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(整理)为什么要对蓄电池进行管理和监测.

(整理)为什么要对蓄电池进行管理和监测.
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为什么要对蓄电池进行管理和监测

关键字:蓄电池管理监测

一、蓄电池组在通讯系统的作用

目前通信电源所使用的蓄电池大多是先进的阀控式密封铅酸蓄电池,这种电池的每节单体电压一般为2V,以串联的方式组成48V 或24V 系统,它起着保护通信设备设施及保障网络顺利运行两大功能。在保障通信电源设备设施上,蓄电池与UPS、开关电源系统一起发挥了防止市电电网电压涌、浪、尖峰(跌落)及瞬变、欠压(过压)的作用,有效保护了通信设备、防止宕站事故。在保障网络顺利运行上,蓄电池与UPS、开关电源系统共同起到市电电源中断时维持系统正常运行的功能,同时还发挥滤出噪声电压,保持通信质量的功能。

这些电池一旦在通信基站安装投入运行后,几年内不会涉及到更换,因而加强对蓄电池的维护,改善其使用状况,从而有效地延长蓄电池的使用寿命,具有重要的意义。而蓄电池在线检测目前无人值守的在通信电源维护中发挥着不可忽缺的作用

二、通讯系统蓄电池的技术现状

蓄电池组是基站实现直流不间断供电的一个重要组成部份,其投资额和开关电源设备基

本相当。目前移动基站采用的大都是二十世纪末发展起来的阀控式密封铅酸蓄电池(简称VRLA 电池)。由于采用了阀控式密封结构,不需要加酸、加水维护,无酸液、酸雾泄出,可与设备同机房安装。由于体积小、重量轻、自放电小、少维护、寿命长、使用方便、安全可靠等特点,深受用户欢迎。但是我们却必须看到,一方面这种电池的基本电化学原理仍然未变,因而其固有的电特性要求不仅没变,反而要求更严;另一方面这种电池在推广初期,厂家的说明书有时或多或少地将这种电池称之为"免维护"电池,导致部份维护人员认为这种

电池不需要维护,使得蓄电池维护与检测得不到应有的重视,这一误导至今还有深刻的影响。

基站蓄电池从目前使用情况来看,普遍存在蓄电池容量下降过快,使用寿命短,掉站的事故频频发生。从目前国内几家大型阀控式密封电池厂家生产电池的质量来讲,应都能满足各运营商要求,虽然各厂家生产蓄电池质量、性能上有所差别。蓄电池的质量因素应不是影响目前各运营商基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因。从阀控式密封电池产品结构、产品性能、基站蓄电池使用过程现场勘察情况等综合因素来看,结合交换局站使用情况,阀控式密封电池在正常情况下使用1~4 年后,其容量下降应不会这么快,造成基站

蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因应在于其基站使用环境以及维护有关。

造成基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因是:

第一、基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律,使蓄电池频繁充放电,

根据目前蓄电池制造厂家对基站报废蓄电池解剖情况来看,导致蓄电池寿命终止的原因在于蓄电池负极板的硫酸盐化,这是蓄电池早期容量衰竭(PCL)的一种典型现象。

造成蓄电池负极板产生硫酸盐化的原因如下:基站停电频次过高,一天内停电数次,甚至连续停电数天,使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电,蓄电池出现欠充现象。如连续多次发生欠充,将造成蓄电池容量累积性亏损,则该基站的蓄电池容量将在较短时间内下降,其使用寿命将较快终止。一般来说,蓄电池容量下降的速度与该基站蓄电池连续欠充的次数成一定的正比关系。造成蓄电池容量下降的内在原因在于,电池放电后在未充足电的情况下又放电,正、负极在放电后生成的硫酸铅未能分别完全恢复成二氧化铅和金属铅的情况下,正、负极板又放电,使蓄电池产生欠充,连续多次欠充,使负极板逐步硫酸盐化,产生不可逆转的结晶硫酸铅,特别是蓄电池处于深度过放电的情况下,蓄电池负极板的硫酸

