蓄電池組在線監(jiān)測管理系統(tǒng)
第1章 產品概述
6000A蓄電池在線監(jiān)測管理系統(tǒng)是中山康寶特電力科技有限公司專門為UPS電源、直流電源、通信電源蓄電池組而設計的集中式管理產品。該產品具有在線監(jiān)測功能、在線均衡功能、在線活化功能。
其工作方式是通過在線監(jiān)測每一節(jié)電池的電壓、電流、內阻、容量及環(huán)境溫度的數(shù)值情況來判斷蓄電池運行過程中各個參數(shù)是否處于正常,當蓄電池組一致性變差時, 6000A蓄電池在線監(jiān)測管理系統(tǒng)會自動啟動在線均衡功能對電池進行均衡調節(jié),并能對性能較差的電池進行在線活化,其能有效的防止蓄電池組過充電或欠充電,使蓄電池組性能一致的運行在狀態(tài),提高電池組后備時間及運行壽命,及時發(fā)現(xiàn)落后電池并進行維護,極大的減少了人力、物力等維護成本,提高電池使用的安全性,降低事故率,有效的進行節(jié)能減排,為使用單位創(chuàng)造很好的經濟效益和社會效益。
1.1 系統(tǒng)架構
1.2 應用范圍
主要用于電力操作電源、通信電源、不間斷電源(UPS)、太陽能發(fā)電電源等場合。
具體領域有:
n 電力系統(tǒng):變電站、火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠、太陽能發(fā)電、風力發(fā)電廠等。
n 通訊系統(tǒng):中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、通、鐵通等。
n 專網系統(tǒng):國防通信、通信、邊防海關等。
n 工礦企業(yè):石化、冶金、電氣化鐵路、大型工廠等。
n UPS系統(tǒng):金融證券、郵電通信、、能源化工、交通運輸?shù)取?/span>
第2章 安裝與接線
2.1使用環(huán)境
n 海拔5000m及以下。
n 用于戶內,周圍空氣溫度不高于50℃,不低于-25℃。
n 環(huán)境溫度范圍的極限值為-40℃和+80℃。在運輸、貯存條件下,不施加激勵量的產品應能耐受此范圍的溫度而不出現(xiàn)不可逆變化的損壞。
n 空氣相對濕度不超過95%。
n 運行地點無強烈振動和沖擊,無腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體,無嚴重塵埃、無導電微粒和爆炸危險介質,無強電磁場干擾。
n 安裝垂直傾斜度不超過5度。
n 使用條件與上述不符時,由用戶與本公司協(xié)商解決。
2.2外觀端口說明
2.2.1設備外觀
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2.2.2設備尺寸
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尺寸:483*178*300mm(寬*高*深) |
2.2.3端口說明
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![]() |
電源端口
說明:標注部分為工作電源輸入口,帶工作電源開關及保險管。
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采集端口
說明:標注部分為蓄電池電壓采集端口,上面有絲印號,與蓄電池組對應的電池端相連接,采集蓄電池的數(shù)據(jù)。
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測量開關
說明:此開關為內阻測試開關,啟動內阻測試功能時需在導通狀態(tài)。
