蓄电池在线监测系统

蓄电池检测系统设计蓄电池作为一种供电方便、平安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 本课题研究的意义蓄电池作为一种化学电源，1860年普兰特首次创造了实用的蓄电池以来，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。

随着经济的迅速开展，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局部，其工作状况的好坏直接影响到电力系统和通信系统的平安、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平安可靠性。

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平安连续运行，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。

1.2 国内外开展状况随着科学技术的开展，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，主要内容是对单电池电压的监测。

其中，关于温度和电流的测量都属常规测量，而且在这些方而的测量技术都己成熟。

在电压的测量方法上，对单个电压量的测量方法非常简单。

UPS在线监测监控系统UPS监测监控系统一、UPS监控系统种类 (3)1、远程监控面板 (3)2、单机点对点监控管理 (3)3、多台计算机监控管理 (3)4、UPS网络监控管理 (3)二、标准版UPS网络集中监控管理软件 (4)一、UPS监控系统种类1、远程监控面板远程监控面板通过电缆与UPS的RS-485接口连接，距离可达100米以上。

设备管理员在远端位置，通过该监控面板可以对UPS进行监控，监控面板可连续显示UPS工作状态及运行参数，在UPS非正常状态时（如市电停电或UPS 故障等）可发出报警让用户注意。

远程监控面板的功能等于是把UPS的面板和声音搬到用户面前。

其优点是安装方便，不需通过计算机监控。

2、单机点对点监控管理UPS通过RS-232接口与计算机串口连接，并在计算机上运行相关平台的UPS监控软件，计算机与UPS建立通信联系，定时发送查询指令，UPS在规定的时间内返回信息。

当电源出现异常时，UPS将异常信息发给计算机并在计算机上弹出告警界面，提醒操作人员及时处理。

如果有关人员不在现场，监控软件就会在UPS供电时间结束前自动终止各种程序的运行，自动存盘，并通过MODEM向有关人员发送e-mails、或打BP机，通报有关信息。

同时监控软件还能以数字和图形方式显示记录UPS的参数，供使用者对UPS作分析、诊断，并可设置对电脑和UPS执行定时开关机功能。

特点：安装及操作简单，监控距离在10米内，需占用计算机一个串行口。

3、多台计算机监控管理要求所有的PC或服务器在同一网络中，并且为相同操作系统，不能为混合网络。

网络中指定的某一台服务器或工作站（称本地机）通过RS-232串口线与UPS通讯，网络上其它服务器或工作站（远端机）与本地机通讯，本地机与远端机都运行UPS的电源管理软件，本地机可管理UPS，远端机透过本地机可了解UPS信息。

4、UPS网络监控管理智能化UPS支持SNMP网络管理协议，通过SNMP网络适配器，UPS系统作为一个独立节点接入网络，即可实现网管功能。

UPS蓄电池在线监测系统的设计王宽;贺昱曜;郑普;陈金平【摘要】The battery is the main component in the Uninterrupted Power Supply (UPS) system. It is a great significance to monitor the battery on-line and know the state of health (SOH) of battery in time, which could improve the reliability of UPS systems. Thus, an on-line monitoring system based on ARM is designed. The system can monitor the battery voltage, current and transfer the values to PC by CAN bus real-time. In this paper, the 2nd order RC equivalent battery model has been employed, the least square algorithm has been adopted to identify the parameters of battery model, the relationship between open voltage and SOC has been appliedto estimate the SOC. The SOH could display by PC software intuitively, which could point out the failure battery timely, prolong the service life of the battery and guarantee the safe operation of UPS system.%蓄电池是UPS系统的重要组成部分，对蓄电池进行在线监测，及时掌握蓄电池的健康状态，对提高UPS系统的可靠性具有重要意义。

智慧储能电池监控系统功能概述2017年4月目录1项目概述 (3)1.1建设背景 (3)1.2机房蓄电池在线监测的重要作用 (3)1.3机房蓄电池常见故障 (4)1.4典型应用 (4)2系统设计 (5)2.1功能特点 (5)2.2功能介绍 (5)1项目概述1.1建设背景蓄电池在线监测系统主要用于通讯机房及UPS电源的蓄电池状态监测及分析，对电池性能状态进行监测的电池故障在线监测系统。

发现性能严重劣化故障电池立即报警;跟踪电池的性能均衡性，为电池“精细”维护提供依据。

1.2机房蓄电池在线监测的重要作用随着技术的发展，一种新的检测手段孕育而生，蓄电池在线监测这一检测技术开始运用到数据中心电池监控，通过大量时间证明是非常必要、非常有效的方法。

蓄电池在线监测主要作用：1.预防事故的发生，通过在线监控蓄电池，可以提前预警，管理可控。

2.在线24小时监测，测量数据准确，随时掌握电池状况，大大减少人工维护量。

3.可实现网络化、自动化管理，实现远程监控。

4.可积累不同品牌电池的运行数据，通过大数据分析可实现今后产品选型。

5.节省大量人力、物力。

蓄电池监控系统的主要分析功能：1.自动分析电池剩余容量2.分析电池是否失效或需要活化3.分析浮充时的单体电压，找出需要充电的电池4.分析浮充时的单体电压，找出过充的电池5.对浮充组压进行分析，判断充电机电压是否过高或过低1.3机房蓄电池常见故障蓄电池主要故障及失效的主要原因1.4典型应用1.对蓄电池组进行实时监测。