盐化将更严重,硫酸盐化的速度将更快,造成负极板表面被屏蔽,其功能逐步下降直至失效,

导致蓄电池使用寿命下降直至终止。

第二、开关电源设置参数不合理,基站蓄电池欠压保护设置电压过低,复位电压设置过低,使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象,从另一方面加剧蓄电池负极板硫酸盐化。

目前基站组合开关电源均设置低电压隔离保护功能或二次下电功能。当蓄电池放电至某

一设定电压值时,开关电源系统将自动切断对部分重负载供电或全部负载的供电,以保护蓄

电池不过放电,确保蓄电池使用寿命。

如电池最低欠压保护值设置过低,蓄电池将出现过放电,多次的过放电和过放电后未能

及时补充电或充电不足都将严重影响电池使用寿命; 另外如开关电源复位电压设置过低,将

使电池在放电过程中出现重复多次放电; 具体电池最低欠压保护值设置应根据负载电流大

小而设置,而目前基站蓄电池最低欠压保护值一般设置在单体电池电压每只1.8V 左右,有

的甚至设定为每只 1.75V。根据阀控式密封电池的放电性能结合基站实际负载电流(目前基

站实际负载电流绝大部分均小于0.1C10A),基站电池最低欠压保护值应设置在电池单体电

压每只1.8V 以上。

因此,目前基站蓄电池欠压保护设置参考电压过低,如基站长时间停电,会使电池出现

过放电,甚至是小电流深度过放电,而过放电的电池要完全充足电,恢复容量所需充电时间

较长,深度过放电的电池在基站现有唯一恒压充电条件下,一般是很难完全恢复其额定容量

的。所以开关电源参数设置不合理,从另一方面加剧电池负极板硫酸盐化,从而造成电池容

量下降,使用寿命缩短。

第三,基站使用环境较恶劣。基站停电后,由于无空调,使基站环境温度逐步上升。或者由于空调故障,使基站室内温度偏高,从而降低了蓄电池使用寿命。

室内基站均配置空调,配置的空调为一般柜机或分体式空调,长时间不间断使用使部分

基站空调出现故障而停机,空调损坏后有时得不到及时维修,而室内基站为封闭机房,空调

停机后使基站室内温度大幅上升,彩钢板机房其室内温度甚至可达到70℃以上。

一方面,即使空调正常,而基站由于停电后,无交流电源,空调也无法制冷,特别在夏天,将使基站室内温度大幅上升,从而影响蓄电池正常工作。这使阀控式密封电池内部失水

量加剧,电解液饱和度下降(玻璃纤维棉隔膜内电解液减少)使电池容量降低和电池使用寿命

缩短。

另一方面由于室内温度过高,将使蓄电池热失控效应加剧,从而造成蓄电池正极板腐蚀

速率加剧、极板变形膨胀、电池外壳鼓胀甚至开裂等,最后导致电池容量快速下降,电池寿

命缩短。根据加速寿命试验表明,环境温度升高10 度,且不对充电电压进行调整,其电池

使用寿命将缩短一半。

第四,基站停电后,蓄电池放电至终止电压,未及时进行补充电,也将导致电池容量下降和使用寿命缩短。

由于部分基站地处郊区或偏远山村等地,市电供应状况较差,市电停电的次数多且停电

时间较长,往往一旦市电停电后,蓄电池放电至终止电压,市电还未恢复,这样一方面可能

造成蓄电池过放电,另一方面电池放电后又不能得到及时补充电,根据相关资料表明,电池

放电后如不能及时进行补充电,将使蓄电池容量逐步下降,经过几次循环后,蓄电池使用寿

命将明显缩短。

另外一些基站的开关电源输出浮充电压值比设置值和显示值小了1V 多,造成蓄电池长

期处于欠充状态。

尽管,通讯站用蓄电池存在的这些问题,但是我们目前主要通讯运营商的维护制度和维护人员的配备,无法保证及时地发现蓄电池出现的问题,及时地对其维护,及时地将落后电池更换下来,避免掉站事故的发生。蓄电池在线监测系统正是在这样的环境下应运而生的。

