HDBM5300蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是為滿足變電站直流電源、通信電源等系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的一款在線式蓄電池監(jiān)控及自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)?？赏瓿蓪?duì)電池組電壓、電池電流、單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、電池環(huán)境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續(xù)時(shí)間等監(jiān)測(cè)和告警功能。能對(duì)蓄電池組進(jìn)行自動(dòng)均衡電壓維護(hù)。用于對(duì)2V、6V、12V蓄電池進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。 

一、產(chǎn)品應(yīng)用：

在電力二次設(shè)備及動(dòng)力設(shè)備等系統(tǒng)中，蓄電池組是重要的儲(chǔ)能設(shè)備，它可保證保護(hù)設(shè)備及通信設(shè)備的不間斷供電。但如果不能妥善地管理使用蓄電池組，例如過(guò)充電、過(guò)放電及電池老化等現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或電池容量急劇下降（即使只有一節(jié)電池性能惡化，也會(huì)嚴(yán)重影響整組電池的性能），從而影響設(shè)備的正常供電。因此，及時(shí)可靠的對(duì)電池組進(jìn)行巡回檢測(cè)對(duì)于維護(hù)繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。

許多缺乏電池測(cè)試和維護(hù)計(jì)劃的直流電源系統(tǒng)用戶都已得到了這樣一個(gè)慘痛的教訓(xùn)，即:在市電斷電時(shí),系統(tǒng)沒(méi)能維持幾分鐘就陷入癱瘓。引起這一嚴(yán)重后果的因素源于蓄電池。很多電源系統(tǒng)用戶已經(jīng)意識(shí)到通過(guò)對(duì)電池實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池潛在的危險(xiǎn)。因此制定一個(gè)完整、有效、定期的蓄電池維護(hù)測(cè)試規(guī)程是非常重要的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，不僅能確保系統(tǒng)安全運(yùn)行也可使您節(jié)約大量維護(hù)成本及不必要的損失。 

1大多數(shù)電池使用壽命比預(yù)計(jì)的要短很多；

2 電池安裝以后可能沒(méi)有專人管理；

3手工檢測(cè)很困難，數(shù)據(jù)分析需要專業(yè)知識(shí)；

4 很多場(chǎng)合不具備定期放電檢查的條件；

5 電池放電測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)很高；

6無(wú)人值守站的日常檢查費(fèi)用很高；

7 大部分電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只采集了電池的電壓，反映不出問(wèn)題；

8 具有“電池管理功能”的直流屏并沒(méi)有檢測(cè)到單體電池的內(nèi)阻和容量。

蓄電池在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)就是要在電池運(yùn)行過(guò)程中把握電池的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)，確保蓄電池能夠提供足夠的后備動(dòng)力。主要意義包括：改善蓄電池的使用條件，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命；掌握蓄電池的當(dāng)前狀況，尤其是蓄電池的容量衰減；及時(shí)處理蓄電池問(wèn)題，避免停電后設(shè)備癱瘓；避免盲目更換蓄電池，減少電池更換費(fèi)用；降低蓄電池現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)費(fèi)用；便于集中監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化管理。

二、產(chǎn)品功能：

1 在線巡檢功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的蓄電池組的組端電壓、充放電電流、單體電壓、電壓均衡度；

2 在線內(nèi)阻檢測(cè)功能：在線測(cè)試每節(jié)蓄電池內(nèi)阻，系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線測(cè)試技術(shù)，特征點(diǎn)高速捕捉，多重保護(hù)及自檢功能。因此*有效解決了在線、安全、準(zhǔn)確測(cè)得蓄電池內(nèi)阻存在技術(shù)難題。測(cè)試過(guò)程無(wú)須將充電機(jī)與蓄電池組斷開(kāi)，不影響直流系統(tǒng)正常運(yùn)行，測(cè)試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

3 在線自動(dòng)均衡維護(hù)功能：在線自動(dòng)均衡維護(hù)功能：在蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)巡檢各單體電池電壓，并針對(duì)低于設(shè)定浮充電壓的電池（長(zhǎng)期欠充）進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電，并對(duì)過(guò)充電池進(jìn)行單體放電以解除過(guò)充狀態(tài)；確保電池組浮充時(shí)保持電壓均衡，使每節(jié)電池都始終處于佳活性狀態(tài)。 能有效防止電池因長(zhǎng)期過(guò)充而失水或長(zhǎng)期欠充而硫化，同時(shí)能夯實(shí)電池，提高電池能量吸收比，從而提高電池組的備用時(shí)間和使用壽命。打破“水桶原理”即使有落后電池存在也不會(huì)再影響其他電池性能。同時(shí)為日常維護(hù)中容量、內(nèi)阻試驗(yàn)提供一個(gè)“起點(diǎn)”*的試驗(yàn)平臺(tái)

