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蓄电池监测管理系统

随着近年来我国电力和电信事业的快速发展，变电站和蓄电池组的数量每年以超过10％的速度增长，同时变电站与供电公司管理单位的距离越来越远，因此如何管理和及时维护蓄电池组已成为电力和电信系统的棘手问题。我公司采用美国最新科技技术，研发了一种新型的基于移动公网传输的蓄电池组远程在线监测系统，在满足蓄电池组日常运行维护要求的同时，大大提高了运行维护的质量

和效率。

蓄电池监测管理系统包括两个部分，一是蓄电池组在线监测系统终端，负责实现现场蓄电池组实时数据采集和传输；二蓄电池组在线监测系统的中心软件，实现远程实时数据的管理和分析，在运行监测状态下，对每节电池电压、电池组充放电电流、温度进行判断，对超出设定的电压，温度阀值的电池予以报警。

蓄电池监测管理系统的主要功能：

1.电压测量

对于损坏的单体电池，充电时通常表现为电压过高或过低，严重影响整组电池的容量及寿命，我公司产品可以监测4-24节单体电池电压,并适用于不同电压类型的蓄电池。

2.电流测量

充放电电流测量：监测电池组的充放电电流，根据充放电电流的大小可准确判断故障

3.电池环境温度监测

电池浮充电压随环境温度变化应进行温度补偿，因此，监测电池房环境温度对于合理调节浮充电压具有参考意义

4.远程数据通讯

配备MODEM完成远程通信，所有数据可在远端监控中心软件上，显示并记录，绘成曲线或打印形成报表。可实现多台主机与监控中心相联，组成监测网络，监控中心上可显示多组电池参数。最多可挂接999台电池监测主机，也可以根据

要求定制。

池监测领域的最新研究成果，在实时性、准确性、抗干扰性、现场安装便捷性等各方面都有突出的特点，有很高的性价比。

蓄电池监测管理系统工程案例：

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

蓄电池监测管理系统

蓄电池监测管理系统一、概述大量的统计表明，所谓的“蓄电池问题”绝大多数并不是整个蓄电池组的问题，而只是其中个别蓄电池性能劣化或连接处接触不良等原因形成的。如果能在线实时地监测到整个蓄电池组中每一块蓄电池的运行状态和性能以及连接情况，并在发现异常时告知管理部门及时处理，将会从根本上提高供电系统的可靠性和安全性。数年前开始流行并沿用至今的蓄电池巡检装置，对蓄电池运行状态（主要是端电压）的监测有一定的作用，但这种监测对于供电系统的可靠性、安全性所起的作用十分有限。其原因是：即便是性能很差或连接不良的蓄电池在浮充状态时，端电压的变化并不明显，而等到蓄电池放电时发现异常，往往为时已晚。从上世纪七十年代以来，国际上一些知名的公司和专家，通过深入地研究和探讨，发现通过测试蓄电池的内阻（或电导）可以较好的对应蓄电池的性能。

TLKS-BTS-I / BATT TEST SERVER分布式蓄电池性能在线监测系统，采用了国际上在蓄电池监测领域的最新研究成果，在实时性、准确性、抗干扰性、现场安装便捷性等各方面都有突出的特点，有很高的性价比。二、原理示意图采用蓄电池性能监测领域的最新研究成果——暂态直流小电流电量比较法。使暂态小电流流过已知电阻 R0和被测蓄电池内阻 R 内，同步测量暂态小电流在这两种电阻上的消耗电量，这两个电量值各自与其负载电阻 R0和 R 内的阻值成正比，通过这些量值的比例关系即可求得被测电池的内阻（或电导）。将检测到的值数字化，通过GPRS/CDMA等的数据通道，实时上传到监测中心，中心收到数据后，加以分析，给出服务的建议。

