蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種用于監(jiān)測(cè)和分析鐵路牽引變電站、通訊機(jī)房以及UPS電源中蓄電池狀態(tài)的重要設(shè)備。它主要依靠監(jiān)測(cè)電池的內(nèi)阻和端電壓來判斷電池的性能狀態(tài)，并能及時(shí)報(bào)警以發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重劣化的故障電池。同時(shí)，該系統(tǒng)還能跟蹤電池的性能均衡性，為電池的精細(xì)維護(hù)提供重要依據(jù)。通過該系統(tǒng)，我們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池的故障情況，并采取相應(yīng)的維護(hù)措施，從而保證電池的正常運(yùn)行和延長電池的使用壽命?？傊?，蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域起到了至關(guān)重要的作用，為我們的生活和工作提供了便利。
系統(tǒng)特點(diǎn)
3.2.1高性能硬件
?整個(gè)系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)芯片和元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。
主機(jī)為高速32位工控CPU，子機(jī)為單16位工控CPU。系統(tǒng)總處理能力隨監(jiān)測(cè)蓄電池?cái)?shù)量動(dòng)態(tài)調(diào)整，多可支持?jǐn)?shù)十個(gè)CPU同步運(yùn)行。
?蓄電池組電壓，組電流，單體電壓的監(jiān)測(cè)均采用立的高精度24位AD轉(zhuǎn)換器，分辨率在1/50000以上。
3.2.2 的構(gòu)架
?系統(tǒng)采用了的DADC構(gòu)架，將現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)施的靈活性，系統(tǒng)擴(kuò)展的靈活性和強(qiáng)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(jī)數(shù)量，節(jié)省了一次成本，并能靈活的進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)。
?DADC構(gòu)架可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境靈活安排子機(jī)安裝位置，便于采集器的安裝和布線，減小強(qiáng)電干擾。
?DADC構(gòu)架將高速，高精度的AD采樣和大負(fù)荷的運(yùn)算量平衡的分配到主機(jī)和子機(jī)之間，是運(yùn)行而復(fù)雜的SynSystem智能算法的基礎(chǔ)平臺(tái)。
3.2.3智慧型軟件
數(shù)字信號(hào)增強(qiáng)DSE技術(shù)，基于FIR數(shù)字信號(hào)處理方法對(duì)AD采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，篩選和增強(qiáng)，保證了蓄電池電壓與內(nèi)阻測(cè)試精度。
3.2.4 人性化界面
人性化的界面設(shè)計(jì)，裝置采用4.0寸真彩液晶屏做為人機(jī)交互界面的核心，使用舒適，操作方便快捷；
多頁面設(shè)計(jì)方式，各頁面切換快速方便，信息查看簡(jiǎn)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(xiǎn)絲，確保損壞蓄電池；每個(gè)蓄電池都有各自立的采樣通道，隔離電壓等級(jí)達(dá)到3000V；
在線內(nèi)阻測(cè)量，系統(tǒng)采用分段式小電流放電法測(cè)試電池內(nèi)阻，不對(duì)系統(tǒng)注入信號(hào)，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(diǎn)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(jì)，能保證在強(qiáng)電干擾環(huán)境下長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
采集模塊支持熱插拔和自動(dòng)識(shí)別，主機(jī)定時(shí)校準(zhǔn)采集模塊時(shí)鐘。
主機(jī)和子機(jī)之間SynBus總線定時(shí)自檢，并實(shí)時(shí)顯示通信狀態(tài)。
3.3 主要技術(shù)指標(biāo)
3.3.1電池組電壓監(jiān)測(cè)指標(biāo)
范圍：0—.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(cè)指標(biāo)
范圍：0—.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(cè)指標(biāo)
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(cè)指標(biāo)
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(cè)指標(biāo)
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(cè)指標(biāo)
計(jì)算時(shí)間間隔：1S；
大顯示范圍：9999.9AH；
方式：手動(dòng)
3.3.7其它
電壓均衡度：10mV
可監(jiān)測(cè)單體電池節(jié)數(shù)：240節(jié)；
可監(jiān)測(cè)單體電池電壓等級(jí)：2V，4V，6V，12V；
告警信息實(shí)時(shí)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：
48V系統(tǒng)：DC：36-75V 不可使用交流供電；
110V，220V系統(tǒng)：DC：100—280V ，可使用交流AC220V供電；
380V系統(tǒng)：DC：300—600V，不可使用交流供電。

監(jiān)測(cè)主機(jī) EDJC307 
    系統(tǒng)本地主機(jī)可對(duì)數(shù)據(jù)和報(bào)警過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分類單存儲(chǔ)，有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用，存儲(chǔ)空間至少可能存儲(chǔ)30天以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
    設(shè)備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口可上傳數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)。

