蓄電池基本功能與在線監測

一、概述：

鉛酸蓄電池是目前中心機房UPS?和通信電源中最普遍使用的備用電源蓄電池。目前?在網運行的鉛酸蓄電池組中容量劣化、備用時間不足的現象出現的頻率較高，導致部分?蓄電池的實際使用壽命遠低于設計壽命。

蓄電池性能的不穩定是電源系統，特別是UPS?電源系統，穩定工作的巨大隱患。通過引入ZRDCT900蓄電池組分布式監控系統，針對UPS電池組、通信電池組實現在線管理的專用維護系統進行實時監控和有效維護的目的。

主要作用在于：?

1、保障各單體蓄電池充電電壓、電流及溫度等運行參數的合理性。?

2、通過對于各單體蓄電池交流阻抗（非直流內阻）的在線測試，準確判斷蓄電池組中的劣化蓄電池。及時發現容量不足蓄電池，保障蓄電池系統放電時間。?  

3、對于蓄電池組及各單體電池的報警狀態進行判斷并記錄。?

4、依靠現有動力環境監控或其他網絡傳輸方式，實現對于蓄電池參數的遠程監控。?

5、核對性放電測試時，能夠定時記錄蓄電池的單體電壓和阻抗變化，獲得各單體電?池放電曲線。

6、自動生成蓄電池各指定運行時間段的報表。?

       ZRDCT900蓄電池組分布式監控系統具有后臺監控管理軟件ZRMSCADA V3.0，綜合管理多個站的多組電池組，實現對電池組的綜合遠程監控和管理，給運維工作帶來便利，節省人工費用。

產品具有測試精度高、實用性強、抗干擾性強等特點，解決了電池維護中失效電池檢測、后備時間預測等在線維護難題，有效的保障了不間斷動力系統供電的可靠性。

二、功能：

  2.1?基本功能： 

蓄電池監測管理系統，應該對其監控的蓄電池組和電池組中各單體蓄電池參數進行實時監控。

包括：?

  ①采用內阻檢測技術，在線監測內阻變化趨勢，預測電池組中的落后蓄電池：通過在線監測單體電池的電壓和內阻，將監測到的數據進行存儲和處理，對電池故障進行報警，精確有效地判別單體電池的優良狀況。儀表對測試數據進行保存，查詢、刪除和導出。上位機軟件對導入的數據進行處理，通過各種圖表對數據進行分析和顯示，自動生成電池的檢測報告。

  ②蓄電池組在線監控系統實時顯示電池組的：實時采集總電壓、總電流、每節電池的電壓、內阻、溫度、最高4節 單體電壓、最低4節單體電池等信息。?

  ③電池監測模塊的地址具有自動分配功能，安裝調試簡便：系統根據實時監控數據對不同種類的報警進行判斷，并可通過通信接口及開關量輸出節點對報警狀態進行遠程傳輸；系統通信協議內應包含對于報警狀態的判斷和設置，能夠在第一時間將系統報警發送到主控中心。系統具備單獨的開關輸出，并通過不同的開關量輸出指示不同的系統報警狀?態，當通信連接問題時仍然能夠對報警狀態進行判斷，并通過開關量節點進行輸出。

  ④安全性：具有電源隔離、光耦隔離、熔絲保護等多重保護，不影響電池組運行

  ⑤每個電池監測模塊有1個模塊內部溫度和1個外接溫度通道：內置溫度反映內阻模塊內部及周圍的溫度，可作為檢測電池表面溫度的低成本方案。外接溫度通道可以外接溫度探頭，可以用來檢測電池表面、電池柜、室內環境的溫度，是一個可選的多用途溫度采集應用

  ⑥本地數據顯示和操作：? 除通過網絡實現系統數據的遠程傳輸和監控外，系統支持在電池室本地的數據顯示及狀態查詢。通過5.7?英寸工業觸摸屏，可以實現本地的實時數據顯示、實時報警狀態顯示、歷史數據查詢、歷史報警數據查詢等。

  ⑦模塊結構設計，對不同數量的電池組可進行靈活配置，實現方案低成本

  ⑧電路端口具有EMC設計：具有抗電磁干擾能力，特別對高頻機UPS電池組均能夠達到很高的測量精度。

2.2?可擴展性和安全性：

     ①系統能夠滿足各種蓄電池配置的UPS系統的監控要求。系統能夠滿足由2V，6V，12V等不同單體電壓構成的UPS系統蓄電池監控的要求。

     ②蓄電池監測系統與電池連接部分（主要包括與蓄電池有直接電氣聯系的芯片及連接器等）應采用高可靠性及高耐壓器件。由于UPS?用蓄電池系統屬于高壓直流系統，本蓄電池監控系統充分考慮系統高壓的特點，不會因蓄電池系統的引入而增加UPS?系統風險。系統中各隔離部分之間均達到DC1500V?的耐壓要求。

     ③數據安全性：蓄電池監測系統應具有掉電保持型數據存儲功能；系統能夠對實時監測數據以及報警狀態進行自動記錄。在網絡連接不順暢的情況下，仍能夠對系統的數據?進行監控和實時分析。雙看門狗設計，具有自恢復功能，穩定可靠。

2.3?產品的冗余性能：

山東正瑞電子有限公司致力于蓄電池監測產品的研發，本著安全可靠性第一的原則，在產品設計上采用高耐壓設計的同時，又在系統的安裝和使用過程中加入了多重的安全防護。如在系統與蓄電池連接的采樣電纜中串入保險線，以防止由于安裝過程中的誤操作或系統損壞對于蓄電池的影響。

另外，ZRDCT900分布式蓄電池監測系統與UPS?系統之間沒有直接的電聯系。蓄電池監測系? 統一旦損壞只是會自身停止工作，絕不會影響到UPS?系統的正常運行。

三、系統基本結構

主要包含4部分：ZRDCT900/920通信管理模塊、ZRDCT901-12/ ZRDCT901-02電池監測模塊、電流傳感器、電池表面溫度探頭。

3.1 通信管理模塊

 

通信管理模塊ZRDCT900/920作為電池組分布式監控系統的通信管理組件，連接電池監測模塊，將數據上傳到后臺監控主機，并將數據保存到后臺監控軟件ZRMSCDA V3.0的數據庫。

3.2 電池監測模塊

ZRDCT-901電池檢測模塊有兩種，分別為ZRDCT901-12和ZRDCT901-02，分別針對不同的電池規格。

3.3 電流傳感器 

采用霍爾電流互感器，精度高，測量準確。

3.4 電池表面溫度檢測模塊

電池表面溫度檢測模塊采用TS50電池溫度探頭。 

  3.5 本地監控屏

ZRDCT本地監控屏與通信管理模塊連接，采集和顯示各個電池的電壓、溫度、內阻數據，可以設置報警限值，超限預警，可以通過聲音和紅色突出

四、技術指標

五、集中監控后臺監控軟件ZRMSCADA V3.0

     后臺監控軟件ZRMSCADA V3.0采用CS架構。

ZRMSCADA V3.0套件包括數據庫軟件、系統配置軟件、數據通訊采集軟件、監控軟件等。

其中：數據庫軟件實現數據的存儲、查詢、交換、參數定義等功能。

系統配置軟件用于對系統的參數進行配置。

數據通訊采集軟件用于對下層儀表的數據通信，連接儀表和數據庫接口。

監控軟件為操作員的人機界面MMI接口，實現實時數據監控、數據查詢報表、趨勢曲線、打印等功能。

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