（图1）系统原理示意图三、主要功能 1．能监测蓄电池浮充电压； 2．能监测蓄电池放电电压； 3．能探测蓄电池温度； 4．能给出蓄电池的电压曲线；

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

电池管理系统BMS---原理篇

电池管理系统(BMS)可根据起动能力对充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)进行快速、可靠的监测，以提供必要的信息。因此，BMS能够最大限度地降低因为电池意外失效而导致的汽车故障次数，从而尽可能地提升电池使用寿命和电池效率，并实现CO2减排功能。BMS的关键元件是智能电池传感器(IBS)，它可以测量电池的端电压、电流和温度，并计算出电池的状态。电能管理系统用来为起停系统供电的典型供电网络包含一个车身控制模块(BCM)、一个电池管理系统(BMS)、一个发电机和一个DC/DC转换器(见图1)。 BMS借助专用的负载管理算法为BCM提供电池状态信息，BCM通过对发电机和DC/DC转换器进行控制来稳定和管理供电网络。DC/DC转换器为汽车内部的各个用电部件分配电能。通常，铅酸电池的BMS直接安装在电池夹上的智能连接器中。该连接器包括一个低阻值的分流电阻(通常在100μΩ范围内)和一个带有高度集成器件(具有准确测量和处理功能)的小型PCB，称为智能电池传感器(IBS, 见图2)。IBS即便是在最恶劣的条件下以及在整个使用寿命中都能以高分辨率和高精确度测量电池电压、电流和温度，从而正确预测电池的充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)。这些参数定期或根据要求通过已获汽车行业认证的车载网络传送至BCM。

除上述功能与参数性能外，对IBS提出的其它关键要求包括低功耗、能够在恶劣的汽车环境中(即EMC、ESD)工作、进行汽车OEM厂商验收的车载通信接口一致性测试(即LIN)、满足汽车等级测试限制(针对被测参数的6σ限制)，另外还需符合AEC-Q100标准要求。电池监控正如前一段中所提到的，IBS的主要用途是监控电池状态，并根据需要将状态变量传送至BCM或者其他ECU。将测量到的电池电流、电池电压和温度采样值作为电池监控输入。电池监控输出为SoC、SoH和SoF。 1. 充电状态(SoC) SoC的定义非常直观，通常以百分数的形式表示。完全充电的电池SoC为100%，完全放电的电池SoC为0%。SoC值随电池的充电和放电而改变。 This leads to formula (1), where Cr is the remaining (dischargeable) capacity of the battery and Ca is the total available battery capacity: 该值通过公式(1)计算，其中Cr代表电池的剩余(可放电)电量，Ca代表电池的可用总电量：但是，常常会出现可用电池电量与电池的标称容量(通常标注在电池外壳上)不同的问题。对于一个新电池，它可能比标称容量更高，对于已经使用一段时间的电池来说，可用电量会降低。另一个问题是，实际可用电量很难根据IBS的输入值来确定。因此，SoC通常用标称容量Cn来评定，它具有多项优点：

电力机车蓄电池在线监测系统

电力机车蓄电池在线监测系统本文以蓄电池运行参数在线监测系统研究为背景，对蓄电池相关技术参数等进行了深入的分析。在现有的电力机车蓄电池在线监测技术的基础上，设计一种新型的电力机车蓄电池在线监测系统，对机车蓄电池运行参数进行在线监测，对于超出判定标准阀值的蓄电池，可以分档次实时给出告警信息，帮助检修人员制定出相应的维护与检修蓄电池的计划。 1 电力机车蓄电池在线监测项点 1.1 机车蓄电池电流蓄电池的容量与其充放电过程有着密切的关系，尤其是蓄电池的初次充放电对蓄电池以后的使用寿命有很大的影响；而对蓄电池有重要影响的是蓄电池的充放电电流，充电电流过大，由于电流沿厚度方向的作用深度有限，活性物质反应只能在蓄电池极板的表面进行，会使得蓄电池不能完全充满电，容量不足，缩短其寿命；放电电流过大会使蓄电池内阻迅速增加，端电压迅速下降，当低于允许电压时，蓄电池的电量已基本放完，不能继续放电。 1.2 机车蓄电池电压常用的检测蓄电池故障的方法就是平时进行的单体蓄电池端电压测量及容量核对性放电试验，在浮充状态下进行的蓄电池端电压测量本身并不能够真实的反映蓄电池的性能状态，只有存在严重故障的蓄电池端电压才会异常，但是性能变差或者存在轻微故障的蓄电池在浮充状态下也能测得合格的端电压；而一旦由蓄电

