蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)是一種用于監(jiān)測和分析鐵路牽引變電站、通訊機房以及UPS電源中蓄電池狀態(tài)的重要設備。它主要依靠監(jiān)測電池的內(nèi)阻和端電壓來判斷電池的性能狀態(tài)，并能及時報警以發(fā)現(xiàn)嚴重劣化的故障電池。同時，該系統(tǒng)還能跟蹤電池的性能均衡性，為電池的精細維護提供重要依據(jù)。通過該系統(tǒng)，我們能夠及時發(fā)現(xiàn)電池的故障情況，并采取相應的維護措施，從而保證電池的正常運行和延長電池的使用壽命。總之，蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)在各個領域起到了至關重要的作用，為我們的生活和工作提供了便利。
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，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)測均采用立的高精度24位AD轉換器，分辨率在1/50000以上。
3.2.2 的構架
?系統(tǒng)采用了的DADC構架，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合。
?DADC構架可根據(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，是運行而復雜的SynSystem智能算法的基礎平臺。
3.2.3智慧型軟件
數(shù)字信號增強DSE技術，基于FIR數(shù)字信號處理方法對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，確保損壞蓄電池；每個蓄電池都有各自立的采樣通道，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)注入信號，無需電池脫離系統(tǒng)；
均衡內(nèi)部采用固態(tài)開關而非觸點繼電器，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 主要技術指標
3.3.1電池組電壓監(jiān)測指標
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)測指標
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；
大顯示范圍：9999.9AH；
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)測主機 EDJC307 
    系統(tǒng)本地主機可對數(shù)據(jù)和報警過程數(shù)據(jù)進行分類單存儲，有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用，存儲空間至少可能存儲30天以上監(jiān)測數(shù)據(jù)。
    設備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口可上傳數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測。

工作原理
電池組剩余電量估計
剩余電量的多少是蓄電池應用中關鍵的問題，是用戶關心的問題，也是復雜、難回答的問題，所以，100多年來，蓄電池電化學基本上是一門實驗性學科。
、學者通過對不同廠家和類型蓄電池的物理、化學特性的差異，和對蓄電池內(nèi)部溫度、內(nèi)阻等參數(shù)的動態(tài)變化，以及對蓄電池在充、放電過程中電壓—電流的變化特性分別進行了大量的試驗和測試，總結出了有關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，已使用時間，以及單電池特性和電池組的平均特性之間的差異，計算電池組的初始電量；運行過程中，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算，得到蓄電池組剩余電量的估計值。

核對性放電維護功能：1）系統(tǒng)可遠程控制在線充放電模塊，對電池組對進行在線充放電，達到節(jié)能環(huán)保的作用，可設定四個核對性放電終止條件（總電壓、單體電壓、放電容量、放電時間），到達任一設定條件，并能將核對放電和充電數(shù)據(jù)進行單存放，便于分析處理。蓄電池組放電完成之后自動轉為在線充電，設計的充電模式是“恒流→（均充穩(wěn)壓值）定壓減流→（自動判別轉為）涓流浮充”，具有充電速度快、充電還原效率高、無需人工值守、長時間充電無過充電危險、確保蓄電池使用壽命等優(yōu)點。2）系統(tǒng)可遠程控制假負載模塊進行放電，可選擇不同小時率，可設定四個核對性放電終止條件（總電壓、單體電壓、放電容量、放電時間），到達任一設定條件，并能將核對放電數(shù)據(jù)進行單存放，便于分析處理。
快速容量估算和剩余容量監(jiān)測功能：結合安時（AH）計法、內(nèi)阻法、卡爾曼過濾器法等建立科學的蓄電池剩余容量_SOC_數(shù)學模型，通過約10分鐘的短時間放電，同時把電壓、電流、溫度、充放電時長等相關數(shù)據(jù)輸入數(shù)學模型快速準確估算出電池組剩余容量。
開關量：系統(tǒng)通過開關量模塊可以控制空調(diào)的開啟和關閉、油機的開啟和關閉、檢測門禁的打開和關閉，使機房數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)測中心。具有6路開關輸出量6路開關輸出量。
數(shù)據(jù)存儲功能：系統(tǒng)本地主機配備8G固態(tài)硬盤具有USB接口，充電數(shù)據(jù)、放電數(shù)據(jù)和報警過程數(shù)據(jù)進行了分類單存儲，有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用，存儲空間至少可能存儲1年以上監(jiān)測數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)分析和報表功能：配備強大的上位機監(jiān)控分析軟件，通過對監(jiān)測和檢測數(shù)據(jù)進行系統(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，可對蓄電池組健康性能和放電能力進行分析，準確甄別落后電池，可對蓄電池充電狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析計算穩(wěn)流穩(wěn)壓精度和紋波系數(shù)，為充電機性能分析和維護提供依據(jù)?？墒謩踊蜃詣由筛黝惙峡蛻粢髷?shù)據(jù)報表。采用上位機實時監(jiān)測的還可每月自動生成WORD板本的“監(jiān)測和維護月報表”并自動存入用戶*的文件夾中。
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