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常州市健步智能电气科技有限公司
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蓄电池组在线监测管理系统第1章产品概述6000A蓄电池在线监测管理系统是中山康宝特电力科技有限公司专门为UPS电源、直流电源、通信电源蓄电池组而设计的集中式管理产品
蓄电池组在线监测管理系统
6000A蓄电池在线监测管理系统是中山康宝特电力科技有限公司专门为UPS电源、直流电源、通信电源蓄电池组而设计的集中式管理产品。该产品具有在线监测功能、在线均衡功能、在线活化功能。
其工作方式是通过在线监测每一节电池的电压、电流、内阻、容量及环境温度的数值情况来判断蓄电池运行过程中各个参数是否处于正常，当蓄电池组一致性变差时, 6000A蓄电池在线监测管理系统会自动启动在线均衡功能对电池进行均衡调节,并能对性能较差的电池进行在线活化，其能有效的防止蓄电池组过充电或欠充电，使蓄电池组性能一致的运行在状态，提高电池组后备时间及运行寿命，及时发现落后电池并进行维护，极大的减少了人力、物力等维护成本，提高电池使用的安全性，降低事故率，有效的进行节能减排，为使用单位创造很好的经济效益和社会效益。
1.1 系统架构
1.2 应用范围
主要用于电力操作电源、通信电源、不间断电源（UPS）、太阳能发电电源等场合。
具体领域有：
n 电力系统：变电站、火力发电厂、水力发电厂、核电厂、太阳能发电、风力发电厂等。
n 通讯系统：中国移动、中国联通、中国电信、通、铁通等。
n 专网系统：国防通信、通信、边防海关等。
n 工矿企业：石化、冶金、电气化铁路、大型工厂等。
n UPS系统：金融证券、邮电通信、、能源化工、交通运输等。
第2章 安装与接线
n 海拔5000m及以下。
n 用于户内，周围空气温度不高于50℃，不低于-25℃。
n 环境温度范围的极限值为-40℃和+80℃。在运输、贮存条件下，不施加激励量的产品应能耐受此范围的温度而不出现不可逆变化的损坏。
n 空气相对湿度不超过95%。
n 运行地点无强烈振动和冲击，无腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体，无严重尘埃、无导电微粒和爆炸危险介质，无强电磁场干扰。
n 安装垂直倾斜度不超过5度。
n 使用条件与上述不符时，由用户与本公司协商解决。
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尺寸：483*178*300mm（宽*高*深） |
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电源端口
说明：标注部分为工作电源输入口，带工作电源开关及保险管。
■
采集端口
说明：标注部分为蓄电池电压采集端口，上面有丝印号，与蓄电池组对应的电池端相连接，采集蓄电池的数据。
■
测量开关
说明：此开关为内阻测试开关，启动内阻测试功能时需在导通状态。
■
通信端口
说明：此端口为RS485接口，与上位机通信用。
■ 电流采集端口
说明：此端口为电流传感器霍尔信号采集端口。
■ 环境温度采集端口
说明：此端口为环境温度采集接口。
■
DO输出端口
说明：此端口为外信号输入干接点。
2.3主要功能
1、在线检测蓄电池组和单体电池的电压
2、在线检测蓄电池组和单体电池的内阻
3、在线测量蓄电池组和单体电池的容量
4、在线测量蓄电池组和单体电池的电动势
5、检测蓄电池组充放电电流
6、具备蓄电池组环境温度测量
7、具备蓄电池电压运欠压告警
8、主动电池组均衡控制，可对单体电池进行独立的充放电调节
9、对单体性能较差的电池进行在线活化
10、具备蓄电池组放电容量核对相关数据监测管理
11、提供放电过程中电池的整组电压和单体电压的曲线显示
12、具备相关历史数据保存和数据曲线信息显示功能
13、可通过RS485或网络口与上位机通讯
额定工作电压：AC/DC110V-230V，可按技术定制工作电压
