统、汽车、船舶、铁路客车等各个领域。在UPS系统中，蓄电池组作为储能元件，是系统极其重要的组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠性，然而蓄电池却是整个UPS系统中平均无故障时间最短的器件。 现在随着国民经济的迅速发展，电力系统和通信系统发挥着越来越重要的作用，由蓄电池组、充电浮充电装置以及馈电支路开关和熔断器等组成的直流系统是发电厂、变电站和通信基站中的一个重要组成部分，其工作状况的好坏直接影响到电力系统和通信系统的安全、可靠和高效运行。而蓄电池组作为直流系统向外供电的唯一设备，为电力系统和通信系统中的信号装置、继电保护装置和控制装置等重要负载提供工作电源，其性能的好坏直接关系到电力系统和通信系统的安全可靠性。因此为了确保用电设备即使在交流电源全部中断的情况下也能正常安全连续运行，必须保证蓄电池组的运行状态性能良好，在发生火电中断时能够有足够的放电容量，所以重视和加强对蓄电池的维护工作，特别是对蓄电池实施实时在线监测意义重大。[1] 1.2 国内外发展状况 随着科学技术的发展，特别是单片机和计算机在智能化控制方面的应用，以及在变电站综合自动化系统等方面研究的深入，关于蓄电池的自动化监测问题也提到日程上来。近几年以来，很多人开始研究蓄电池的自动化监测。蓄电池监测系统中，主要内容

铅酸蓄电池在线监测系统

铅酸蓄电池在线监测系统 关键字：铅酸蓄电池在线监测系统蓄电池内阻仪蓄电池放电仪蓄电池检测仪 当前，蓄电池的检测和监测已逐渐成为一个热点问题，电力系统、电信系统、移动通讯系统及其他信息产业领域都对蓄电池的检测和监测提出了相应的要求，各大生产厂商都在积极开发相关产品。 从信息安全和供电安全角度来说，电池监测本身与电池具有同样的重要性。在高度现代化的当今社会，很难想象电力网停电、电信网瘫痪给社会政治、经济带来的损失。为了避免这样的损失，在相应的设备上都使用电池作为备用电源，这样，即使电力网停电，也可以从容地采用其他应急手段，避免重大损失的发生。电池如同其他电子元件一样，同样存在早期失效问题，而且电池还存在正确运行的问题，电池监测正是要从这两个角度来提高系统的可靠性，也就是说一方面监测可以保证电池处于正确的运行状态，另一方面监测可以发现即将失效的电池。所以电池监测对重要系统的运行安全具有重要的意义。 电池监测并不是一个新的概念，它的历史几乎同铅酸电池的历史一样长，只是由于电子技术和信息技术的发展才给它注入了新的概念。从使用者的角度说，仅仅对电池组电压和电池组电流进行监测的产品已经不能满足需要，具有单体电池电压监测乃至具有电池内阻监测的产品正在被越来越多地采用。另一方面，新技术已经广泛采用，继电器触点式电池切换逐渐消失代之以先进的电子式切换，单片机技术使监测产品具有了强大的功能，数字信号处理技术使监测产品具有更高的精度和更低的成本。这一领域的各种应用使新一代电池监测产品正从各个角度不断完善。 蓄电池用户最关心的问题是电池监测产品能否满足他们应用系统的安全要求。而市场上销售的电池监测产品并非都能令用户满意。从国内外的研究结果来看，单体电池电压监测除了能够发现电池短路和电池断路这样类型的电池失效外，对电池容量下降很难发现，电池容量下降是电池失效的最主要模式，目前只有电池内阻监测可以有效地发现这样的电池。 产品的性能和成本是用户最关心的两个问题。电池组运行参数监测产品对电池组的正确运行帮助很大，对电池失效基本没有检测能力；具有单电池电压监测的产品可以发现如电池短路和电池断路这样类型的严重失效电池，对电池容量下降基本没有检测能力；具有电池内阻监测的产品可以满足高安全性要求的应用需要。电池组运行参数监测产品具有最低成本；极有单电池电压监测的产品具有较低的成本；具有电池内阻监测的产品成本较高。也有针对特定大批量需求用户的高性能的产品可供选用。由于应用系统的安全性要求，系统不能随时停机维护，在线监测能更好满足这方面的需求。在线监测还能提高效率，更加准确可靠地完成电池监测任务。电池监测问题和网络有着密不可分的关系。网络安全除了与软件、系统管理等问题有关，还与硬件有着密切关系，而电池监测则是应该重点考虑的问题之一。另一方面，从监测自动化角度来说，网络化监测是电力、通讯行业的特点，这就要求电池监测产品具有网络兼容性。 针对蓄电池用户关心的问题，本公司特推出以下产品来解决： 蓄电池内阻测试仪，PITE3915内阻仪采用最先进的交流放电测试方法，能够精确测量蓄电池两端电压和内阻，并以此来判断蓄电池电池容量和技术状态的优劣。客户可以根据自身情况选择按键操作和液晶触摸两种操作方式。它既可以对蓄电池进行成组测量，也可以进行单节测量。 蓄电池活化仪，PITE3930/3932智能蓄电池活化仪，是专用于日常维护中对落后蓄电池处

