? ? ? ??由于閥控鉛酸電池性能穩(wěn)定、自放電少、密封、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)而迅速代替其他類型電池。閥控鉛酸電池銷售承諾至少十年使用壽命，然而很多用戶驚訝的發(fā)現(xiàn)電池在使用了三到四年后就會出現(xiàn)故障，很少有電池使用壽命超過八年的，這主要是由于閥控蓄電池長期浮充運(yùn)行后出現(xiàn)電池失水、負(fù)極板硫酸化、正極板腐蝕、熱失控等，導(dǎo)致容量衰退。廠商大力宣傳“免維護(hù)”電池和用戶維護(hù)麻痹，使得不少用戶得到慘痛的教訓(xùn)。在今天也很少有電池用戶對自己的后備電源系統(tǒng)有信心。

? ? ? ??目前，大多數(shù)變電站蓄電池組的管理主要采用定期維護(hù)加在線電壓監(jiān)測（直流屏自帶）的方式。一般定期人工對內(nèi)阻測量，每一年或幾年對電池組進(jìn)行一次核對性放電。
這種維護(hù)方式主要存在下面的缺點(diǎn)：

? ? ? ??直流屏自帶的電壓巡檢儀穩(wěn)定性差，經(jīng)常誤告警

? ? ? ??維護(hù)工作量大，導(dǎo)致維護(hù)人員不堪重負(fù)

? ? ? ??僅根據(jù)電壓無法即時(shí)掌握蓄電池組運(yùn)行真實(shí)數(shù)據(jù)

? ? ? ??數(shù)據(jù)無法進(jìn)行系統(tǒng)的分析

? ? ? ??維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)較高

? ? ? ??為了能解決以上問題，采用網(wǎng)絡(luò)化、自動化的方式實(shí)現(xiàn)集中在線監(jiān)測。建立一個(gè)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程智能化的蓄電池監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)信息集中和遠(yuǎn)程控制，使運(yùn)行檢修人員、相關(guān)人員和管理決策層能夠通過局域網(wǎng)內(nèi)的任何一個(gè)終端用IE瀏覽的方式即可實(shí)時(shí)掌握各變電站蓄電池的運(yùn)行情況及其性能變化趨勢，為“設(shè)備狀態(tài)檢修”提供可靠依據(jù)，將“定期維護(hù)檢修”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”，從而實(shí)現(xiàn)對蓄電池組的科學(xué)化管理，系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

? ? ? ??本方案實(shí)施后可以達(dá)到下面的效果：

? ? ? ??提前預(yù)警即將失效的蓄電池，排除潛在的隱患，確保UPS系統(tǒng)安全；

? ? ? ??無需進(jìn)行定期的內(nèi)阻、電壓手工測量，節(jié)約人力物力；

? ? ? ??即時(shí)發(fā)現(xiàn)充電故障，延長蓄電池組壽命。

? ? ? ??通過對數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，積累不同品牌型號直流設(shè)備及蓄電池的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，作為選型參考。

? ? ? ??為達(dá)到以上目的，根據(jù)用戶需求,我公司研發(fā)了HDGC3920蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)。HDGC3920為一體化設(shè)計(jì)，已將電壓、內(nèi)阻與控制功能設(shè)計(jì)在一個(gè)2U的機(jī)箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電壓內(nèi)阻及數(shù)據(jù)處理功能，通過電流互感器采集電池組充放電電流。HDGC3920模塊上帶LCD顯示，可查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與告警記錄，也可設(shè)置所有運(yùn)行參數(shù)。HDGC3920模塊帶多種通信接口，支持MODBUS協(xié)議，第三方監(jiān)測系統(tǒng)可通過發(fā)送命令讀取實(shí)時(shí)與歷史數(shù)據(jù)，可接入到直流屏監(jiān)控主機(jī)中。

