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TTDQ-(NJ)蓄电池内阻监测及均衡维护系统

2020-6-25 11:58:51发布17次查看
三.系统功能及特点
3.1 系统功能
蓄电池智能监测系统具有如下功能
多种工作模式
蓄电池智能监测系统具有均衡工作模式、内阻测试模式、电压温度巡检模式三种工作模式状态,并可自动切换;
蓄电池均衡功能
开启均衡功能后,系统自动判断蓄电池组的充放电状态,当蓄电池处于浮充状态时自动进入均衡模式,均衡完成后自动退出均衡模式进入电压内阻巡检模式。
整组内阻测试功能
系统进入内阻测试模式后即逐一完成所监测电池的内阻测试,测试完成后自动保存测试数据;
单体内阻测试功能
监测系统可启动对设定单体电池进行内阻测试,而不需要对所有电池进行一次内阻测试;
蓄电池状态监测功能
系统实时监测蓄电池组的端电压及充放电电流,并实时判断蓄电池的充放电状态:均充、浮充及放电状态,蓄电池在浮充状态下可转入均衡模式;
多路温度监测功能
每个蓄电池单体监测模块均配有一个外接温度传感器,可对蓄电池温度进行监测,电池组信息监测模块也配有外接温度传感器,可监测环境温度。
单体电池信息分析功能
监测系统每秒会计算出最高电压的电池及其序号,最低电池电压及其序号,最大内阻电池及其序号,及单体平均电压,并显示在主界面,方便用户快速了解整组电池信息。
多种类型告警及告警记录功能,可实时显示详细的系统及单体告警信息,并记录其发生的时间及详细信息,当系统恢复正常后记录恢复正常的时间及系统信息。
多种操作事件记录功能
可记录的系统操作事件包括系统启动时间、手动进入内阻测试时间、自动进入内阻测试时间。
历史存储及查看功能
蓄电池单体信息可自动或手动存储到历史数据里面,可设置自动存储时间间隔,最快可设置每1分钟存储一组蓄电池单体数据。
蓄电池开路及离线监测功能
装置通过对蓄电池模拟量采样信息分析,判断蓄电池是否处于开路或离线状态,并显示告警及记录。
通信中断提示功能
监测系统实时显示子系统及上位机系统通信状态,通信失败会以不同类型图标或数字提醒。
用户权限管理功能
监测系统设有不同的权限密码,包括设置密码及调试密码,防止误操作。
参数设置功能
提供了详细的参数设置项,适用于各种运行环境下蓄电池组的监测要求。
充放电容量监测功能
可持续监测蓄电池组的充放电容量。
usb接口数据导出功能
所有系统监测信息均可通过usb接口导出,包括系统信息,单体信息,告警信息,记录信息,历史数据,参数设置等。
多种数据上传接口
系统提供以太网接口及rs232、rs485接口的数据上传功能;
多种告警呈现方式
系统具有声光报警功能,当测量数据超过参数越限设置值后,将以不同的颜色显示出来,告警指示头亮,并提供无源输出告警触点。
一键消音
   当装置发生告警后,蜂鸣器响起,可以通过按面板上任意按键进行消音。
3.2 系统特点
3.2.1高性能硬件
整个系统采用工业级芯片和元器件进行设计和生产。
主机为高速32位工控cpu,子机为单16位工控cpu。系统总处理能力随监测蓄电池数量动态调整,最多可支持数十个cpu同步运行。
蓄电池组电压,组电流,单体电压的监测均采用独立的高精度24位ad转换器,分辨率在1/50000以上。
3.2.2 先进的构架
系统采用了独有的dadc构架,将现场工程实施的灵活性,系统扩展的灵活性和强大的处理能力相结合。
dadc构架可根据用户需要灵活配置子机数量,节省了一次成本,并能灵活的进行系统升级。
dadc构架可根据现场环境灵活安排子机安装位置,便于采集器的安装和布线,减小强电干扰。