蓄电池在线监测系统解决方案

蓄电池在线监测系统解决方案 一、用户要求： 1.监测蓄电池组为：12V*18节*1组 2.监测内容为：组压、单体电压、单体内阻、电流、环境温度等，并可以通过RS485将数据上传第三方监控系统，支持MODBUS规约。 3.显示方式：现场显示或远传PC显示。 4、报警方式：对监测参数超出预定的范围，系统将会发出报警信号。 5：数据存储：对报警记录、实时监测数据等信息自动存储并可查询。 6、数据导出：所有历史及报警数据可以导出，并可编辑及打印。 二、解决方案 根据用户实际运用需求解决方案为： 控制单元+采集单元+内阻单元+远程PC机。 系统简单原理图：

控制单元用于站端控制整套系统工作，包括数据通讯、控制、智能管理分析功能实现，同时完成与远端计算机交互。1个控制单元同时控制和管理4组蓄电池组，每组可达200节电池。主控单元具有人机交换键盘、液晶显示、重要与一般报警指示、数据存储和通信功能。完成运行监测、内阻测试、容量测试、智能分析、记录查询、参数设置和自检等功能。 电压数据采集单元用于电池单体电压数据采集，每个单元可以同时采集40节电池电压。通过RS485通信接口与主控单元进行数据交换。 内阻单元用于测试电池单体内阻数据，每个单元测试1组蓄电池组（每组电池节数4～200节），通过RS485通信接口与主控单元进行数据交换。 1．功能 -监测功能- （1）、单体电池容量在线监测功能 容量单元用于对蓄电池组进行核对性放电，两组蓄电池组可以共用一个容量单元，通过RS485通信接口与控制单元进行数据交换。单体电压下限、组压下限、已放容量、已放时间等条件中的一个满足后可自动停止。 （2）、单体内阻在线监测功能 实现单体内阻的在线自动定期测试，最短测试周期为一周，可编程。测试过程完全自动完成，无需人工干预，无需在充电回路上额外串接开关、二极管或其他装置。 （3）单体电压、电流在线监测功能 实现单体电压、电流的巡检功能，最短巡检间隔时间小于1分钟，可编程。 （4）环境温度监测功能 可监测至少1个环境温度，最短巡检间隔时间小于1分钟，可编程。 （5）组压监测功能

蓄电池组在线监测管理系统的可行性研究报告

蓄电池在线监控方案研究

目录 一、目的和意义 (3) 二、蓄电池传统的测试法及缺陷 (3) 2.1蓄电池维护现状 (3) 2.2传统蓄电池检测维护手段存在的缺陷 (4) 2.3研发课题引出 (4) 二、蓄电池检测方法的比较研究 (5) 三、课题的理论和实践依据 (7) 四、课题研究内容 (7) 五、预期目标和成果形式 (8)

