通信电源用蓄电池.docx

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通信电源用蓄电池

通信电源用蓄电池

在线诊断与保护支持系统解决方案

哈尔滨维泰斯能源技术

前言

任何行业的进展都在追求经济效益和社会效益，但所有这些都是在平安的前提下实现的。

在通信电源中的蓄电池实际运行中，由于蓄电池故障带来的惨重后果触目皆是：

2003年元月沈阳军区某中心站因通信电源中蓄电池性能严峻下降，造成通信互换机停机45分钟。

由于该通信中心站是军区通信系统的枢纽，因此这次事故在军事上、政治上带来的后果无法估量。

什么缘故采纳免保护蓄电池的场合会显现如此高比例故障？

蓄电池不是免保护的吗？

什么缘故在方才检修后就发生？

什么缘故发生的蓄电池故障会带来超级严峻的后果？

之因此发生这些蓄电池故障，缘故要紧有二：

其一，蓄电池是许多场合中动力电源提供的最后一道保障，是最后的保险（这是蓄电池的核心作用）。

一旦后备蓄电池组发生故障，所有的工作将无法继续，整个系统将陷于瘫痪状态。

因此这是最后的也是最薄弱的环节。

其二，目前关于蓄电池的保护与检测，始终沿用传统的人工手腕，缺乏必要的监测手腕与方式，不但费事费力，也无法做到及时有效地发觉蓄电池运行中的问题，而且蓄电池厂家所谓的“免保护”蓄电池宣传，造成用户的错误明白得。

因此缺乏科学、准确的治理手腕，也致使后备蓄电池存在极大的隐患。

据现场测量和不完全统计，目前国内后备蓄电池50%是在带着隐患工作，因此显现如此高比例的蓄电池问题是正常。

关于决策者而言，平安性是极为重要的。

而关于技术人员，提高设备的智能化、科学化治理水平，是需要迫切解决的问题。

提高蓄电池运行的平安靠得住性，专门是许多无人值守的站点，是目前用户困扰的难题。

如何提高无人值守或少人值守的站点的蓄电池在线诊断与保护支持手腕和水平，降低或杜绝蓄电池事故发生率，提高通信电源平安运行的靠得住性，无疑关于用户具有很高的价值。

结合十年的电池测试体会，和实际的具体要求，专门是针对通信电源的特点，维泰斯能源提出了关于通信电源的蓄电池在线诊断与保护支持系统以实现智能化、网络化为核心的解决方案。

公司概述

哈尔滨维泰斯能源技术，是一家集科、技、贸、系统集成、电源保护和工程安装为一体的高科技企业，公司地处哈尔滨市工程大学产学研基地。

公司聚集了一批连年从事电化学测量、单片机开发、运算机网络、自动化操纵工程、蓄电池保护、销售、安装等方面的技术精英。

连年来以蓄电池智能化与网络化、蓄电池保护、销售安装、售后效劳项目为支柱产业，以电子、操纵、软件开发为先导，以国内市场需要为契机，以“客户为中心”的效劳理念，引进、消化、吸收国内外先进设备和技术，成功应用于电力、金融、中国移动、中国国电等各行业的实际业务，使公司的事业稳步进展。

哈尔滨维泰斯能源技术，要紧承建电力系统各水力、火力发电厂和供变电系统的“蓄电池在线诊断与保护系统”，前后承建了吉林省电力公司的长春、白城、辽源、白山、四平等一次变的直流系统、通信系统中“蓄电池在线诊断与保护支持”项目；四川德阳电信公司所辖220个通信基站的网络化监测；四川华能太平驿发电厂、四川华能映秀湾发电总厂渔子溪水电站、四川芦山电力公司、四川天全电力有限责任公司的直流系统中蓄电池在线诊断系统；中石化大庆炼化公司、中石油哈尔滨分公司的十余个主控室的UPS蓄电池的在线诊断与保护支持系统；使这些单位在全国同行业中率先在电力系统自动化中增加了“蓄电池在线诊断”功能，提高了设备治理的科学化水平。