監(jiān)測內(nèi)容

? ? ? ??單體電壓、單體內(nèi)阻、組壓、充放電電流、環(huán)境溫度、容量等。

設(shè)備固定

? ? ? ??HDGC3920模塊可以被安裝在標(biāo)準(zhǔn)的19英寸網(wǎng)絡(luò)柜內(nèi)，也可安裝在電池柜上。

設(shè)備與電池間接線

? ? ? ??電壓采集線與內(nèi)阻采集線已在工廠預(yù)制好，施工時(shí)需通過采集線將電池連接到采集單元與內(nèi)阻單元上，每根采集線在電池端都帶有短路保護(hù)裝置。

顯示

? ? ? ??HDGC3920模塊上帶LCD顯示，可以查詢所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)告警及告警記錄，可以對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

? ? ? ??HDGC3920系統(tǒng)配置有專用的基于WINDOWS的監(jiān)測軟件，可以訪問控制單元來讀取所有監(jiān)測數(shù)據(jù)。也可以接入到第三方監(jiān)測系統(tǒng)中，在統(tǒng)一的監(jiān)測平臺上顯示，或者接入到直接屏監(jiān)控主機(jī)中顯示。

告警

? ? ? ??當(dāng)監(jiān)測到蓄電池某個(gè)參數(shù)超，HDGC3920模塊LCD上會顯示告警內(nèi)容，峰鳴器響，對應(yīng)干接點(diǎn)閉合。

? ? ? ??如果安裝了基于WINDOWS的監(jiān)測軟件，軟件會自動彈出告警界面。

? ? ? ??可將干接點(diǎn)接到第三方監(jiān)測系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一平臺告警。

? ? ? ??下圖為系統(tǒng)解決方案拓?fù)鋱D：

后臺軟件

? ? ? ??本方案將采用網(wǎng)絡(luò)版軟件，此軟件是基于B/S構(gòu)架，采用SQL-SERVER數(shù)據(jù)庫，用戶通過IE瀏覽器即可查看數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)優(yōu)勢

a.高穩(wěn)定性

? ? ? ??產(chǎn)品的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)需要實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，所以應(yīng)用時(shí)間不長或應(yīng)用不廣的產(chǎn)品往往會不穩(wěn)定。恒電高測擁有近十年數(shù)以萬套設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，我們把這些經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品中，從設(shè)計(jì)上確保了產(chǎn)品的高穩(wěn)定性。

b.高安全性

? ? ? ??(1)系統(tǒng)對充電系統(tǒng)和工作回路無任何干擾,電壓采集線不與被監(jiān)測電池直接連接，中間由歐姆電阻連接，杜絕了測量電纜自身短路或模塊的故障帶來的電池自放電、現(xiàn)場出現(xiàn)火花、人員觸電、蓄電池的傷害等危險(xiǎn)；采集單元各檢測通道應(yīng)采用高阻抗輸入方式,檢測回路的電流小于微安級,對蓄電池?zé)o不良影響。

? ? ? ??(2)系統(tǒng)能完全獨(dú)立于被監(jiān)測設(shè)備而正常工作，功耗低,對供電系統(tǒng)要求不高,不影響用戶正常供電線路。

? ? ? ??(3)具有防過壓、過流、高頻磁場干擾特性，要求系統(tǒng)工作電壓范圍寬,防過流、過壓能力強(qiáng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)有防浪涌電路,可在高頻強(qiáng)磁場工作環(huán)境下正常運(yùn)行。

? ? ? ??(4)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),模塊間的獨(dú)立性良好,在線可維護(hù)性強(qiáng),在線維護(hù)時(shí)不影響被監(jiān)測設(shè)備的正常工作。

? ? ? ??(5)系統(tǒng)應(yīng)采用阻燃特性良好的元器件,使得系統(tǒng)本身的短路過流等原因造成的故障不會引起明火燃燒。

c.干擾性強(qiáng)

? ? ? ??目前大型UPS及高頻UPS應(yīng)用越來越普遍，在電池上出現(xiàn)很強(qiáng)的紋波干擾非常常見。在一個(gè)UPS系統(tǒng)中，逆變器在逆變過程中會產(chǎn)生2次、4次與6次等紋波電流，這種紋波電流會倒灌到蓄電池上，干擾蓄電池監(jiān)測設(shè)備的正常工作。