dadc构架将高速,高精度的ad采样和大负荷的运算量平衡的分配到主机和子机之间,是运行高效而复杂的synsystem智能算法的基础平台。
3.2.3智慧型软件
数字信号增强dse技术,基于fir数字信号处理方法对海量ad采样数据进行滤波,筛选和增强,保证了蓄电池电压与内阻测试精度。
3.2.4 人性化界面
人性化的界面设计,装置采用4.0寸真彩液晶屏做为人机交互界面的核心,使用舒适,操作方便快捷;
多页面设计方式,各页面切换快速方便,信息查看简洁直观。
3.2.5 高安全性
所有蓄电池接入装置前都经过保险丝,确保不会损坏蓄电池;
每个蓄电池都有各自独立的采样通道,隔离电压等级达到3000v;
在线内阻测量,系统采用分段式小电流放电法测试电池内阻,不对系统注入任何信号,无需电池脱离系统;
均衡内部采用固态开关而非触点继电器,无拉弧、无明火、寿命长;
3.2.6高可靠性
软件陷阱和监控芯片双重抗干扰设计,能保证在强电干扰环境下长时间稳定运行。
采集模块支持热插拔和自动识别,主机定时校准采集模块时钟。
主机和子机之间synbus总线定时自检,并实时显示通信状态。
3.3 主要技术指标
3.3.1电池组电压监测指标
范围:0—999.99v;
分辨率:0.01v;
精度:0.1%;(额定电压的±30%内);
3.3.2电池组电流监测指标
范围:0—999.99a(与原系统分流器适配);
分辨率:0.01a;
精度:±0.5%/分流器, ±1%/电流传感器;
3.3.3单体电压监测指标
范围:0—20.000v;
分辨率:0.001v;
精度:0.1%(额定电压的±30%内);
3.3.4单体内阻监测指标
范围:0—65535uω;
分辨率:1uω;
精度:5%
3.3.5单体温度及环境温度监测指标
范围:0—99.9℃;
分辨率:0.1℃;
精度:±0.5℃
3.3.6充放电容量监测指标
计算时间间隔:1s;
最大显示范围:9999.9ah;
清除方式:手动
3.3.7其它
电压均衡度:10mv
可监测单体电池节数:240节;
可监测单体电池电压等级:2v,4v,6v,12v;
告警信息实时显示数量:240条
信息记录条数:1000条;
单体电池历史数据记录条数:1000条;
数据导出方式:usb接口;
显示屏尺寸:4.0寸;
显示分辨率:480x320;
数据上传接口:rs485或rs232或rj45
通讯速率1200/2400/4800/9600/11520
工作电源:ac220v或dc110/220v 
四.界面及操作
4.1 监测仪面板
监测仪主面板包括三部分内容:显示部分、指示灯及usb接口,按键部分,如下图示:
显示区域为4.0寸tft液晶显示屏,电池系统所有信息均可通过该区域查看;
指示灯及usb区域:指示灯有4个,分别为电源灯、工作灯、正常灯、告警灯,工作灯每秒闪烁一次,usb接口用于导出数据;
按键区域:按键区域共包括7个按键,分别为上、下、左、右、功能、确定、取消,关于各个按键的详细描述如下:
长按功能(fn)键输入密码,密码1000为参数设置与功能操作密码;
在非参数输入模式下,上、下、左、右键实现翻页功能,左、右键切换页面,上、下键选择栏目,长按上、下键可实现当前页面栏目下的快速切换。
在参数设置或密码输入模式下按上、下、左、右键实现数字输入功能,上键加100,长按上键加1000,下键减100,长按下键减1000,右键加1,长按右键加10,左键减1,长按左键减10。
在时间设置模式下,左、右键切换编辑对象,上下键修改参数值,按上键加1,长按上键加10,按下键减1,长按下键减10.