池单独向系统供电，性能变差的或者存在轻微故障的蓄电池放电时，就可能影响整体电池质量，无法保证机车正常运行的供电要求，因此对单体蓄电池和蓄电池组的电压在线监测是非常必要的。 1.3 机车蓄电池温度蓄电池的电压与温度有很大的关系，根据有关资料表明，当蓄电池温度每升高1C,单个蓄电池的电压将下降约3mV也就是说，蓄电池的电压具有负温度系数，其值为-3mV/C，研究表明，在环境温度为25 C时工作很理想的蓄电池，当环境温度降到0C 时，蓄电池就不能充足电，当环境温度升到50C时会使蓄电池过充电，严重过充电会缩短其使用寿命，温度低于-40 C时，蓄电池虽然还能正常工作，但容量将会下降，因此，对蓄电池的温度监测对延长蓄电池的使用寿命有重要意义。 1.4 机车蓄电池内阻蓄电池的内阻与其剩余容量之间存在很大的相关性（大约88%），所以可以通过测量蓄电池内阻来较准确地预测其剩余电量。 1.4.1 蓄电池内阻和蓄电池老化根据蓄电池内阻的大小也可以判断其老化的程度，蓄电池老化与构成蓄电池的材料和部件的损坏的速率有关。固定型阀控铅酸蓄电池寿命一般都规定为在环境温度25 C浮充条件下的使用年限。 1.4.2蓄电池内阻和蓄电池温度当蓄电池环境温度升高时，电解液的活动就会加强，故蓄电池内阻减少；当蓄电池环境温度降低时，电解液的活动减弱，故蓄电

蓄电池充放电管理系统

信息工程大学毕业设计（论文）任务书课题名称蓄电池充放电管理系统研究学生姓名所在院、系（队）专业学号申请学位级别指导教师单位指导教师姓名技术职务二○11年五月

信息工程大学毕业设计（论文）报告（地方学生）课题名称蓄电池充放电管理系统研究学生姓名xxx 所在院、系（队）xxx 专业电子与信息工程学号2007530110 申请学位级别xx 指导教师单位xx 指导教师姓名xx 技术职务xx 二○33 年五月

摘要电动汽车是以动力电池作为能源的环保型汽车，动力电池的寿命是影响电动汽车发展的关键因素，其中一个方面就是：动力蓄电池在制造过程中，由于制作工艺的差别，即使同一批次的电池，也不可避免的存在着差异，即容量上的差异。这种差异直表现在电池的端电压上。在充电过程中，容量小的电池电压上升比较快，即当其它电池尚未充满时，容量小的电池已经充满，继续充电将会造成容量小的电池处于过充电状态。这种差异的直接后果容量小的电池在充电过程中经常处于过充状态，在放电过程中处于过放状态，致使寿命明显缩短，从而导致整组蓄电池寿命降低。本文中采用串并联转换的方法解决这一问题，在充电过程中各个单体电池的联接方式是并联联接的，当检测到某个单体电池充满电时，就把该单体电池从电池组中撤出来；在放电过程中各个单体电池的联接方式是串联的，当检测到某个单体电池的电量不足时，就把该单体电池从电池组中撤出来。实现这种串并联转换的电路即使本文研究的重点。关键词：电池串并联转换寿命充放电管理

Abstract Electric automobile is environment-friendly as it is operated by power battery, the life of which is the critical factor that affects the development of electric automobile. One aspect is that in the process of manufacturing power battery, differences in workmanship lead to differences in battery capacity even the same batch will be no exception. The differences are manifest in the terminal voltage straightly. During charging, the small capacity batter y’s voltage rise quicker, that is, it need less time to reach full than the others. Stop timely, or it will be over-charging. The immediate consequences of differences are that small capacity storage batteries are always over-charging in the charging process while over-discharging in the opposite process, which shorten lifespan evidently and of course life of the full group of storage battery will be influenced. In this article series-parallel connection transformation is used to solve this problem. During charging, each single battery is connected in parallel and if one of them is detected having been charged fully, it will be took out of the battery pack. In the discharging process, single batteries are in series connection and once some battery lacks power, it will be took out. This article emphasizes on the transformation of series parallel connection. Key word: Battery series-parallel connection transformation life span charging and discharging management