工作原理
電池組剩余電量估計(jì)
剩余電量的多少是蓄電池應(yīng)用中關(guān)鍵的問題，是用戶關(guān)心的問題，也是復(fù)雜、難回答的問題，所以，100多年來，蓄電池電化學(xué)基本上是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科。
、學(xué)者通過對(duì)不同廠家和類型蓄電池的物理、化學(xué)特性的差異，和對(duì)蓄電池內(nèi)部溫度、內(nèi)阻等參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化，以及對(duì)蓄電池在充、放電過程中電壓—電流的變化特性分別進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和測(cè)試，總結(jié)出了有關(guān)蓄電池容量特性的規(guī)律。
系統(tǒng)先根據(jù)電池組的類型，額定容量，使用壽命，已使用時(shí)間，以及單電池特性和電池組的平均特性之間的差異，計(jì)算電池組的初始電量；運(yùn)行過程中，再根據(jù)電池單電壓在不同狀態(tài)下的變化，電池組總電壓、環(huán)境溫度的變化，單電池的內(nèi)阻，以及充放電過程中電流的大小和充放電時(shí)間等，經(jīng)過分析、判斷找到性能差電池，通過剩余容量模型計(jì)算，得到蓄電池組剩余電量的估計(jì)值。

核對(duì)性放電維護(hù)功能：1）系統(tǒng)可遠(yuǎn)程控制在線充放電模塊，對(duì)電池組對(duì)進(jìn)行在線充放電，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用，可設(shè)定四個(gè)核對(duì)性放電終止條件（總電壓、單體電壓、放電容量、放電時(shí)間），到達(dá)任一設(shè)定條件，并能將核對(duì)放電和充電數(shù)據(jù)進(jìn)行單存放，便于分析處理。蓄電池組放電完成之后自動(dòng)轉(zhuǎn)為在線充電，設(shè)計(jì)的充電模式是“恒流→（均充穩(wěn)壓值）定壓減流→（自動(dòng)判別轉(zhuǎn)為）涓流浮充”，具有充電速度快、充電還原效率高、無需人工值守、長時(shí)間充電無過充電危險(xiǎn)、確保蓄電池使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。2）系統(tǒng)可遠(yuǎn)程控制假負(fù)載模塊進(jìn)行放電，可選擇不同小時(shí)率，可設(shè)定四個(gè)核對(duì)性放電終止條件（總電壓、單體電壓、放電容量、放電時(shí)間），到達(dá)任一設(shè)定條件，并能將核對(duì)放電數(shù)據(jù)進(jìn)行單存放，便于分析處理。
快速容量估算和剩余容量監(jiān)測(cè)功能：結(jié)合安時(shí)（AH）計(jì)法、內(nèi)阻法、卡爾曼過濾器法等建立科學(xué)的蓄電池剩余容量_SOC_數(shù)學(xué)模型，通過約10分鐘的短時(shí)間放電，同時(shí)把電壓、電流、溫度、充放電時(shí)長等相關(guān)數(shù)據(jù)輸入數(shù)學(xué)模型快速準(zhǔn)確估算出電池組剩余容量。
開關(guān)量：系統(tǒng)通過開關(guān)量模塊可以控制空調(diào)的開啟和關(guān)閉、油機(jī)的開啟和關(guān)閉、檢測(cè)門禁的打開和關(guān)閉，使機(jī)房數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)測(cè)中心。具有6路開關(guān)輸出量6路開關(guān)輸出量。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：系統(tǒng)本地主機(jī)配備8G固態(tài)硬盤具有USB接口，充電數(shù)據(jù)、放電數(shù)據(jù)和報(bào)警過程數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類單存儲(chǔ)，有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用，存儲(chǔ)空間至少可能存儲(chǔ)1年以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)分析和報(bào)表功能：配備強(qiáng)大的上位機(jī)監(jiān)控分析軟件，通過對(duì)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，繪制總電壓、單體電壓、充放電電流曲線圖，容量柱狀圖，可對(duì)蓄電池組健康性能和放電能力進(jìn)行分析，準(zhǔn)確甄別落后電池，可對(duì)蓄電池充電狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算穩(wěn)流穩(wěn)壓精度和紋波系數(shù)，為充電機(jī)性能分析和維護(hù)提供依據(jù)。可手動(dòng)或自動(dòng)生成各類符合客戶要求數(shù)據(jù)報(bào)表。采用上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的還可每月自動(dòng)生成WORD板本的“監(jiān)測(cè)和維護(hù)月報(bào)表”并自動(dòng)存入用戶*的文件夾中。
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