BMS 蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)/蓄電池管理系統(tǒng)

背景介紹

隨著信息化社會進(jìn)程的加快，在人們的工作生活中各種電子設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。而各種用電設(shè)備都離不開可靠的電源，特別是如通信系統(tǒng)、電力控制系統(tǒng)等重要設(shè)備，作為供電系統(tǒng)的最后動力保障，蓄電池在其中起著舉足輕重的作用，但是蓄電池又是其中最薄弱的環(huán)節(jié)，最容易發(fā)生故障，在供電裝置的故障中占的比例比較大。由于蓄電池組在運(yùn)行中個(gè)別蓄電池會因干涸發(fā)熱、漏液、欠充、過放、內(nèi)阻增大等原因而迅速失效，造成系統(tǒng)或供電設(shè)備不能正常運(yùn)行或重大事故。實(shí)踐證明電池的故障常常是先由一塊或幾塊電池失效引起的。因此，對蓄電池運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測對保證電源供電的可靠性十分重要。

目前傳統(tǒng)的檢測維護(hù)手段存在眾多的缺陷，如：人工測量精度差、易受人為因素影響、實(shí)時(shí)性和連續(xù)性差等。因此，傳統(tǒng)的檢測維護(hù)手段不但缺少信息的來源，更沒有專業(yè)的綜合分析手段，致使無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)已發(fā)生的故障和存在的隱患，給生產(chǎn)和安全帶來嚴(yán)重威脅。蓄電池在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展使其成為日常維護(hù)時(shí)的最佳助手，其不但具備監(jiān)測功能，還可實(shí)現(xiàn)綜合分析、智能管理、自動報(bào)警以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等多種先進(jìn)功能，由此可見，采用蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)代替人工檢測已成必然趨勢。

系統(tǒng)簡介

本系統(tǒng)源于西門子經(jīng)典大型UPS S52系列上使用的蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)單元BMM（Battery Measurement Module），修正了只能在英文環(huán)境下運(yùn)行的問題，并使其能普遍適用于不同UPS/EPS、直流屏以及其它帶有蓄電池的供電系統(tǒng)上。系統(tǒng)建立在對蓄電池動態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)之上，無需對母線釋放交流電壓（目前內(nèi)阻測試使用該方法），不會影響整流器/充電器的正常工作。該系統(tǒng)能全面、有效地偵測每一節(jié)蓄電池的性能及狀態(tài)，是保證蓄電池組安全、持續(xù)工作必不可少的配備！

主要功能

- 單體電壓實(shí)時(shí)監(jiān)測   

- 單體內(nèi)阻在線檢測           

- 電池組電壓實(shí)時(shí)監(jiān)測

- 電池組充電/放電電流

- 環(huán)境溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測  

- 顯示電壓、電流、溫度曲線 

- 自動挑選出表現(xiàn)異常的電池     

   - 對異常的事件報(bào)警              A

   - 蓄電池容量（SOC）顯示

報(bào)警項(xiàng)目

    - 電池組浮充電壓高報(bào)警

    - 電池組充電電流過大報(bào)警

    - 電池組放電電流過大報(bào)警

    - 電池組深度放電報(bào)警

    - 電池組過放電報(bào)警

    - 單體電池浮充電壓過高報(bào)警

    - 單體電池過放報(bào)警

    - 單體電池開路報(bào)警

- 單體電池短路報(bào)警

產(chǎn)品特點(diǎn)

● 高精度、高時(shí)效的蓄電池檢測單元BMM采用最新科技的元器件，每個(gè)測量端口均采用光電隔離器與內(nèi)部核心電路隔離，并且各電池電壓輸入端口都串接了一個(gè)保護(hù)電阻，保證了良好的安全性及測量數(shù)據(jù)的高精度。

●  超強(qiáng)的軟件利用數(shù)據(jù)庫提供的完整數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，不會讓你漏掉蓄電池狀態(tài)每次微小的波動，從而對蓄電池的健康狀況給出最準(zhǔn)確的診斷。

●  系統(tǒng)通過強(qiáng)大的軟件使用蓄電池在日常運(yùn)行中的數(shù)據(jù)來判斷其性能，沒有測量內(nèi)阻，所以無需在直流母線上注入低頻交流信號，對直流系統(tǒng)供電不會產(chǎn)生任何不良影響，徹底根除由母線對地分布電容所引起的誤報(bào)警，也不會干擾整流器的正常工作。

●  軟件部分分成了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，增加了軟件的靈活性，為功能的增強(qiáng)提供了基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)的記錄有三種模式可選擇，合理使用這些記錄模式，可以大大減小數(shù)據(jù)庫的容量。

系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由監(jiān)測單元（BMM）和電腦軟件構(gòu)成。

硬件監(jiān)測單元主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理。高精度、高時(shí)效的數(shù)據(jù)采集單元采用最新科技的元器件；各電池電壓輸入端口都有隔離保護(hù)，保證了良好的安全性及測量數(shù)據(jù)的高精度。

電腦軟件接受主機(jī)單元傳來的數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以生成我們需要的直觀信息。通過蓄電池充電、放電過程中所采集到的電壓，對比蓄電池的充電、放電曲線，可以準(zhǔn)確地判斷蓄電池的實(shí)際性能。

硬件連接系統(tǒng)圖

通訊

設(shè)備提供RS485接口，保證了通訊距離，在電腦端進(jìn)行RS484到RS232信號轉(zhuǎn)換，通過加裝選件可以實(shí)現(xiàn)TCP/IP通訊。

軟件部分

電腦軟件部分分成了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，增加了軟件的靈活性，為功能的增強(qiáng)提供了基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)采集程序采集數(shù)據(jù)后存儲至數(shù)據(jù)庫，本地或遠(yuǎn)程的蓄電池分析程序可以使用該數(shù)據(jù)庫提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析并顯示每一節(jié)蓄電池的狀況。

上圖是數(shù)據(jù)采集程序界面。數(shù)據(jù)的采集有三種模式可選擇：

日常運(yùn)行模式，維護(hù)模式及自動模式。日常運(yùn)行模式記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔較長，用于日常的監(jiān)測。

維護(hù)模式記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔較短，用于放電、充電維護(hù)時(shí)的監(jiān)測。

自動模式則自動識別數(shù)據(jù)的變化，如果電池?cái)?shù)據(jù)有變化，則將數(shù)據(jù)記錄，否則，只監(jiān)測不記錄。合理使用這些記錄模式，可以大大減小數(shù)據(jù)庫的容量。

更換新的蓄電池后，原有的數(shù)據(jù)可以刪除，當(dāng)然可以事先備份。在數(shù)據(jù)記錄過程中，若所采集的數(shù)據(jù)超出了所設(shè)定的報(bào)警值，程序會立刻給出報(bào)警，詳細(xì)列出報(bào)警內(nèi)容，屬于單節(jié)電池報(bào)警的會給出該電池序號，多組電池并聯(lián)的情況，還會有所在“組”信息。

蓄電池性能分析程序可以實(shí)時(shí)處理并顯示每節(jié)蓄電池的狀況，功能十分強(qiáng)大：可以進(jìn)行每節(jié)電池電壓的比較；顯示電壓（每一節(jié)和整組）、電流以及溫度的曲線。

計(jì)算充入、放出電量的多少，用此功能可以估計(jì)電池組的實(shí)際容量（SOC）；在電池狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)出報(bào)警，并標(biāo)記出問題電池。

觸摸智能終端直觀顯示運(yùn)行參數(shù)