哈尔滨维泰斯能源技术承接了国内包括电力系统、通信行业、石化企业的蓄电池在线监测与诊断的几十家行业用户的工程工程，并依照客户实际需要，结合客户不同品牌、不同特点的蓄电池应用的技术特点，制定针对性的详细系统解决方案，确保整个系统的正常运行。

哈尔滨维泰斯能源技术，本着效率、品质、信任、许诺的效劳理念，秉承客户为中心的坚实态度，与客户一起奔向以后。

一、目前后备蓄电池运行中存在的隐患

1）蓄电池寿命无法达到设计要求

在实际应用中，蓄电池往往在利用一年后就开始显现劣化，利用超过5年的蓄电池劣化程度超级严峻，几乎很少能够达到标称容量。

这其中存在两个方面的问题，其一，蓄电池厂家关于蓄电池的利用寿命年限是在较为理想的状态下预测的；其二，在利用中关于蓄电池的治理和保护，没有有效的进行，造成蓄电池在劣化初期，没有及时发觉掉队电池，致使劣化积存、加重，致使蓄电池过早报废。

2）关于蓄电池的运行情形不明

由于没有良好的手腕和治理，蓄电池的利用者关于蓄电池的运行情形缺乏足够的了解，专门是关于蓄电池历史数据的整理和分析。

而这些数据的整理与分析需要较强的专业知识。

3）关于蓄电池的性能状况不明

关于蓄电池性能状况，如蓄电池的阻抗、当前的剩余容量，无法清楚、及时地了解和判定。

4）缺乏温度补偿

由于蓄电池的工作环境比较复杂，而环境温度关于蓄电池利用寿命阻碍较大。

许多厂家都在产品的说明书上写明：

依照环境温度，关于浮冲电压进行相应的补偿，补偿系数大约在3-5mv/℃。

但在实际顶用户能够作到温度补偿的很少，这也是许多蓄电池无法达到设计寿命的缘故之一。

5）蓄电池的初检缺乏手腕

在大多数地址，新电池采购后，关于蓄电池的查验，仅仅依照电池厂家的说明，进行蓄电池的初检。

缺乏一个权威的第三方进行验证。

6）蓄电池治理保护的理念需要改良

目前在很多蓄电池的保护人员，受到误导，以为“免保护”确实是不需保护。

为此关于“免保护”铅酸蓄电池应该将以往的保护观念和手腕加以更新、提高，以适应新技术带来的治理监测水平的要求。

二、蓄电池在线监测的智能化与网络化要求

通过以上实际利用情形的分析，能够确信：

显现蓄电池故障是正常的，据咱们的现场测量和不完全统计，目前国内后备蓄电池50%以上是在带着隐患工作，因此显现如此高比例的蓄电池问题是正常。

如何有效地解决蓄电池运行的隐患，提高蓄电池设备的平安性，避免蓄电池带病运行，这是一个迫切需要的技术问题。

结合蓄电池的实际利用情形，关于蓄电池的在线诊断应该能够知足以下的大体要求：

1）由于目前蓄电池的检测手腕，大多采纳人工的按时或不按时的电压测量，或查对行放电的方式，而在实际中，发觉如此的测量手腕关于蓄电池的监测的及时性、准确性，欠缺很多，例如在实际测量中，蓄电池的电压始终在正常范围，但通过实际的放电测试，总有一些蓄电池的放电性能无法达到实际的要求。

为此蓄电池的监测应该能够监测到蓄电池的性能，而不是仅仅监测蓄电池的电压、电流，应该在功能性方面能够做到全面、靠得住、科学、准确、及时。

2）大量的人工测量，专门是查对行放电，费时费力，关于测量人员的人身平安不利，劳动效率较低，因此蓄电池监测应该做到提高人员劳动率。

3）目前后备电源的蓄电池许多利用处合，大多是无人值守的地址，如电信公司、移动公司、电力系统的无人值守站点等，为此要求关于蓄电池的在线监测适应这一情形，即能够实现数据的远程治理。