三、蓄电池监测的必要性

从上面的分析,通信电源是通信网络的基础,备用蓄电池又是整个通信电源的最后一道屏障,蓄电池,特别是通信机房的蓄电池引发的事故一旦发生,就会引起巨大损失!因此,各通信运营商为确保通信网络的顺畅运行,纷纷加强了对通信机房蓄电池的维护和测试,同时引进IEEE1189-2005 严格的维护规程。目前的维护规程主要是靠定期、强制性的核对性放电来监测蓄电池的健康状态和充电状态。但由于维护技术人员的编制限制,维护地点偏僻,分散,检测作业的时间过长的因素影响,整个通讯行业的蓄电池维护工作完成率很低。现在唯一可行的,没有测试盲区的维护技术手段就是采用蓄电池监测系统。蓄电池监测于传统的定期监测相比有一下优势;

?减少到现场手动测量和检查电瓶所需的人工时间。

?通过监测系统提供的数据有计划性地了解电池健康状态,而无须按日历到现场检查,

从而节约费用。

?通过在线连续电池系统监测,提高了供电的可靠性,可以减少系统停机时间。

?在即将失效的电池影响同组其它蓄电池之前便进行替换, 避免了相互影响,从而延

长整体电池系统寿命。

?掌握哪些电池已到更换时间,从而在电池采购上具有更大主动权,同时减少成批替换的电池的情况出现。

?通过减少电源断电几率增加顾客满意度和正常运行时间。

?避免因断电而造成的年收入损失。

?监测系统鉴别有损坏迹象的电池的能力增强了系统可靠性, 进而增加生产能力。

?利用我们的专利阻抗测量技术,在电池开始出现失效状况之初,可靠的趋势数据就将正确显示电池问题。

?不用依赖靠测量电压来确定电池状态, 电压测量值无法确切显示电池的好坏及可用性。

?电池监测管理系统具有远程监测, 数据采集和趋势分析功能, 可远程监测多套电池系统,提高了管理的效率。

?可以预知何时、何地将因电力公司断电时, 电池系统无法提供直流电源供应。

?在电源断电期间准确追踪记录电池的实时性能。

?精确监测所有对电池性能有直接影响的项目:

尽管安装蓄电池在线系统会一次性的而加大运维费用的开支,但充提高蓄电池有寿命30%,减少维护工作量75%,降低维护成本的80%,减少掉站事故发生,提高通讯客户的满

意度的回报来看,是完全值得的。

(本文转自电子工程世界:https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html,/dygl/2012/0101/article_9675.html)