一、目的和意义 随着社会的进步和信息化、自动化程度的不断提高，人们对电力行业的依赖程度进一步加深，对电网系统的可靠性提出了更高的要求。无论在发电企业、供电系统中，蓄电池作为备用电源在系统中起着极其重要的作用。不仅是发电机组正常启动的有力保证，也是通信网的安全运行的保证。平时蓄电池处于浮充电备用状态，由交流市电经整流设备变换成直流向负荷供电，而在交流电失电或其它事故状态下，蓄电池是负荷的唯一能源供给者，一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。 随着铅酸蓄电池技术的发展，原有的固定式隔酸防爆型铅酸电池逐渐淘汰，取而代之的是新型的全密封阀控式铅酸蓄电池（俗称“免维护”铅酸蓄电池）。虽然阀控式铅酸蓄电池的有众多的优点（如：大电流特性好、自放电小、性能稳定、无冒酸、干净安全），然而，近几年来的使用情况表明阀控式铅酸蓄电池并没有实现真正的免维护，由于受其质量、性能或使用不当（缺乏正确的维护）等原因，造成电池早期失效现象常有发生，有些只用了2至3年就失效了，远远短于预期寿命，严重影响了系统的安全运行。由于阀控式铅酸蓄电池特殊的阀控式密封结构，使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况，阀控式铅酸蓄电池“免维护”的这一优点，成为电池运行管理中的缺点和难点。原来采用的固定式隔酸防爆型铅酸电池运行维护方法（如看极板有无弯曲、腐蚀、脱落，测量硫酸密度，看液面高度，添加电解液等），已不适用阀控式铅酸蓄电池，所以在提高电池性能，减少维护工作量的同时，如何快捷有效地检测出早期失效电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为电池运行管理的新课题，尤其对无人值守站更显重要。为了使通信网的安全运行以及整个电网的安全稳定运行，我们有必要对阀控式蓄电池进行有效的检测和活化维护，确保公司直流系统正常运行。

蓄电池在线监测系统的设计与实现

产业与科技论坛2012年第11卷第9期 .6 2012.（11）.9Industrial &Science Tribune 蓄电池在线监测系统的设计与实现 □刘生峰 【摘 要】本文对于蓄电池在线监督系统作出了一定深度的探讨，从蓄电池本身的特点入手，分成了两大部分进行论述，分别是 电池的运行参数和电池的充放电特性，这两点是作者认为落实好蓄电池监督的关键所在。此外还介绍了一种利用高 科技， 基于GPRS 的蓄电池在线先进监测系统，希望通过探讨可以更好地做好蓄电池的在线监测工作，让电力系统的安全稳定性得到最大的保障。 【关键词】蓄电池；在线监控；运行参数；GPRS 系统【作者单位】刘生峰，大庆职业学院机电系 蓄电池是通信系统和电力系统中直流系统向外供电的唯一设备，所以蓄电池性能的好坏直接会影响到通信系统和电力系统的稳定性。蓄电池组一般是担当直流操作电源的后备电源，当正常运行的时候由充电机充电。当系统停电之后， 提供电源的来源就是蓄电池组了。所以为了保证直流操作电源运行的可靠性，必须要对蓄电池运行的参数进行有效的在线监督，要是蓄电池使用不当或者出现问题没有及时地进行修复，会影响到整个电力系统的放电量和后备保障，严重的情况会导致整个电力系统的瘫痪和崩溃，所以对蓄电池进行在线及时监控是非常必要的一项工作。 一、蓄电池的简介 铅酸蓄电池作为一种化学资源的首次实现应用是在1860年的普兰特，近几年由于阀控式铅酸蓄电池的出现，蓄电池就凭借着它价格低廉、易于使用浮冲、可移动、电能效率高等一系列的特点，被广泛地使用在轮船、车间、变电站、铁路公路等各个不同的领域。在当今社会的工业交通业运输业等等行业之中，蓄电池已经成为了最重要的一种后备电源，在电力系统和通信系统中成为了重要的一个组成部分。 二、电池各个运行参数的测量要很好地对蓄电池进行在线的监控，就要准确地对蓄电池里面的各个运行参数进行测量，这样才可以及时地把握好蓄电池的运行状况和及时发现问题和做出解决的方法。 （一）电池单体的温度测量。蓄电池在一般的情况下，由于电池电阻的不同，电池内部所产生出来的热量也不一样。除了一般化学反应进行的吸热和放热反应以外，电池内部的电阻存在以及电池内部所产生的热量都会影响到电池的温度。一般电池温度的测量方法就是在电池的负极柱根部安装温度的传感器，通过在线去检测电池的温度，找出温度发生异常的电池。电池的温度值其实是电池内阻值的一个间接反映，研究的结果指出，无论是在恒流放电的状态下还是在限压恒充电，或者浮充状态下的电池，荷电量最小的电池温度就是最高。 （二）对电池内阻值的测量。对于测量电池内阻这么一个复杂具有难度的工作，一般现行的方法有三种，分别是密度法、开路电压法和直流电路法。密度法的主要测量对象 是蓄电池的电解液的密度， 是通过测量电解液的密度去估量蓄电池内阻。但是这个方法没有办法对密封的蓄电池进行有效的测量。第二种方法是通过测量蓄电池端电压来估算内阻的开路电压法，但是这种方法得出来的结果普遍精度较差， 甚至更坏的情况会得出一个错误的结果。第三个方法是直流电路法，这一个方法是借助欧姆定律来进行计算估量的，一瞬间对电池进行大电流的放电，从中测量出电池在此过程中的瞬间电压，再通过欧姆定律计算出电池的内阻。但是有时候过大的电流会对蓄电池产生巨大的伤害，影响它们的寿命。所以由于这三种方法都有自己的弊端和局限性，测量人员会采用另外一种低损害而且有效的测量方法就是用交流电去测量电池的内阻值。采用交流法去测量电池内阻，无需对电池进行放电，也不需要让蓄电池脱离工作，使之处在静止或者脱机状态，可以实现完全的实时在线监测管理，避免了对设备安全性运作的影响。而且交流电的电流电量很小，并不会对直流的系统造成影响，所以也不需要负载箱进行过多的运作，以最小的工作代价获得准确的测量值。 （三）对电池充电放电的电流量的测量。这一个测量的方法比较简单，在这一个测量的系统当中采用了霍尔电流传感器，它将电池中充放电的电流转换成了—4/+4V 的直流电压，然后把电压直接经A /D 转换器转换即可。 三、蓄电池的充、放电特性 要准备地把握和监督蓄电池的使用，就要先弄清楚蓄电池的工作原理和充、放电的特性，这样在日常的工作中才可以对其进行准确的监督， 在发现问题的时候可以根据蓄电池的特性作出最高效最准确的解决方法。 （一）电池充电端电压与容量的关系。经研究发现，为了使电池的容量完全恢复到100%并且能够让容量维持在最大的方法，是应该在电池充足电之后在电池组两端加入恒定的电压，也就是对电池进行浮充。浮充这一个步骤是对电池容量的最大化和稳定化起一个很重要的作用。这一个阶段补充的电流，应该是补充电池内部因为自己放电而失去的电流量。浮充的电压不可以过高，否则会对电池自身产生损害。所以使用适当的电压对蓄电池进行浮充，可以有助于维持蓄 · 85·

