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12监控内容13设备配置13.1主站部分 (1)3.2子站部分 (1)4监控示意图25监控实现功能26产品技术参数37主要模块介绍47.1TA模块 (4)7.2收敛模块 (4)7.3TC模块 (6)7.4转换器 (6)8后台软件界面79产品技术优势89.1高稳定性 (8)9.2高安全性 (9)9.3抗干扰性强 (9)9.4在线自动内阻测试技术 (9)9.5高精度电压采集技术 (9)9.6监测设备内置智能分析功能 (9)9.7大容量数据存储空间 (9)9.8接入性好 (9)10产品安装 (10)10.1TA模块的安装 (10)10.2TC模块、转换器与收敛器的安装与接线 (10)10.3施工周期 (11)11售后服务 (11)11.1安装调试服务 (11)11.2产品保修 (12)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。

3设备配置3.1主站部分3.2子站部分4监控示意图根据项目需求本方案采用技术方案：B3G-TA蓄电池在线监测系统+蓄电池监测数据管理软件，方案的拓扑见下图。

B3G-TA蓄电池在线监测系统具有技术先进，功能完善，配置齐全，稳定可靠，抗干扰性强等特点的系统。

系统主要功能为：实时监测总电压、总电流、单体电池电压、单体电池内阻、单体电池温度、环境温度等，任何参数超出阀值后自动告警，并预警性能劣化的电池。

每个电池配置一个B3G-TA模块，监测电池的电压、内阻与温度，TA模块间通过一根通信总线相互连接后接到收敛模块上，收敛模块轮巡读取每个TA模块监测到的数据，并进行分析、处理、保存与显示，通过通信口上传到监控中心。

5监控实现功能1、在线监测电池的单体电压、单体内阻、单体电池内部温度、组压、环境温度及充放电电流。

2、设备能自动定期测量电池的内阻，无需人工干预。

3、模块带LCD显示屏，可以显示所有监测数据以及部分历史数据。

4、蓄电池组处在放电时，设备能自动记录放电曲线及已放容量，可在设备及后台软件上查询。

5、设备能自动对每月的数据进行分析，生成分析报告，提示哪些电池需要更换，可通过后台软件查看报告。

6、设备可以记录设备运行过程中的各种事件，包括设备重启、发生告警、内阻自动测试等，可以通过监测单元或后台软件查询。

7、设备能保存一定量的数据，其中告警为100条、内阻为一年、组压电流为一个月、放电记录为2次、分析报告为一年，后台软件可以保存至少两年的完整的数据。

8、单体电压、组压、单体内阻、充放电电流、环境温度、电池温度超限时自动告警，告警阀值可设置。

告警发生时设备发出告警声音，红色告警灯亮，干接点闭合，可通过设备查询具体告警内容。

9、可通过设备修改运行参数。

10、设备可通过网络口与后台电脑连接，同时可通过RS485口将数据上传给第三方监测系统，支持MODBUS协议。

11、后台软件能显示所有的监测数据，并能以数据表格、柱状图、曲线的方式显示。

12、后台软件能记录电池放电时的每节电池放电数据及放出容量，并可以将该此放电单元导出成EXCEL表。

13、后台软件能查询任意时间的告警记录。

14、所有数据可以直接打印或以EXCEL的方式导出。

6产品技术参数工作环境工作温度：-5℃～50℃相对湿度：5％～90％大气压强：80～110kPa电源要求85～264VAC,100V～370VDC监测能力每组最大为300节，组数最多为4组监测范围2V、6V、12V电池，容量为30AH-1000AH保护电源回路带防短路与反接、过压保护，电压采样线带限流保护，内阻测试线带保险丝保护。

测量范围及精度组压：20～600V，0.3%+0.2V单体电压：1.5～2.5V，0.1%+1mV4～15V，0.1%+10mV单体电池内阻:100～65535 uΩ2%+3 uΩ(2V电池,重复精度)2%+30uΩ(6V、12V电池,重复精度)分辨率为3 uΩ单体电池内阻:100～65535 uΩ2%+3 uΩ(2V电池,重复精度)2%+30uΩ(6V、12V电池,重复精度)分辨率为3 uΩ电池内部温度：-10℃～+70℃，0.5℃充放电电：0～300A(可选),1%+0.5A环境温度：-10℃～+70℃，0.5℃干接点带一个干接点，DC220V/1A绝缘耐压2000VAC安装方法TA模块可以直接安装在电池上，收敛器可以安装在19英寸机柜或墙上、柜面上。