4）关于蓄电池作到实时监测，关于可能发生的问题，作到提早判定，而不是当显现问题后的被动处置。

为此需要关于蓄电池的运行进程中进行24小时的全进程监测。

5）应该对蓄电池的性能健康状态进行即便诊断，以发觉蓄电池劣化、失效的趋势，避免蓄电池引发重大事故（实际中此类事故较多）。

这关于蓄电池在线诊断是超级关键，这也是目前困扰厂商和用户的最大难题。

6）应该关于蓄电池的治理，做到蓄电池的充放电治理，避免蓄电池显现过充、过放等情形的显现。

7）所有的监测与治理方案都不该增加任何不平安的因素，不该增加蓄电池的动作，即保证不阻碍蓄电池原有的工作，因为任何增加蓄电池动作的测量关于动力的供给都是不利的，一旦在测量中显现问题，那将关于动力供给是极为危险的。

通过以上情形的分析，关于通信电源蓄电池的特点，在蓄电池治理与监测方面，应该以实现智能化与网络化为目标。

如此蓄电池的治理与监测能够实现：

及时发觉蓄电池运行异样，提早发觉蓄电池性能掉队，提早发觉蓄电池寿命终止。

关于无人值守的通信站点，通过网络实现蓄电池的充放电治理与监测，实现集中监测。

三、蓄电池在线诊断与保护支持系统的具体方案

咱们采纳一个以蓄电池阻抗检测为主，辅以蓄电池的电压、电流、温度等的充放电治理技术，实现蓄电池的在线诊断的智能化；同时通过网络的数据传输，借助运算机的监控软件，实现蓄电池的网络化治理。

蓄电池在线诊断的智能化、网络化解决方案，要紧依托BIS蓄电池在线诊断与保护支持系统，完成关于蓄电池运行参数、性能参数的全系列参数测量，同时通过门限的设置、声光报警的设置，实现关于蓄电池充放电治理和关于蓄电池的在线诊断，分析各个蓄电池的一致性，发觉电池组中每只蓄电池的性能转变，甄别掉队电池。

