該蓄電池組在線監(jiān)測系統(tǒng)由單體蓄電池采集模塊、電池組電壓電流采集模塊及監(jiān)測主機三大部分組成。每個蓄電池單體采集模塊可以實現(xiàn)對12只蓄電池單體電壓、 內(nèi)阻測試及均衡操作。
監(jiān)測主機通過RS485與采集模塊通訊,讀取每節(jié)電池的電壓及內(nèi)阻值,通過TFT顯示屏呈現(xiàn)給用戶。監(jiān)測主機提供了告警無源輸出觸點及RS232、RS485或網(wǎng)絡(luò)接口與上位機通訊。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如下:

監(jiān)測系統(tǒng)主機負責(zé)對電池組電壓電流信息及所有單體電池信息進行采集控制,并對所有數(shù)據(jù)進行分析、存儲、顯示、告警、及上傳;組電壓電流采集模塊負責(zé)對電池組的電壓、充放電電流、環(huán)境溫度進行采集;單體采集模塊負責(zé)對每節(jié)電池的電壓、內(nèi)阻進行采集,每個單體采集模塊可對12節(jié)電池進行采集,并配有一路外置溫度傳感單元。
3.1 系統(tǒng)功能
蓄電池智能監(jiān)測系統(tǒng)具有如下功能
多種工作模式
蓄電池智能監(jiān)測系統(tǒng)具有均衡工作模式、內(nèi)阻測試模式、電壓溫度巡檢模式三種工作模式狀態(tài),并可自動切換;
蓄電池均衡功能
開啟均衡功能后,系統(tǒng)自動判斷蓄電池組的充放電狀態(tài),當蓄電池處于浮充狀態(tài)時自動進入均衡模式,均衡完成后自動退出均衡模式進入電壓內(nèi)阻巡檢模式。
整組內(nèi)阻測試功能
系統(tǒng)進入內(nèi)阻測試模式后即逐一完成所監(jiān)測電池的內(nèi)阻測試,測試完成后自動保存測試數(shù)據(jù);
單體內(nèi)阻測試功能
監(jiān)測系統(tǒng)可啟動對設(shè)定單體電池進行內(nèi)阻測試,而不需要對所有電池進行一次內(nèi)阻測試;
蓄電池狀態(tài)監(jiān)測功能
系統(tǒng)實時監(jiān)測蓄電池組的端電壓及充放電電流,并實時判斷蓄電池的充放電狀態(tài):均充、浮充及放電狀態(tài),蓄電池在浮充狀態(tài)下可轉(zhuǎn)入均衡模式;
多路溫度監(jiān)測功能
每個蓄電池單體監(jiān)測模塊均配有一個外接溫度傳感器,可對蓄電池溫度進行監(jiān)測,電池組信息監(jiān)測模塊也配有外接溫度傳感器,可監(jiān)測環(huán)境溫度。
單體電池信息分析功能
監(jiān)測系統(tǒng)每秒會計算出最高電壓的電池及其序號,最低電池電壓及其序號,最大內(nèi)阻電池及其序號,及單體平均電壓,并顯示在主界面,方便用戶快速了解整組電池信息。
多種類型告警及告警記錄功能
可實時顯示詳細的系統(tǒng)及單體告警信息,并記錄其發(fā)生的時間及詳細信息,當系統(tǒng)恢復(fù)正常后記錄恢復(fù)正常的時間及系統(tǒng)信息。
多種操作事件記錄功能
可記錄的系統(tǒng)操作事件包括系統(tǒng)啟動時間、手動進入內(nèi)阻測試時間、自動進入內(nèi)阻測試時間。
歷史存儲及查看功能
蓄電池單體信息可自動或手動存儲到歷史數(shù)據(jù)里面,可設(shè)置自動存儲時間間隔,最快可設(shè)置每1分鐘存儲一組蓄電池單體數(shù)據(jù)。
蓄電池開路及離線監(jiān)測功能
裝置通過對蓄電池模擬量采樣信息分析,判斷蓄電池是否處于開路或離線狀態(tài),并顯示告警及記錄。
通信中斷提示功能
監(jiān)測系統(tǒng)實時顯示子系統(tǒng)及上位機系統(tǒng)通信狀態(tài),通信失敗會以不同類型圖標或數(shù)字提醒。
用戶權(quán)限管理功能
監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)有不同的權(quán)限密碼,包括設(shè)置密碼及調(diào)試密碼,防止誤操作。
參數(shù)設(shè)置功能
提供了詳細的參數(shù)設(shè)置項,適用于各種運行環(huán)境下蓄電池組的監(jiān)測要求。
充放電容量監(jiān)測功能
可持續(xù)監(jiān)測蓄電池組的充放電容量。
USB接口數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能
所有系統(tǒng)監(jiān)測信息均可通過USB接口導(dǎo)出,包括系統(tǒng)信息,單體信息,告警信息,記錄信息,歷史數(shù)據(jù),參數(shù)設(shè)置等。