智能型的铅酸蓄电池管理系统

应用天地　A PPL ICA TION NO TES 智能型的铅酸蓄电池管理系统 ■华侨大学 钱江凌朝东 　摘　要铅酸蓄电池产业是21世纪最有发展前途和应用前景的新型绿色能源体系。本文以MB95F136为核心,设计了一种高精度、低价位的智能型铅酸蓄电池管理系统,实现了对铅酸蓄电池温度、电量、状态的实时监测,并通过输出控制信号实现铅酸蓄电池的自我保护。该系统还可以通过“自动更改”记录电池内部参数的变化,从而有效地适应因使用而对蓄电池电量产生的影响,能准确地计算出蓄电池的电量。 　关键词铅酸蓄电池　MB95F136　智能功率模块 引　言 铅酸蓄电池行业与电力、交通、信息等产业发展息息相关,在汽车、叉车等运输工具和大型不间断供电电源系统中处于控制地位,是社会生产经营活动和人类生活中不可或缺的。我国蓄电池行业规模相当庞大,应用也非常广泛,鉴于铅酸蓄电池的使用不当带来的问题(如硫化、容量减小、使用寿命缩短等),实现蓄电池的智能化管理显得非常必要,而国内目前应用于该领域的嵌入式系统产品很 少。本设计利用8位微控制器MB95F136来实现对铅酸蓄电池的智能管理,包括电池的充放电监测控制、电池容量检测及显示与报警等,从而有效地实现对铅酸蓄电池系统的智能化管理,提高了蓄电池的使用寿命,降低了维护成本。 1　系统概述 本设计充分利用MB95F136的特点实现对蓄电池电压、电流及温度的实时在线监测。智能控制系统的充放电过程,可以显示蓄电池的电量,对不正确的、或对电池寿命有较大损害的使用状况予以控制和报警提示,可以在电池需要充电时提醒用户及时充电或者切换备用电源 ,防止过充过放等。为实现对铅酸蓄电池的智能化管理,系统通过实时对蓄电池的动态参数进行自动修正来获得准确的计算依据,从而计算出准确的电量和蓄电池的状态信息,并取得蓄电池的充电参数。 本文设计的蓄电池管理系统主要有以下几个功能: ①实时监测蓄电池的温度,通过温度及其他参数来计算蓄电池的充放电参数,避免因使用不当或蓄电池温度过高等因素缩短蓄电池的寿命。 ②实时监测蓄电池的端电压和电流,若发现电池容量小于警戒阈值,即提醒充电或自动切换备用电池。 ③能通过对参数的分析计算出蓄电池的剩余容量,并通过数码管实时显示出来。 ④系统能够自动修正蓄电池的内部参数来适应因使用给蓄电池带来的一些变化,还能通过控制充放电电路获得更好的充电效果。 本系统结构如图1所示。 图1　系统结构框图 2　系统硬件设计 2.1　系统控制核心 本系统在设计上采用F2MC28FX系列单片机MB95F136作为系统的控制核心。MB95F136在系统中不仅要实时监测蓄电池的电流、电压、温度等参数以及系统运行状态,还必须根据所采集到的数据进行处理,并对充电控制模块输出控制信号以实现对蓄电池系统的智能管理;同时,还负责实现按键控制和系统状态输出显示。Fujit su公司的MB95F136采用的是0.35μm低漏电工艺技术,掩膜产品可以在1.8V和1μA的低耗电工作模式

