蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)

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蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)范文第1篇

[關(guān)鍵詞]蓄電池 在線監(jiān)測 發(fā)展

中圖分類號：UT3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0362-01

蓄電池作為電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中的直流系統(tǒng)，是向外供電的唯一設(shè)備，其性能的好壞直接關(guān)系到電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的安全可靠程度。通過對國內(nèi)外蓄電池在線監(jiān)測現(xiàn)狀的研究分析，發(fā)現(xiàn)我國在蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)方面仍然存在著一些問題，因此需要針對性的采取措施做出適當(dāng)調(diào)整。

1.當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)于蓄電池的研究現(xiàn)狀

可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置稱作化學(xué)電池，一般簡稱為電池。電池放電后，能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生――把電能儲存為化學(xué)能；需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，這類電池稱為蓄電池，也稱二次電池。其工作原理簡言之，首先利用外部的電能將電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)激活，轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，等到需要時再將電能輸出，如我們經(jīng)常使用的手機電池，可充電電池便是采用這種原理。鉛蓄電池是用鉛作為負(fù)極，二氧化鉛為正極，負(fù)極作為還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極作為氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，兩者反應(yīng)均生成硫酸鉛，而電解質(zhì)是稀硫酸。

隨著科技社會的進(jìn)步，人們生活質(zhì)量逐漸提高，但是生態(tài)環(huán)境卻越來越惡劣，石油等化石能源也日漸枯竭，因此諸如蓄電池這類的二次能源的使用便凸顯了其重要性。[1]再加上各行各業(yè)對電力資源的需求量也逐漸增大，依賴性也越來越強，因此不允許電力的突然中斷，否則會對企業(yè)運營造成很大損失，由此來看蓄電池的研究和發(fā)展也是應(yīng)運而生的了。近年來國內(nèi)外很多公司已經(jīng)對蓄電池做了多方面的研究和調(diào)查，主要是針對蓄電池功能上的改善，如檢測蓄電池的電壓、蓄電池的內(nèi)阻等指標(biāo)，通過對蓄電池各種指標(biāo)的檢測，保證該系統(tǒng)的抗性及穩(wěn)定性。

2.當(dāng)前蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)中存在的問題

2.1 蓄電池性能的監(jiān)測不準(zhǔn)確

通過上述簡單介紹，可以明確隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，蓄電池的研究已獲得了很大的突破，尤其在企業(yè)的運營上，蓄電池為企業(yè)提供了長期的能量供應(yīng)。但是筆者發(fā)現(xiàn)在蓄電池的研究上仍然存在著一些問題。雖然近些年國內(nèi)為針對蓄電池的功能、性能檢測方面做了很多工作，但是蓄電池性能指標(biāo)的檢測仍是困擾研究人員的一個重大問題。如果對蓄電池指標(biāo)的檢測工作都做不到位，那么又如何令其長期有效地為企業(yè)提供電能呢？所以說在提高電池性能，減少維護(hù)工作量的同時，如何快捷有效地檢測出早期失效電池并預(yù)測蓄電池性能變化趨勢已成為電池運行管理的新課題。

2.2 監(jiān)督管理系統(tǒng)的匱乏

除了蓄電池性能檢測方面的問題，監(jiān)測管理系統(tǒng)的匱乏也是蓄電池研究領(lǐng)域中存在的一個嚴(yán)重問題。它同時也是導(dǎo)致蓄電池性能檢測不準(zhǔn)確的重要原因。監(jiān)督管理系統(tǒng)的匱乏，首先是針對蓄電池自身研究體制上的問題，該研究領(lǐng)域內(nèi)部，企業(yè)之間往往是自上而下的監(jiān)督管理體系，缺乏自下而上的反饋機制。此外政府的監(jiān)督管理工作做得也不到位。

2.3 蓄電池作為二次能源的弊端

隨著化石能源的日益枯竭，蓄電池作為二次能源，對于能源緊張可以起到很好的緩解作用，因此對于蓄電池的研究也就逐漸興起。但是筆者想要強調(diào)一下蓄電池生產(chǎn)中存在的污染問題。蓄電池中的材料主要是鉛的復(fù)合物，而鉛是人體唯一不需要的微量元素，也是一種穩(wěn)定的不可降解的污染物，在環(huán)境中可長期積累。如果長期接觸鉛，即使是微量的，也會導(dǎo)致智力下降，當(dāng)人體內(nèi)的鉛蓄積到一定程度時會出現(xiàn)精神障礙、失眠、頭痛等慢性中毒癥狀，引起大腦損傷。[2]眾所周知，電池污染對土壤的損傷力非常大，在土壤中經(jīng)過很多年也不會降解，而且電池的污染還具有潛伏期，或許10多年土壤中的蓄電池的污染都會存在，這不僅對農(nóng)作物的生長不利，而且對人類身體健康而言也是一種不負(fù)責(zé)的行為。但是鉛蓄電池在使用中是不會造成污染的，只是在進(jìn)行鉛回收和生產(chǎn)中污染比較嚴(yán)重，產(chǎn)生的廢液一旦流失到土壤中，將會對土壤造成嚴(yán)重的傷害。