多種數(shù)據(jù)上傳接口
系統(tǒng)提供以太網(wǎng)接口及RS232、RS485接口的數(shù)據(jù)上傳功能;
多種告警呈現(xiàn)方式
系統(tǒng)具有聲光報警功能,當測量數(shù)據(jù)超過參數(shù)越限設(shè)置值后,將以不同的顏色顯示出來,告警指示頭亮,并提供無源輸出告警觸點。
3.2 系統(tǒng)特點
3.2.1高性能硬件
整個系統(tǒng)采用工業(yè)級芯片和元器件進行設(shè)計和生產(chǎn)。
主機為高速32位工控CPU,子機為單16位工控CPU。系統(tǒng)總處理能力隨監(jiān)測蓄電池數(shù)量動態(tài)調(diào)整,最多可支持數(shù)十個CPU同步運行。
蓄電池組電壓,組電流,單體電壓的監(jiān)測均采用獨立的高精度24位AD轉(zhuǎn)換器,分辨率在1/50000以上。
3.2.2 先進的構(gòu)架
系統(tǒng)采用了獨有的DADC構(gòu)架,將現(xiàn)場工程實施的靈活性,系統(tǒng)擴展的靈活性和強大的處理能力相結(jié)合。
DADC構(gòu)架可根據(jù)用戶需要靈活配置子機數(shù)量,節(jié)省了一次成本,并能靈活的進行系統(tǒng)升級。
DADC構(gòu)架可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境靈活安排子機安裝位置,便于采集器的安裝和布線,減小強電干擾。
DADC構(gòu)架將高速,高精度的AD采樣和大負荷的運算量平衡的分配到主機和子機之間,是運行高效而復(fù)雜的SynSystem智能算法的基礎(chǔ)平臺。
3.2.3智慧型軟件
數(shù)字信號增強DSE技術(shù),基于FIR數(shù)字信號處理方法對海量AD采樣數(shù)據(jù)進行濾波,篩選和增強,保證了蓄電池電壓與內(nèi)阻測試精度。
3.2.4 人性化界面
人性化的界面設(shè)計,裝置采用4.0寸真彩液晶屏做為人機交互界面的核心,使用舒適,操作方便快捷;
多頁面設(shè)計方式,各頁面切換快速方便,信息查看簡潔直觀。
3.2.5 高安全性
所有蓄電池接入裝置前都經(jīng)過保險絲,確保不會損壞蓄電池;
每個蓄電池都有各自獨立的采樣通道,隔離電壓等級達到3000V;
在線內(nèi)阻測量,系統(tǒng)采用分段式小電流放電法測試電池內(nèi)阻,不對系統(tǒng)注入任何信號,無需電池脫離系統(tǒng);
均衡內(nèi)部采用固態(tài)開關(guān)而非觸點繼電器,無拉弧、無明火、壽命長;
3.2.6高可靠性
軟件陷阱和監(jiān)控芯片雙重抗干擾設(shè)計,能保證在強電干擾環(huán)境下長時間穩(wěn)定運行。
采集模塊支持熱插拔和自動識別,主機定時校準采集模塊時鐘。
主機和子機之間SynBus總線定時自檢,并實時顯示通信狀態(tài)。
3.3 主要技術(shù)指標
3.3.1電池組電壓監(jiān)測指標
范圍:0—999.99V;
分辨率:0.01V;
精度:0.1%;(額定電壓的±30%內(nèi));
3.3.2電池組電流監(jiān)測指標
范圍:0—999.99A(與原系統(tǒng)分流器適配);
分辨率:0.01A;
精度:±0.5%/分流器, ±1%/電流傳感器;
3.3.3單體電壓監(jiān)測指標
范圍:0—20.000V;
分辨率:0.001V;
精度:0.1%(額定電壓的±30%內(nèi));
3.3.4單體內(nèi)阻監(jiān)測指標
范圍:0—65535uΩ;
分辨率:1uΩ;
精度:5%
3.3.5單體溫度及環(huán)境溫度監(jiān)測指標
范圍:0—99.9℃;
分辨率:0.1℃;
精度:±0.5℃
3.3.6充放電容量監(jiān)測指標
計算時間間隔:1S;
最大顯示范圍:9999.9AH;
清除方式:手動
3.3.7其它
電壓均衡度:10mV
可監(jiān)測單體電池節(jié)數(shù):240節(jié);
可監(jiān)測單體電池電壓等級:2V,4V,6V,12V;
告警信息實時顯示數(shù)量:240條
信息記錄條數(shù):1000條;
單體電池歷史數(shù)據(jù)記錄條數(shù):1000條;
數(shù)據(jù)導(dǎo)出方式:USB接口;
顯示屏尺寸:4.0寸;
顯示分辨率:480X320;
數(shù)據(jù)上傳接口:RS485或RS232或RJ45
通訊速率1200/2400/4800/9600/11520
工作電源:AC220V或DC110/220V