UPS蓄电池在线监测系统需求

UPS蓄电池在线监测系统需求 1、监测内容：电池组电压、电池组电流、单个电池电压、单个电 池电流、单个电池温度、单个电池内阻、单个电池浮充、均充、放电状态、电池组后备容量及故障； 2、实现方式：实现本地、远程监控及自动报警。 3、系统实现方式：操作性要人性化，操作简便、易学、好掌握。 a)且系统支持多种报表数据，包括：表格报表、曲线报表、柱 状图报表等。系统提供报表文件自动生成、打印功能。 b)系统支持多种电池异常预警及报警功能，如：电池组电压上、 下限告警；电池容量下限告警；电池内阻过大告警；温度上、 下限告警； c)系统应支持电池组中落后电池的判断。 d)系统应具备电池性能测试和分析功能。 e)系统应具备电池容量统计功能。 f)系统支持内阻测试功能。 4、显示方式： a)现场显示 b)远程显示 5、报警方式：对监测参数超出预定的范围，系统将会发出报警信 号，报警方式为声光报警，并可以通过短信、电话拨号、E-mail、多媒体语音等方式报警。 6、数据存储：

a)报警信息记录 b)实时监测数据等信息存储并可查询 7、数据导出：所有历史及报警数据可以导出，并可以编辑打印。 8、USP机房概况： 8.1 APC监控软件 APC UPS监控页面 8.2 UPS机房蓄电池