? ? ? ??我們專為此種應(yīng)用設(shè)計(jì)了一個(gè)特殊的濾波電路，采用DSP+自動塌陷電路，這種電路能夠阻檔UPS產(chǎn)生的2次、4次與6次等紋波，而幾乎不影響有用的信號。這種產(chǎn)品已經(jīng)在Emerson、Schneider與Eaton等品牌的大型ups系統(tǒng)上有數(shù)以千計(jì)的應(yīng)用。

d.在線自動內(nèi)阻測試技術(shù)

? ? ? ??擁有多循環(huán)在線內(nèi)阻測試技術(shù)，此種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)完全自動在線測試內(nèi)阻。

? ? ? ??其工作原理是將一組電池組分成多個(gè)循環(huán)，每次測量內(nèi)阻時(shí)先對第一個(gè)循環(huán)進(jìn)行放電，結(jié)束后再對第二個(gè)循環(huán)進(jìn)行放電，直至后一個(gè)循環(huán)。在放電的同時(shí)，系統(tǒng)高速采集每節(jié)電池（或每單小組）的放電曲線，取得壓降后測出每節(jié)電池的內(nèi)阻。放電負(fù)載采用了恒流負(fù)載，確保電壓變化時(shí)每次放電的電流不變。

? ? ? ??系統(tǒng)可以被設(shè)成間隔一定時(shí)間自動測量一次內(nèi)阻，無需人工干預(yù)。

? ? ? ??所以此種測量方法的優(yōu)勢是：

? ? ? ??◆ 自動測量，無須人工干預(yù)；

? ? ? ??◆ 準(zhǔn)確快捷；

a.高精度電壓采集技術(shù)

? ? ? ??電壓檢測采用16位并行A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)，無開關(guān)或繼電器切換，實(shí)現(xiàn)了高速及高穩(wěn)定采集，精度可高達(dá)0.1%。采集單元前后級采用了光電隔離，避免前端對后端電路的干擾，系統(tǒng)安全可靠。

b.監(jiān)測設(shè)備內(nèi)置智能分析功能

? ? ? ??大部分的蓄電池監(jiān)測產(chǎn)品都通過后臺軟件來分析數(shù)據(jù)，這種方式的好處是實(shí)現(xiàn)起來比較容易，但存在下面的缺點(diǎn)：

? ? ? ??與監(jiān)測設(shè)備通信中斷或軟件死機(jī)不能正常接收數(shù)據(jù)時(shí)，分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)會丟失，無法進(jìn)行分析，造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。

? ? ? ??如要將監(jiān)測設(shè)備直接接入第三方監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，就沒有分析功能或?qū)崿F(xiàn)起來非常復(fù)雜。

? ? ? ??為了解決這個(gè)問題，恒電高測將分析功能內(nèi)置到監(jiān)測設(shè)備內(nèi)，設(shè)備每月自動會對每節(jié)電池的電壓、內(nèi)阻等進(jìn)行分析，自動生成報(bào)告找出需要更換的電池并提出維護(hù)建議。使分析功能完全獨(dú)立于臺軟件，分析結(jié)果可以直接上傳給第三方監(jiān)測系統(tǒng)。

c.大容量數(shù)據(jù)存儲空間

? ? ? ??監(jiān)測設(shè)備可以對保存電壓、內(nèi)阻、報(bào)警記錄及分析報(bào)告等，一旦后臺服務(wù)器出故障，也可確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)不會丟失。

d.接入性好

? ? ? ? 監(jiān)測設(shè)備可以完全獨(dú)立運(yùn)行，無需后臺軟件支持，并能直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析生成分析報(bào)告，這些數(shù)據(jù)通過通訊口可以直接上傳給第三方監(jiān)測系統(tǒng)，并提供RS232、RS485及網(wǎng)絡(luò)口同時(shí)支持嚴(yán)格的MODBUS規(guī)約，使系統(tǒng)接入變得極為簡單。