CN104375095A - 蓄电池在线专家分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统领域，具体为蓄电池在线专家分析系统，包括以下模块：放电模块，对蓄电池组进行恒流放电；电压采集模块，用于测量蓄电池组电压、蓄电池单体电压和充电机电压；电流采集模块，用于测量蓄电池组电流和充电机电流；温度采集模块，用于测量蓄电池组温度和蓄电池柜内温度；通信模块，用于传输无线或有限通信数据；存储模块，用于实时存储电压、电流、温度测量数据值；数据处理模块，与放电模块连接，控制放电模块的放电电流，并用于处理电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块的信号。实现蓄电池实时运行的检测和分析功能，是保证蓄电池组安全稳定运行的重要设备。

Description

蓄电池在线专家分析系统

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体为蓄电池在线专家分析系统。

背景技术

阀控蓄电池由于特殊的阀控式密封结构，使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况，其“免维护”的这一优点，已经成为电池运行管理中的缺点和难点。在提高电池性能，减少维护工作量的同时，如何快捷有效地检测出早期失效电池并预测蓄电池性能变化趋势，是电力设备维护的需要解决的重要问题。目前蓄电池在线监控系统通常由远程工作站通过RS485通讯方式分别与蓄电池在线监测单元蓄电池远程核对性放电单元发送控制信息或传输数据，客户终端机通过以太网对监控系统进行控制或数据传输。但目前的系统均缺乏对现场蓄电池进行分析的功能，缺乏为用户提供可靠的电池健康状态的准确信息。

发明内容

本发明重点在于解决对蓄电池的在线运行检测，并分析检测数据，预测蓄电池性能变化趋势，提供可靠的电池健康状态的准确信息。

本发明的设计方案如下：蓄电池在线专家分析系统，包括以下模块：放电模块，对蓄电池组进行恒流放电，通过在蓄电池组两端加上一定PTC负载进行放电，测量出蓄电池容量；电压采集模块，用于测量蓄电池组电压、蓄电池单体电压和充电机电压；电流采集模块，用于测量蓄电池组电流和充电机电流；温度采集模块，用于测量蓄电池组温度和蓄电池柜内温度；通信模块，用于传输无线或有限通信数据；存储模块，用于实时存储电压、电流、温度测量数据值；数据处理模块，与放电模块连接，控制放电模块的放电电流，并用于处理电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块的信号，分别与电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块和通信模块连接。数据处理模块采用DSP+ARM9的信号监测和分析硬件平台。

它还包括显示模块，与数据处理模块连接，显示测量结果信号。它还包括报警模块，与数据处理模块连接，发出报警提示。

所述的通信模块包括以太网通信模块、RS232/485通信模块、USB通信模块和无线通信模块，传输数据到远程监控端。

蓄电池在线专家分析系统，实现充电机稳流、稳压精度、纹波系数在线监测功能；实现实时显示功能，客户端主界面显示电池组实时电压、电流、状态和所有单体电池实时电压，及电池组电压曲线图、单体电池电压柱形图。可选择不同时间段电池组电压、电流、温度、容量、单体电池电压、内阻历史数据进行比较。可显示某一时刻测量的所有电池内阻电压、温度，对任一节电池在不同时刻内阻数据分析，了解其变化趋势。本系统，通过测量现场大量数据，并对数据进行大量融合，得出蓄电池当前的健康状况以及未来可能的发展趋势。

在实时监控过程中，当蓄电池组或单体电池电压高于上限值或低于下限值，电池柜内温度高于设置上限值，蓄电池组或单体电池电压波动值超过设置值，电流突变值超过设置值，进行声音报警并在远程监控端弹出警告窗口。

蓄电池在线专家分析系统通过监测蓄电池组、充电机、蓄电池工作环境的关键的参数来自动分析蓄电池组存在的问题，并提出维护建议，实现蓄电池实时运行的检测和分析功能，是保证蓄电池组安全稳定运行的重要设备。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1所示，蓄电池在线专家分析系统，以DSP+ARM9嵌入式硬件平台为数据处理核心，连接蓄电池组，放电模块，电压采集模块，电流采集模块，温度采集模块，通信模块，显示模块和存储模块，控制放电模块的放电电流，并用于处理电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块的信号，控制通信连接，数据显示和报警功能。

放电模块，对蓄电池组进行恒流放电，通过在蓄电池组两端加上一定PTC负载进行放电，测量出蓄电池容量。放电是通过多路IGBT控制对应多条PTC负载，控制PWM1不同的脉宽可放不同大小的电流，放电电流0～200A连续可调。

电压采集模块，用于测量蓄电池组电压、蓄电池单体电压和充电机电压；电流采集模块，用于测量蓄电池组电流和充电机电电流。温度采集模块，用于测量蓄电池组温度和蓄电池柜内温度。

存储模块，设置有SD卡存储器，用于实时存储电压、电流、温度测量数据值，便于对多时段数据进行分析处理，线性显示蓄电池的不同时段工作状态。

通信模块，用于传输无线或有限通信数据，设置有RS232/RS485串口通信接口，可以用于多台设备、主从机通信，设置有以太网通信接口，可用于远程传输数据到监控端或上传到网络服务器中；设置有USB接口，可以读取拷贝存储的数据。

放蓄电池在线专家分析系统，测量并显示充电机参数，实现充电机稳流、稳压精度、纹波系数在线监测功能；通过测量蓄电池工作现场大量数据，蓄电池组的电压、电流，单体蓄电池的电压、电流和温度等工作参数，并对数据进行大量融合，经过计算分析，得出蓄电池当前的健康状况以及未来可能的发展趋势。并通过显示模块显示电池组实时电压、电流、状态和所有单体电池实时电压，及电池组电压曲线图、单体电池电压柱形图等蓄电池运行信息。所有监控数据，还可以通过通信模块传输到远程监控端。

在实时监控过程中，当蓄电池组或单体电池电压高于上限值或低于下限值，电池柜内温度高于设置上限值，蓄电池组或单体电池电压波动值超过设置值，电流突变值超过设置值，进行声音报警并在监控端弹出警告窗口。

Claims (5)

1.蓄电池在线专家分析系统，其特征在于，包括以下模块：

放电模块，对蓄电池组进行恒流放电，通过在蓄电池组两端加上一定PTC负载进行放电，测量出蓄电池容量；

电压采集模块，用于测量蓄电池组电压、蓄电池单体电压和充电机电压；

电流采集模块，用于测量蓄电池组电流和充电机电流；

温度采集模块，用于测量蓄电池组温度和蓄电池柜内温度；

通信模块，用于传输无线或有限通信数据；

存储模块，用于实时存储电压、电流、温度测量数据值；

数据处理模块，与放电模块连接，控制放电模块的放电电流，并用于处理电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块的信号，分别与电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块和通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的蓄电池在线专家分析系统，其特征在于，它还包括显示模块，与数据处理模块连接，显示测量结果信号。

3.根据权利要求1所述的蓄电池在线专家分析系统，其特征在于，它还包括报警模块，与数据处理模块连接，发出报警提示。

4.根据权利要求1所述的蓄电池在线专家分析系统，其特征在于所述的通信模块包括以太网通信模块、RS232/485通信模块、USB通信模块和无线通信模块。

5.根据权利要求1所述的蓄电池在线专家分析系统，其特征在于数据处理模块采用DSP+ARM9的信号监测和分析硬件平台。