输入参数设置的密码后按功能键激活功能图标,再次按下功能键取消功能图标的激活状态,在功能图标被激活的状态下,按确定键可对该功能项进行操作,     共有七组功能图标,对应的功能项分别为:蜂鸣器开关、开启或关闭内阻测试、存在当前数据、清记录、清历史、清容量、导出数据。其中清记录、清历史需在对应的页面下操作,导出数据在每个页面都可操作,导出当前页面相关的所有数据。
4.2 页面
监测仪共有六个监测页面对监测信息进行显示,分别是系统、单体、告警、记录、历史、设置页面。
4.2.1系统页面
开启电源开关后进入监测系统页面,显示内容如下:
系统监测主界面包括被测蓄电池组的整组电压、充放电电流、电压最高蓄电池的编号及电压值、电压最低电池编号及电压值、内阻最高电池编号及内阻值、蓄电池组的单体平均电压、蓄电池组总的充放电容量以及系统信息。
如果对应的监测项目超过了设定门限值,则该项显示为红色,反之则显示为白色。
充电容量和放电容量每秒更新一次,如果用户不执行清零操作会持续累加,直到9999.9ah。
系统信息包括系统运行模式,系统状态,电池状态,环境温度。
系统运行模式有三种:电压巡检、内阻巡检,电压均衡;
系统状态有两种:正常、故障,正常显示为白色,故障显示为红色;
电池状态有五种:均充、浮充、放电、离线、开路,离线和开路显示为红色,其它显示为白色。
4.2.2单体页面
单体页面显示所有单体电池的信息,包括电压内阻温度等,显示界面如下图示:
如果当前单体电池信息没有故障,则显示为白色,反之则显示为红色,在该页面下按“上”“下”按键可以对不同编号的电池信息进行查看,长按“上”“下”键可快速切换。
4.2.3告警页面
告警页面显示当前系统实时告警信息,包括组电压高越限(高压)、组电压低越限(低压)、离线、开路、单体越限,显示界面如下图示:
该页面所有项目显示为红色。在该页面下按“上”“下”按键可以对不同编号的告警信息进行查看,长按“上”“下”键可快速切换。
4.2.4记录页面
记录页面显示记录过的系统及单体告警信息及相关操作事件,记录的系统告警信息类别有:高压(电池组电压高越限)、低压(电池组电压低越限)、开路(电池开路)、离线(电池组离线)、过流(电池组放电电流过大)、过放(单体放电门限达到)、高温(环境温度高越限)、低温(环境温度低越限);记录的操作事件有:启动(设备开启时间)、手动(手动进入内阻测试)、自动(自动定时进入内阻测试);记录的系统告警信息及操作事件具体内容包括告警或事件类别、发生时间、电池组电压、电池组电流、环境温度;记录单体告警信息包括电池序号、发生时间、单体电压、单体内阻、温度。
在记录画面记录的系统或单体告警信息显示为红色字体,记录的恢复正常及其它事件信息显示为白色字体。
该页面上记录的告警信息显示为红色,恢复正常时显示为白色,在该页面下按“上”“下”按键可以对不同编号的记录信息进行查看,长按“上”“下”键可快速切换。
共可记录1000条信息。
4.2.5历史页面
历史页面显示曾经保存过的单体电池信息,当从其它页面进入到该页面时会显示历史数据条数和时间,显示界面如下图示:
该页面上记录的告警信息显示为红色,恢复正常时显示为白色,在该页面下按“上”“下”按键可以对不同编号的历史信息进行查看,长按“上”“下”键可快速切换。当光标选中对应的历史数据时,按下“确定”键可查看详细的历史记录数据,如下图示:
在该页面下按“取消”键则返回历史数据条数和时间栏目。
共可存储1000组电池的历史数据。
每次测试完内阻后会存储一组历史数据,如果用户设定了存储时间间隔(不为0),则系统会按照用户设定的时间间隔存储数据,用户也可通过功能键手动存储当前单体电池数据。
4.2.6设置页面
在该页面下可能监测仪的各参数进行设定,共有18条设置项目,显示界面如下图示:
各参数的详细描述如下:
电池组电池节数:监测系统所监测电池组单体电池节数;
电池组电压高越限:电池组电压高于此电压值则发出高压告警信号;
电池组电压低越限:电池组电压低于此电压值则发出低压告警信号;
电池组放电过流门限:电池组放电电流超过此值时发出过流告警信号;
电池组离线电压门限:电池组离线电压判定门限;