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

新能源电池管理BMS解决方案

新能源电池管理BMS解决方案 德州仪器:以前电动工具,电动自行车还是以铅酸电池为主,去年大家可能留意到一个新闻,江浙70-80%铅酸电池厂都被关闭,因为铅酸电池环境污染引起了政府高度重视,所以接下来在电动工具,电动自行车方面使用锂电池的概率会越来越高。 今天先介绍基于电动工具、电动自行车方面的基本应用方案。严格来讲,动力电池行业目前还没有非常标准化的产品,电池本身都还没有一个标准,所以我们的方案相对来说比较多,以满足不同的需求。对于电动自行车和电动工具,我们芯片主要是四大类: 第一,模拟前端芯片。模拟前端就是把所有电芯的信息、温度、电压以及电流信号全部采集回来,送到中央处理器,通过软件控制实现整体控制(警告,保护,均衡…)。 第二,独立工作的的全功能保护芯片。此类型片实时监控电池系统的电压,电流,温度等状态,一旦出现可能引起对电池损坏或者爆炸的危险状态,保护芯片将会切断整个电流回路。 第三,二级保护芯片。电池最危险的情况有两种:一种是充电的时候,充电电压过高引起电池的损坏或爆炸;另一种是短路,短路不仅对电池本身造成危害,还对整个电池系统造成损害。为了避免在上面所述的全功能保护芯片故障时,电池系统在严重故障下发生损坏或爆炸,往往会在系统中加入一个冗余的二级保护,专门在最危险的条件下切断系统电流回路。目前最常用的二级保护芯片组要是针对过电压保护。 第四,电池电量计芯片。如果你留意iPhone或者笔记本的电池,里面有一个功能就是告诉你现在电池还剩百分之多少的容量,还能用多久,这个叫做计量芯片。 在电动工具和电动自行车有一部分产品提出了这个要求,其实对计量功能,很多人有一个误解,认为计量功能是可有可无的。那我们看看为什么一定要准确知道这个剩余容量呢?电子元件技术网(https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html, )来的资料,答案如下: 第一,一个精确的计量能够给你的客户很好的使用体验,能够准确测算出电池还能够用多久,这样就可以避免在使用过程中突然发生关机,导致重要数据丢失;第二,准确的计量可以使你的电池可用容量增加,计量芯片本身不会增加电池的容量,但是电池所有的保护设定都有安全余度,如果没有计量芯片,安全余度就不得不设得比较高。你看轻载的时候,电池的放电平台比较高,如果是重载的时候,这个电压平台会急剧下降。以前的保护原理,一般都是以电压为主,电压低于某一种阈值的时候,就认为电池已经放空了,就需要把这个电池切断,但是实际上我们在判断的时候无法判断是重载还是轻载,电池是新电池还是旧电池,所以我们不得不预留较大的安全裕度。如果芯片能够准确的告诉你,我们还剩多少容量,这样的话就可以用容量来判断你什么时候应该切断回路,这样你就可以不用预留过大的安全裕度,就可以增加你的电池的可用容量。 接下来我们先讲一下保护芯片,德州仪器提供从2串一直到192串保护芯片,这

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

新能源电池管理解决方案

新能源电池管理解决方案 大家早上好。我是陈放。很高兴在这里跟大家分享一下德州仪器在新能源上面的 锂电池管理系统解决保护方案。 在开始演讲前,我想问现场工程师几个问题,在场的工程师有没有跟BMS相关的?有一个。有哪些工程师和锂电池行业有关?太好了。还有哪些工程师和新能 源汽车、储能电站这一类的项目有关的吗? 今天是非常兴奋的时刻。我有一些架构图给大家做比较详细的解释。首先给大家介绍一下TI的BMS的概念,我们叫做电池管理系统解决方案,我们目前主要是面向锂电池,现在大家知道国家节能以及新能源政策,主要方向都是在锂电池 方面。这个图是关于整个BMS产品组里面的架构,因为BMS的含义比较广泛。新能源汽车,纯电动方面,BMS是很狭隘的范围,只限于动力电池系统。我们BMS 围绕单串的锂电池,甚至180串的锂电池,电池包的系统都有很完善的解决方案。 像现在的平板电脑,大家经常会用到MP3、MP4,多串一点就是用的电动工具甚 至电动自行车,以后大家还会用到家用的这种后备电源,涉及到国计民生的就是 新能源汽车,包括纯电动汽车,混合动力汽车,昨天也有成都街上有很多电动大 巴车,跟广大的市民有关系的,那就是国家电网正在努力推进的储能电站项目, 这些都是以动力锂电池为载体的。所以看到TI的解决方案都非常广泛。这次电路保护与电磁兼容研讨会的主办方中国电子展 (https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html,)、电子元件技术网(https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html,)和我爱方案网(https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html,)! 这个是我们整个BMS大的组,这一排有五个蓝色部分,表示我们有五条产品线, 第一个产品线我们叫做单节电芯的充电管理,我们目前主要用在平板电脑,以及有一些移动电源上面。多节的电芯,这是一个产品线,我们主要覆盖笔记本 电脑上的充电芯片。SINGLE两个系列都是电池容量计算方面,分为单串和多串, 单串面对消费类电子,多串在笔记本市场,可以占到70%。另外就是动力这一块,号称汽车BMS系统。刚才我说到的动力电动汽车、混合动力汽车、储能电站 的解决方案都在我们这个产品线。先跟大家介绍一下在工业级别上的这种电动 自行车,高串数的解决方案,我们的目标现在覆盖到电动工具、电动自行车,以 及UPS市场,后备电源市场,这些市场上现在都是已经开始广泛的推广锂电池 的应用。所以对于锂电池BMS的应用,也是非常的急迫。 电子元件技术网的元器件知识库( https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html,/public/baike ) 栏目或是我爱方案网的知识堂( https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html,/knowledge )频道以及深圳会展指南网 ( https://www.doczj.com/doc/7d3153582.html,/ )等网站为本次研讨会活动提供 不少资料,和网络宣传!个人在这里表示感谢! 我在这个地方可能没有做很多电池知识的普及了,我想跟大家也提一下,大家也都经常听到,在好几年前有听说某个民工把电池放在口袋里,因为高温导致电池爆炸,导致生命损失。去年杭州也有电动汽车燃烧。今年深圳也有一个损失,电动出租车撞车,立马起火,车上三人当场被烧死。随着社会发展,能源市场的 发展,锂电池终将成为主流新能源应用,发展趋势是不会停下来的。但是现在 看到安全的这些问题,对于锂电池管理的要求,对于我们厂商、电池厂、车厂, 路途还很遥远。这个是电动自行车、电动工具,16串以下,48V以下电池包相关的解决方案。黑色这部分是我们TI已经量产的产品,蓝色的部分是下半年即 将全系列推出。我们在 16串以下电池产品主要分为三个大类。一个是独立解决

