智能蓄电池组检测系统用户手册.docx
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智能蓄电池组检测系统用户手册
Sbms智能蓄电池组监测系统
用户手册
大连罗宾森电源设备有限公司
一、概述
SBMS系列智能蓄电池组监测系统可应用于各种蓄电池组的性能监测。
可在线监测每节电池的电压，配合恒流放电容量测试仪静态测量电池组容量，综合测量判定电池性能，并对失效电池予以显示及报警，也可对电池进行有效的活化维护。
本系统具有远端通讯功能，可实现遥测、遥信、遥控功能，以使直流屏的电池得以及时的维护，保证直流屏的安全运行，提高供电系统的可靠性和自动化程度。
直流系统的可靠性直接影响到发电厂、变电站的正常运行，而作为后备电源的蓄电池组在直流屏中起着极其很重要的作用。
随着无人值守变电站的推广，电力系统自动化水平的不断提高，蓄电池组性能好坏的监测及判定已成为急待解决的难题。
因此，本系统将成为直流不可省缺的理想保障设备，可广泛应用于各种类型直流屏及直流供电系统，适用于各类电池及各种场合。
二、系统特点
本系统是集电池测量技术、电力电子技术、计算机控制等多项技术的综合成果。
具有如下特点：
⊙使用微机控制，自动化程度高，现场操作灵活简便。
⊙数据采集快速准确，可记录电池充电放电时每一瞬间的变化，保证对电池的准确判别。
⊙具有面板菜单显示功能，清晰明了。
可通过现场面板直接追溯复查故障情况。
⊙具有RS485通讯功能，可实现远端计算机四遥功能。
⊙可在远端计算机上显示电池运行状态，数据查询，曲线显示，及报表生成。
⊙强大的数据处理功能，可对电池的多项测量结果进行综合计算分析，准确判别。
⊙保护功能完善，系统具有自检功能，当系统出现故障时，除给出故障信号报警提示外，绝对不影响直流屏的正常运行，保证了系统的可靠性。
三、主要技术性能及参数
工作电源：
AC220V±10%
可检测电池数:
最大128节，
单电池电压检测范围:
0～3V
单电池电压测量精度:
小于±0.5%
数据记录间隔:
5s
查询方式:
现场面板方式:
可追溯查询所有已发生的故障记录,及放电测量结果
远端计算机方式:
可查询任意时刻,任何电池运行情况,放电曲线等
报警方式:
显示器显示报警内容,同时远端故障节点闭合远端计算机显示报警内容
组端电压检测范围:
0～600V
组端电压检测精度:
±1%
电流检测范围:
0～400A
电流检测精度:
±1%
通讯方式:
RS485
工作环境：
环境温度：
-10～+40
相对湿度：
＜85%
环境磁场：
＜400A/m
环境周围不允许有易腐蚀易燃易爆气体
外形尺寸：
四、系统工作原理
（一）电池测量原理
蓄电池的监测和失效预期检测，是一个很复杂的电化学测量难题。
由于蓄电池电化学反应的复杂性，各种材料、工艺、结构等不同，及使用环境的差异，迄今为止，世界上尚没有一种简单的方法对电池进行快速判定。
蓄电池具有如下的放电曲线：
从电池的放电曲线，可以得出以下结论：
1、相同的放电曲线反映了相同的电池性能。
2、用一较大电流的放电冲击，可在短时间得到一明显的下跌曲线，测得动态的电池内阻，对同厂家同规格的电池测得的内阻值将反映出电池性能的差异。
3、对同一电池，随着循环次数和使用时间的增加，曲线也将明显发生变化，可作为电池性能及寿命的评估判据。
通过对蓄电池的恒电流放电曲线进行测量计算，我们即可对直流系统中蓄电池的工作状态作出判断。
就电力部门而言，不论在电厂还是变电站，都拥有各自的直流系统，平时蓄电池组处于浮充电备用状态，当交流电失电时，蓄电池必须能向事故性负荷提供能量。