新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A

新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A 汽运19-301（26人）一、【单选题】(每题2分共20分) 【单选题】 1、可逆电池的定义是：外接电源电压（A）电池装置电动势。（2分） A.大于 B.等于 C.小于 D.不一定【单选题】 2、以下电池中不作为电动汽车动力电池的是（D）。（2分） A.铅酸电池 B.锂离子电池 C.镍氢电池 D.锌银电池【单选题】 3、关于蓄电池的检测，下列说法正确的是（D）。（2分） A.外观检查时，只检查蓄电池接线柱、电缆和托架固定架是否有腐蚀即可。 B.外观检查时，只检查蓄电池周围无漏液，壳体和桩柱无破损裂纹即可。 C.用万用表检测蓄电池电压，只要在12.6V以上就一定可以用。 D.万用表检测的蓄电池端电压，只能作为检测的参考因素。【单选题】 4、（B）电池性能比较高，可以快速充电、高功率放电、能量密度高，且循环寿命长，但高温下安全性能差。（2分） A.镍氢电池 B.锂离子电池 C.铅酸电池 D.锌银电池【单选题】 5、动力电池包衰减诊断故障代码在下列（B）情况下可能出现。（2分） A.电池组已经退化到需要进行更换 B.电池组已经退化到只有原电池容量的20%左右 C.车辆的动力电池包电压为0伏 D.这些诊断故障代码是根据汽车的行驶里程设定的【单选题】 6、动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理，即动力电池能量管理模块，也称为动力电池管理系统，或动力电池能量管理系统，简称(C) 。（2分） A.BBC B.ABS C.BMS D.EPS 【单选题】 7、集中式动力电池管理系统的特征是（D）。（2分） A.电池管理系统与电池包分开 B.电池信息采集器与电池管理控制器分开 C.电池信息采集器与电池模组分开 D.信息采集器和管理器集合在一起

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

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。

电池管理系统 (BMS)

如何重新定义电动汽车电池管理系统（BMS ）？来源：英飞凌公司作者：Klaus & Bj?rn2013年12月13日 12:01 0 分享订阅 [导读] 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元，对于电池管理系统（BMS ）的需求都在迅速增长，尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外，BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规，注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。关键词：电池管理处理器英飞凌电动汽车随着电气化动力系统变得日益复杂，BMS 需要执行的功能增多，承受的负担之重前所未有。无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元，对于电池管理系统（BMS ）的需求都在迅速增长，尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外，BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规，注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。未来，甚至车辆控制单元（VCU ）的部件和功能也会与 BMS 相关联。图1 配备所有相关部件的电动汽车电池管理系统（BMS ）