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通信端口
說明:此端口為RS485接口,與上位機通信用。
■ 電流采集端口
說明:此端口為電流傳感器霍爾信號采集端口。
■ 環(huán)境溫度采集端口
說明:此端口為環(huán)境溫度采集接口。
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DO輸出端口
說明:此端口為外信號輸入干接點。
2.3主要功能
1、在線檢測蓄電池組和單體電池的電壓
2、在線檢測蓄電池組和單體電池的內阻
3、在線測量蓄電池組和單體電池的容量
4、在線測量蓄電池組和單體電池的電動勢
5、檢測蓄電池組充放電電流
6、具備蓄電池組環(huán)境溫度測量
7、具備蓄電池電壓運欠壓告警
8、主動電池組均衡控制,可對單體電池進行獨立的充放電調節(jié)
9、對單體性能較差的電池進行在線活化
10、具備蓄電池組放電容量核對相關數(shù)據(jù)監(jiān)測管理
11、提供放電過程中電池的整組電壓和單體電壓的曲線顯示
12、具備相關歷史數(shù)據(jù)保存和數(shù)據(jù)曲線信息顯示功能
13、可通過RS485或網絡口與上位機通訊
2.4技術參數(shù)
額定工作電壓:AC/DC110V-230V,可按技術定制工作電壓
可管理蓄電池數(shù)量:2-108只,可擴展
可均衡蓄電池額定容量:20-4000AH
可均衡蓄電池單體電壓:2V、4V、6V、12V
蓄電池單體電壓測量精度:≤±0.2%
蓄電池組電壓測量精度:≤±0.1%
蓄電池電動勢在線檢測精度:≤±5%
蓄電池容量在線測量精度:≤5%
蓄電池內阻在線測量精度:≤5%
蓄電池極板硫化在線活化率:>90%
蓄電池組不均衡度:≤0.5%
通信接口:LAN、RS485
保護:電源回路帶保險絲設計
平均時間:正常運行環(huán)境下,不少于100000h
噪音:<40dB
2.5設備安裝
■ 工具儀表說明:
序號 | 設備名稱 | 規(guī)格要求 | 備注 |
1 | 數(shù)字鉗形表 | 測量范圍DC 0~200A | |
2 | 冷壓端子壓線鉗 | 線徑2-16平方 | |
3 | 剝線鉗 | ||
4 | 水晶頭壓線鉗 | LAN以太網 | |
5 | 斜口鉗 | ||
6 | 力矩板手 | ||
7 | 大“十”字螺絲刀 | ||
8 | 小“一”字螺絲刀 | ||
9 | 沖擊鉆 | ?6-10 | |
10 | 手電鉆 | ?3-6,配大“十”字螺絲批頭 | |
11 | 美工刀 | ||
12 | 卷尺 | 5米 | |
13 | 記號筆 | ||
14 | 防護手套 | ||
15 | 活動板手 | ||
16 | 萬用表 | ||
17 | 絕緣手套 | ||
18 | 絕緣防護鞋 | ||
19 | 內6角板手 | ||
20 | 管狀冷壓端子壓線鉗 | 壓管狀針式端子,線徑0.5-6平方 | |
21 | 角磨機 |
備注:因現(xiàn)場情況差異,部分工具未能在上表中列舉或列舉的可能使用不上,請現(xiàn)場安裝人員和技術工程師根據(jù)實際情況準備。
■ 設備安裝調試:
采集線端子安裝位置
說明:采集線接線端子安裝在4編號處。
松開蓄電池所有正極及蓄電池組總負極螺絲,然后把保險裝置安裝在蓄電池極柱中并固定好,線耳端子位置在蓄電池組總連接銅排(線耳)與螺絲墊片的中間處。
蓄電池排序從蓄電池的總負開始為節(jié)蓄電池,往總正方向排序,如下圖所示:
注意安裝順序:先安裝每一層內蓄電池保險裝置,然后安裝層間連接線,總正負端及中心端等到最后接測量線時再一起固定。
采集線安裝