如各类直流油泵、事故照明、交流不停电电源、事故停电过程中的断路器跳合闸负荷等，这类负荷要求电流较大，达100A—600A，时间较短。
同时也必须为事故停电过程中的控制、信号、自动装置、保护装置及通信等负荷提供能量，这类负荷要求电流几个安培、时间数小时。
目前电力系统常用的检测方法就是平时测量电池的端电压及每年进行容量核对性放电，显然平时浮充状态下的端电压测量是难以反映电池的好坏的，即使性能差的电池在浮充时也能测得合格的电压，而一旦停电，需电池放电时，该电池就可能无法保证事故状态下放电要求，从而扩大事故范围。
针对电力系统的用电要求，直流系统中蓄电池必须能够提供足够大的瞬时电流和长期的小电流放电，即要求有较小的内阻和较大的容量。
结合我们对放电曲线的分析，本系统采用了以下多项检测方法：
1、蓄电池组每节电池电压，以检测蓄电池的充放电状态。
2、静态小电流恒流放电，测得电池容量：
蓄电池容量=放电电流×时间
3、动态大电流恒流放电，测得电池内阻：
蓄电池内组=压降×电流
4、对以上诸参数用计算机进行综合计算判断，我们即可得出电池好坏的准确评估。
显然我们的测量方法不但得到了电池的容量等相关参数，也符合电力系统对电池负荷的实际要求，真实反映了电池的负荷承受能力和使用性能。
在放电测量过程中，计算机对高速采得的数据进行分析与我们设定的失效模式进行比较得出了每一电池性能的判别。
在直流屏中蓄电池长期处于浮充电状态，对镉镍电池，长期浮充电会产生记忆效应，导致容量下降；对铅酸阀控式蓄电池，长期浮充电将造成极板硫化，性能下降。
因而，静态放电功能也可用于蓄电池组的日常维护活化，有得于电池容量的恢复保持，延长电池使用寿命。
（二）系统各部分原理简述
当电池电压信号传送到SBMS-2004智能蓄电池监测系统后，高速电子开关将对每节电池电压进行读取。
然后送到一高速12位A/D芯片，将电压模拟信号转换为数字信号，转换精度达1.2mV,送CPU分析处理，判读结果并显示。
本系统采用了ATML公司最新的高性能单片机及大容量4M位FLASHEPROM,不但保证了对大量数据进行高速分析处理,而且实现了对数据的掉电保存
在监测状态下,系统计算机将运行监测程序,对每节电池电压进行判读，通过与设定模式的比较，对电池的好坏进行判别，并将结果输出显示，对失效电池予以提示报警.
在放电状态下，系统计算机将运行放电检测程序,启动放电负载,检测每节电池的放电特性,任意一电池电下降到设定值自动终止放电,并通过通讯接口将全部信息传给计算机,在计算机得到每节电池的放电曲线],电池柱图,测试结果报表.
系统计算机内设有“看门狗”，以监测程序的正常运行并自动予以复位。
如系统计算机发生故障，将自动给出报警提示。
本系统可提供RS485通信接口，以便系统向现场及远端计算机传输数据，
五、操作
（一）使用建议
3、为保证本系统可靠运行及发挥最大效能，在操作前请务必仔细阅读以下操作程序。
建议接受本公司的培训与指导。
2、为维护电池性能，每年进行一次核对性放电，时间为5-10小时。
建议核对性放电环境为室温30℃以下，通风良好。
3、在进行放电测试过程中，建议操作人员不要离开现场，以及时有效地处理可能发生的故障。
（二）开机及复位
1、在连线完毕后，第一次开启时，请打开SBMS-2004智能蓄电池监测系统电源开关。
系统显示首页：
2、在首页中按任何键，系统将进入主菜单,如图：
运行监测
纪录下载
参数设置
时间设置
3、开机时如出现花屏、死机现象，请重新开启电源开关或按复位键,使系统复位.
