充電機充電蓄電池基本功能與在線監測
2018-6-8 11:12:14??????點擊:
充電機充電鉛酸蓄電池是目前數據中心UPS和通信電源中最普遍使用的備用電源充電機充電蓄電池。目前運行的充電機充電鉛酸蓄電池組中容量劣化、備用時間不足的現象出現的頻率較高,導致部分充電機充電蓄電池的實際使用壽命遠低于設計壽命。充電機充電蓄電池性能的不穩定是電源系統,特別是UPS電源系統,穩定工作的巨大隱患。通過引入本充電機充電蓄電池在線監測管理系統,以達到對于充電機充電蓄電池進行實時監控和有效維護的目的。
主要作用在于:
1
保障各單體充電機充電蓄電池充電電壓、電流及溫度等運行參數的合理性。
2
通過對于各單體充電機充電蓄電池交流阻抗(非直流內阻)的在線測試,準確判斷充電機充電蓄電池組中的劣化充電機充電蓄電池。及時發現容量不足充電機充電蓄電池,保障充電機充電蓄電池系統放電時間。
3
對于充電機充電蓄電池組及各單體電池的報警狀態進行判斷并記錄。
4
依靠現有動力環境監控或其他網絡傳輸方式,實現對于充電機充電蓄電池參數的遠程監控。
5
核對性放電測試時,能夠定時記錄充電機充電蓄電池的單體電壓和阻抗變化,獲得各單體電池放電曲線。(與上位監控軟件配合實現)
6
自動生成充電機充電蓄電池各指定運行時間段的報表。(與上位監控軟件配合實現)

功能概述
1基本功能
充電機充電蓄電池監測管理系統,應該對其監控的充電機充電蓄電池組和電池組中各單體充電機充電蓄電池參數進行實時監控。包括:
1
單體充電機充電蓄電池電壓、電池組電流和環境溫度的實時監測;通過選配,可支持單體電池溫度測量功能。
系統能夠準確測量各單體電池電壓、電池組充放電電流、電池組電壓、環境溫度。通過擴展溫度監測模塊,系統支持對于單體電池溫度的監測和顯示。系統自動循環檢測充電機充電蓄電池組中各單體充電機充電蓄電池電壓、電池組電流和環境溫;UPS/EPS充電機充電蓄電池監測管理系統每10秒鐘對充電機充電蓄電池各參數進行一次檢測。

2
具有單體充電機充電蓄電池交流阻抗測試功能,能夠準確反映充電機充電蓄電池劣化狀態
系統經過權威機構測試,系統測試獲得的單體充電機充電蓄電池阻抗結果應與充電機充電蓄電池的劣化狀態具有較高的關聯性,能過準確反映充電機充電蓄電池的劣化。系統能夠根據遠程或本地發送的操作命令,自動的對充電機充電蓄電池組中的各單體充電機充電蓄電池進行阻抗試驗;
單體充電機充電蓄電池阻抗測試過程中,不需要任何人為干預或對電源狀態做任何調整,可以依靠系統完全自動實現;能夠在浮充、均充、放電、離線等不同狀態下,對電池組中的單體進行阻抗測試;采用交流阻抗測試方法,系統應能準確測試各單體電池的阻抗,而不是直流內阻。單體充電機充電蓄電池阻抗測試過程中,不對充電機充電蓄電池組或其中的部分連接充電機充電蓄電池進行放電。
3
報警及報警狀態輸出
系統根據實時監控數據對不同種類的報警進行判斷,并可通過通信接口及開關量輸出節點對報警狀態進行遠程傳輸;
系統通信協議內應包含對于報警狀態的判斷和設置,能夠在第一時間將系統報警發送到主控中心。
系統具備單獨的開關輸出,并通過不同的開關量輸出指示不同的系統報警狀態,當通信連接問題時仍然能夠對報警狀態進行判斷,并通過開關量節點進行輸出。根據不同的報警狀態系統提供緊急報警、預警及連接告警等3類報警輸出開關量:緊急報警(針對電池斷路、短路或溫度過高等條件進行報警);預警(針對系統中單體電池阻抗異常進行報警);連接告警(當系統與充電機充電蓄電池之間的連接、系統的主站通信等出現問題時,通過開關量進行報警)。系統報警具有良好的實時性,從系統中出現緊急報警到系統對報警狀態進行開關量輸出時間應不超過20秒。

