HDBM5300蓄电池在线监测系统是为满足变电站直流电源、通信电源等系统而设计的一款在线式蓄电池监控及自动维护系统。可完成对电池组电压、电池电流、单体电池电压、单体电池内阻、电池环境温度、电池电压均衡度、剩余容量和放电可持续时间等监测和告警功能。能对蓄电池组进行自动均衡电压维护。用于对2V、6V、12V蓄电池进行在线监测。 

一、产品应用：

在电力二次设备及动力设备等系统中，蓄电池组是重要的储能设备，它可保证保护设备及通信设备的不间断供电。但如果不能妥善地管理使用蓄电池组，例如过充电、过放电及电池老化等现象都会导致电池损坏或电池容量急剧下降（即使只有一节电池性能恶化，也会严重影响整组电池的性能），从而影响设备的正常供电。因此，及时可靠的对电池组进行巡回检测对于维护继电保护设备的正常运转具有十分重要的意义。

许多缺乏电池测试和维护计划的直流电源系统用户都已得到了这样一个惨痛的教训，即:在市电断电时,系统没能维持几分钟就陷入瘫痪。引起这一严重后果的因素源于蓄电池。很多电源系统用户已经意识到通过对电池实时监测可以及时发现蓄电池潜在的危险。因此制定一个完整、有效、定期的蓄电池维护测试规程是非常重要的。从长远来看，不仅能确保系统安全运行也可使您节约大量维护成本及不必要的损失。 

1大多数电池使用寿命比预计的要短很多；

2 电池安装以后可能没有专人管理；

3手工检测很困难，数据分析需要专业知识；

4 很多场合不具备定期放电检查的条件；

5 电池放电测试的风险很高；

6无人值守站的日常检查费用很高；

7 大部分电池监测系统只采集了电池的电压，反映不出问题；

8 具有“电池管理功能”的直流屏并没有检测到单体电池的内阻和容量。

蓄电池在线监测管理系统就是要在电池运行过程中把握电池的真实运行状态，确保蓄电池能够提供足够的后备动力。主要意义包括：改善蓄电池的使用条件，延长蓄电池的使用寿命；掌握蓄电池的当前状况，尤其是蓄电池的容量衰减；及时处理蓄电池问题，避免停电后设备瘫痪；避免盲目更换蓄电池，减少电池更换费用；降低蓄电池现场维护费用；便于集中监测和网络化管理。

二、产品功能：

1 在线巡检功能：实时监测的蓄电池组的组端电压、充放电电流、单体电压、电压均衡度；

2 在线内阻检测功能：在线测试每节蓄电池内阻，系统采用直流内阻在线测试技术，特征点高速捕捉，多重保护及自检功能。因此*有效解决了在线、安全、准确测得蓄电池内阻存在技术难题。测试过程无须将充电机与蓄电池组断开，不影响直流系统正常运行，测试不受充电机纹波及外界环境干扰，数据测量准确、稳定。

3 在线自动均衡维护功能：在线自动均衡维护功能：在蓄电池处于浮充状态时自动巡检各单体电池电压，并针对低于设定浮充电压的电池（长期欠充）进行阶段性补充充电，并对过充电池进行单体放电以解除过充状态；确保电池组浮充时保持电压均衡，使每节电池都始终处于佳活性状态。 能有效防止电池因长期过充而失水或长期欠充而硫化，同时能夯实电池，提高电池能量吸收比，从而提高电池组的备用时间和使用寿命。打破“水桶原理”即使有落后电池存在也不会再影响其他电池性能。同时为日常维护中容量、内阻试验提供一个“起点”*的试验平台

4 异常告警功能：蓄电池单体电压、单体内阻等参数超过阈值告警。

5  数据分析和报表功能：配备强大的上位机监控分析软件，通过对监测和检测数据进行系统分析，绘制总电压、单体电压、充放电电流曲线图，容量柱状图，可对蓄电池组健康性能和放电能力进行分析，准确甄别落后电池。可手动或自动生成各类符合客户要求数据报表。采用上位机实时监测的还可每月自动生成WORD板本的“监测和维护月报表”并自动存入用户的文件夹中。

6  数据传输和组网功能：设备具有LAN(以太网)、RS485数据传输接口实现远程联网监控。         

三、产品特点

1  模块化架构设计，每个本地主机可监控2组，每组12V※18节电池数据，每组电池中每个模块负责4节电池的数据采集，系统可对任何电压等级的阀控式铅酸电池或磷酸铁锂电池组进行在线监测和维护，模块化解决方案配置更加灵活，安装更加方便快捷。

2  采集维护模块配有拨码器无需固定编号，可自由调换，安装维护方便快捷。

3 显示与指示：采用4.3寸彩色触摸液晶屏，屏幕液晶直观显示蓄电池运行状态、自动维护状态、设备存储状态及各项运行参数和告警记录。面板具有电源、设备故障、越限报警指示灯。