從設備采集端子處引接采集線沿線路到對應蓄電池號極柱處,并用扎帶固定好;引線時要注意設備端子絲印、號碼管、蓄電池號一一對應,如:“-1”對應總負,“+1”對應第1節(jié)正極, “+2”對應第2節(jié)正極……;
把設備端采集線壓好冷壓針端子,按序號與設備上的絲印一一對應,并緊固到鳳凰端子上,整理扎好后拔出鳳凰端子,然后再壓蓄電池端采集線尼龍插銷(公接頭)對接頭,注意號碼管與蓄電池排列序號一一對應,壓好后與對應電池序號保護裝置連插好。
霍爾安裝
把霍爾穿在蓄電池組總正“+”線中,霍爾方向與蓄電池充電電流方向一致;然后從設備端引霍爾信號線到霍爾處,并接好。
注意:設備端子與霍爾端子的電壓、信號線排序是否對應,接錯會燒壞霍爾傳感器。
接線檢查
■ 用萬用表檢測采集端子的電壓是否有錯位的情況,電壓是否都已到鳳凰端子處。
■ 檢查霍爾位置、采集線連接是否正確。
■ 檢查工作電源是否正確。
■ 檢查環(huán)境溫度探頭是否接好。
■ 檢查地線是否良好。
■ 檢查與設備相關聯(lián)的周邊是否有異常。
2.6系統(tǒng)調試
確定電源開關與測量開關在關閉狀態(tài),用表檢測工作電源是否存在知路異常,沒問題后再接通工作電源。
開機順序:先開電源開關,等設備啟動后再合上測量開關;
關機順序:先關測量開關,再斷電源開關。
開機啟動正常后,開始對設備進行調試:
2.6.1參數(shù)設置
參數(shù)設置界面:
進入方法:點綜合設置→輸入密碼→1116→進入?yún)?shù)設置界面進行參數(shù)配置。
通訊地址1 | 上位機通信地址,1~254 |
波特率1 | 通信波特率 |
通訊地址2 | 上位機通信地址,1~254 |
波特率2 | 通信波特率 |
電池規(guī)格 | 電池標稱電壓 |
電池容量 | 電池標稱容量 |
電池數(shù)量 | 監(jiān)控一組電池數(shù)量 |
電池基準內阻 | 電池標稱內阻值 |
單體電壓下限 | 2V下限1.8V,按電壓比例增加 |
單體電壓上限 | 2V上限2.5V,按電壓比例增加 |
內阻上限 | 內阻上限告警設置,建議標準值的2倍 |
溫度上限 | 溫度超溫越上限告警設置 |
充電電流上限 | 蓄電池組充電電流越上限告警設置 |
電池組電壓上限 | 蓄電池組電壓越上限告警值設置 |
電池組電壓下限 | 蓄電池組電壓越下限告警值設置 |
電池組壓差告警 | 單體電壓和與總電壓采集差告警 |
SOC下限 | 蓄電池組剩余容量下限告警設置(%) |
SOH下限 | 蓄電池組健康度下限告警設置(%) |
測量啟動電流 | 啟動自動測內阻電流條件(默認0.02C) |
組電壓取值模式 | 總電壓采集模式選擇(默認單體電壓和) |
均衡控制 | 均衡模式選擇,自動或手動 |
均衡度值 | 均衡啟動條件,大于此值時自動均衡 |
均衡時間 | 每次均衡單節(jié)周期(默認100秒) |
內阻測量模式 | 測內阻模式選擇,自動或手動 |
內阻測量周期 | 自動測內阻間隔時間(默認一天一次) |
喇叭設置 | 告警蜂鳴器打開或關閉 |
日期 | 日期設置,長按3秒設置再按確定保存 |
時間 | 時間設置,長按3秒設置再按確定保存 |
主板版本號 | 設備軟件版本號 |
顯屏版本號 | 顯示軟件版本號 |
2.6.2高級設置
參數(shù)配置完之后,檢查測量值與顯示值是否正常,正常后通過高級設置界對蓄電池組進行內阻測量。
進入方法:*入?yún)?shù)設置→點擊高級設置→1617→進入高級設置界面進行手動內阻測量;
測量完成后觀察內阻值是否正常,同時對跨層線內阻進行修正。
此功能為專業(yè)功能界面,用戶可通過此界面手動測內阻,及對單體蓄電池進行手動均衡、活化。