4 異常告警功能：蓄電池單體電壓、單體內(nèi)阻等參數(shù)超過(guò)閾值告警。

5  數(shù)據(jù)分析和報(bào)表功能：配備強(qiáng)大的上位機(jī)監(jiān)控分析軟件，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，繪制總電壓、單體電壓、充放電電流曲線圖，容量柱狀圖，可對(duì)蓄電池組健康性能和放電能力進(jìn)行分析，準(zhǔn)確甄別落后電池。可手動(dòng)或自動(dòng)生成各類符合客戶要求數(shù)據(jù)報(bào)表。采用上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的還可每月自動(dòng)生成WORD板本的“監(jiān)測(cè)和維護(hù)月報(bào)表”并自動(dòng)存入用戶的文件夾中。

6  數(shù)據(jù)傳輸和組網(wǎng)功能：設(shè)備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。         

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1  模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)本地主機(jī)可監(jiān)控2組，每組12V※18節(jié)電池?cái)?shù)據(jù)，每組電池中每個(gè)模塊負(fù)責(zé)4節(jié)電池的數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)可對(duì)任何電壓等級(jí)的閥控式鉛酸電池或磷酸鐵鋰電池組進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和維護(hù)，模塊化解決方案配置更加靈活，安裝更加方便快捷。

2  采集維護(hù)模塊配有撥碼器無(wú)需固定編號(hào)，可自由調(diào)換，安裝維護(hù)方便快捷。

3 顯示與指示：采用4.3寸彩色觸摸液晶屏，屏幕液晶直觀顯示蓄電池運(yùn)行狀態(tài)、自動(dòng)維護(hù)狀態(tài)、設(shè)備存儲(chǔ)狀態(tài)及各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)和告警記錄。面板具有電源、設(shè)備故障、越限報(bào)警指示燈。

4  參數(shù)設(shè)置：設(shè)備具有就地和遠(yuǎn)方對(duì)系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的重新設(shè)置、更改、刪除功能。可就地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或遠(yuǎn)程調(diào)閱和配置裝置參數(shù)。

5 方式：現(xiàn)場(chǎng)聲光告警（可消音）、上位機(jī)及監(jiān)控端告警。

6  系統(tǒng)可擴(kuò)展強(qiáng)，如后續(xù)添加蓄電池組監(jiān)測(cè)均可方便加入統(tǒng)一管理。

7  供電方式：交流、直流、交直流供電可選。

8 安全隔離：裝置和電池間所有連線都必需采用保險(xiǎn)線；

9 可根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)情況，靈活選擇有線方式或無(wú)線方式進(jìn)行組網(wǎng)和傳輸數(shù)據(jù)。

四、產(chǎn)品組成：

1、蓄電池整組參數(shù)采集模塊HDBM5300

   HDBM5300蓄電池整組參數(shù)采集模塊可完成對(duì)電池組電壓、組電池充放電電流進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。每個(gè)模塊可監(jiān)測(cè)1組電池。

參數(shù)指標(biāo)

2、均衡內(nèi)阻測(cè)試模塊 HDBM5300

HDBM5300蓄電池均衡內(nèi)阻測(cè)試模塊是可完成單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、對(duì)蓄電池組進(jìn)行自動(dòng)均衡電壓維護(hù)。

模塊功能：

1在線監(jiān)測(cè)功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的蓄電池組的：?jiǎn)误w電壓、單體電池內(nèi)阻、電壓均衡度；

2 在線內(nèi)阻檢測(cè)功能：在線檢測(cè)每節(jié)蓄電池內(nèi)阻，蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線測(cè)試技術(shù)，特征點(diǎn)高速捕捉，多重保護(hù)及自檢功能。因此*有效地解決了“在線、安全、準(zhǔn)確”測(cè)得蓄電池內(nèi)阻的技術(shù)難題。測(cè)試過(guò)程無(wú)須將充電機(jī)與蓄電池組斷開(kāi)，不影響直流系統(tǒng)正常運(yùn)行，測(cè)試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

3 在線自動(dòng)均衡維護(hù)功能：在蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)巡檢各單體電池電壓，并針對(duì)低于設(shè)定浮充電壓的電池（長(zhǎng)期欠充）進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電，并對(duì)過(guò)充電池進(jìn)行單體放電以解除過(guò)充狀態(tài)；確保電池組浮充時(shí)保持電壓均衡，使每節(jié)電池都始終處于佳活性狀態(tài)。 能有效防止電池因長(zhǎng)期過(guò)充而失水或長(zhǎng)期欠充而硫化，同時(shí)能夯實(shí)電池，提高電池能量吸收比，從而提高電池組的備用時(shí)間和使用壽命。打破“木桶原理”即使有落后電池存在也不會(huì)再影響其他電池性能。同時(shí)為日常維護(hù)中容量、內(nèi)阻試驗(yàn)提供一個(gè)“起點(diǎn)”*的試驗(yàn)平臺(tái)。