3.蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的特性評價

3.1 自動化服務(wù)功能

上文已經(jīng)提到，蓄電池具有自動化服務(wù)的功能，可以對蓄電池的指標(biāo)隨時隨地的紀(jì)錄，并通過檢測，進(jìn)行自動的放電，當(dāng)電量飽和后，又可以自主的結(jié)束放電過程。而且因為具有持續(xù)性檢測環(huán)境的功能，該系統(tǒng)還可以在意外發(fā)生的第一時間進(jìn)行報警，如網(wǎng)報警、短信報警和聲光報警等。另外該系統(tǒng)還可以在多條線路中進(jìn)行擴展，但受蓄電池自身電阻和電壓的限制。

3.2 電池資源數(shù)字化管理

蓄電池在線系統(tǒng)是采用數(shù)字化、信息化的在線監(jiān)測系統(tǒng)。數(shù)字化管理不僅節(jié)省了大量時間，而且在操作上也更加便利，可以對全程實行監(jiān)控與管理，這樣對于蓄電池在線監(jiān)測無疑提供了一個很好的平臺。

4.如何加快蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展

4.1 完善蓄電池性能狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)測及蓄電池充電容量

系統(tǒng)可設(shè)定電池內(nèi)阻的自動定時檢測，最低設(shè)定為10分鐘一次。同時也可以在服務(wù)器上對整組電池或單個電池的內(nèi)阻進(jìn)行檢測。在測試內(nèi)阻的同時，電池電壓值也同時測量。當(dāng)電池組進(jìn)行放電或充電時，電池監(jiān)測儀自動進(jìn)行容量測試。而判斷蓄電池充電容量是否充電至額定容量的三個標(biāo)準(zhǔn)。一是總的充電容量達(dá)到額定要求值，一般在140%-160%之間；二是測定蓄電池充電完成后的實際容量與設(shè)計容量之比大于95%；三是停止充電后1小時，蓄電池的端電壓在1.80伏之間無變化。

4.2 完善該領(lǐng)域的發(fā)展管理系統(tǒng)

蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)具有功能強大的管理數(shù)據(jù)庫，通過計算機的時刻記錄，可以實現(xiàn)對蓄電池狀態(tài)隨時隨地的查詢統(tǒng)計，幫助管理者極大地提高管理效率和決策質(zhì)量。但是管理者并不能因為蓄電池在線系統(tǒng)使得工作更加便捷省事，就疏忽大意了。因為計算機僅僅是記錄數(shù)據(jù)，并沒有判斷和檢測的功能，因此計算機只能起到協(xié)助工作人員工作的作用，工作人員還是需要隨時做好監(jiān)測管理工作，這樣才能減少安全事故的發(fā)生幾率。

4.3 推廣環(huán)保型產(chǎn)業(yè)鏈

雖然蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)使得監(jiān)測工作更加便捷，工作量也減少了很多，但是從來源上來講，在對蓄電池進(jìn)行生產(chǎn)和回收時很容易導(dǎo)致鉛的泄露，鉛溶液的泄露很容易導(dǎo)致土壤的污染，因此筆者呼吁針對蓄電池在線系統(tǒng)的管理，要推廣環(huán)保型產(chǎn)業(yè)鏈，盡量減少鉛等其他有毒元素的污染。[3]首先在蓄電池的生產(chǎn)運輸過程中，要嚴(yán)格要求，規(guī)范化管理，減少微量元素鉛的泄露，再者是要做好電池回收工作，不可隨便丟棄，廢舊電池要統(tǒng)一回收，集中進(jìn)行清潔化處理。

5、結(jié)語

通過上述分析，明確了蓄電池的主要功能及特性以及蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的便捷性與實用性。雖然當(dāng)前在該領(lǐng)域仍然存在著一些問題，如性能檢測的不準(zhǔn)確性，蓄電池的污染問題等等，但是通過總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，針對性的采取適當(dāng)措施，這些問題還是可以得到改善的。

參考文獻(xiàn)

蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)范文第2篇

關(guān)鍵詞：ARM 蓄電池 內(nèi)阻 容量 嵌入式web服務(wù)器

中圖分類號：TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0132-02

作為常用的儲能設(shè)備，蓄電池已被廣泛使用。電池檢測與監(jiān)控一直是國內(nèi)外研究的熱點和難點問題。本文研制的基于ARM的蓄電池網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)可以通過局域網(wǎng)在線監(jiān)測電池剩余容量，可以遠(yuǎn)程通訊功能，遠(yuǎn)程管理功能，提高蓄電池供電系統(tǒng)的可靠性和自動化程度。