4
通信接口
系統具有標準的通信接口,支持遠程數據監控和系統狀態查詢。系統可支持擴展RS232、RS485、RS422、TCP/IP、光纖等多種網絡接口UPS/EPS充電機充電蓄電池監測管理系統式。標準系統應具有標準485或RS422傳輸接口,并支持MODBUS標準通信協議。并可通過擴展實現其他多種接口方式。
5
數據存儲及放電記錄
結合上位軟件監控系統,系統能夠對充電機充電蓄電池的報警數據及放電數據進行記錄。以上記錄需掉電保持,只能通過操作員調用、查看或刪除;系統能夠對所有的報警數據進行記錄,記錄內容包括:故障點位置、故障內容、起始時間、結束時間等。充電機充電蓄電池組放電時,系統可以通過人為控制指令開始記錄各電池組的放電數據。該數據存儲在系統中,供遠程傳輸或本地調用。

6
本地數據顯示和操作(選裝)
除通過網絡實現系統數據的遠程傳輸和監控外,系統支持在電池室本地的數據顯示及狀態查詢。通過5.7英寸工業觸摸屏,可以實現本地的實時數據顯示、實時報警狀態顯示、歷史數據查詢、歷史報警數據查詢等。
2可擴展性和安全性
1
系統能夠滿足各種充電機充電蓄電池配置的UPS系統的監控要求。系統能夠滿足由2V,6V,12V等不同單體電壓構成的UPS系統充電機充電蓄電池監控的要求。
2
充電機充電蓄電池監測系統與電池連接部分(主要包括與充電機充電蓄電池有直接電氣聯系的芯片及連接器等)應采用高可靠性及高耐壓器件。由于UPS用充電機充電蓄電池系統屬于高壓直流系統,本充電機充電蓄電池監控系統充分考慮系統高壓的特點,不會因充電機充電蓄電池系統的引入而增加UPS系統風險。系統中各隔離部分之間均達到DC1500V的耐壓要求。

3
電磁兼容性及過壓、過流保護.
充電機充電蓄電池監測系統必須具有良好的電磁兼容性和防雷擊、防過壓及過電流保護措施。
4
數據安全性
充電機充電蓄電池監測系統應具有掉電保持型數據存儲功能;系統能夠對實時監測數據以及報警狀態進行自動記錄。在網絡連接不順暢的情況下,仍能夠對系統的數據進行監控和實時分析。
3產品的冗余性能
充電機充電蓄電池監測產品采用高可靠性設計,并在產品設計之初秉承安全可靠性第一的原則。產品在設計上采用高耐壓設計的同時,在系統的安裝和使用過程中加入了多重的安全防護。如在系統與充電機充電蓄電池連接的采樣電纜中串入保險線,以防止由于安裝過程中的誤操作或系統損壞對于充電機充電蓄電池的影響。
另外,充電機充電蓄電池監測系統與UPS系統之間沒有直接的電聯系。充電機充電蓄電池監測系統一旦損壞只是會自身停止工作,絕不會影響到UPS系統的正常運行。系統只是在安裝時,為系統和人員安全考慮,需要將所連接的本組充電機充電蓄電池脫離開UPS系統。其他時間,充電機充電蓄電池監測系統與UPS系統本身沒有直接關系,不會對UPS系統的穩定運行造成任何影響。

4測量參數精度及功能指標
充電機充電蓄電池監測系統采用模塊化結構設計。根據不同模塊的功能分為數據采集模塊及控制單元。
技術指標
以U400-S2數據采集模塊與內阻監測模塊一體機為例。U400-S2模塊通過采樣線與各單體電池的連接,單一模塊即可實現對于單體電池的電壓、內阻、電池組電流及環境溫度的實時監測。根據測試充電機充電蓄電池的種類不同數據采集模塊可分為2V,6V和12V模塊。每個模塊為19英寸1U標準機箱。
每個模塊最多能夠連接48只充電機充電蓄電池。數據采集模塊與每只單體充電機充電蓄電池連接,監測單體充電機充電蓄電池電壓、電池組電流和環境溫度。依據遠程監控設備或本地操作模塊提供的指令,實現對于單體充電機充電蓄電池內阻的在線檢測。多個數據采集模塊可以通過RS485接口進行連接,通過網絡擴展滿足各種充電機充電蓄電池配置的要求。
U400-S模塊具有內阻監測功能,模塊內置內阻測試所需的交流內阻測試信號發送接口,將內阻監測模塊是產生的交流信號注入到電池組中。利用數據采集模塊捕捉各單體充電機充電蓄電池對于該信號的反饋信號。完成對于單體電池內阻的監測。每個內阻模塊只需與充電機充電蓄電池組進行簡單連線就可以實現單體充電機充電蓄電池內阻的準確監測。

