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一种有效的蓄电池在线监测方案

双击自动滚屏 发布者:精密空调 发布时间:2015-09-18 08:47:32 阅读:次【字体:

摘 要: 在后备直流电源的运用中, 阀控铅酸蓄电池被广泛的应用。但在详细运用中由于缺少必要的监测手法, 一起平时监测又不具备准确的监测办法, 所以直流电源中常由于电池疑问引发事端。规划一种有用的蓄电池在线监测方案, 经过力控组态软件准确掌握蓄电池电压、内阻和剩下电量等参数, 完结了铅酸蓄电池组监测和功用猜测的主动化。

0  引 言

现在, 电能存储和运用首要靠蓄电池完结, 而阀控铅酸蓄电池( VRLAB) 因其密封性好、对环境无污染、易于保护等长处被广泛运用。可是由于各种缘由经常会呈现蓄电池运用寿命远远低于额外时刻的情况, 乃至呈现直流电源事端。

为了给VRLA 蓄电池组的查看供给一个安全牢靠的监测渠道, 将传统的分离式查看进程有机地联系起来, 构成一个快捷、智能型主动监测网络, 完结对VRLA 蓄电池组及其单节电池电压和内阻进行实时查看, 并能有用判别蓄电池组容量和功用。现拟选用电压搜集模块、内阻搜集模块和组态软件构成实时数据搜集网络体系, 对VRLA 蓄电池组的运用进行监控, 保证电池组的长时刻有用作业。

1  体系功用

  VRLA 分布式核算机数据监测体系是为阀控式密封铅酸蓄电池( VRLA) 的运转办理规划的, 用于在线监测蓄电池组的运转情况, 陈述电池组总电压、充放电电流、电池容量、单电池电压和内阻, 经过核算机网络供给现场运转数据, 完结会集监控办理。

  2体系构成

  体系由现场监测机组和数据会集监控办理服务器构成。

  现场监测机组可由多台核算机构成分布式搜集网络, 完结对不一样蓄电池组的监测办理, 搜集电池组的电压、电流, 核算电池容量。经过核算机的RS 232 串口,将搜集的单电池电压和内阻传输到核算机中, 实时显现电池数据, 存储数据, 查询数据, 并智能剖析数据。

  数据会集监控办理服务器经过核算机网络完结对各现场监控机的数据会集存储、办理和数据网络发布。

  各类构造( C/ S 或B/ S 构造) 终端客户可以经过网络拜访和查询数据。

  3  软件规划

  组态软件是数据搜集与操控的专用软件, 能以灵活多样的组态办法供给杰出的用户开发界面和简捷的运用办法, 其预设置的要害模块可以十分容易地完结和完结监控层的各项功用, 并能一起支持硬件厂家出产的各种核算机和硬件设备与高牢靠性的工控核算机和网络体系联系。可向悉数监控体系供给软硬件的悉数接口, 进行体系集成。

  力控软件是运转在Window s 98/ NT / 2000/ XP 操作体系上的监控组态软件, 首要包含工程办理器、人机界面VIEW、实时数据库DB、I / O 驱动程序以及各种网络服务组件等。

  3. 1  软件构成及功用

  VRLA 在线监测体系软件的首要功用如下:

  ( 1) 实时显现电池组总电压、充放电流、电池剩下容量;

  ( 2) 主动操控单电池电压、内阻巡检, 并实时显现数值;

  ( 3) 显现电池组总电压和充放电流的实时趋势曲线;

  ( 4) 可查询单片机电压和内阻前史数据及报表;

  ( 5) 可设置电池组容量值和内阻巡检周期值;

  ( 6) 可手动启动内阻巡检。

  3. 2  软件完结

  主控界面如图1 所示, 别离显现电池组总电压、采样电流、剩下电量和累积电量, 也可以设置当时电池组的电池额外容量, 并猜测剩下电量。实时趋势曲线表现充放电进程中总电压与充放电流之间的相互关系。

图1 体系主控界面图

  图2 为单电池采样界面, 别离显现18 节电池的单电池电压值和内阻值。单电池电压巡检进程选用实时采样办法, 采样时刻距离为50 ms。由于电池的内阻在短时刻内改变较小, 尤其在充电进程中, 因此, 电池内阻巡检选用两种办法: 周期采样办法和手动采样办法。经过点击 内阻监测 选项, 在内阻参数设置中填写搜集周期时刻, 体系将按此设定值周期循环巡检, 或许点击 当即采样 按钮完结手动巡检。

  经过内阻的监测可以对电池的功用进行牢靠猜测,并经过组态软件完结及时报警, 以免呈现事端。

  3. 3有些程序规划

  3. 3. 1单电池内阻的守时采样规划

  内阻是考核电池功用的一种适当牢靠的办法, 经过电池内阻可以猜测其放电功用。为了可以有用地测量内阻值, 选用核算机主动周期巡检和手动巡检相联系的办法, 既可以完结巡检的主动化, 又可以依据用户需求实时查看。详细程序如下:

图2 单电池采样界面图

  3. 3. 2剩下容量的猜测核算

  电池组剩下容量使监测可以有用地完结电池办理,及时对电池进行充电操作, 进步电池组的运用寿命。

  剩下容量核算选用接连体系离散化办法, 对采样周期离散处理后得:

  由上式可知F( t ) 为实践采样后的累积量, 近似为离散信号与采样时刻周期T 的乘积。

  按此公式, 剩下容量的核算程序如下:

  4体系特色

  对于VRLA 蓄电池组在EPS 体系中的需求, 监控软件首要有以下几个特色:

  信息同享功用 体系服务器从各长途搜集站搜集当时设备运转的实时数据, 一起将数据经过局域网或广域网在网络中发布, 使各个职能部门可以了解实时或前史的有关数据, 完结信息的同享。

  强壮的监测功用 在显现屏上以画面、报表、图画的方法动态显现VRLA 电池组的运转状态和参数。显现界面上可显现当时监测数据, 也可以显现前史数据,并经过色彩改变、百分比等手法增强画面的可视性。

  数据办理功用 数据办理功用包含: 数据存档功用( 体系对其从各个现场搜集的各种电压和内阻等信息数据, 依照其不一样类型、称号、特点、时序等特征分类, 树立有必要的数据库) ; 数据显现功用( 体系对搜集到的各种数据, 可依照不一样方法进行显现, 其显现办法为数据、动画、表格、图画、曲线等, 并可以用色彩和符号标明数据的性质) ; 数据处理功用( 体系对存放在数据库中的数据, 可进行最大值、最小值、平均值等的运算处理, 可依据需求生成各类报表、趋势曲线) ; 报表生成和打印功用( 操作人员运用体系供给的实用程序, 经过简略的人机对话, 可完结报表的规划, 并具有随时打印的功用) 。

  长途操控功用 为了进步体系的反应速度, 经过RS 485接口完结长途操控VRLA 在线监测的巡检进程, 如手动巡检单电池组内阻等操作。

  5  结 语

  经过本体系对VRLA 蓄电池组的在线监测, 克服了本来由人工查看测量不准确带来的各种疑问。本体系可以有用掌握V RLA 蓄电池组的作业状态, 监测蓄电池的后备运用情况。不仅可以实时在线监测电池电压和内阻, 有用猜测总电池组容量和单电池的功用, 并且可以经过数据网络交互完结信息同享, 进步了监测功率。本体系现已广泛应用于国家图书馆、首都机场等工程的EPS 体系中。

关键词:ups电源报价/list-3-1.html


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