1、蓄電池容量網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測方法

蓄電池性能最重要的指標(biāo)就是電池容量，容量在線檢測的方法主要只有恒流放電法和內(nèi)阻法。恒流放電法需要通過實際放電來測量蓄電池容量，其缺點是需要進(jìn)行完全放電，有時需要備用電池，測量過程比較長。鑒于蓄電池的內(nèi)部阻抗與其荷電程度具有相關(guān)性，故可以通過檢測蓄電池的內(nèi)阻確定其容量，作為IEEE的推薦性標(biāo)準(zhǔn)，是目前行業(yè)公認(rèn)的無損維護(hù)最佳方案[1]。

蓄電池的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)要求具備：（1）能有效的采集電池容量有關(guān)的參數(shù)：蓄電池內(nèi)阻和端電壓；（2）能夠支持從監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理；（3）能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)現(xiàn)異常自動報警功能。

2、基于ARM的蓄電池網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

在分布式數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)中，由于距離較遠(yuǎn)，對于一般的計算機串行通信口來說是無法完成的，利用局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，既可以滿足遠(yuǎn)距離傳送的需要，又不需要架設(shè)專門的線路，安裝成本低，使用靈活方便。本文設(shè)計的基于ARM的蓄電池網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)果如圖1所示。

監(jiān)控端負(fù)責(zé)監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲以及用戶管理、網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)庫管理等。監(jiān)控端可以將數(shù)據(jù)傳輸給上級管理中心，各級領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)人員也可以通過IE瀏覽器直接訪問管理服務(wù)器，以實現(xiàn)對蓄電池的綜合監(jiān)管。

2.1 ARM處理器

ARM Cortex TM-M3處理器內(nèi)核是針對工業(yè)應(yīng)用方案而設(shè)計的。ARM Cortex-M3處理器為滿足小存儲要求解決方案、簡化管腳數(shù)以及低功耗三方面要求的高性能、低成本平平臺提供一個內(nèi)核，與此同時，它還提供了出色的計算性能和優(yōu)越的系統(tǒng)中斷響應(yīng)能力。

本文采用HR601680的網(wǎng)絡(luò)變壓器。Stellaris以太網(wǎng)控制器由一個完全集成的媒體訪問控制器（MAC）和網(wǎng)絡(luò)物理（PHY）接口器件組成。以太網(wǎng)控制器遵循IEEE 802.3規(guī)范，完全支持10BASE-T和100BASE-TX標(biāo)準(zhǔn)。

信號發(fā)送和接收端應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和RJ45接口接入傳輸媒體。當(dāng)接入不同的以太網(wǎng)時，可利用計算機使用相應(yīng)設(shè)置程序通過RS-232口進(jìn)行網(wǎng)關(guān)、IP地址、子網(wǎng)掩碼等參數(shù)設(shè)置，傳輸?shù)奖鞠到y(tǒng)中起用工作。

2.2 蓄電池內(nèi)阻檢測模塊

用內(nèi)阻法預(yù)測剩余電量的具體實施方法是：首先將蓄電池充滿電，然后以恒定的放電率對電池放電，記錄下放電過程中內(nèi)阻與電池容量的大小。當(dāng)蓄電池放電完畢后即可獲得完整的放電曲線，即剩余電量與蓄電池內(nèi)阻之間的關(guān)系。將此曲線存入ARM芯片的ROM中，在以后測試同型號同規(guī)格的電池時，ARM芯片會根據(jù)在線測到的電池內(nèi)阻值，通過查表計算，得出其剩余電池容量的值。

蓄電池巡檢原理如圖2所示。交流信號源可采用50Hz市電源，經(jīng)變壓器降壓供電。測量時先閉合開關(guān)和，對電池組施加一個正弦交流電流，測量電流有效值為。然后再閉合開關(guān)與，通過采樣電容和測量電池上交流電壓的有效值。由這兩個測量值算出電池的內(nèi)阻

依次接通開關(guān)和，測得電池上交流電壓有效值，就能夠得到各電池的內(nèi)阻。（如圖3）

2.3 溫度檢測模塊

由于電化學(xué)反應(yīng)的吸熱和放熱以及電池內(nèi)阻的存在，使得電池在充放電過程中，電池內(nèi)部會產(chǎn)生熱量，這部分熱量會引起電池的溫度發(fā)生變化。通過測量在線電池的溫度，找出溫度異常的電池。這實際上是將電池的老化程度通過溫度間接地反映出來。

3、嵌入Web服務(wù)器

嵌入式Web服務(wù)器（EWS，Embedded Web Server）是指將Web服務(wù)器引入到現(xiàn)場測試和控制設(shè)備中，在相應(yīng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)的支持下，使傳統(tǒng)的測試和控制設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆淞艘訲CP/IP為底層通信協(xié)議，以Web技術(shù)為核心的基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)測試和控制設(shè)備。本文選擇對安全方面支持的AppWeb來完成嵌入式Web服務(wù)器的實現(xiàn)工作。主要修改如下：

4、結(jié)語

系統(tǒng)基于ARM技術(shù)，采用內(nèi)阻法可以有效的反應(yīng)蓄電池的剩余容量，通過監(jiān)測蓄電池的溫度變化可以迅速發(fā)現(xiàn)失效電池，嵌入web服務(wù)器的系統(tǒng)設(shè)計可以實現(xiàn)基于局域網(wǎng)的傳輸模式，打破地域限制，無縫連接，便于擴張，運行穩(wěn)定。監(jiān)控端客戶只需要安裝瀏覽器軟件，便于操作使用。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，各模塊功能明確，系統(tǒng)配置靈活，便于改造擴容，投資成本低。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣京頤，趙忖，劉秀峰.蓄電池內(nèi)阻在線巡檢與譜分析儀的設(shè)計[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2010，6：4496-4498.

蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)范文第3篇

關(guān)鍵詞： 蓄電池； 核對性放電； 短時容量測試； PID

中圖分類號： TN914?34； TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）17?0093?03

0 引 言

蓄電池組廣泛應(yīng)用于電力、通信、金融、鐵路等行業(yè)，作為可靠的后備電源，為各行業(yè)提供直流或交流不間斷電源系統(tǒng)。在蓄電池維護(hù)過程中，需要對蓄電池的性能準(zhǔn)確、及時的測量，提前判斷電池的質(zhì)量，找出落后電池，并加以處理和維護(hù)[1]。本文針對蓄電池充放電過程，設(shè)計一種智能監(jiān)測系統(tǒng)，能夠完成多種規(guī)格單體電池和蓄電池組的核對性放電實驗、蓄電池容量測試、停電后在線監(jiān)測蓄電池容量及充電電壓檢測和數(shù)據(jù)管理功能。本文著重介紹監(jiān)測系統(tǒng)的主機模塊的電路結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計。

1 系統(tǒng)概述

監(jiān)測系統(tǒng)主要由主機模塊、采集分機模塊和上位機數(shù)據(jù)管理模塊等組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主機模塊是監(jiān)測系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)蓄電池放電控制、本機數(shù)據(jù)顯示、采集分機的管理和與上位機的通信，測量電池組電壓、電流和容量等任務(wù)；采集分機模塊負(fù)責(zé)單體電池電壓和電流的測量，并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳遞給主機；上位機對蓄電池數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，實現(xiàn)綜合管理。蓄電池放電過程中，主機模塊通過總線控制采集分機模塊測量各電池電壓并讀回電壓值，以實現(xiàn)監(jiān)測功能。與此同時，主機還將各電池電壓、總電壓、總電流等數(shù)據(jù)實時傳給PC機，PC機的軟件又可對放電數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測。放電結(jié)束后，數(shù)據(jù)還將保存到主機內(nèi)部E2PROM中，用戶可以直接查看數(shù)據(jù)，也可通過U盤轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)后到PC上分析數(shù)據(jù)。

2 主機電路結(jié)構(gòu)

主機模塊以ARM芯片LPC2132[2]為核心，擴展電路構(gòu)成，電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，對蓄電池放電進(jìn)行控制，測量蓄電池總電壓和總電流。LPC2132是32位ARM7TDMI?STM CPU，具有很強的數(shù)據(jù)處理能力，配置了豐富的接口資源，內(nèi)部多通道10位精度A/D接口，完全滿足電池電壓、電流數(shù)據(jù)的采集精度要求，不需要增加A/D芯片，簡化了電路設(shè)計。監(jiān)測儀采用新型PTC陶瓷電阻作為蓄電池放電負(fù)載，避免了紅熱現(xiàn)象，安全可靠無污染，LPC2132擴展I/O接口連接放電控制板，MOSFET與PTC電阻串聯(lián)[3]，放電控制板控制MOSFET控制蓄電池流過PTC電阻上的放電電流。

主機模塊通過LCD液晶顯示器和按鍵構(gòu)成人機交互電路。LCD12864液晶顯示器能夠顯示4×8個漢字，通過總線與ARM芯片連接，檢測儀的操作、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、通信設(shè)置等，都能夠通過LCD顯示電路和按鍵電路完成。

監(jiān)測系統(tǒng)支持多種存儲和通信方式，需要掉電保存的一些參數(shù)，存儲在E2PROM芯片24C1024中，通過I2C總線與LPC2132連接通信；測試數(shù)據(jù)可以通過U盤電路保存在U盤中，也可以通過RS 485總線傳輸給上位機。

蓄電池組的總電壓和總電流測量，由LPC2132內(nèi)部A/D模塊完成，外接信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路采用儀表放大器INA128UA和低通濾波電路[4]，將蓄電池電壓和電流信號信號幅度調(diào)理到A/D輸入的合適范圍，噪音干擾減小到最低，輸入A/D模塊，提高測量精度。

3 主機軟件設(shè)計

主機軟件是監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計的核心部分，負(fù)責(zé)蓄電池的放電控制、電壓采集、存儲、分機采集控制、通信管理和上位機數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)[5]。