4每個(gè)模塊可監(jiān)測(cè)4節(jié)12V電池。

參數(shù)指標(biāo)

3、監(jiān)測(cè)主機(jī) HDBM5300

    系統(tǒng)本地主機(jī)可對(duì)各種數(shù)據(jù)和報(bào)警過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行分類單獨(dú)存儲(chǔ)，有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用，存儲(chǔ)空間至少可能存儲(chǔ)30天以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

    設(shè)備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口可上傳數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)。

武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制

• 電池的放電特性

電池的放電特性：相同容量的電池，放電至相同的截止電壓，在以較小的電流放電時(shí)，可以放出更多的能量。

　　雖然相同容量的電池單元所含有的能量是一定的，但是電池放電時(shí)并不能*的放出電池所有的能量。

　　同一電池單元放電所能放出的能量跟UPS系統(tǒng)設(shè)定的電池放電截止電壓的高低有關(guān)，也和放電電流的大小有關(guān)。

二、電池的放電特性

　　電池系統(tǒng)放電的截止電壓越低，放出的能量越多，但是可能會(huì)對(duì)電池造成傷害。

　 對(duì)于相同的負(fù)載，電池系統(tǒng)的并聯(lián)電池組數(shù)越多或者是電池組的電壓越高，電池單元的放電電流就會(huì)越小，這樣放出的能量就會(huì)越多，后備時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)。

例：山特并聯(lián)冗余6KVA滿載下，接一組24AH電池的放電時(shí)間約為53分鐘，接兩組24AH的電池組并聯(lián)的放電時(shí)間約為137分鐘。

三、UPS的電池系統(tǒng)

通常UPS所用的電池組都是由電池單元(cell)經(jīng)過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)得到的. 電池單元串聯(lián)(電壓相加)是為了達(dá)到UPS所需的電壓，并聯(lián)(電流相加)是為了增加后備電源供電的時(shí)間.(Ex;山特 3C3*32節(jié) ,并聯(lián)冗余*20節(jié))
每個(gè)電池單元的能量（即瓦特?cái)?shù)）是一定的。若一個(gè)電池系統(tǒng)是由M節(jié)電池串聯(lián)，然后又由N組并聯(lián)而成的。則此電池系統(tǒng)的能量為；
單節(jié)電池的能量*M節(jié)*6cell/pcs*N組UPS滿載下所耗的功率為：UPS容量（W）/ 整機(jī)效率

UPS的滿載下放電時(shí)間可以計(jì)算為：

T= （單節(jié)電池的能量*M*6cell/pcs*N）/ UPS容量
(Watt)/整機(jī)效率）

四、電池系統(tǒng)的配置

• 在UPS的型號(hào)及負(fù)載一定的情況下，UPS的后備時(shí)間與電池單元容量（通常用AH表示）和電池的節(jié)數(shù)有關(guān)。
• 對(duì)于某一種UPS來(lái)講，電池系統(tǒng)的電壓一般是固定的，則單個(gè)電池組的電池節(jié)數(shù)就是固定的。用戶若想得到更長(zhǎng)的后備時(shí)間則需要更大能量的電池系統(tǒng)，就需要使用更大容量的電池單元，或者是使用更多組數(shù)的電池組并聯(lián)。

例：對(duì)于山特并聯(lián)冗余 6KVA UPS，其規(guī)定的電池電壓為240V，電池節(jié)數(shù)為20節(jié)。用戶若想得到更長(zhǎng)的后備時(shí)間，則需要將電池容量變大（比如由24AH換為38AH），或者用兩組（20節(jié)*2）或者更多的電池組并聯(lián)。

UPS的滿載下放電時(shí)間計(jì)算為：

T=（單節(jié)電池的能量*M*N）/（UPS容量(W)/整機(jī)效率）*k注:單節(jié)電池的能量*M*N(M節(jié)*6cell/節(jié)*N組數(shù))

例:客戶需求山特 60KS-UPS+電池65Ah一組可供電時(shí)間?

Ex1:65Ah*32*6cells/60kva*0.8/92%=0.283Hr*60m = 17 分鐘
Ex2:192X(Ah)/(60Kva*0.8/92%)= 0,25Hr(15/60）
So: X= 67.93Ah

* 其中，k 為電池的放電特性系數(shù)，其值≤ 1許昌市蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選型，特定電池的放電電流越大或放電終止設(shè)定電壓越高則 k值越小。

由上可知，因不同UPS的整機(jī)效率相差很小，所以對(duì)于相同容量的UPS來(lái)說(shuō)后備時(shí)間（電池放電時(shí)間）*取決于所配置的電池的總?cè)萘?，電池總?cè)萘吭酱髣t后備時(shí)間越長(zhǎng)。

• 許昌市蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選型
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