7主要模块介绍7.1TA模块TA模块能监测单只电池的电压、内阻与温度，并通过通信口将数据上传给收敛模块，TA模块本身不具备告警判断功能。

TA模块由电池供电，2V模块最大功率小于0.15W，12V模块小于0.25W。

需要注意的是，2V模块只能用在监测2V的电池上，12V也一样，否则会损坏模块，接口说明如下图。

图2-2-1编号名称说明⑴J1口接电池正负极。

⑵⑶COM1/COM2口这两个口内部并列，为UART口，用于TA模块间通信级连用。

⑷指示灯为黄绿双色LED灯，绿灯为电源灯，黄灯为通信灯。

7.2收敛模块收敛模块可以从TA模块中逐个读取电压、内阻与温度值，并进行分析处理与显示，每四组电池需要一个收敛模块，具体功能如下：a、轮巡读取每个TA模块测得的电池电压、内阻与温度值；b、带LCD显示，可查询实时监测数据及历史告警记录；c、可设置上下限值与运行参数；d、自动告警功能，告警时LED灯亮，蜂鸣器响，同时对应干接点闭合；e、带一个RS485与一个RS232上传口，可接入到上位机，也可选配网络口。

编号名称说明⑴LCD显示屏两行中文显示，122X32。

⑵按键共4个按键，“Esc”为退出键，“▲”“▼”为翻页键，“Enter”为确认键。

⑶指示灯POWER为电源灯，通电后常亮；A1亮表示有重要告警，A2亮表示有一般告警；E1亮时表示收敛模块有故障，E2亮是表示收敛模块与TA模块通信有故障；Rx1/Tx1为COM1的数据收发灯，接收到数据时Rx1亮，发送出数据时Tx1亮，Rx2/Tx2、Rx3/Tx3、Rx4/Tx4、Rx5/Tx5、Rx6/Tx6分别对应COM2、COM3、COM4、COM5与COM6。

⑷电源开关控制收敛模块电源输入。

⑸电源输入口85～264VAC输入，模块消耗功率最大不超过15W。

⑹地址拨码设置收敛模块地址用，最大允许地址为15。

⑺ISP1口更新内部程序用。

⑻TEMP/ISP2口接环境温度传感器，同时也作为程序更新口。

⑼J1，J2，J3口干接点输出，其中J1的1-2脚为设备故障，3-4脚为总告警但不包括设备故障，其余为保留。

⑽COM5口数据上传口，接上位机，RS485，9脚为正5脚为负，波特率为19200BPS。

⑾COM6口数据上传口，接上位机，RS232，2脚为发送3脚为接收1脚为地，波特率为19200BPS。

⑿COM1口接转换器到TA模块，四芯，从左到右为B、A、+、-，B 为RS485的-，A为RS485的+，波特率为4800BPS，+/-为DC12V 电源的正负输出。

⒀COM2口接转换器到TA模块，四芯，从左到右为B、A、+、-，B 为RS485的-，A为RS485的+，波特率为4800BPS，+/-为DC12V 电源的正负输出。

⒁COM3口接监测单元，四芯，从左到右为B、A、+、-，B为RS485的-，A为RS485的+，波特率为19200BPS，+/-为DC12V电源的正负输出。

⒂COM4口数据上传口，接上位机，RS422，1到4脚分别为T-、T+、R+、R-，波特率为19200BPS。

⒃网络口10M/100M，RJ45，与上位机通信用。

⒄接地点接机房地。

7.3TC模块TC模块能监测一组电池的充放电电流与一个环境温度，可通过UART口与收敛器进行通信，一组电池需要一个TC模块，接口说明如下图。

编号名称说明⑴J1口接电流互感器与环境温度传感器。

⑵指示灯为黄绿双色LED灯，绿灯为电源灯，黄灯为通信灯。

⑶⑷COM1/COM2口这两个口内部并列，为UART口，用于与TA模块与转换器间通信级连用。

⑸VIN口电源输入口，DC8-13V，左正右负，由收敛模块供电，最大功率小于2W。

7.4转换器转换器用来将TA模块的UART口转成标准的RS485口，接入到收敛模块的COM1或COM2上，TA模块不能直接与收敛模块进行通信。

一般每200个TA模块需配置一个转换器，接口说明如下图。

编号名称说明⑴通信电源口四芯，接收敛模块的COM1或COM2口，从左到右为B、A、+、-，B为RS485的-，A为RS485的-，波特率为9600BPS，+/-为DC12V电源的正负输入，最大消耗功率为0.3W。

⑵指示灯LED灯，绿灯为电源灯，黄灯为通信灯。

⑶⑷COM1/COM2口这两个口内部并列，为UART口，用于与TA模块级连用。

8后台软件界面本方案采用网络版软件，此软件是基于B/S构架，采用SQL-SERVER数据库，用户通过IE 浏览器即可查看数据。

主界面图：实时数据图：组压电流曲线图：9产品技术优势9.1高稳定性产品的稳定性设计需要实际应用经验的积累，所以应用时间不长或应用不广的产品往往会不稳定。