【监测对象】

铅酸蓄电池，包括阀控免保护蓄电池、胶体蓄电池。

【监测范围】

通信电源中蓄电池组，每组24只蓄电池。

【监测装置】

BIS1000系列蓄电池在线诊断与保护支持系统，检测电池的运行参数，检查充电机制的合理性，蓄电池运行状况异样情形，电流是不是在正常范围内。

单电池电压是不是正常，是不是关于充电进行温度补偿。

不必放电，在线测量单电池的阻抗，关于蓄电池性能状况进行诊断，发觉掉队电池。

大屏幕液晶显示，监测的各类参数

异样参数的声光报警和报警输出节点。

提供开放的通信协议，和RS323串口

产品型号

系统配制

监测对象

产品分类

容量要求

BIS1000A

控制器×1

采集模块×1

辅助模块×1

其他附件

一组2V蓄电池

每组24只

BIS1000A-L

500Ah以下

BIS1000A-M

500～1000Ah

BIS1000A-H

1000Ah以上

BIS1000B

控制器×1

采集模块×2

辅助模块×2

其他附件

二组2V蓄电池每组24只

BIS1000B-L

500Ah以下

BIS1000B-M

500～1000Ah

BIS1000B-H

1000Ah以上

【测量指标】

监测项目

测量范围

测量精度

电池组充放电电流

－500A~＋500A（可选传感器）

2%

电池组电压

0~100V

%

单电池电压

0~3V

%

单电池阻抗

0~20mΩ

mΩ

蓄电池工作温度

－45~＋50℃

1℃

外形尺寸

CM×133×115mm

PM×133×45mm

AM×133×75mm

报警类型

电池组浮充电压高报警，电池组浮充电压低报警，电池组充电电流过大报警，电池组放电电流过大报警，电池组过度放电报警，单电池浮充电压高报警，

单电池浮充电压低报警，单电池过放报警，单电池阻抗异常报警，单电池过充报警，单电池短路报警

【分析治理参数】

蓄电池运行参数

蓄电池性能参数

蓄电池组过充

声光报警

2％精度

单电池阻抗

声光报警

5％精度

蓄电池组欠充

声光报警

2％精度

蓄电池组过放

声光报警

2％精度

单电池一致性

声光报警

5％精度

单电池过充

声光报警

％精度

单电池欠充

声光报警

％精度

单电池性能

声光报警

5％精度

单电池过放

声光报警

％精度

运行环境温度过高

声光报警

℃

运行环境温度过低

声光报警

℃

【连接示用意】

BIS1000A:

BIS1000B:

【远程治理】

通过BIS蓄电池在线诊断与保护支持装置，实时搜集的各个不同站点的蓄电池数据（包括蓄电池运行参数、性能参数），通过数据网络通道，传输指定的运算机。

通过专业化的蓄电池治理软件，完成关于上传的各个站点蓄电池数据的再处置。

该方案的技术核心是成立在蓄电池阻抗的在线测量和运算机网络技术，数据传输到中心监控中心站，在集中治理运算机，利用后台的蓄电池治理软件，对数据进行综合分析处置，绘出各个站点的各组蓄电池的运行参数和性能参数的历史曲线，关于蓄电池运行中显现的微小转变，治理软件通过门限的分析，当显现超过门限的情形下，及时给出报警，同时将报警事件的类别、起始时刻、终止时刻，一并存储，以备运维人员的查询。

同时将依照搜集上传的数据，专业化的蓄电池治理软件，进行容量的预估与测算，由于治理软件内置容量分析治理模型，借助各个站点的蓄电池数据（电压、电流），自动成立各个站点中每只蓄电池的容量分析平台，构筑蓄电池容量的治理系统；这为运维人员提供加倍直观的数据。

智能化的软件，大大减少蓄电池监测与保护关于运维人员的专业化知识的要求，提高蓄电池治理的科学化。

【网络传输的要求】

通信线路及中继视用户现有方式选择。

经常使用的通信资源：

PSTNMODEM●PSTN方式64K通道

DDN●ISDN

ATM●PSPDN

2M及2M时隙插入●专线/共线

【网络通信框图】

【软件要求】

PC机软件由运行监测治理模块及电池性能分析模块两大部份组成，运行环境为WIN98，WIN2000。

四、价钱

整体方案的价钱，需要通过实地考察，确信现场的实际蓄电池数量、安装情形、通信资源，最后确信整体方案的价钱。

五、方案实施的风险

该方案的实施风险要紧集中在系统运行中的平安特性。

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统在设计上充分考虑了各类利用处合及各类意外事故对系统本身及同系统配套利用的各类设备冲击，采纳了多种抗冲击、高容错的手腕，完全采纳高性能的元器件，使得系统具有很高的平安特性。

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统具有自检功能。

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统具有专门好的独立运行能力，不受用户系统的工作状况阻碍，也不阻碍用户系统的工作状态。

1系统容错性

辅助模块的鼓励电流最大峰值电流为，最大工作频率小于等于10Hz之内，对蓄电池性能无任何不良阻碍，对充电系统和工作回路也无任何干扰，辅助模块同蓄电池的连接部份均有防过流保险（），幸免连接导线自身短路，或模块的故障对蓄电池的造成损害。

搜集模块各检测通道均采纳高阻抗输入方式，搜集回路的电流小于微安级，对蓄电池无任何不良阻碍。

搜集模块同蓄电池的连接采纳两线连接方式，连接端都安装过电流保险（），幸免连接导线自身短路或模块的故障对蓄电池的造成损害。

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统采纳小功率元器件设计，系统工作功耗低，对用户供电系统要求不高，不阻碍用户供电线路。

系统完全独立于用户设备工作。

2防过压过流特性

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统采纳先进的电源变换技术，工作电压范围宽，防过流过压能力强。