注意:如發(fā)現(xiàn)測量值與顯示值出現(xiàn)偏差,請與我司工程技術人員聯(lián)系,遠程指導校正。
2.6.3功能測試
設置好參數(shù),校正好系數(shù)后,按以下表格對數(shù)據(jù)系數(shù)及功能實驗進行驗證并填寫。
工程調試記錄表:
2.6.4數(shù)據(jù)界面查詢
主界面
單體電壓顯示界面
單體內阻顯示界面
單體SOC顯示界面
單體SOH顯示界面
實時告警及歷史告警顯示界面
歷史曲線顯示界面
第3章 通信規(guī)約
3.1總則
l 本規(guī)則適用RS485通信。本規(guī)約為輪詢方式的應答式規(guī)約,允許一個主站對應32個從站。
l 主站將初始化和控制所有在RS485 通信回路上傳遞的信息。
l 任何情況從站只能響應主站一個請求。
l 采用異步通訊方式,8位數(shù)據(jù)位,1位起始位,1位停止位,一幀最多可含255個字節(jié)。
l 采用CRC-16校驗,校驗碼為一個字。
l 上、下行命令由地址域(1個字節(jié))、功能碼(1個字節(jié))、數(shù)據(jù)(多個字)和CRC-16校驗碼(1個字)組成。
l 均采用高字節(jié)在前、低字節(jié)在后、高位字在前、低位字在后的原則(校驗碼除外)。
l 所有值采用整數(shù)化的小數(shù)傳送(采用16位方式)。
3.2功能碼
功能碼 | 描述 |
03H | 讀寄存器(讀定值和實時數(shù)據(jù)) |
10H | 寫寄存器(修改定值,遙控繼電器等) |
3.3幀格式
從站地址 | 功能碼 | 寄存器起始地 | 長度(寄存器數(shù)) | 數(shù)據(jù)域(無) | 校驗碼 |
1~247 | 03或10H | ------ | ------ | 一個或多個字 | CRC-16 |
● 長度為所有數(shù)據(jù)域的字節(jié)數(shù)
● 校驗碼為除校驗域的所有字節(jié)的CRC-16校驗碼,發(fā)生器多項式為(X16+X15+X2+1)
● 從站地址為00時為廣播方式
3.4 Modbus通信協(xié)議表
地址 | 參數(shù) | 單位 | 說明 | 備注 |
0x00 | 均衡調節(jié)啟動 | |||
0x01 | 有電池在活化 | |||
0x02 | 設備運行正常 | |||
0x03 | 有告警 | |||
0x04 | 電池組電流 | 0.1A | ||
0x05 | 均衡電池號 | 1~108 | ||
0x08 | 電池狀態(tài) | 1:均充 | ||
0x09 | 繼電器異常報警 | 0:正常 | ||
。。。 | ||||
0X1F | 備用 | |||
0X20 | 電池電壓過高 | |||
0X21 | 電池電壓過低 | |||
0X22 | 電池內阻過高 | |||
0X23 | 電池容量偏低 | |||
0X24 | 裝置內部故障 | |||
0X25 | 備用 | |||
0X3F | 備用 | |||
0X80 | 單節(jié)電壓 | (128節(jié)) | ||
0XFF | 單節(jié)電壓 | |||
0X100 | 單節(jié)內阻 | 0.001mΩ | ||
0X17F | 單節(jié)內阻 | |||
0X180 | 單節(jié)容量SOC | 1% | ||
0X1FF | 單節(jié)容量 | |||
0X200 | 單節(jié)電動勢 | (128節(jié)) | ||
0X27F | 單節(jié)電動勢 | |||
0x280 | 單體電池健康度SOH | 1% | ||
~ | 。。。 | |||
0X2ff | 單體電池健康度SOH | |||
