蓄电池在线监测及自动维护技术研究与实际效果课件

蓄电池在线监测及自动维护关键技术研究与实际效果1目录在线监测及自动维护技术研究在线监测及自动维护解决方案在线监测及自动维护实际效果蓄电池在线监测及自动维护的必要性2目录蓄电池在线监测及自动维护的必要性3机房备用电源故障主要由蓄电池引起1、蓄电池引起的供电故障是机房安全运营的主要威胁。各类关键设施的重要保！——最后一道防线但，同时亦是管理难点与隐患高发点！4电池故障表现及原因分析故障表现：1、电池容量不足或汇流条断裂导致失电事故2、电池漏液短路导致火灾3、电池热失控导致火灾甚至爆炸原因分析：绝大多数电池故障都是由个别落后电池引起的。落后电池内阻大、容量小、充放电时单位时间压降大、充电后期发热量大，容易引发电池故障。同时由于目前采用整组充放的原因，落后电池会导致电池组不均衡，导致一些电池长期过充而失水或欠充欠充而硫化。拖垮整组电池。5蓄电池维护管理现状和问题蓄电池维护都做什么？日常巡检测量电压、内阻、温度定期进行核对性放电试验每年1-2次离线放电测试每4-6年定期批量更换电池组问题6电池数量太多，巡检工作量大，很

难按维护规程要求完成必要的测试。无法及时掌握电池组的实际状态，存在很大的安全隐患。大量电池提前报废，造成极大浪费。需要大量的人力、物力和经费。总结：蓄电池维护管理手段落后，智能化和自动化程度太低，效率低下。维护规程要求：容量低于80%的蓄电池即判定为不合格！实

际

情 况：此类电池大量存在，形成严重的安全威胁！传统检测维护方法及弊端7测电压实际情况是蓄电池组处于浮充状态时，蓄电池的质量已经出现问题了，它的端电压还是正常的。实际证明是难以判断各单体电池质量。放电测试全容量放电试验，确实是最精确的检测蓄电池剩余容量的方法，但工作量太大、操作困难且危险、严重损害电池寿命。“雾里看花”：传统监测方法很难准确掌握电池性能，无法指标化。用内阻测试仪测试工作量很大，还有因电池摆放原因用内阻仪无法测量，同时受接触电阻影响，精度无法保证。内阻测试强制均充电池组使用一段时间，存在电压不均衡现象，需要进行强制均充，或进行核对性放电维护。但很难达到理想效果。实现蓄电池在线监测及自动维护的意义采用在线智能设备代替人工进行蓄电池的检测和维护1、可以提高蓄电池使用的安全性和可靠性。2、有利于提高数据的准确性和及时性。3、可以节省大量的人力和物力。4、在线监测总电压和电流可及时发现充电模块故障5、在线监测单体电压和内阻能及时发现落后电池6、在线监测电池温度能避免热失控而引发的火灾7、在线数据采集有利于蓄电池管理及事故判断。8、在线均衡维护能防止电池长期过充和欠充，最大限度的保持电池组容量和性能，延长电池组运行寿命。8目录在线监测及自动维护关键技术研究9实现在线监测及自动维护的关键技术101、在线内阻测量技术2、在线均衡维护技术3、抗干扰技术在线内阻测量技术111、瞬间直流放电法原理：采用大于5A的电流放电3.25秒，测试终止放电瞬间(10毫秒)电压回复值⊿V和放电终止时

刻的电流值，来技术测试内阻。2、在线内阻测量技术的关键在于保持四线法测量、电压采集精度至少达到0.1%、采用高性能继电器保证10毫秒完全断开、保证高速采集时的采集精度。3、内阻测量目前还没有统一的标准要求，比如：测试电