控制和通信單元
控制和通信單元對數據采集單元工作進行控制。控制和通信單元包括2部分:本地操作觸摸屏和主控模塊。主控模塊負責對與其連接的數據采集單元進行控制。通過通信接口,實時采集數據采集單元的最新數據。可通過多種接口將獲得的數據傳輸到主控中心,并可通過觸摸屏進行本地數據顯示和操作。利用本地觸摸屏能夠實現充電機充電蓄電池的數據的本地查詢和系統的設置,指示清晰、操作方便。
主控模塊具有多個報警數據輸出點,可以對不同報警狀態(緊急、非緊急、預警等)進行報警開關量輸出。主控模塊可存儲大于10000個數據點的數據。可以對系統報警及歷史數據進行存儲。
在網絡通信方式上,主控模塊提供標準MODBUS協議,便于系統數據傳輸與集中監控。準確顯示單體電池實時數據及報警數據。觸摸操作,簡單便捷實現對于系統的參數和報警閾值的本次設置。

基本技術說明
1充電機充電蓄電池內阻監測技術概述
充電機充電蓄電池監測管理系統,采用巨成具有自主知識產權的發明專利技術設計和制造。通過實時在線的測量各單體電池電壓,電池組電流、溫度等運行參數,同時準確測量各單體充電機充電蓄電池內阻保證充電機充電蓄電池可靠、穩定運行;大大降低了充電機充電蓄電池維護的難度和使用風險。巨成的內阻測試技術在國內外多個生產廠家和現場進行過充分的測試和認證并獲得了國內外同行和使用者的一致認可。
典型的充電機充電蓄電池故障如硫化、失水、極板腐蝕等現象,將造成充電機充電蓄電池內阻的顯著變化。通過連續有效地監測充電機充電蓄電池內阻,能夠準確發現充電機充電蓄電池容量的故障。避免由于充電機充電蓄電池嚴重劣化造成的充電機充電蓄電池起火、爆炸等惡性事故的發生。充電機充電蓄電池典型劣化方式與內阻關系的對應。

2巨成充電機充電蓄電池交流阻抗測試技術
基于脈動直流激勵技術的充電機充電蓄電池交流阻抗測試方法對于交流阻抗測試法而言,小信號捕捉、交流信號處理、抗干擾處理以及特性阻抗的選擇是該技術的難點。由于充電機充電蓄電池的交流阻抗測試是本項目中的基礎技術,該技術的實現對于本項目具有比較關鍵的意義。采用交流法測試充電機充電蓄電池阻抗,對于微小信號的捕捉具有很高的要求。由于充電機充電蓄電池的阻抗一般非常微小(通信用充電機充電蓄電池一般為數十微歐至數毫歐),需要高精度的電子電路配合才能實現對于充電機充電蓄電池阻抗的準確測量。下圖為充電機充電蓄電池阻抗的等效電路圖:

在測試過程中,由于充電機充電蓄電池的阻抗數值非常微小,任何干擾信號都有可能對測試結果造成致命的影響。合理和有效的濾波電路是設計中必須要解決的問題。采用交流法,對于測試信號的頻率選擇非常重要。測試頻率應選擇在獲得的特性阻抗與充電機充電蓄電池劣化性能相關性最好的頻率段。對于充電機充電鉛酸蓄電池,根據公認的研究成果,對于充電機充電鉛酸蓄電池測試的最優頻率為數赫茲至數十赫茲之間。巨成科技的測試頻率選擇在10-300赫茲的頻率范圍,完全符合充電機充電蓄電池內阻監控的國際通行標準。
基于充電機充電蓄電池的阻抗特性分析充電機充電蓄電池的劣化狀態是對充電機充電蓄電池故障判斷的有效方法。特別是在充電機充電蓄電池出現一定幅度的性能劣化時,通過阻抗特性來判斷是非常有效的。利用充電機充電蓄電池阻抗對充電機充電蓄電池的劣化進行判斷的標準一般是,當充電機充電蓄電池在浮充狀態下的特性阻抗增加50%時,充電機充電蓄電池的容量一般會有10-30%的變化。內阻變化一般經歷3個階段:
1
投運初期,電池進入穩定運行期間,電池內阻有所下降;
2
在電池正常運行的很長一段時間,內阻保持相對穩定;
3
在電池壽命終結前的一段時間,內阻呈快速上升趨勢
4
充電機充電蓄電池的阻抗特性與其劣化狀態的相關性,可以通過充電機充電蓄電池的典型劣化方式加以說明。工業用充電機充電蓄電池的典型劣化方式包括:失水、極板腐蝕和活性物質脫落、硫化、極板短路和極板連接不良等。同時,充電機充電蓄電池的阻抗特性還與其運行狀態如溫度有關。
5
網絡集中監控軟件
監控平臺簡介
充電機充電蓄電池參數綜合分析系統
1
概 述
TP-MASTER充電機充電蓄電池參數綜合分析系統與采集模塊進行通信,并將相關參數進行顯示。通過通信接口,實時采集模塊的最新數據。可通過多種接口將獲得的數據傳輸到主控中心,并可通過遠程監控平臺顯示數據、對監測模塊進行操作。利用本地觸摸屏能夠實現充電機充電蓄電池的數據的本地查詢和系統的設置,指示清晰、操作方便。在網絡通信方式上,TP-MASTER提供標準RS232接口,并兼容MODBUS協議,便于系統數據傳輸與集中監控。TP-MASTER采用工業觸摸屏,準確顯示單體電池實時數據、歷史數據及報警數據。觸摸操作,簡單便捷實現對于系統的參數和報警閾值的本地設置。
2
基本功能
顯示功能:單體電池電壓、電流、內阻。
告警功能:單體電池的溫度告警、電壓、電流、內阻異常告警
報表功能:單體電池電壓小時數據,單體電池內阻每日數據
電池組充、放電數據、單體電池充、放電數據、單體電池電壓小時曲線、單體電池內阻曲線。
參數設置:電池電壓、電流、容量、溫度門檻值。
操作功能:電池修復。
通信接口:RS485
通信接口(對U400-S)
集中監控及通信功能:自動存儲30天內單體電池內阻數據;自動存儲電池組充電、放電下的數據;
歷史數據顯示及存儲:自動存儲24小時內單體電池電壓數據。
主要作用在于:
1
保障各單體充電機充電蓄電池充電電壓、電流及溫度等運行參數的合理性。
2
通過對于各單體充電機充電蓄電池交流阻抗(非直流內阻)的在線測試,準確判斷充電機充電蓄電池組中的劣化充電機充電蓄電池。及時發現容量不足充電機充電蓄電池,保障充電機充電蓄電池系統放電時間。
3
對于充電機充電蓄電池組及各單體電池的報警狀態進行判斷并記錄。
4
依靠現有動力環境監控或其他網絡傳輸方式,實現對于充電機充電蓄電池參數的遠程監控。
5
核對性放電測試時,能夠定時記錄充電機充電蓄電池的單體電壓和阻抗變化,獲得各單體電池放電曲線。(與上位監控軟件配合實現)
6
自動生成充電機充電蓄電池各指定運行時間段的報表。(與上位監控軟件配合實現)

功能概述
1基本功能
充電機充電蓄電池監測管理系統,應該對其監控的充電機充電蓄電池組和電池組中各單體充電機充電蓄電池參數進行實時監控。包括:
1
單體充電機充電蓄電池電壓、電池組電流和環境溫度的實時監測;通過選配,可支持單體電池溫度測量功能。
系統能夠準確測量各單體電池電壓、電池組充放電電流、電池組電壓、環境溫度。通過擴展溫度監測模塊,系統支持對于單體電池溫度的監測和顯示。系統自動循環檢測充電機充電蓄電池組中各單體充電機充電蓄電池電壓、電池組電流和環境溫;UPS/EPS充電機充電蓄電池監測管理系統每10秒鐘對充電機充電蓄電池各參數進行一次檢測。