未来，BMS 将在电动汽车领域发挥重要作用。然而 BMS 的各个子功能往往由 OEM车厂定制，会因系统配置不同而存在很大差异。因此，不可能制定出适用于每一个电动汽车制造商的完整的 BMS 要求列表。然而，电池管理系统处理的任务范围不断扩大，这一事实毋庸置疑。BMS 最常见的要求包括安全要求、控制和监控功能、待机功能、热管理、加密算法和预留可扩展接口增加新功能。安全要求在 ISO 26262 安全标准范围内，如 BMS 等特定的电气和电子系统将被归类为从 ASIL C 至 ASIL D 的高安全类别。与之对应的故障检测率至少为 97% 至 99%。电池系统中最危险的故障来源有：因电缆磨损或事故而导致车辆底盘出现高电压漏电而未被发现；各种引起高电压电池起火或爆炸的原因：例如对电池过度充电（例如在公用电网上或因停电恢复引起）、电池过早老化（例如爆炸性气体泄漏）、液体进入和短路（例如因雨水引起）、滥用（例如维修不当）和热管理错误（例如冷却失效）等。在安全方面，主开关（主继电器）在避免与高电压相关的事故中起到了重要的作用，它可确保 BMS 电子系统能够作出充分的故障反应。发生故障时，BMS 模块会在适当的故障反应时间内断开开关（例如 10ms 以内）。非关键故障安全条件的特征通常是：如果 BMS 微控制器（MCU）失效，甚至在控制器逻辑完全失效的情况下，独立的外部安全元件（例如窗口看门狗）仍可确保主开关继电器可靠地打开逆变器（正/负）的两个高电压触点。BMS 系统中还集成了其他安全功能，包括漏电电流监控和主开关继电器监控。控制和监控功能：其他 BMS 功能包括对电动汽车中昂贵的高电压电池的监控、保养和维护。BMS 控制和监控功能来源于安装于电池包中的电子平衡单元。管理各个电池组内（battery slave pack）的平衡，同时精确地感测各个单电池的电压。平衡芯片通常可管理多达 12 个单电池组成的群组。相关数量的电池群组串联后可产生高达数百伏的高中间电路电压以供逆变器控制之用，这是电动汽车的逆变器电驱动所必需的。位于主开关对所有高电压电池的总电流的测量，以及从芯片对各个单电池电压的单电池精确同步监控，BMS 可使用特定算法（例如，基于电池化学 Matlab Simulink 模型）评估充电状态及健康状态等电池参数。BMS 通常不会安装在非常靠近高电压电池的位置，但是通常会通过冗余的流电去耦总线系统（比如 CAN 或其他适合的差分总线）与电子平衡从动元件相连接。它由汽车电压（12 伏电池）供电，因此可通过现有的网络架构与现有的控制单元群组结合使用，无需进一步的流电去耦措施。最后，它还改善了安全性，因为它让 BMS 能够在高电压电池发生机构或化学缺陷时确保功能正常并且安全地断开主开关。随着电池专用的化学/电气算法日益复杂，预计 BMS 将需要使用拥有 2.5MB 至 4MB 闪存和强大的多核处理器架构的 AURIX 等微控制器（MCU）。这种组合可以保证有足够的内存用于全面校准参数并提供足够的计算能力（图 2）。

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。

动力蓄电池及管理系统

第二章 02 动力蓄电池及管理系统

一、动力电池主要性能指标 1．电压（1）端电压。（2）标称电压。（3）开路电压。（4）工作电压。（5）充电终止电压。（6）放电终止电压。

一、动力电池主要性能指标 2．容量（1）额定容量。（2）n小时率容量。（3）理论容量。（4）实际容量。（5）荷电状态。 3．内阻电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力，一般是蓄电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。电池内阻越大，电池自身消耗掉的能量越多，电池的使用效率越低。

一、动力电池主要性能指标 4．能量（1）总能量。（2）理论能量。（3）实际能量。（4）比能量。（5）能量密度。（6）充电能量。 5．功率（1）比功率（2）功率密度

一、动力电池主要性能指标 6．输出效率（1）容量效率。（2）能量效率。 7．自放电率自放电率是指电池在存放期间容量的下降率，即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度，它表示蓄电池搁置后容量变化的特性。 8．放电倍率电池放电电流的大小常用“放电倍率”表示，即电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示，由此可见，放电时间越短，即放电倍率越高，则放电电流越大。

9．使用寿命一、动力电池主要性能指标电池类型质量能量密度（W·h/kg）质量功率密度（W/kg）能量效率（%）循环寿命（次）铅酸电池35～50150～40080500～1000镍镉电池30～50100～150751000～2000镍氢电池60～80200～400701000～1500锂离子电池100～200200～350>901500～3000

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

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

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

蓄电池监测管理系统

蓄电池监测管理系统（TLKS-BRM）是深圳特力康科技有限公司经过长期研发出来的一款产品。此蓄电池监测管理系统主要用于蓄电池的监测和管理。在电力变电站、电信机房、移动基站还是在UPS系统中，蓄电池组是重要的储能设备，它可保证通信设备及动力设备的不间断供电。但如果不能妥善地管理使用蓄电池组，发生过充电、过放电及电池老化等现象，都会导致电池损坏或电池容量急剧下降，从而影响设备的正常供电。电池组的巡回检测，对于维护通信系统设备的正常运转具有十分重要的意义。随着近年来我国电力和电信事业的快速发展，变电站和蓄电池组的数量每年以超过10％的速度增长，同时变电站与供电公司管理单位的距离越来越远，因此如何管理和及时维护蓄电池组已成为电力和电信系统的棘手问题。我公司采用美国最新科技技术，研发了一种新型的基于移动公网传输的蓄电池组远程在线监测系统，在满足蓄电池组日常运行维护要求的同时，大大提高了运行维护的质量和效率。