4  参数设置：设备具有就地和远方对系统基本数据的重新设置、更改、删除功能。可就地进行参数设置或远程调阅和配置装置参数。

5 方式：现场声光告警（可消音）、上位机及监控端告警。

6  系统可扩展强，如后续添加蓄电池组监测均可方便加入统一管理。

7  供电方式：交流、直流、交直流供电可选。

8 安全隔离：装置和电池间所有连线都必需采用保险线；

9 可根据客户现场情况，灵活选择有线方式或无线方式进行组网和传输数据。

四、产品组成：

1、蓄电池整组参数采集模块HDBM5300

   HDBM5300蓄电池整组参数采集模块可完成对电池组电压、组电池充放电电流进行在线监测。每个模块可监测1组电池。

参数指标

2、均衡内阻测试模块 HDBM5300

HDBM5300蓄电池均衡内阻测试模块是可完成单体电池电压、单体电池内阻、对蓄电池组进行自动均衡电压维护。

模块功能：

1在线监测功能：实时监测的蓄电池组的：单体电压、单体电池内阻、电压均衡度；

2 在线内阻检测功能：在线检测每节蓄电池内阻，蓄电池在线监测系统采用直流内阻在线测试技术，特征点高速捕捉，多重保护及自检功能。因此*有效地解决了“在线、安全、准确”测得蓄电池内阻的技术难题。测试过程无须将充电机与蓄电池组断开，不影响直流系统正常运行，测试不受充电机纹波及外界环境干扰，数据测量准确、稳定。

3 在线自动均衡维护功能：在蓄电池处于浮充状态时自动巡检各单体电池电压，并针对低于设定浮充电压的电池（长期欠充）进行阶段性补充充电，并对过充电池进行单体放电以解除过充状态；确保电池组浮充时保持电压均衡，使每节电池都始终处于佳活性状态。 能有效防止电池因长期过充而失水或长期欠充而硫化，同时能夯实电池，提高电池能量吸收比，从而提高电池组的备用时间和使用寿命。打破“木桶原理”即使有落后电池存在也不会再影响其他电池性能。同时为日常维护中容量、内阻试验提供一个“起点”*的试验平台。

4每个模块可监测4节12V电池。

参数指标

3、监测主机 HDBM5300

    系统本地主机可对各种数据和报警过程数据进行分类单独存储，有利于数据检索和分析利用，存储空间至少可能存储30天以上监测数据。

    设备具有LAN(以太网)、RS485数据传输接口可上传数据实现远程联网监测。

武汉华顶电力设备有限公司编制

• 电池的放电特性

电池的放电特性：相同容量的电池，放电至相同的截止电压，在以较小的电流放电时，可以放出更多的能量。

　　虽然相同容量的电池单元所含有的能量是一定的，但是电池放电时并不能*的放出电池所有的能量。

　　同一电池单元放电所能放出的能量跟UPS系统设定的电池放电截止电压的高低有关，也和放电电流的大小有关。

二、电池的放电特性

　　电池系统放电的截止电压越低，放出的能量越多，但是可能会对电池造成伤害。

　 对于相同的负载，电池系统的并联电池组数越多或者是电池组的电压越高，电池单元的放电电流就会越小，这样放出的能量就会越多，后备时间就会越长。

例：山特并联冗余6KVA满载下，接一组24AH电池的放电时间约为53分钟，接两组24AH的电池组并联的放电时间约为137分钟。

三、UPS的电池系统

通常UPS所用的电池组都是由电池单元(cell)经过串联或并联得到的. 电池单元串联(电压相加)是为了达到UPS所需的电压，并联(电流相加)是为了增加后备电源供电的时间.(Ex;山特 3C3*32节 ,并联冗余*20节)
每个电池单元的能量（即瓦特数）是一定的。若一个电池系统是由M节电池串联，然后又由N组并联而成的。则此电池系统的能量为；
单节电池的能量*M节*6cell/pcs*N组UPS满载下所耗的功率为：UPS容量（W）/ 整机效率

UPS的满载下放电时间可以计算为：

T= （单节电池的能量*M*6cell/pcs*N）/ UPS容量
(Watt)/整机效率）

四、电池系统的配置

• 在UPS的型号及负载一定的情况下，UPS的后备时间与电池单元容量（通常用AH表示）和电池的节数有关。
• 对于某一种UPS来讲，电池系统的电压一般是固定的，则单个电池组的电池节数就是固定的。用户若想得到更长的后备时间则需要更大能量的电池系统，就需要使用更大容量的电池单元，或者是使用更多组数的电池组并联。

例：对于山特并联冗余 6KVA UPS，其规定的电池电压为240V，电池节数为20节。用户若想得到更长的后备时间，则需要将电池容量变大（比如由24AH换为38AH），或者用两组（20节*2）或者更多的电池组并联。

UPS的满载下放电时间计算为：

T=（单节电池的能量*M*N）/（UPS容量(W)/整机效率）*k注:单节电池的能量*M*N(M节*6cell/节*N组数)

例:客户需求山特 60KS-UPS+电池65Ah一组可供电时间?

Ex1:65Ah*32*6cells/60kva*0.8/92%=0.283Hr*60m = 17 分钟
Ex2:192X(Ah)/(60Kva*0.8/92%)= 0,25Hr(15/60）
So: X= 67.93Ah

* 其中，k 为电池的放电特性系数，其值≤ 1许昌市蓄电池在线监测系统选型，特定电池的放电电流越大或放电终止设定电压越高则 k值越小。

由上可知，因不同UPS的整机效率相差很小，所以对于相同容量的UPS来说后备时间（电池放电时间）*取决于所配置的电池的总容量，电池总容量越大则后备时间越长。

• 许昌市蓄电池在线监测系统选型
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