UPS蓄電池監控新技術

UPS蓄電池監控新技術
臺灣群菱BCSU-240C蓄電池監控
在UPS蓄電池在線監測日常維護工作中的成功應用
產品：BCSU-240C  UPS蓄電池在線監控
用戶：福建省電力公司
應用：2組240節2V蓄電池在線監控，2組210節2V蓄電池在線監控
一、UPS蓄電池維護的重要性
UPS電源是許多行業的動力保證，保證了供電的連續性，保證了供電系統的安全性，UPS電源時刻發揮著重要的安全保障作用，蓄電池是UPS重要組成部分，蓄電池作為動力提供的最后保障，無疑是UPS電源中的最后一道保險，其質量的好壞直接關系到UPS是否正常工作。根據調查統計，UPS電源無法正常供電所引發的事故分析發現，其中有50％以上事故是由于蓄電池故障引發的，蓄電池是UPS電源事故發生率居高不下的一個環節，由此可見提高蓄電池運行安全可靠的必要性和迫切性。
UPS蓄電池普遍缺乏正確的日常維護和準確的檢測手段，這為以后UPS正常供電埋下了重大安全隱患，有部分用戶通常是等到事故發生，才知道是UPS電池出現故障無法正常供電了。如何提高UPS電源中蓄電池監測管理手段和水平，降低或杜絕蓄電池事故發生率，無疑對于用戶具有很高的經濟價值。提高UPS蓄電池運行的安全可靠性，是目前困擾用戶普遍存在的難題。
二、UPS蓄電池維護現狀及安全隱患
1、蓄電池壽命無法達到設計要求，在實際應用中，蓄電池往往在使用1年后就開始出現劣化，使用超過3年的蓄電池劣化程度非常嚴重，幾乎很少能夠達到標稱容量。這其中存在兩個方面的問題，其一，蓄電池廠家對于蓄電池的使用壽命年限是在較為理想的狀態下預測的；其二，在使用中對于蓄電池的管理以及維護，沒有有效的進行，造成蓄電池在劣化早期，沒有及時發現落后電池，致使劣化積累、加劇，容量累積虧損導致蓄電池過早報廢。
2、對于蓄電池的充放電缺乏記錄及監控，蓄電池運行情況不明。
3、由于沒有良好的手段以及管理，蓄電池的使用者對于蓄電池運行情況缺乏足夠的了解，特別是對于蓄電池歷史數據的整理以及分析。而這些數據的整理與分析需要較強的專業知識。
4、對于蓄電池性能狀況不明，特別是UPS蓄電池是否具備瞬間大電流供電能力不了解？
5、對于蓄電池性能狀況，如蓄電池的電壓均衡性、當前容量，無法清楚實時了解。
6、缺乏溫度補償及環境溫度的監測。
7、UPS蓄電池缺乏檢測手段和維護儀表，重視程度不足。
8、目前有相當多蓄電池的維護人員，受到誤導，認為“免維護”就是不需維護。認為采用三年到期就更換電池的措施能一勞永逸解決并代替維護檢測。
三、成功應用案例：
使用部門一：福建電力公司調度通信中心機房
地點：福建電力新大樓28層
UPS：愛克賽PW9315 工頻200KVA
蓄電池：2組210節2V  1000AH荷貝克電池
監控：臺灣群菱BCSU-240C蓄電池在線監控2臺
  使用部門二：福建電力公司科技信息中心機房
地點：福建電力新大樓5層
UPS：愛克賽PW9390  高頻160KVA
蓄電池：2組240節2V  600AH荷貝克電池
監控：臺灣群菱BCSU-240C蓄電池在線監控2臺
四、BCSU-240C系列蓄電池監測管理系統的功能
（一）主機的主要功能
1、主機帶有LCD顯示屏，能實時現場查看各項監控數據，方便現場的管理。
2、主機帶有輸入控制鍵盤，能直接在主機輸入參數設定，能查看數據
3、主機實時顯示電池的：總電壓、總電流、每節電池的電壓、 溫度、最高4節單體電壓、最低4節單體電池、電池的工作狀態等信息。
4、多種異常報警功能：總電壓異常、電流異常、溫度異常、單體電壓異常、內阻異常、模塊通訊異常、浮充電壓異常等報警。
5、自動識別電池組的工作狀態，顯示電池處于：浮充、放電、均充等狀態。
6、充放電過程數據存儲記錄功能：能自動記錄8次10小時以上的電池充放電數據。
7、內阻測試及數據記錄：只要電池處于放電狀態，立即測試每節電池的內阻數據。
8、記錄并存儲蓄電池在運行過程中發生的異常事件上， 能查詢30次歷史報警和實時報警功能。