4、系统运行过程中如有异常现象也可按复位键Reset，使系统复位恢复正常。
（三）运行监测
1、主菜单中，按▲或▼键移动手形指示符，使之指向“运行监测”，然后按确认按键，则进入运行监测状态。
稍后，显示屏显示即时的电池充放电电流、电池组的组端电压、每节电池的端电压、每节电池的端内阻、日期、时间等。
如图：
运行监测
组端电压：
***。
**V充电电流：
**。
**A
**#**。
**V**#**。
**V**#**。
**V
**#**。
**V**#**。
**V**#**。
**V
**#**。
**V**#**。
**V**#**。
**V
**#**。
**V**#**。
**V**#**。
**V
**#**。
**V**#**。
**V**#**。
**V
**#**。
**V**#**。
**V**#**。
**V
**#**。
**V
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2、如一屏不能显示所有电池时，可通过▲▼键翻页查看。
（本手册其它情况如需翻页，按此操作）
3、在运行监测状态下，电池电压上下限值均已在“参数设置”中设置。
当有电池电压超过设定的限值时，系统判定该电池故障，屏幕显示故障电池号数“#”反白。
4、报警30秒后故障输出接点闭合，给出远动报警信号，。
5、在运行监测状态下，如需回到主菜单，只需按下取消键5秒钟。
（四）静态放电测试（配合恒流放电负载测试仪使用）
1、放电时间可在参数设置中设置。
作为活化性的放电测试，每三个月进行一次，时间设定为一个小时，结束后查看每节电池的放电终止电压
作为核对性的放电测试，每年进行一次，对二组电池组的直流系统，可分别对每一电池组做全容量放电测试，时间设定为10小时。
注意：
电池静态放电测试时，放电模块将产生大量热量，请保持室内通风良好，此项测试应在室温30以下进行。
2、按恒流放电负载测试仪使用说明书设置，并处于联机状态。
3、在主菜单中选定“静态放电测试”，然后按确认键电池静态放电测试开始。
屏幕将显示：
电池组组端电压、放电时间、电池容量及每节电池的电压。
可通过▲▼键翻页查看。
如图：
电池组正在进行电池静态放电测试
组电压:
***v时间：
**.**h电池容量:
****Ah
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**V
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4、在静态放电测试过程中，有四种情况可使放电终止：
①按取消键，系统中止静态放电测试；
②放电测试已到设定的放电时间，系统中止静态放电测试；
③有电池电压下跌至设定电压下限，系统报警，同时静态放电测试自动中止，屏幕显示故障电池号数“#”反白；
④交流市电失电静态放电测试自动中止，放电测试终止时，屏幕显示终止时电池组放电时间、容量、电池的单体及组端电压。
如图：
静态放电测试结果
组电压：
***V时间：
**.**h电池容量：
****Ah
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v
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5、静态放电测试数据每半小时自动保存一次,可在纪录查询查看.
6、按取消键，退回主菜单。
7、如有故障电池，更新后还需继续进行测试，应将电池组按正常充电方式充足后，再进行电池静态放电测试。
（五）纪录查询
1、在主菜单中选中“纪录查询”，按确认键，显示如图：
静态放电测试结果
组电压：
***V时间：
**.**h电池容量：
****Ah
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v**#**。
**v**#**。
**v
**#**。
**v
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2.通过按钮▲▼选择同一时间所有单电池的电压,通过按钮
选择不同时间（每个半小时一次纪录）.
（六）参数设置
1、在主菜单中选中“参数设置”，按确认键，显示如图：
请输入口令：
******
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此时操作面板上的功能键转换为数字键：
▲表示“1”，
表示“2”，▼表示“3”，
表示“4”,▲表示“5”，
表示“6”。
按提示输入6位数密码1,2,3,4,5,6，如正确则进行所需操作。
放电电流:
***.*A
电池节数：
***
电池规格：
**
电池失效电压上限：
**.*V
电池失效电压下限：
**.*V
静态放电测试时间：
**.*H
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2、通过按钮
调整光标的位置,通过按钮▲▼调整数字并按确认键存储。
按取消键退出。
（七）时间设置
在主菜单中选中“时间设置”，按确认键，显示如图：
时间参数设置
年00
月00
日00
时00
分00
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通过按钮
调整光标的位置,通过按钮▲▼调整数字并按确认键存储。
按取消键退出。
（八）联机通讯
本系统可通过RS232、RS485与上位计算机通讯。
实现在远程计算机上查看数据，生成曲线报表等；
六、安装
SBMS智能蓄电池监测系统
（一）安装尺寸
（二）端口连接
①电源插座:
162防水航空插座
（1）220VAC-L
（2）220VAC-N
②单电池电压输入线:
DB36与蓄电池连接如图：
．通信接口,传感器接口:
GND
485+
485-
开关量
开关量
GND
V
I
+12V
七、订货须知
⊙请告知蓄电池组规格型号、节数。
⊙请告知是否需要放电模块、
⊙用户若有特殊要求请与公司洽询。
八、服务保证
**本公司对所生产产品一律实行终生服务制度：
如有损坏，请找当地供应商或本公司维修更换。
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