APC UPS使用的蓄电池 UPS使用的蓄电池

APC UPS使用的蓄电池 8.3 512机房：

512机房一角 6号线APC公司的UPS（12V 8个蓄电池一组）

2、3号线公用一台APC公司的UPS（12V 16个蓄电池一组） 8.4 412机房

蓄电池在线监测系统

HDGC3920 蓄电池在线监测系统 概述 HDGC3920蓄电池在线监测系统主要用于铁路牵引变电站、通讯机房及UPS电源的蓄电池状态监测及分析，是以电池内阻、端电压为主要监测参数，对电池性能状态进行监测的电池故障在线监测系统。发现性能严重劣化故障电池立即报警；跟踪电池的性能均衡性，为电池“精细”维护提供依据。 设计特点 1．特有的内阻测试技术，避免测试中对电池损坏和系统冲击。 2．在线放电，通过测量电池电压、电流，计算出放电容量，根据设定放电要求，自动提示用户结束放电。 3．具有网报警、短信报警和声光报警功能。 4．可以4路、8路、24路、32路、48路、54路、108路、256路进行扩展。 5．全自动巡检电池内阻、端电压，自动记录监测数据。 6．受控单检、巡检电池内阻、端电压，自动记录测试数据。 7．自动监测电池组性能均衡性，诊断电池故障，当电池出现故障时可自动报警。 8．自动分析内阻变化趋势，预测电池寿命。 9．单体电池和电池组性能状态既可在现场观测，也可在数据中心观测。标志明确，显示直观。 10．现场检测无需人工介入，避免了因人工检测误操作引起的短路、触电我负载断电风险。11．全隔离独立测试回路，既不受用户设备干扰，也不影响用户设备和电池组的正常运行。12．电池资源管理全面数字化、信息化。 13、电池资源充分利用，省资金、利环保。 功能 通过GPRS或以太网远程监控方式，应用强大完善PC机系统管理软件，可以通过以下功能实时对蓄电池进行管理： 1、定时内阻检测功能 系统可设定电池内阻的自动定时检测，最低设定为10分钟一次。同时也可在服务器上对整组电池或单个电池的内阻进行检测。在测试内阻的同时，电池电压值也可同时测量。 2、电压巡检功能 系统可对电池组电压、电流、正负极温度、单体电池电压等参数进行巡检。巡检的间隔可设定，最短间隔为20秒。 3、容量监测功能 当电池组进行放电或充电时，电池监测仪自动进行容量测试。可测试各电池和电池组的放电容量和充电容量。同时在远程观察充电和放电过程。可以配合每年的核突放电，全过程监测放电时电池组电压和放电电流以及各电池的电压变化。 4、报警记录功能 可对电池组电压、单体电池电压、电池内阻、温度等设定上下限极值。当监测仪检测到有参数超出设定的上下限时，监测仪可通过声、光等报警，并把这一事件记录下来。用户即可发现电池组工作状态的异常。 5、电池质量分析及报表分析功能 B/S结构数据库管理

铅酸蓄电池在线监测系统设计

目录 第1章 绪 论 (1) 1.1课题的来源及意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1.3系统总体设计方案 (3) 1.4本文主要工作 (3) 第2章 铅酸蓄电池特性研究 (5) 2.1铅酸蓄电池基本工作原理 (5) 2.2铅酸蓄电池充放电特性 (5) 2.3铅酸蓄电池容量监测难点分析 (6) 2.4本文实现铅酸蓄电池剩余容量监测的方案 (6) 2.5本章小结 (7) 第3章 系统检测模块设计及应用 (8) 3.1集中主控单元设计 (8) 3.2蓄电池单体电压检测单元设计 (9) 3.2.1 电压检测模块原理及硬件设计 (10) 3.2.2 蓄电池单体电压数据采集与分析处理 (11) 3.3蓄电池单体内阻检测单元设计 (15) 3.3.1 交流注入法测蓄电池内阻原理分析 (16) 3.3.2 蓄电池内阻检测电路各模块设计 (16) 3.3.3 PSoC 在内阻监测系统中的运用 (18) 3.3.4 内阻检测单元数据精度与稳定性测试 (20) 3.4蓄电池单体温度检测模块设计 (22) 3.4.1 温度检测模块原理与硬件设计 (22) 3.4.2 温度检测模块数据采集 (23) 3.5蓄电池组总电压、充放电电流检测单元设计 (24) 3.5.1 总电压采集电路硬件设计及原理分析 (24)

3.5.2 充、放电电流采集电路硬件设计及原理分析 (26) 3.5.3 总电压、电流检测模块数据精度测试 (27) 3.6本章小结 (29) 第4章 基于卡尔曼滤波修正算法的铅酸蓄电池SOC估计 (30) 4.1卡尔曼滤波算法简介 (30) 4.2蓄电池模型研究 (30) 4.3SOC相关特性分析 (33) 4.3.1SOC-OCV曲线 (33) 4.3.2 放电容量与温度的关系 (37) 4.3.3放电容量与充放电次数关系 (37) 4.3.4放电容量与蓄电池内阻的关系 (38) 4.4卡尔曼滤波算法的实现 (38) 4.5仿真分析 (40) 4.5.1 卡尔曼法与安时法对比仿真实验 (40) 4.5.2 卡尔曼滤波算法的精度与误差分析 (45) 4.6本章小结 (46) 第5章 总 结 (47) 参考文献 (49) 致 谢 (52) 攻读学位期间取得的科研成果 (53)