9、及時發現落后電池，提前預報蓄電池失效趨勢。
10、主機帶有USB數據轉存接口，方便現場讀取數據。
11、告警輸入輸出功能。
12、配合充放電儀進行電池放電活化功能。
13、帶有RS232、RS485、RJ45通訊端口。
14、主機電源：交流220V 或者直流48V
15、單體電池采集，使用模塊化設計，每個模塊能監測24節電池，儀表能監測240節。
16、主機和模塊之間連接使用網線。
（二）后臺軟件的主要功能
1、實時顯示電池的：總電壓、總電流、每節電池的電壓、溫度、最高4節單體電壓、最低4節單體電池、電池的工作狀態等信息。
2、顯示：總電壓曲線、電流曲線、單體電池曲線、特性比較圖、電壓條形圖、溫度曲線圖、容量分析表、內阻分析表、數據表格。
3、內阻分析功能：當電池放電時自動測試每節單體電池內阻值。
4、通過剩余容量等參數，及時反映蓄電池健康狀態。
5、多種異常報警功能：總電壓異常、電流異常、溫度異常、單體電壓異常、模塊通訊異常、浮充電壓異常等報警。
6、對主機進行參數設定功能。
7、異常報警查詢功能 。
8、讀取歷史放電數據功能。
9、自動生成并打印蓄電池充放電報告功能。
10、自動分析電池的容量，并對落后提出處理建議。
12、遠程登陸功能。
五、BCSU-240連接方式簡圖：
六、BCSU-240主要電氣技術指標
產品型號 BCSU-240C BCSU-120C
應用范圍 UPS 蓄電池組 變電站/發電廠220V蓄電池組
適用場合 固定式，在線監控 固定式、在線監控
采集方式 有線采集單體電壓 有線采集單體電壓
充放電曲線記錄功能 記錄并存儲 記錄并存儲
剩余容量分析功能 有 有
內阻測量功能 可選配，訂貨時指定 可選配，訂貨前指定
后臺分析軟件 中文簡體/繁體/英文版可選 中文簡體/繁體/英文版可選
測量電池組數 同時監測一組，240節/組 同時監測一組，120節/組
模塊連接功能 有，24節/模塊，共10個模塊 有，24節/模塊，共5個模塊
主機電源要求 AC：220V±15%，可選配直流供電 AC：220V±15%，可選配直流供電
RS485傳輸 有源傳輸距離2000米，電源AC220V 有源傳輸距離2000米，電源AC220V
Rj45接口功能 有 有
電流測量界面 A. 測量范圍：0~300AB. 分辨率：0.1AC.  精度：±1% A. 測量范圍：0~300AB. 分辨率：0.1AC.  精度：±1%
總電壓測量界面 A. 基本測量范圍：0~600VB. 分辨率：0.1VC. 精度：±1.0%D. 輸入阻抗:1MΩ以上E. 耐壓：1000V（高壓型） A. 測量范圍：0~600VB. 分辨率：0.1VC. 精度：±1.0V%D. 輸入阻抗:1MΩ以上E. 耐壓：1000V（高壓型）
單體電壓測量界面 A. 基本單位：240路/組B. 測量范圍：0~4VC. 分辨率：±1mvD. 精度：±10mvE. 輸入阻抗:1MΩ以上F. 耐壓：1000V A. 測試路組：120路/組B. 測量范圍：0~16VC. 分辨率：±10mvD. 精度：±20mvE. 輸入阻抗:1MΩ以上F. 耐壓：1000V
環境要求 溫度：5~50℃濕度：10%~90%
通信速率 RS-232:300bps~19200bps可調RS-485: 300bps~19200bps可調
報警功能 異常參數的聲音報警以及報警輸出節點。提供開放的通訊協議，以及RS323和RS485串口。
顯示屏 背光式液晶顯示屏，可直接在主機上查看蓄電池各技術參數
外觀尺寸(cm) L× W × H 34 × 24 × 11
主機功耗 測量工作時小于20W，待機狀態時小于10W
重量 4kg
七、BCSU系列蓄電池監測管理系統的構成
系統結構如圖2-1所示：
圖5-1   系統結構圖