程序開發(fā)采用了ARM Developer Suite V1.2編譯系統(tǒng)。程序編譯后下載到ARM芯片LPC2132內(nèi)的FLASH ROM中。代碼編寫采用模塊化設(shè)計，包括低層驅(qū)動、用戶接口控件、用戶應(yīng)用三個類型的代碼，菜單管理，層次分明，實現(xiàn)菜單設(shè)置、放電控制、測試控制、存儲控制等功能，主機軟件功能結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

控制蓄電池放電并進(jìn)行測試是監(jiān)測儀的主要功能，需要完成本機放電、核對性放電和短時容量測試[6]。本機放電時，為了準(zhǔn)確控制放電電流的大小，需要循環(huán)檢測實際電流大小，再與設(shè)定值比較，根據(jù)誤差通過PID計算來調(diào)節(jié)控制量[7]，從而使得實際放電電流不斷逼近設(shè)定的放電電流，放電控制流程圖如圖4所示。

核對性放電，就是蓄電池放電要滿足一定條件，只有當(dāng)這些條件都滿足時才可以控制放電，有一個條件不滿足都會停止放電[8]。這些條件大致可分為以下幾個：

（1）完成放電時間沒到；

（2）蓄電池每節(jié)電池電壓不低于最低電池電壓；

（3）蓄電池總電壓不低于設(shè)定的最低總電壓；

（4）蓄電池放電容量沒達(dá)到設(shè)定的允許放電容量值；

（5）用戶不強制終止放電。

蓄電池容量測試的方法有很多，最直接的方法是：對蓄電池進(jìn)行放電，按照額定電流放電，測量出蓄電池按額定電流放電到終止電壓的時間，測出蓄電池容量[9]。但這種方法存在著缺點，一是測到容量后，蓄電池電已經(jīng)放完；二是測試時間較長。為克服這些缺點，監(jiān)測儀采用短時放電容量測試的方法用來測試容量[10]，方法是：對蓄電池進(jìn)行大電流放電10～20 min，監(jiān)測其放電電壓下降趨勢。由于電池容量和電壓有一定的關(guān)系，所以通過分析電壓下降趨勢，估算出容量下降的趨勢，進(jìn)而估算出電池容量，此種方法需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)實驗，建立數(shù)學(xué)模型，才能保證測試的準(zhǔn)確性。

4 測量界面與數(shù)據(jù)

監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要是核對性放電和短時容量測試采集的電壓、電流數(shù)值。核對性放電需要設(shè)置電池組類型、電池類型、電池數(shù)量、放電電流、總終止電壓、單節(jié)終止電壓、放電容量、放電時間等參數(shù)。其中，電池組類型有24 V，48 V，110 V，220 V四種選擇。電池類型有2 V，4 V，6 V，12 V等選擇不同電流。

進(jìn)入到放電界面后，監(jiān)測儀等待1 min后才會開始放電，主要是為了在放電前先測量各電池電壓，以便讓測試人員了解這組電池的狀況。然后，選擇核對性放電，進(jìn)入放電設(shè)置界面，如圖5所示，設(shè)置電池組類型為48 V，電池類型為2 V/1 000 A·H，電池數(shù)量24節(jié)，放電電流100 A，放電終止電壓43 V，單節(jié)終止電壓1.83 V，放電容量100 A·H，放電時間1 h。

設(shè)置完畢后，進(jìn)入放電界面，電池組總電壓和電流測試結(jié)果示意圖如圖6所示，其中，電池容量是已放出的電池組的容量，已放電容量為40 A·H，電壓是電池組總電壓，為45.2 V，電流是實際放電電流，為5.5 A，最低電池電壓是指在放電過程中電壓最低的單節(jié)電池，16#電池的放電電壓為1.9 V。

進(jìn)入相關(guān)的頁面可以查看分機單體電池的放電情況，如圖7所示，顯示1#～8#電池的放電電壓。

5 結(jié) 語

本文主要介紹了蓄電池性能監(jiān)測儀主機的電路結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計，能夠很好地完成核對性放電和短時容量測試等蓄電池性能測試，具有測試精度高，操作簡單靈活，可靠性好等特點，能夠很好的滿足蓄電池性能測試和維護(hù)的需要。

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蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵詞：潤揚大橋 機電系統(tǒng)工程 直流屏

引言

在潤揚大橋機電工程中，直流屏系統(tǒng)是機電系統(tǒng)工程組成的重要部分。潤揚大橋5個供配電房（其中包括世業(yè)洲開閉所配電房、世業(yè)洲監(jiān)控中心配電房、世業(yè)洲會議中心配電房、世業(yè)洲后勤區(qū)配電房、南岸橋區(qū)配電房）都設(shè)立的直流屏系統(tǒng)，在供配電系統(tǒng)起著重大的作用，是供配電部分不可或缺的一部分。