电池内阻高越限:电池内阻高于此设定值则发出单体告警信号;
单体电压高越限:单体电压高于此设定值则发出单体告警信号;
单体电压低越限:单体电压低于此设定值则发出单体告警信号;
单体放电终止电压:单体电压低于此设定值时发出过放告警信号;
单体均衡电压:如果满足均衡条件,则按照此电压对单体电池电压进行均衡;
单体开路电压门限:电池开路电压判定门限;
均充电流判定门限:如果充电电流大于此设定值则显示为均充状态;
开路电流判定门限:用于判定电池组离线或开路的电流门限值;
单体温度高越限:如果单体电池温度高于此设定值则发出单体告警信号;
环境温度高越限:如果环境温度高于此设定值则发出高温告警信号;
环境温度低越限:如果环境温度低于此设定值则发出低温告警信号;
内阻检测时间间隔:如果设定为非0值,则按照设定的天数进行内阻检测,检测时间为设定天数间隔后的00:00:00;
历史存储时间间隔:如果设定为非0值,则按照设定的时间间隔存储单体电池信息;
单体内阻检测序号:如果设定为非0值,手动开启内阻测试时,只对该序号电池进行内阻测试;
电压均衡开启:如果设定为非0值则为开启状态;
本机通信地址:与上位机通信时的地址值;
本机通信波特率:与上位机通信时的波特率,0:1200,1:2400,2:4800,3:9600,4:115200;
4.3 状态栏
状态栏显示当前时间、通信状态、设置权限及功能图标,显示屏幕的最下一栏,如下图示:
时间显示栏:显示年月日时分秒,在设置页面长按“确定”键可对时间进行修改;
通信状态:从左到右分别为:电压电流模块通信状态、单体采样模块通信状态、上位机通信状态、设置权限,电压电流模块与单体采样模块通信成功的数字显示为蓝色,不成功显示为黑色。
功能图标:从左到右分别为:蜂鸣开关、内阻测试、历史存储、清除记录、清除历史、充放电容量清零、usb导出数据。
只有输入设置密码后才能使用功能选项,按功能键可激活功能选项,按“左”“右”键可切换功能选项,按“确定”键执行该项功能,再次按下功能键可取消激活功能项。
执行清除记录,清除历史操作需在对应的画面进行。
执行内阻测试操作时如果设置项里面的“单体内阻检测序号”不为0,则只对该设置的序号数电池进行内阻测试,否则从1号电池开始执行完整的内阻测试。
五.接线
5.1 主机接线端子说明
主机背板接线端子示意图如下:
各端子接线说明如下:
电源开关:电源可采用交直流供电方式,通过将开关拔向i,或ii的位置实现直流供电或交流供电的选择择;
24v输出:输出直流24v给组电压电流采集模块和单体电池采集模块供电;
告警输出:
告警i:系统故障是该输出节点闭合;
告警ii:单体放电终止电压达到时该节点闭合;
rs485:组电压电流采集模块rs485接口及单体电池采集模块rs485接口;
以态网:上位机通信网络接口;
rs485:上位机485通信接口;
rs232:上位机232通信接口;
以态网、rs485、rs232只能选择其中一个接口,默认情况下开通的是rs485;
5.2 单体电池采集模块接线说明
每个子系统监测模块可监测12只蓄电池,每个模块有自己的地址编号,与蓄电池连接时应按顺序接入。比如地址编号为1号的模块监测第1—12节蓄电池,地址编号为2号的模块监测第13—24节蓄电池,依次类推。模块接线端子图示如下:
连接1+,2+,3+…,到每节电池对应极柱。
v,dq,gnd:连接一个ds18b20数字温度传感器;
b,b,a,a:rs485接线端;
pow+,pow-:电源供电端子,24v供电输入;
f+,f-:内阻测试放电端子,连接被测12节电池的正负端;
5.3 电池组电压电流采集模块接线说明
每个电池组电压电流采集模块可监测一路电压,一路电流,一路温度,
v+:被测电池组正极;
v-:被测电池组负极;
+12v,-12v,m,g:电流传感器或者分流器采样板输出;
v,d1,g:一路温度传感器;
a,b:与监测系统主机通信接口;
24v+,24v-:工作电源输入接口;

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