如圖2-1所示,監測主機利用電流傳感器 及其放大通道采集電池組電流；利用溫度傳感器及其放大通道用于采集環境溫度。由計算機控制電流激勵波形，采用數字信號處理技術解決在測量抗干擾問題。有效去除充電機和用電負載對儀表主機測量的影響。對單電池電壓、溫度進行采樣，精度軟件標定，可控均衡放電。用于數據傳輸、數據處理及人機界面控制，具有漢字顯示面板、操作鍵盤、測量模塊控制口、RS-232/RS-485（或RJ45）接口、聲光報警及報警輸出控制接點。實時顯示電池測量數據，智能化數據分析，電池出現異常時及時報警。通過PC監測軟件聯機可實現遠程管理和集中監控，更可與其它動力環境集中監控系統快速連接。
八、BCSU-240C系列蓄電池監測管理系統系統安全特性
BCSU-240C系列蓄電池在線監測管理系統在設計上充分考慮了各類使用場合及各類意外事故對系統本身及同系統配套使用的各類設備沖擊，采用了多種抗沖擊、高容錯的手段，完全采用高性能的元器件，使得系統具有很高的安全特性。
BCSU-240C UPS系列蓄電池在線監測管理系統具有自檢功能。
BCSU-240C  UPS系列蓄電池在線監測管理系統具有很好的獨立運行能力，不受用戶系統的工作狀況影響，也不影響用戶系統的工作狀態。
1、系統容錯性
儀表對充電系統和工作回路也無任何干擾，模塊同蓄電池的連接部分均有防過流保險（1A），避免連接導線自身短路   或模塊的故障對蓄電池的造成傷害。
檢測模塊各檢測通道均采用高阻抗輸入方式，檢測回路的電流小于微安級，對蓄電池無任何不良影響。
模塊同蓄電池的連接采用單線連接方式，連接端都安裝過電流保險（0.5A），避免連接導線自身短路或模塊的故障對蓄電池的造成傷害。
BCSU-240C系列蓄電池在線監測管理系統采用小功率元器件設計，系統工作功耗低，對用戶供電系統要求不高，不影響用戶供電線路。
系統完全獨立于用戶設備工作。
2、具有防過壓過流高頻磁場干擾特性
BCSU-240C系列蓄電池在線監測管理系統采用先進的電源變換技術，工作電壓范圍寬，防過流過壓能力強，系統設計有防浪涌電路，可在高頻強磁場工作環境下正常運行。
3、電磁兼容性
BCSU-240C系列蓄電池在線監測管理系統在電路設計及結構設計上充分考慮電磁兼容的特性，電磁輻射量小于國家標準。
    系統采用金屬外殼，具有很好的屏蔽效果。系統本身對外界無任何電磁干擾。
4、在線可維護特性
BCSU-240C系列蓄電池在線監測管理系統采用模塊化設計，模塊獨立性良好，在線維護性強，在線維護不影響用戶系統的正常工作。
5、阻燃性
BCSU-240C系列蓄電池在線監測管理系統采用阻燃特性良好的元器件，系統本身的短路過流等原因造成的故障不會引起明火燃燒。
6、防爆性
BCSU-240C系列蓄電池在線監測管理系統采用電子式繼電器，無通道切換火花，無產生明火接觸連接器件，可用于高防爆要求的石油化工等行業。
九、BCSU蓄電池在線監控部分用戶：福建省電力公司新大樓、廈門電信公司IDC數據機房、燕山石化集團聚丙烯分廠、燕山石化集團煉油廠、中國民航空中交通管理局、蘭州中川機場、華能電廠山東德州分公司。
十、免費服務：  任何標準型儀表都可以為終端用戶提供免費試用免費測試服務，根據用戶特殊現場需要我們免費提供量身定造設計服務，免費提供以下詳細資料：
1、 UPS/EPS蓄電池監控解決方案
2、 發電廠/變電站220V蓄電池監控解決方案
3、 通信48V蓄電池監控解決方案
4、 鎳鎘蓄電池性能在線監控解決方案
歡迎您來電索取詳細技術資料，希望我們所有的努力能為您的蓄電池維護工作提供幫助！
維護觀念一：
在UPS行業中，通常將蓄電池比喻為不間斷供電系統的心臟，各用戶要從確保運行質量，生產安全和財產安全的角度來重視蓄電池的維護工作……有了這個觀念，購置蓄電池維護儀表不再是消費性的開支，而是一種對安全的長期投資。
維護觀念二：
只要所購置的蓄電池在線監測維護儀表能夠幫助找到一個故障隱患，避免一次供電中斷事故的發生，挽回一次系統中斷的嚴重損失及巨大影響，那么所有購置儀表的前期投資及成本都會在瞬間得到收回……
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