复华蓄电池FM12-65规格及参数
保护神蓄电池监测系统的研制
为了给蓄电池提供良好的运行环境,在线监测电池的工作状况,电池管理系统(BMS-Battery ManagementSystem)应运而生,成为高可靠电源系统的关键一部分。
1、电池单体的内阻测量
内阻R反比于传输电流的横截面积A。活性物质的脱落、极板板栅和汇流排的硫酸化和腐蚀、干涸都可降低有效的横截面积A,可通过测量内阻来检测电池的失效。
内阻和电池状态的相关程度可变性很大。从报导的相关性来看,英国电子协会(ERA)对用阻抗监测的实验室设计和商用设计两种产品进行了大量的电池调查,发现二者的准确性在50%以上。一个基本的困难是测量小变化数值的精度问题。正常的300安时备用电流的电阻仅在0.25×10-3欧姆的数量级。很小有意义的电阻变化可能观察不到。在下面的操作环境下,问题更加严重。
1)在线测量期间存在的变压器的“噪音”和浮充电压波动引起的干扰。
2)腐蚀裂纹对内阻的影响是有高度方向性的,内阻数值对平行于电流方向的裂隙是相对不敏感的。
3)电解质浓度的变化,继而电池的变化使得结果很难解释。
由监控站、工程维护站、系统接口等构成,运用管理分析软件处理接收的数据并通过Web发布。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设备的运行状态以及完善的历史、实时数据分析统计。
2、现场设备控制站(ES)
根据现场设备需要,可选择监控功能仪或设备运行状态信息采集仪(EII)。EII通过RS-232/485端口与电能表、电池采集模块、直流屏、UPS等智能设备通信,将监测数据转换为符合通信协议的数据包,接入局域网,传送至主控室服务器。独立完整的ES包括以下部分。
2.1、系统主机。由下行串口通道、数据处理器、显示器、上行串口通道组成。下行串口通道通过RS-485总线访问电池电压采集模块,采集数据,管理电压采集模块,数据处理器完成数据解压、数据计算、存储管理,将处理后的数据一部分送往显示器,另一部分由上行串口通道发送至协议处理器,或传给上一层管理系统。
2.2、数据采集模块组。可根据用户需要确定采集数据要求及配置相应采集仪器,一般由电池电压采集模块、电流、温度、功率等组成,模块间隔离良好、绝缘性强,可靠性、安全性高。数据采集可分组,每个模块可对一定数量电池进行电压采集,可配备电流、温度传感器,模块间与系统主机一般采用RS-485连接。
内阻测量法很难准确测量电池的容量,内阻/容量的对应关系很难复现,但对于BMS来说,内阻测试只是用于电池单体之间的比较,计算机可以对内阻的变化进行记录和数据处理来预告电池容量衰减和失效,内阻测试对于BMS而言是关键技术之一。
对于离线或电池开路情况下测量内阻而言,测量时可方便地将激励电流回路与电压测量回路以4端子方式与电池组中的单体相连接,但对于在线测量,很难解决激励和测量的问题。
目前大多采用在电池组两端并联放电器,因为有充电器和电池组并联,需要将充电器停止工作,要实时同步测量电池的电流变化和电压变化,很难处理采样干扰。
UPS电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器(REC),进行DC/AC变换的逆变器(INV),逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲*不能消除,整流后的电压仍存在*脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲*,起到了净化功能,也称对*的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。
采用中点抽头的激励装置,与目前采用的在电池组正负极两端施加激励的内阻测试装置相比,由于连接了中点抽头,激励装置的电流通过中点抽头后经上部电池组和下部电池组到达电池组的正极和负极,消除了电池组外部充电器和用电负载的并联影响,在电池上产生了稳定的电流激励,能够准确测试电池的内阻。