1 直流屏是什么

直流屏是直流電源操作系統(tǒng)的簡稱。通用名為智能免維護(hù)直流電源屏，簡稱直流屏，通用型號為GZDW。簡單地說，直流屏就是提供穩(wěn)定直流電源的設(shè)備。（在輸入有380V電源時直接轉(zhuǎn)化為220V，在輸入（市電和備用電）都無輸入時，直接轉(zhuǎn)化為蓄電池供電——直流220V：實際上也可以說是一種工業(yè)專用應(yīng)急電源）。發(fā)電廠和變電站中的電力操作電源現(xiàn)今采用的都是直流電源，它為控制負(fù)荷和動力負(fù)荷以及直流事故照明負(fù)荷等提供電源，是當(dāng)代電力系統(tǒng)控制、保護(hù)的基礎(chǔ)。直流屏由電單元、充電模塊單元、降壓硅鏈單元、直流饋電單元、配電監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊單元及絕緣監(jiān)測單元組成。適用于開關(guān)分合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)和故障照明等場合。

2 直流屏的組成

直流系統(tǒng)主要由兩大部份組成。一部份是電池屏另一部份是直流充電屏（直流屏）。電池屏就是一個可以擺放多節(jié)電池的機柜（800×600×2260）。電池屏中的電池一般是由2V-12V的電池以9節(jié)到108節(jié)串聯(lián)方式組成，對應(yīng)電的電壓輸出也就是110V或220V。目前使用的電池主要是閥控式密封免維護(hù)鉛酸電池。直流屏主要是由機柜、整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測單元、降壓單元及一系列的交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等配電單元。

3 直流屏的工作原理

系統(tǒng)交流輸入正常時，兩路交流常時，兩路交流輸入經(jīng)過交流切換控制板選取擇其中一路輸入，并通過交流配電單元給各個充電模塊供電。充電模塊輸入三相交流電轉(zhuǎn)換為220V或110V的直流，經(jīng)隔離二極管隔離后、一方面給電池充電，另一方面給合閘負(fù)載供電。此外，合閘母線還通過路壓硅鏈裝置與控制模塊構(gòu)成備份系統(tǒng)，提供控制母線電原。系統(tǒng)中的監(jiān)控部分對系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，信號通過配電監(jiān)控分散采集處理后，再由監(jiān)控模塊統(tǒng)一管理，在顯示屏上提供人機操作界面，還可以接入到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)還可以配置絕緣檢測儀或絕緣檢測繼電器，監(jiān)測母線絕緣情況。交流輸入停電或異常時，充電模塊停止工作，由電池供電。監(jiān)控模塊監(jiān)測電池電壓、放電時間，當(dāng)電池放電到一定程度時，監(jiān)控模塊告警。交流輸入恢復(fù)正常以后，充電模塊對電池進(jìn)行充電。

4 直流屏系統(tǒng)的特點

高可靠性：采用開關(guān)電源的模塊化設(shè)計，N+1熱備份。充電模塊可以帶電熱插拔，平均維護(hù)時間大幅度減少。動力母線和控制母線可以由充電模塊單獨直接供電，可以通過降壓裝置熱備份。硬件低差自主均流技術(shù)，模塊間輸出電流最大不平衡度優(yōu)于5%。可靠的防雷和電氣絕緣措施，選配的絕緣監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)絕緣情況，確保系統(tǒng)和人身安全。系統(tǒng)設(shè)計采用IEC（國際電工委員會），UL等國際標(biāo)準(zhǔn)，可靠性與安全性有充分保證。

高智能化：監(jiān)控模塊采用大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警。可通過監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)各個部分的參數(shù)設(shè)置。模塊具有平滑調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的功能，具備電池充電溫度補償功能。具有多個擴展通訊口，可以接入多種外部智能設(shè)備（如電池測試儀、絕緣監(jiān)測裝置等）。現(xiàn)代電力電子與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，提供對電源系統(tǒng)的“遙測、遙控、遙信、遙調(diào)”的支持，實現(xiàn)無人值守。蓄電池自動管理及保護(hù)，實時自動檢測蓄電池的端電壓、充電放電電流，并對蓄電池的均浮充電進(jìn)行智能能控制，設(shè)有電池過欠壓和充電過流聲光告警。系統(tǒng)采用監(jiān)控裝置內(nèi)置絕緣監(jiān)察、電池檢測、接地選線、電池活化、硅鏈調(diào)壓、中央信號等功能單元，大大方便用戶使用； 系統(tǒng)采用獨有的“一線通”接線技術(shù)，大大方便大容量直流系統(tǒng)的屏內(nèi)接線，方便用戶維護(hù)。充電模塊采用自然冷卻方式，平均無故障時間大幅提高，而且可用于環(huán)境相對惡劣的場所；充電模塊可帶電插拔，平均維修時間大幅減少；采用國際最新軟開關(guān)技術(shù)，主要器件采用高質(zhì)量的名牌產(chǎn)品；硬件低差自主均流技術(shù)，模塊間輸出電流最大不平衡度優(yōu)于± 5%；可靠的防雷和高度的電氣絕緣防護(hù)措施，絕緣監(jiān)測裝置實時監(jiān)測系統(tǒng)絕緣情況，確保系統(tǒng)和人身安全；監(jiān)控模塊采用大屏幕液晶觸摸屏顯示，真人語音告警； 監(jiān)控程序采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，模塊化編程，有利于程序維護(hù)與升級；可通過監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)各部分的參數(shù)設(shè)置，具有詳細(xì)的在線幫助功能；具備平滑調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，蓄電池自動溫度補償?shù)认冗M(jìn)功能；現(xiàn)代電力電子技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的“遙測、遙控、遙信、遙調(diào)”以及實現(xiàn)無人值守；蓄電池自動管理及保護(hù)，實時自動監(jiān)測蓄電池的端電壓，充、放電電流，并控制蓄電池的均充和浮充，設(shè)有電池過欠壓和充電過流聲光告警。 裝置可通過公共電話線進(jìn)行程序支持，實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)診斷。

蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)范文第5篇

關(guān)鍵詞：輸變電、狀態(tài)檢修、問題要求、前景發(fā)展

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展趨勢及前景

隨著傳感技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，多功能、多狀態(tài)的在線監(jiān)測系統(tǒng)將得到發(fā)展。智能狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的進(jìn)一步研究和應(yīng)用，將會解決常規(guī)數(shù)據(jù)處理中遇到的困難，狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)和集成問題將得到進(jìn)一步研究。高度信息化管理模式將是設(shè)備維護(hù)管理的一個發(fā)展趨勢，遠(yuǎn)程設(shè)備診斷信息中心在其中將發(fā)揮重要作用。結(jié)合最優(yōu)成本評估的高可靠性的狀態(tài)檢修將是一個重要的研究課題。

二、狀態(tài)檢修的基本要求

1、安全性。開展設(shè)備狀態(tài)檢修要以不降低設(shè)備的安全運行水平為首要原則，不是簡單地延長設(shè)備的檢修周期,而是根據(jù)設(shè)備狀態(tài)在對其進(jìn)行充分評價、準(zhǔn)確診斷的基礎(chǔ)之上實施科學(xué)的檢修策略，最終目的還是首先要確保設(shè)備安全運行。

2、經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)設(shè)備狀態(tài),合理確定設(shè)備檢修時機及項目，優(yōu)化人、財、物力的投入，合理降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3、全過程控制。狀態(tài)檢修要從源頭抓起，必須重視從規(guī)劃、設(shè)計、設(shè)備選型、主設(shè)備監(jiān)造和運輸、安裝、調(diào)試、驗收、投運以及運行、修試等全過程管理，尤其要保證設(shè)備的初始狀態(tài)良好。

4、區(qū)別對待。實施狀態(tài)檢修應(yīng)針對不同專業(yè)、不同設(shè)備,按其重要性、故障特點、后果影響程度、狀態(tài)是否可測等因素,分別采取不同的檢修策略。

5、協(xié)調(diào)一致。實施狀態(tài)檢修要綜合考慮同一間隔設(shè)備之間、一次與二次設(shè)備之間檢修的同步性。在確定同一間隔設(shè)備的檢修策略時，各專業(yè)設(shè)備狀態(tài)評估小組不能各自獨立，應(yīng)充分考慮各小組的意見,能結(jié)合檢修的盡量結(jié)合，不能各顧各的,重復(fù)停電,最終要匯總形成各專業(yè)設(shè)備評估小組達(dá)成共識的檢修策略。

三、開展?fàn)顟B(tài)檢修探索工作的主要收獲及存在問題

1、過去采用計劃檢修體制存在嚴(yán)重缺陷，如臨時性維修頻繁、維修不足或維修過剩、盲目維修等，使設(shè)備維修方面耗資巨大。如何合理安排電力設(shè)備檢修，節(jié)省檢修費用、降低檢修成本同時保證系統(tǒng)有較高可靠性也是一個重要課題。

2、部分檢修人員對狀態(tài)檢修存在著片面的看法，認(rèn)為減少停電次數(shù)，拉長檢修周期不僅可以少干活，也能保證安全。對狀態(tài)檢修復(fù)雜性、長期性、艱巨性及其蘊藏巨大潛力缺乏足夠認(rèn)識，缺乏對其理論學(xué)習(xí)及深入研究，處于一個浮淺狀態(tài)。

3、狀態(tài)檢修需要科學(xué)管理。傳統(tǒng)基礎(chǔ)管理工作距開展?fàn)顟B(tài)檢修工作要求還存在差距，缺乏與狀態(tài)檢修相適應(yīng)的管理平臺，不能提供完整的設(shè)備檔案記錄及運行、檢修、試驗記錄或運行檢修記錄不詳、不銜接、資料丟失等。歷史記錄沒有很好利用，只能提供十分有限的信息。

4、設(shè)備狀態(tài)的判定標(biāo)準(zhǔn)不完善。雖然頒布了輸變電設(shè)備評價標(biāo)準(zhǔn)，但在準(zhǔn)確掌握設(shè)備實際狀態(tài)上仍有差距，尤其針對設(shè)備狀態(tài)判斷有一定難度。