0x300 | 電池整組電壓歷史值 | 0.1V | ||
~ | ||||
0XC5F | ||||
0xc60 | 電池組均衡度歷史值 | |||
~ | ||||
0X15BF | ||||
0x15C0 | 蓄電池組電壓 | 0.1V | ||
0x15C1 | 蓄電池組內阻 | 0.1mΩ | ||
0x15C2 | 蓄電池組電動勢 | 0.1V | ||
0x15C3 | 蓄電池組容量SOC | 1% | ||
0x15C4 | 蓄電池組健康度SOH | |||
0x15C5 | 環(huán)境溫度 | 0.1℃ | ||
0x15C6 | 蓄電池組均衡度 | 0.1 | % | |
0x15C7 | 電池組電壓歷史值的指針 | 0-2399 | ||
0x15C8 | 歷史數(shù)據(jù)環(huán)形緩沖區(qū)已滿標志 | 0,1 | 0:環(huán)形緩沖區(qū)未滿 | |
0x15C9 | 事件記錄指針 | 0-249 | ||
0x15CA | 事件記錄緩沖區(qū)已滿 | 0,1 | 0:環(huán)形緩沖區(qū)未滿 | |
0x15CB | 內部事件記錄指針 | 0-249 | ||
0x15CC | 內部事件記錄緩沖區(qū)已滿 | 0,1 | 0:環(huán)形緩沖區(qū)未滿 |
第4章 維護與故障排除
問題 | 可能原因 | 可能解決方法 |
合上電源開關后設備運行燈不亮 | 電源未能加入到設備上 | 1、檢查設備電源端子上是否加入了正確的工作電壓; 2、檢測電源座內保險是否損壞。 |
上位機不能與設備通訊 | 設備通訊地址不正確 | 檢查設備地址是否與定義一致 |
設備通訊速率不正確 | 檢查設備通訊速率是否與定義一致 | |
通訊鏈路受到干擾 | 檢查RS485通訊屏蔽層是否良好接地 | |
通訊線路中斷 | 檢查通訊電纜是否斷開 | |
SOC | 電池特征參數(shù)有誤 | 電壓等級,截止電壓,恢復電壓,浮充電流是否設置是否有誤 |
SOH | 電池特征參數(shù)有誤 | 電池內阻基準值設置是否有誤 |
環(huán)境溫度負25度 | 溫度探頭異常 | 檢查溫度探頭是否裝好或損壞 |
內阻為0 | 內阻無數(shù)據(jù) | 檢查是否有設備重啟記錄,重啟后內阻為0,或手動或需等自動測內阻后正常。 |
第5章 ENC技術指標
項目 | 測試條件 |
絕緣電阻 | 測試電壓1000V,絕緣電阻>10MΩ |
介質強度 | 測試電壓AC 2.5kV,測試時間1分鐘,漏電流小于5mA |
沖擊耐壓 | 1.2/50us標準雷擊波,測試電壓5kV,正負各3次 |
浪涌抗擾度 | GB/T17626.5-2008(IEC61000-4-5:2005) Ⅲ |
靜電放電抗擾度 | GB/T17626.2-2006(IEC61000-4-2:2001) Ⅲ |
電快速瞬變脈沖群抗擾度 | GB/T17626.4-2008(IEC61000-4-4:1998) Ⅲ |
第6章 包裝、運輸及保管
6.1 包裝
使用防潮、防塵、抗機械撞擊的全封閉包裝箱單獨包裝。
6.2 運輸
設備在運輸途中嚴禁劇烈撞擊、振動和倒置。
6.3 保管
設備應存放在干燥、通風良好、無塵埃和金屬粉末的場所,并有防雨、防潮和防日曬措施。
第7章 售后服務及定貨須知
7.1 售后服務
7.1.1質量承諾
l 提供的產品符合現(xiàn)行國家標準或行業(yè)標準的有關規(guī)定及招標文件的有關要求,并且在設計、性能、技術和材料方面都是全新的、技術*的、在規(guī)定條件下能夠可靠投入運行的。
l 本產品于2007年取得國家,生產過程嚴格TQC管理,選用原廠封裝芯片,器件,精密加工,制造可靠產品。
l 產品保修期:整機一年。