流、放电时间、瞬间测量回复电压值的瞬间是多长时间等，所以各厂家采用标准不同，测试结果存在差异。所以内阻

主要是通过趋势判断。4、内阻的测量受接触电阻和浮充电流的影响较大，固定式安装测试较移动式测试可靠性高。在线均衡维护技术1、由于电池间的差异和整组充放电制度导致电池长期运行过程中存在电压不均衡现象，使得有些电池长期欠充（硫化）有些电池长期过充（失水）。2、要实现在线自动均衡维护，关键要解决个别电池长期欠充电问题，同时必须要有有效的均衡策略。3、浮充制电池在线均衡和电动汽车电池均衡不同，因为受浮充电压的影响，电压均衡过程中被均衡的电池电压变化会对其他电池电压产生影响，而电动汽车电池均衡则不受影响。12抗干扰技术131、蓄电池在线监测设备容易受到开关电源产生的纹波和电磁干扰，及电池组共模效应的影响，产生误告警。2、在线监测设备抗干扰技术关键在于设备的供电电源设计和信号隔离和信号转换。目录蓄电池在线监测及自动维护解决方案14蓄电池在线监测及自动维护解决方案全面监测电池组各项运行指标，及时发现问题并告警。建立数学模型对监测数据进行全面分析和判断。保持单体性能拉平整体性能对单体进行差异化综合治理，融合多种手段在线自动维护电池高智能设备代替人工实现电池的维护和管理实时监测 智能分析确保整体性能 自动维护确保供电安全，延长电池寿命。异常报警与处置多级管理与维护指导15设计思路监测与甄别结合

管理与养护结合报警与处置结合管理目标16工作架构运行机制管理与维护体系精细化管理人性化服务科学化运转清晰地掌握情况及时地发现问题迅速地处置问题有效地解决问题全面覆盖管理精细渠道畅通信息共享职责明确业务协同服务高效在线监测、在线检测、在线维护快速跨越管理代差！从落后的人拉肩扛式，快速跨越到网络化在

线管理功能1：在线监测、智能分析和异常告警精确的动态测量技术全面的指标监测实时监测蓄电池组的：运行状态、组端电压、充放电电流、单体电压、单体内阻、单体电池负极温度、电压均衡度、电池组容量、放电可持

续时间；智能化的性能诊断技术内嵌智能化的蓄电池性能分析数学模型，实现各单体及整组蓄电池性能变化趋势和性能诊断，并可自动进行异常报警、容量预测及提出建议。如可根据多种实测数据，智能诊断给出需继续除硫活化、需立即进行单体更换、需整组更换、需现场排除物理性故障隐患等不同的建议，指导开展维护工作。17功能2：在线自动均衡维护动态均衡维护技术：自动调整各单体电池电压，使整组电池电压处于均衡。18功能3：在线自动脉冲活化维护新电池极板硫化极板再生后的极板19脉冲谐振充电除硫技术：利用晶体分子结构都有谐振频率的特点，找到谐振点施以一定的能量将硫酸铅晶体击碎，同时，充电时产生的脉冲扰动，还能破坏硫酸铅继续生长的条件，基本不会对正极板造成损伤，这是一种无损修复技术。功能4：充放电监测

容量预估轻松完成核对性放电试验和容量试验的监测和数据采集用实际负载进行核对性放电时提供单体电压监测和告警，确保试验安全进行。容量试验时无需繁琐的接线。快速容量估算和剩余容量监测结合安时（AH）计法、内阻法、神经网络法、卡尔曼过滤器法等建立科学的

蓄电池剩余容量_SOC_数学模型，通过约20分钟的短时间放电，同时把电压、电流、温度、充放电时长等相关数据输入数学模型快速准确估算出电池组剩余容量。20模块化设计适应性强安装维护方便现场监控主机采集维护模块电流传感器

电源适配器监控管理软件21设备性能参数产品型号BOMS-Ⅲ管理范围1～4组电池设备供电电源DC

36-72V显示5.7寸触摸屏液晶存储8G

SD卡可实现大数据存储通信接口1路网口、2路RS485告警方式声光、手机短信工作方式在线式尺寸（长×宽×高）200mm×135mm×40mm安装方式壁挂或3U面板嵌入机柜重量0.5kg产品型号CM12M12采集维护范围12节（单台设备，可级联）设备供电电源DC

36-72V电压范围及精度0-20V

±0.1%+1mv电流范围及精度0-300A

1%内阻范围及精度0-65000μΩ

±1%+5μΩ温度范围及精度-55

℃

～

+125

℃

±0.5℃通信接口RS485尺寸（长×宽×高）182mm×110mm×28mm安装方式壁挂或电池架安装或组屏重量0.3kg22部分软件界面展示23效益分析

在线监测、管理精细，消除死角，客户体验好；

新购电池评估有手段，权益有保障；

均衡养护在线化，补足木桶、效果强；

延长电池寿命，更换频率低，环保又节约