2
具有單體充電機充電蓄電池交流阻抗測試功能,能夠準確反映充電機充電蓄電池劣化狀態
系統經過權威機構測試,系統測試獲得的單體充電機充電蓄電池阻抗結果應與充電機充電蓄電池的劣化狀態具有較高的關聯性,能過準確反映充電機充電蓄電池的劣化。系統能夠根據遠程或本地發送的操作命令,自動的對充電機充電蓄電池組中的各單體充電機充電蓄電池進行阻抗試驗;
單體充電機充電蓄電池阻抗測試過程中,不需要任何人為干預或對電源狀態做任何調整,可以依靠系統完全自動實現;能夠在浮充、均充、放電、離線等不同狀態下,對電池組中的單體進行阻抗測試;采用交流阻抗測試方法,系統應能準確測試各單體電池的阻抗,而不是直流內阻。單體充電機充電蓄電池阻抗測試過程中,不對充電機充電蓄電池組或其中的部分連接充電機充電蓄電池進行放電。
3
報警及報警狀態輸出
系統根據實時監控數據對不同種類的報警進行判斷,并可通過通信接口及開關量輸出節點對報警狀態進行遠程傳輸;
系統通信協議內應包含對于報警狀態的判斷和設置,能夠在第一時間將系統報警發送到主控中心。
系統具備單獨的開關輸出,并通過不同的開關量輸出指示不同的系統報警狀態,當通信連接問題時仍然能夠對報警狀態進行判斷,并通過開關量節點進行輸出。根據不同的報警狀態系統提供緊急報警、預警及連接告警等3類報警輸出開關量:緊急報警(針對電池斷路、短路或溫度過高等條件進行報警);預警(針對系統中單體電池阻抗異常進行報警);連接告警(當系統與充電機充電蓄電池之間的連接、系統的主站通信等出現問題時,通過開關量進行報警)。系統報警具有良好的實時性,從系統中出現緊急報警到系統對報警狀態進行開關量輸出時間應不超過20秒。

4
通信接口
系統具有標準的通信接口,支持遠程數據監控和系統狀態查詢。系統可支持擴展RS232、RS485、RS422、TCP/IP、光纖等多種網絡接口UPS/EPS充電機充電蓄電池監測管理系統式。標準系統應具有標準485或RS422傳輸接口,并支持MODBUS標準通信協議。并可通過擴展實現其他多種接口方式。
5
數據存儲及放電記錄
結合上位軟件監控系統,系統能夠對充電機充電蓄電池的報警數據及放電數據進行記錄。以上記錄需掉電保持,只能通過操作員調用、查看或刪除;系統能夠對所有的報警數據進行記錄,記錄內容包括:故障點位置、故障內容、起始時間、結束時間等。充電機充電蓄電池組放電時,系統可以通過人為控制指令開始記錄各電池組的放電數據。該數據存儲在系統中,供遠程傳輸或本地調用。

6
本地數據顯示和操作(選裝)
除通過網絡實現系統數據的遠程傳輸和監控外,系統支持在電池室本地的數據顯示及狀態查詢。通過5.7英寸工業觸摸屏,可以實現本地的實時數據顯示、實時報警狀態顯示、歷史數據查詢、歷史報警數據查詢等。
2可擴展性和安全性
1
系統能夠滿足各種充電機充電蓄電池配置的UPS系統的監控要求。系統能夠滿足由2V,6V,12V等不同單體電壓構成的UPS系統充電機充電蓄電池監控的要求。
2
充電機充電蓄電池監測系統與電池連接部分(主要包括與充電機充電蓄電池有直接電氣聯系的芯片及連接器等)應采用高可靠性及高耐壓器件。由于UPS用充電機充電蓄電池系統屬于高壓直流系統,本充電機充電蓄電池監控系統充分考慮系統高壓的特點,不會因充電機充電蓄電池系統的引入而增加UPS系統風險。系統中各隔離部分之間均達到DC1500V的耐壓要求。