5、缺乏有效的風(fēng)險評估體系。長期以來缺乏對設(shè)備運行風(fēng)險評估工作研究，對投資效益、環(huán)境影響、社會責(zé)任等方面考慮較少，狀態(tài)檢修工作綜合效益不能得到充分發(fā)揮。

6、設(shè)備狀態(tài)評價支持系統(tǒng)不完備，缺乏全面有效的檢測手段和完善的設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫及分析診斷工具。電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用必須以對設(shè)備全面監(jiān)測為基礎(chǔ)。但目前仍存在監(jiān)測點少、功能單一、缺乏系統(tǒng)性和綜合性，尤其缺乏監(jiān)測的層次化和網(wǎng)絡(luò)化等問題，妨礙了設(shè)備狀態(tài)信息集中和綜合。

四、開展輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的方法和措施

1、加強輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修制度的管理。由于設(shè)備多樣性的增加，不同的生產(chǎn)廠家對設(shè)備運行維護(hù)有不同的要求，而這些要求是保證產(chǎn)品正常運行和質(zhì)量壽命的依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品說明書檢修條款進(jìn)行檢修是十分重要的，因此，必須將說明書檢修條款進(jìn)行清理存檔，按要求安排檢修。

設(shè)備運行工況參數(shù)是檢修指標(biāo)之一，如設(shè)備運作次數(shù)、過載記錄等等，因此，要將運行工況記錄落到實處，運行工況及時反饋到檢修單位和管理部門，按規(guī)定及時安排檢修。

根據(jù)設(shè)備運行情況，結(jié)合試驗情況和其它設(shè)備狀況診斷，如紅外線測溫、在線監(jiān)測等進(jìn)行綜合分析，制定設(shè)備專項檢修計劃。

年度檢修按維修、預(yù)檢、專項大修分類安排，確定維護(hù)、檢修項目、并存檔。加強檢修質(zhì)量控制，設(shè)備的檢修人員要記錄備案，并實施安全、質(zhì)量責(zé)任追究。

2、全面推行規(guī)范化管理與標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)中，通過標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)書的形式，要求檢修單位對設(shè)備運行狀況、缺陷情況作充分的了解和評估，對現(xiàn)場車輛、機械、儀器設(shè)備進(jìn)行定點定位放置，制定詳細(xì)的組織措施和技術(shù)措施，對檢修工藝、工序、標(biāo)準(zhǔn)、工器具、材料的領(lǐng)用作了明確詳細(xì)的規(guī)定，通過這些措施規(guī)范了檢修班組的作業(yè)行為，做到每項工作全過程的規(guī)范化、程序化和標(biāo)準(zhǔn)化，減少了工作中的隨意性和盲目性，實現(xiàn)安全和質(zhì)量的可控在控，提高了檢修工藝水平和檢修質(zhì)量。

3、實施紅外熱成像測試。購置了AGEMA型紅外熱成像儀、 HY-2001型紅外熱成像測試儀。同時，制定了《紅外熱成像測試管理辦法》，結(jié)合電網(wǎng)負(fù)荷特點，要求每年夏季、冬季負(fù)荷高峰期間對全局輸變電設(shè)備進(jìn)行兩次帶電測試。實踐證明紅外熱成像測試對發(fā)現(xiàn)發(fā)熱型缺陷有良好的效果。

4、引進(jìn)變壓器色譜在線監(jiān)測技術(shù)。變壓器油色譜分析是發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部有無局部放電、過熱、火花放電、電弧放電等情況的非常有效的監(jiān)測手段。安裝了變壓器色譜分析在線監(jiān)測系統(tǒng)，其具有自動采集、分析和判斷功能，如色譜分析異常則發(fā)出報警信號。通過變壓器色譜分析在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，能更及時地了解變壓器運行時的內(nèi)部情況，及時處理異常情況，預(yù)防事故發(fā)生。

5、堅持開展避雷器帶電測試工作：避雷器是保護(hù)其它電氣設(shè)備免遭雷擊的重要措施，其健康狀況和是否準(zhǔn)確動作直接影響到其所保護(hù)設(shè)備的安全運行。同時，避雷器預(yù)試周期短，影響檢修周期安排，因此，推行避雷器帶電測試，保證避雷器的試驗周期。

6、推廣使用免維護(hù)蓄電池。各變電站蓄電池組換成免維護(hù)電池，并在部分變電站安裝蓄電池智能化管理系統(tǒng)，大大減少了維護(hù)工作量，同時延長蓄電池組的壽命。

五、總結(jié)

狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)方式的重大變革，它脫胎于原來的定檢預(yù)試體系，但與定檢預(yù)試又有較大差異。這是電力系統(tǒng)設(shè)備檢修管理工作的重要變革，是體系的變革，更是觀念的轉(zhuǎn)變。它是一個長期的過程，現(xiàn)在只是開始階段，還有大量的工作要做。

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作者：李艷

單位：國網(wǎng)河北吳橋縣供電公司