2.对电池组进行编号和数据存储,做到随时了解每组、每节电池的性能状态,同时可以随时检测或者随时调出最近的检测数据，以便分析。

2系统设计2.1功能特点△在线自动监测单体电池电压/温度、组端电压/电流.△实时报警功能，实现对电压、温度、SOC等的超限报警；支持干节点输出告警。

2.2功能介绍通过GPRS或以太网远程监控方式，应用强大完善PC机系统软件，可以通过以下功能实时对蓄电池进行管理：1、定时检测功能系统可设定对电池的自动定时检测，最低设定为60分钟一次。

蓄电池在线监测原理
1.电池电流和电压监测：监测电池的充放电电流和电压，以了解电池的工作状态和健康程度。

通过监测电池的电流和电压变化，可以及时发现电池的过充或过放等异常情况，并采取相应的措施进行调整。

2.内阻监测：蓄电池的内阻是衡量电池性能的重要指标之一，直接影响电池的容量和充放电效率。

通过在线监测电池的内阻变化，可以判断电池的老化程度和性能衰减情况，及时做出维护和更换的决策。

3.温度监测：电池的工作温度对其性能和寿命有重要影响。

蓄电池在线监测系统通过感应电池的温度变化，可以判断电池的发热情况，及时采取散热措施，防止电池因高温而损坏或容量下降。

4.容量估算：通过对电池的放电过程进行实时监测，根据放电曲线和电池的特性参数，可以估算出电池的剩余容量和可用时间，为用户提供准确的能源预警和管理。

5.数据分析和预测：在线监测系统会通过采集的电池参数数据进行实时分析和处理，利用算法模型进行电池性能预测和故障诊断。

通过对电池工作状态的分析和预测，可以提前预防电池故障和减少故障造成的损失。

蓄电池在线监测系统的实现可以基于传感器、数据采集设备、数据处理和分析平台等技术手段。

传感器用于感知电池的关键参数，如电流、电压、温度等；数据采集设备用于将传感器采集到的数据进行处理和存储；数据处理和分析平台则通过算法模型和数据库技术，对电池采集到的数据进行实时分析和预测，提供准确的电池状态评估和故障诊断结果。

总之，蓄电池在线监测通过对电池的电流、电压、内阻、温度等关键
参数进行实时监测和分析，可以及时发现电池的异常情况，并提供准确的
电池状态评估和故障诊断结果，以保证电池的正常运行和延长其使用寿命。

基于电导的蓄电池在线监测系统在变电站中的应用摘要:分析电导与蓄电池容量之间的相关性,介绍一种基于电导测试的蓄电池在线监测系统,并对蓄电池的运行维护现状提出改善建议关键词:电导测试蓄电池在线监测蓄电池维护在过去的20年里,欧姆测试技术作为一种能够快速判定电池老化情况的解决方案得到了深入的研究,有许多重要研究结果在专业杂志上发表,IEEEStd 1188-1996(1)在“IEEE关于后备式阀控密闭铅酸电池的保养、测试和更换的推荐方法”中将欧姆测试列为蓄电池的维护工具之一。

在电导/内阻值(Conductance)与蓄电池容量呈现良好的相关性。

在北美、欧洲以及亚洲许多国家,越来越多的通信运营商开始使用电导内阻来进行蓄电池维护,并开始要求在蓄电池制造商在新电池供货时候提供这些电池的电导(内阻)值。

将电导/内阻测试应用于蓄电池在线实时监测系统中,将有利于提高后备电源系统的保障度,延长蓄电池的使用寿命,节约运营成本,同时为蓄电池系统管理提供可靠有效的管理方法,并将断电所引起的供电中断的危险降到最低。

本文通过对蓄电池电导与蓄电池容量及健康状态进行分析,提出了一种基于B/S结构的蓄电池电导在线监测系统解决方案,并在变电站内对多组蓄电池进行了集中监测,成功的找出了多节落后蓄电池。

1 蓄电池电导与容量之间的相关性介绍电池电导的测量是将已知频率和振幅的交流电压加到电池的两端,然后测量所产生的电流。

交流电导值就是与交流电压同相的交流电流分量与交流电压的比值。

根据IEEEStd 1188-1996(1),明显的欧姆值变化(下降大于20%)就意味着电池性能的变化。

电导测试法是通过测量电池极板表面情况,判定其化学反应能力,从而确定蓄电池的健康状况的方法。

电导和电池的容量很很好的一致性。

对应关系如下:(1)电导值下降小于20％:电池容量>80%,电池健康(2)电导值下降大于40％:电池明显落后,需要更换(3)电导值下降在20～40％之间:电池容量可能<80%,建议进行放电试验2 基于电导测试的电池监测系统架构将电导测试应用于蓄电池监测系统中,使直流系统中的每一节蓄电池均处于可监测状态,并在出现故障后有及时的反馈信息。