可管理蓄电池数量：2-108只，可扩展
可均衡蓄电池额定容量：20-4000AH
可均衡蓄电池单体电压：2V、4V、6V、12V
蓄电池单体电压测量精度：≤±0.2%
蓄电池组电压测量精度：≤±0.1%
蓄电池电动势在线检测精度：≤±5%
蓄电池容量在线测量精度：≤5%
蓄电池内阻在线测量精度：≤5%
蓄电池极板硫化在线活化率：>90%
蓄电池组不均衡度：≤0.5%
通信接口：LAN、RS485
保护：电源回路带保险丝设计
平均时间：正常运行环境下，不少于100000h
噪音：<40dB
■ 工具仪表说明：
序号 | 设备名称 | 规格要求 | 备注 |
1 | 数字钳形表 | 测量范围DC 0～200A | |
2 | 冷压端子压线钳 | 线径2-16平方 | |
3 | 剥线钳 | ||
4 | 水晶头压线钳 | LAN以太网 | |
5 | 斜口钳 | ||
6 | 力矩板手 | ||
7 | 大“十"字螺丝刀 | ||
8 | 小“一"字螺丝刀 | ||
9 | 冲击钻 | Ø6-10 | |
10 | 手电钻 | Ø3-6，配大“十"字螺丝批头 | |
11 | 美工刀 | ||
12 | 卷尺 | 5米 | |
13 | 记号笔 | ||
14 | 防护手套 | ||
15 | 活动板手 | ||
16 | 万用表 | ||
17 | 绝缘手套 | ||
18 | 绝缘防护鞋 | ||
19 | 内6角板手 | ||
20 | 管状冷压端子压线钳 | 压管状针式端子，线径0.5-6平方 | |
21 | 角磨机 |
备注：因现场情况差异，部分工具未能在上表中列举或列举的可能使用不上，请现场安装人员和技术工程师根据实际情况准备。
■ 设备安装调试：
采集线端子安装位置
说明：采集线接线端子安装在4编号处。
松开蓄电池所有正极及蓄电池组总负极螺丝，然后把保险装置安装在蓄电池极柱中并固定好，线耳端子位置在蓄电池组总连接铜排（线耳）与螺丝垫片的中间处。
蓄电池排序从蓄电池的总负开始为节蓄电池，往总正方向排序，如下图所示：
注意安装顺序：先安装每一层内蓄电池保险装置，然后安装层间连接线，总正负端及中心端等到最后接测量线时再一起固定。
采集线安装
从设备采集端子处引接采集线沿线路到对应蓄电池号极柱处，并用扎带固定好；引线时要注意设备端子丝印、号码管、蓄电池号一一对应，如：“-1"对应总负,“+1"对应第1节正极, “+2"对应第2节正极……；
把设备端采集线压好冷压针端子，按序号与设备上的丝印一一对应，并紧固到凤凰端子上，整理扎好后拔出凤凰端子，然后再压蓄电池端采集线尼龙插销（公接头）对接头，注意号码管与蓄电池排列序号一一对应，压好后与对应电池序号保护装置连插好。
霍尔安装
把霍尔穿在蓄电池组总正“+"线中，霍尔方向与蓄电池充电电流方向一致；然后从设备端引霍尔信号线到霍尔处，并接好。
注意：设备端子与霍尔端子的电压、信号线排序是否对应，接错会烧坏霍尔传感器。
接线检查
■ 用万用表检测采集端子的电压是否有错位的情况，电压是否都已到凤凰端子处。
■ 检查霍尔位置、采集线连接是否正确。
■ 检查工作电源是否正确。
■ 检查环境温度探头是否接好。
■ 检查地线是否良好。
■ 检查与设备相关联的周边是否有异常。
确定电源开关与测量开关在关闭状态，用表检测工作电源是否存在知路异常，没问题后再接通工作电源。
开机顺序：先开电源开关，等设备启动后再合上测量开关；
关机顺序：先关测量开关，再断电源开关。
开机启动正常后，开始对设备进行调试：
2.6.1参数设置
参数设置界面：
进入方法：点综合设置→输入密码→1116→进入参数设置界面进行参数配置。
通讯地址1 | 上位机通信地址，1～254 |
波特率1 | 通信波特率 |
通讯地址2 | 上位机通信地址，1～254 |
波特率2 | 通信波特率 |
电池规格 | 电池标称电压 |
电池容量 | 电池标称容量 |
电池数量 | 监控一组电池数量 |
电池基准内阻 | 电池标称内阻值 |
单体电压下限 | 2V下限1.8V，按电压比例增加 |
单体电压上限 | 2V上限2.5V，按电压比例增加 |