3
電磁兼容性及過壓、過流保護.
充電機充電蓄電池監測系統必須具有良好的電磁兼容性和防雷擊、防過壓及過電流保護措施。
4
數據安全性
充電機充電蓄電池監測系統應具有掉電保持型數據存儲功能;系統能夠對實時監測數據以及報警狀態進行自動記錄。在網絡連接不順暢的情況下,仍能夠對系統的數據進行監控和實時分析。
3產品的冗余性能
充電機充電蓄電池監測產品采用高可靠性設計,并在產品設計之初秉承安全可靠性第一的原則。產品在設計上采用高耐壓設計的同時,在系統的安裝和使用過程中加入了多重的安全防護。如在系統與充電機充電蓄電池連接的采樣電纜中串入保險線,以防止由于安裝過程中的誤操作或系統損壞對于充電機充電蓄電池的影響。
另外,充電機充電蓄電池監測系統與UPS系統之間沒有直接的電聯系。充電機充電蓄電池監測系統一旦損壞只是會自身停止工作,絕不會影響到UPS系統的正常運行。系統只是在安裝時,為系統和人員安全考慮,需要將所連接的本組充電機充電蓄電池脫離開UPS系統。其他時間,充電機充電蓄電池監測系統與UPS系統本身沒有直接關系,不會對UPS系統的穩定運行造成任何影響。

4測量參數精度及功能指標
充電機充電蓄電池監測系統采用模塊化結構設計。根據不同模塊的功能分為數據采集模塊及控制單元。
技術指標
以U400-S2數據采集模塊與內阻監測模塊一體機為例。U400-S2模塊通過采樣線與各單體電池的連接,單一模塊即可實現對于單體電池的電壓、內阻、電池組電流及環境溫度的實時監測。根據測試充電機充電蓄電池的種類不同數據采集模塊可分為2V,6V和12V模塊。每個模塊為19英寸1U標準機箱。
每個模塊最多能夠連接48只充電機充電蓄電池。數據采集模塊與每只單體充電機充電蓄電池連接,監測單體充電機充電蓄電池電壓、電池組電流和環境溫度。依據遠程監控設備或本地操作模塊提供的指令,實現對于單體充電機充電蓄電池內阻的在線檢測。多個數據采集模塊可以通過RS485接口進行連接,通過網絡擴展滿足各種充電機充電蓄電池配置的要求。
U400-S模塊具有內阻監測功能,模塊內置內阻測試所需的交流內阻測試信號發送接口,將內阻監測模塊是產生的交流信號注入到電池組中。利用數據采集模塊捕捉各單體充電機充電蓄電池對于該信號的反饋信號。完成對于單體電池內阻的監測。每個內阻模塊只需與充電機充電蓄電池組進行簡單連線就可以實現單體充電機充電蓄電池內阻的準確監測。

控制和通信單元
控制和通信單元對數據采集單元工作進行控制。控制和通信單元包括2部分:本地操作觸摸屏和主控模塊。主控模塊負責對與其連接的數據采集單元進行控制。通過通信接口,實時采集數據采集單元的最新數據。可通過多種接口將獲得的數據傳輸到主控中心,并可通過觸摸屏進行本地數據顯示和操作。利用本地觸摸屏能夠實現充電機充電蓄電池的數據的本地查詢和系統的設置,指示清晰、操作方便。
主控模塊具有多個報警數據輸出點,可以對不同報警狀態(緊急、非緊急、預警等)進行報警開關量輸出。主控模塊可存儲大于10000個數據點的數據。可以對系統報警及歷史數據進行存儲。
在網絡通信方式上,主控模塊提供標準MODBUS協議,便于系統數據傳輸與集中監控。準確顯示單體電池實時數據及報警數據。觸摸操作,簡單便捷實現對于系統的參數和報警閾值的本次設置。

基本技術說明
1充電機充電蓄電池內阻監測技術概述
充電機充電蓄電池監測管理系統,采用巨成具有自主知識產權的發明專利技術設計和制造。通過實時在線的測量各單體電池電壓,電池組電流、溫度等運行參數,同時準確測量各單體充電機充電蓄電池內阻保證充電機充電蓄電池可靠、穩定運行;大大降低了充電機充電蓄電池維護的難度和使用風險。巨成的內阻測試技術在國內外多個生產廠家和現場進行過充分的測試和認證并獲得了國內外同行和使用者的一致認可。
典型的充電機充電蓄電池故障如硫化、失水、極板腐蝕等現象,將造成充電機充電蓄電池內阻的顯著變化。通過連續有效地監測充電機充電蓄電池內阻,能夠準確發現充電機充電蓄電池容量的故障。避免由于充電機充電蓄電池嚴重劣化造成的充電機充電蓄電池起火、爆炸等惡性事故的發生。充電機充電蓄電池典型劣化方式與內阻關系的對應。