同时系统在设计上备有防浪涌电路。

3电磁兼容性

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统在电路设计及结构设计上充分考虑电磁兼容的特性，电磁辐射量小于国家标准。

系统采纳金属外壳，具有专门好的屏蔽成效。

系统本身对外界无任何电磁干扰。

4在线保护特性

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统采纳模块化设计，模块独立性良好，在线保护性强，在线保护不阻碍用户系统的正常工作。

5阻燃性

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统采纳阻燃特性良好的元器件，系统本身的短途经流等缘故造成的故障可不能引发明火燃烧。

6防爆性

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统采纳电子式继电器，无通道切换火花，无产生明火接触连接器件，可用于高防爆要求的石油化工等行业。

六、方案实施的意义及效益分析

平安效益

电力行业中通信系统的平安生产直接阻碍到电力供给的生产调度，一旦通信系统显现故障，将为电力的供给、调度带来严峻的后果。

由于蓄电池是通信系统的最后保障，因此一旦蓄电池显现故障而阻碍通信系统的正常工作，将引发通信系统的瘫痪。

及时、平安、靠得住地监测蓄电池的各项运行参数、蓄电池的性能状况，发觉蓄电池运行中的各项平安隐患，保障蓄电池稳固、靠得住的运行，其意义和效益是不可估量的。

因此平安效益是该方案的核心意义。

蓄电池在线监测系统完全替代了被动的人工检测，减少人工检测的诸多短处：

费时、耗力、人员的专业素养阻碍检测的结果、人工检测中关于整个系统的阻碍、无法及时有效地发觉蓄电池运行中平安隐患、人工检测进程中关于检测人员可能造成的人身损害等等。

经济效益

阀控铅酸蓄电池（VRLAB）价钱较高，其设计原理及工作方式，阀控铅酸蓄电池（VRLAB）蓄电池的工作条件要求也较高，其工作条件直接阻碍到蓄电池的工作寿命，而实际中蓄电池的利用寿命都无法达到规定的年限。

蓄电池在线监测系统能够监测蓄电池的各类工作状态，关于不合理的工况能做出相应报警，通过及时发觉掉队蓄电池，因此幸免了由于个别蓄电池的劣化造成的整组蓄电池性能失效的恶性循环，从而在必然程度上延长蓄电池的利用寿命。

蓄电池在线诊断于保护支持系统中科学的的蓄电池充放电治理，在蓄电池在充放电进程中，能够避免由于缺乏监测手腕而引发的蓄电池过充、欠充、过放等对蓄电池带来的严峻阻碍。

从而关于延长蓄电池的利用寿命起到踊跃的作用。

由于采纳了科学化的蓄电池治理手腕，因此杜绝了由于粗犷的治理手腕造成改换蓄电池造成的盲目性。

目前蓄电池厂商生产、销售的蓄电池，由于各类缘故，其质量和性能有专门大的不同，能够在采购蓄电池的安装初期，完备的蓄电池在线诊断技术能够幸免性能低劣的蓄电池投入运行，同时由于提高了蓄电池性能的一致性，避免蓄电池的带病运行，也大大提高蓄电池的运行平安性。

高效、科学的蓄电池治理技术，完全替代了人工检测，因此节省大量的人力物力，提高人员的劳动效益和设备的治理水平。

七、该方案中装置工作环境要求

安装与设计环境

※工作环境温度　　5℃～45℃

※工作环境湿度　　10～90%RH　　

※大气压　　　　　70～106kpa

※工作环境大气中应无侵蚀性气体。

通信接口利用RS232方式，如需远程通信须按用户具有的通信条件同厂家另行采购通信适配器。

八、售后效劳

维护：

哈尔滨维泰斯能源技术对BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统实行一年免费保修，提供十年有偿保护效劳（按最低工本费用核收）。

保护响应时刻：

24小时内效劳：

BIS系列蓄电池在线诊断与保护支持系统装置技术咨询效劳：

常年免费提供。