内阻上限 | 内阻上限告警设置，建议标准值的2倍 |
温度上限 | 温度超温越上限告警设置 |
充电电流上限 | 蓄电池组充电电流越上限告警设置 |
电池组电压上限 | 蓄电池组电压越上限告警值设置 |
电池组电压下限 | 蓄电池组电压越下限告警值设置 |
电池组压差告警 | 单体电压和与总电压采集差告警 |
SOC下限 | 蓄电池组剩余容量下限告警设置（%） |
SOH下限 | 蓄电池组健康度下限告警设置（%） |
测量启动电流 | 启动自动测内阻电流条件（默认0.02C） |
组电压取值模式 | 总电压采集模式选择（默认单体电压和） |
均衡控制 | 均衡模式选择，自动或手动 |
均衡度值 | 均衡启动条件，大于此值时自动均衡 |
均衡时间 | 每次均衡单节周期（默认100秒） |
内阻测量模式 | 测内阻模式选择，自动或手动 |
内阻测量周期 | 自动测内阻间隔时间（默认一天一次） |
喇叭设置 | 告警蜂鸣器打开或关闭 |
日期 | 日期设置，长按3秒设置再按确定保存 |
时间 | 时间设置，长按3秒设置再按确定保存 |
主板版本号 | 设备软件版本号 |
显屏版本号 | 显示软件版本号 |
参数配置完之后，检查测量值与显示值是否正常，正常后通过高级设置界对蓄电池组进行内阻测量。
进入方法：*入参数设置→点击高级设置→1617→进入高级设置界面进行手动内阻测量；
测量完成后观察内阻值是否正常，同时对跨层线内阻进行修正。
此功能为专业功能界面，用户可通过此界面手动测内阻，及对单体蓄电池进行手动均衡、活化。
注意：如发现测量值与显示值出现偏差，请与我司工程技术人员联系，远程指导校正。
设置好参数，校正好系数后，按以下表格对数据系数及功能实验进行验证并填写。
工程调试记录表：
2.6.4数据界面查询
主界面
单体电压显示界面
单体内阻显示界面
单体SOC显示界面
单体SOH显示界面
实时告警及历史告警显示界面
历史曲线显示界面
第3章 通信规约
3.1总则
l 本规则适用RS485通信。本规约为轮询方式的应答式规约，允许一个主站对应32个从站。
l 主站将初始化和控制所有在RS485 通信回路上传递的信息。
l 任何情况从站只能响应主站一个请求。
l 采用异步通讯方式，8位数据位，1位起始位，1位停止位，一帧最多可含255个字节。
l 采用CRC-16校验，校验码为一个字。
l 上、下行命令由地址域（1个字节）、功能码（1个字节）、数据（多个字）和CRC-16校验码（1个字）组成。
l 均采用高字节在前、低字节在后、高位字在前、低位字在后的原则（校验码除外）。
l 所有值采用整数化的小数传送（采用16位方式）。
3.2功能码
功能码 | 描述 |
03H | 读寄存器（读定值和实时数据） |
10H | 写寄存器（修改定值，遥控继电器等） |
3.3帧格式
从站地址 | 功能码 | 寄存器起始地 | 长度（寄存器数） | 数据域（无） | 校验码 |
1～247 | 03或10H | ------ | ------ | 一个或多个字 | CRC-16 |
● 长度为所有数据域的字节数
● 校验码为除校验域的所有字节的CRC-16校验码，发生器多项式为（X16+X15+X2+1）
● 从站地址为00时为广播方式
3.4 Modbus通信协议表
地址 | 参数 | 单位 | 说明 | 备注 |
0x00 | 均衡调节启动 | |||
0x01 | 有电池在活化 | |||
0x02 | 设备运行正常 | |||
0x03 | 有告警 | |||
0x04 | 电池组电流 | 0.1A | ||
0x05 | 均衡电池号 | 1～108 | ||
0x08 | 电池状态 | 1：均充 | ||
0x09 | 继电器异常报警 | 0：正常 | ||
。。。 | ||||
0X1F | 备用 | |||
0X20 | 电池电压过高 | |||
0X21 | 电池电压过低 | |||
0X22 | 电池内阻过高 | |||
0X23 | 电池容量偏低 | |||
0X24 | 装置内部故障 | |||
0X25 | 备用 | |||