蓄电池监测管理系统包括两个部分，一是蓄电池组在线监测系统终端，负责实现现场蓄电池组实时数据采集和传输；二蓄电池组在线监测系统的中心软件，实现远程实时数据的管理和分析，在运行监测状态下，对每节电池电压、电池组充放电电流、温度进行判断，对超出设定的电压，温度阀值的电池予以报警。蓄电池监测管理系统的主要功能： 1.电压测量对于损坏的单体电池，充电时通常表现为电压过高或过低，严重影响整组电池的容量及寿命，我公司产品可以监测4-24节单体电池电压,并适用于不同电压类型的蓄电池。 2.电流测量充放电电流测量：监测电池组的充放电电流，根据充放电电流的大小可准确判断故障 3.电池环境温度监测电池浮充电压随环境温度变化应进行温度补偿，因此，监测电池房环境温度对于合理调节浮充电压具有参考意义 4.远程数据通讯配备MODEM完成远程通信，所有数据可在远端监控中心软件上，显示并记录，绘成曲线或打印形成报表。可实现多台主机与监控中心相联，组成监测网络，监控中心上可显示多组电池参数。最多可挂接999台电池监测主机，也可以根据要求定制。

关于加强免维护铅酸蓄电池管理的规定

关于加强免维护铅酸蓄电池管理的规定根据我集团公司各单位铅酸电池使用现状，为保证电站阀控式密封铅酸蓄电池及其高频开关电源(以下简称直流设备)保持良好的运行状态，延长使用寿命，保证余热电站直流母线保持合格电压和蓄电池的放电容量，结合富平公司余热电站电池失效事故教训，特做如下规定： 1、本规定适应浮充电运行余热电站直流系统、总降压站及高压电气室操作电源系统、UPS电源电池。不适应按照充电放电循环运行的电池系统。 2、新安装要求 2.1直流设备通风应良好，运行环境温度应保持在5℃～35℃，安装地点应装设温度调节装置。 2.2蓄电池采用串联接线，蓄电池之间应保持2cm以上距离，若电池安装在柜内，上下层之间距离不应小于15cm。蓄电池应保持清洁，极板、极柱接触应良好，连接螺丝应牢固，不得有放电现象。 3. 新蓄电池验收项目及标准 3.1检查蓄电池容量。对电池组进行三次充放电试验，放电终止电压根据制造厂的规定，其中一只蓄电池防到了终止电压，应停止放电。在三次充放电循环之内，若达不到额定容量值的100％，此组蓄电池不合格。 3.2测量电池的绝缘电阻。220V电池组的绝缘电阻不小于0.2MΩ。

3.3测量充电设备的稳流精度不大于±(0.5%-1%),稳压精度不大于±(0.1%-0.5%),及直流母线纹波系数不大于(0.2%-0.51%)。 3.4测量每只电池端电压符合厂家规定。 3.5检查厂方提供的安全阀开启闭合试验报告，闭阀压力应在1kPa～10kPa范围内，开阀压力应在10kPa～49kPa范围内。 4 运行维护要求 4.1为提高蓄电池的使用寿命，要做好初充电。 (1)全部更换电池组，一般要求生产厂家进行初次充电 (2)厂家不能到场，按照电池说明书要求充放电。（3）一般初次充电的操作流程为：恒流限压充电→恒压充电→浮充电→恒压充电→浮充电。即均充→浮充→均充→浮充。第一次浮充时间不得低于8小时，均充状态检查各电池电压偏差不得大于0.05V。（4）初次充电后必须进行最少三次充放电活化电池。 4.2蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电电压宜控制在(2.24)V×N，均衡充电电压宜控制在(2.30-2.35)V×N。12V电池，N=6。 4.3运行中主要监视蓄电池组的端电压值，浮充电流值，每只蓄电池的电压值，蓄电池组及直流母线的对地电阻值和绝缘状况。 4.4蓄电池一般每个月进行一次补充充电，充电装置应自动或手动进行一次恒流限压充电→恒压充电→浮充电，即均充→浮充。长期未均充电池先用低于或等于I10电流放电20-30%电量后，再均充→浮充，活化电池。再使蓄电池组随时具有满容量，确保运行安全可靠。