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。

蓄电池全参数在线监测方案

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。

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

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

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

新能源电动汽车电池管理系统的主要功能

一二三四新能源电动汽车电池管理系统的主要功能 国际电动学会(IEC)在1995年制定的电池管理系统标准中给出的电池管理系统应有的主要功能包括:显示SOC;提供电池温度信息,电池高温报警;显示电解液状态;电池性能异常早期报警;提供电池老化信息;记录电池关键数据等。 当95年制定标准时,电池的发展还没有达到电动车辆的要求,主要采用的铅酸蓄电池,人们对电动车、尤其是混合电动车的认识还不够。随着电动汽车的发展,对先进电池的需求和对电池管理系统的要求也日益提高。电动汽车的电池管理系统比较复杂,需要针对车用动力电池专门设计,并且对于不同的动力电池,对管理系统的要求也有差异。实用的电池管理系统功能主要包括:数据采集、电池状态估计、能量管理、热管理、安全管理和通信功能,其他扩展功台旨包括充电管理、数据显示、能量管理和故障诊断等。 电动汽车电池管理系统——数据采集 电池管理系统的所有算法、电动车的能量控制策略、驾驶员的驾驶信息等都以采集的数据作为输入,采样速度、精度和前置滤波特性是影响电池管理系统性能的重要指标。电动汽车管理系统的采样速率一般要求大于200Hz。电池能量管理系统按电池包内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。电池箱内通常有温度传感器及电压、电流或内阻的测量装置。 电动汽车电池管理系统——电池状态估计 电动汽车电池状态主要包括SOC和SOH等。是车辆进行能量或功率匹配和控制的重要依据。电动汽车在行车过程中,该系统能随时对车辆的能耗进行计算,最终给出该电源系统的SOC值,供多能源管理系统或整车控制器进行功率配置或确定控制策略,对于纯电动车来说使驾驶人员知道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶,在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能的地方,补充电量防止半路抛锚。 电动汽车电池管理系统——能量管理 在能量管理中,电流、电压、温度、SOC、SOH 参数作为输入用来完成以下功能:控制充电过程,包括均衡充电;用SOC、SOH和温度限制电动汽车电源系统的输入、输出功率与能量;放电过程的监控与管理。 电动汽车电池管理系统——安全管理 电动汽车电池管理系统的安全管理具体功能包括监测电池的电压、电流、温度等是否超过限制;防止电池过度放电,尤其是防止个别电池单体过度放电,防止电池过热而发生热失控;防止电池出现

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