2巨成充電機充電蓄電池交流阻抗測試技術
基于脈動直流激勵技術的充電機充電蓄電池交流阻抗測試方法對于交流阻抗測試法而言,小信號捕捉、交流信號處理、抗干擾處理以及特性阻抗的選擇是該技術的難點。由于充電機充電蓄電池的交流阻抗測試是本項目中的基礎技術,該技術的實現對于本項目具有比較關鍵的意義。采用交流法測試充電機充電蓄電池阻抗,對于微小信號的捕捉具有很高的要求。由于充電機充電蓄電池的阻抗一般非常微小(通信用充電機充電蓄電池一般為數十微歐至數毫歐),需要高精度的電子電路配合才能實現對于充電機充電蓄電池阻抗的準確測量。下圖為充電機充電蓄電池阻抗的等效電路圖:

在測試過程中,由于充電機充電蓄電池的阻抗數值非常微小,任何干擾信號都有可能對測試結果造成致命的影響。合理和有效的濾波電路是設計中必須要解決的問題。采用交流法,對于測試信號的頻率選擇非常重要。測試頻率應選擇在獲得的特性阻抗與充電機充電蓄電池劣化性能相關性最好的頻率段。對于充電機充電鉛酸蓄電池,根據公認的研究成果,對于充電機充電鉛酸蓄電池測試的最優頻率為數赫茲至數十赫茲之間。巨成科技的測試頻率選擇在10-300赫茲的頻率范圍,完全符合充電機充電蓄電池內阻監控的國際通行標準。
基于充電機充電蓄電池的阻抗特性分析充電機充電蓄電池的劣化狀態是對充電機充電蓄電池故障判斷的有效方法。特別是在充電機充電蓄電池出現一定幅度的性能劣化時,通過阻抗特性來判斷是非常有效的。利用充電機充電蓄電池阻抗對充電機充電蓄電池的劣化進行判斷的標準一般是,當充電機充電蓄電池在浮充狀態下的特性阻抗增加50%時,充電機充電蓄電池的容量一般會有10-30%的變化。內阻變化一般經歷3個階段:
1
投運初期,電池進入穩定運行期間,電池內阻有所下降;
2
在電池正常運行的很長一段時間,內阻保持相對穩定;
3
在電池壽命終結前的一段時間,內阻呈快速上升趨勢
4
充電機充電蓄電池的阻抗特性與其劣化狀態的相關性,可以通過充電機充電蓄電池的典型劣化方式加以說明。工業用充電機充電蓄電池的典型劣化方式包括:失水、極板腐蝕和活性物質脫落、硫化、極板短路和極板連接不良等。同時,充電機充電蓄電池的阻抗特性還與其運行狀態如溫度有關。
5
網絡集中監控軟件
監控平臺簡介
充電機充電蓄電池參數綜合分析系統
1
概 述
TP-MASTER充電機充電蓄電池參數綜合分析系統與采集模塊進行通信,并將相關參數進行顯示。通過通信接口,實時采集模塊的最新數據。可通過多種接口將獲得的數據傳輸到主控中心,并可通過遠程監控平臺顯示數據、對監測模塊進行操作。利用本地觸摸屏能夠實現充電機充電蓄電池的數據的本地查詢和系統的設置,指示清晰、操作方便。在網絡通信方式上,TP-MASTER提供標準RS232接口,并兼容MODBUS協議,便于系統數據傳輸與集中監控。TP-MASTER采用工業觸摸屏,準確顯示單體電池實時數據、歷史數據及報警數據。觸摸操作,簡單便捷實現對于系統的參數和報警閾值的本地設置。
2
基本功能
顯示功能:單體電池電壓、電流、內阻。
告警功能:單體電池的溫度告警、電壓、電流、內阻異常告警
報表功能:單體電池電壓小時數據,單體電池內阻每日數據
電池組充、放電數據、單體電池充、放電數據、單體電池電壓小時曲線、單體電池內阻曲線。
參數設置:電池電壓、電流、容量、溫度門檻值。
操作功能:電池修復。
通信接口:RS485
通信接口(對U400-S)
集中監控及通信功能:自動存儲30天內單體電池內阻數據;自動存儲電池組充電、放電下的數據;
歷史數據顯示及存儲:自動存儲24小時內單體電池電壓數據。
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