0X3F | 备用 | |||
0X80 | 单节电压 | （128节） | ||
0XFF | 单节电压 | |||
0X100 | 单节内阻 | 0.001mΩ | ||
0X17F | 单节内阻 | |||
0X180 | 单节容量SOC | 1% | ||
0X1FF | 单节容量 | |||
0X200 | 单节电动势 | （128节） | ||
0X27F | 单节电动势 | |||
0x280 | 单体电池健康度SOH | 1% | ||
~ | 。。。 | |||
0X2ff | 单体电池健康度SOH | |||
0x300 | 电池整组电压历史值 | 0.1V | ||
~ | ||||
0XC5F | ||||
0xc60 | 电池组均衡度历史值 | |||
~ | ||||
0X15BF | ||||
0x15C0 | 蓄电池组电压 | 0.1V | ||
0x15C1 | 蓄电池组內阻 | 0.1mΩ | ||
0x15C2 | 蓄电池组电动势 | 0.1V | ||
0x15C3 | 蓄电池组容量SOC | 1% | ||
0x15C4 | 蓄电池组健康度SOH | |||
0x15C5 | 环境温度 | 0.1℃ | ||
0x15C6 | 蓄电池组均衡度 | 0.1 | % | |
0x15C7 | 电池组电压历史值的指针 | 0-2399 | ||
0x15C8 | 历史数据环形缓冲区已满标志 | 0，1 | 0:环形缓冲区未满 | |
0x15C9 | 事件记录指针 | 0-249 | ||
0x15CA | 事件记录缓冲区已满 | 0，1 | 0:环形缓冲区未满 | |
0x15CB | 内部事件记录指针 | 0-249 | ||
0x15CC | 内部事件记录缓冲区已满 | 0，1 | 0:环形缓冲区未满 |
问题 | 可能原因 | 可能解决方法 |
合上电源开关后设备运行灯不亮 | 电源未能加入到设备上 | 1、检查设备电源端子上是否加入了正确的工作电压； 2、检测电源座内保险是否损坏。 |
上位机不能与设备通讯 | 设备通讯地址不正确 | 检查设备地址是否与定义一致 |
设备通讯速率不正确 | 检查设备通讯速率是否与定义一致 | |
通讯链路受到干扰 | 检查RS485通讯屏蔽层是否良好接地 | |
通讯线路中断 | 检查通讯电缆是否断开 | |
SOC | 电池特征参数有误 | 电压等级，截止电压，恢复电压，浮充电流是否设置是否有误 |
SOH | 电池特征参数有误 | 电池内阻基准值设置是否有误 |
环境温度负25度 | 温度探头异常 | 检查温度探头是否装好或损坏 |
内阻为0 | 内阻无数据 | 检查是否有设备重启记录，重启后内阻为0，或手动或需等自动测内阻后正常。 |
项目 | 测试条件 |
绝缘电阻 | 测试电压1000V，绝缘电阻>10MΩ |
介质强度 | 测试电压AC 2.5kV，测试时间1分钟，漏电流小于5mA |
冲击耐压 | 1.2/50us标准雷击波，测试电压5kV，正负各3次 |
浪涌抗扰度 | GB/T17626.5-2008(IEC61000-4-5:2005) Ⅲ |
静电放电抗扰度 | GB/T17626.2-2006(IEC61000-4-2:2001) Ⅲ |
电快速瞬变脉冲群抗扰度 | GB/T17626.4-2008(IEC61000-4-4:1998) Ⅲ |
使用防潮、防尘、抗机械撞击的全封闭包装箱单独包装。
设备在运输途中严禁剧烈撞击、振动和倒置。
设备应存放在干燥、通风良好、无尘埃和金属粉末的场所，并有防雨、防潮和防日晒措施。
l 提供的产品符合现行国家标准或行业标准的有关规定及招标文件的有关要求，并且在设计、性能、技术和材料方面都是全新的、技术*的、在规定条件下能够可靠投入运行的。
l 本产品于2007年取得国家，生产过程严格TQC管理，选用原厂封装芯片，器件，精密加工，制造可靠产品。
l 产品保修期：整机一年。
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