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    系統結構

    華天HTBM蓄電池在線監測系統由集中監控單元、蓄電池分布采集單元和上位機監控平臺（選配）構成。HTBM蓄電池在線監測系統采用分布式結構，蓄電池分布采集單元安裝在蓄電池側，一個HTBM蓄電池分布采集單元可對兩節蓄電池進行電壓、溫度和內阻進行監測，并將測得的蓄電池電壓、溫度和內阻等參數通過總線上傳至集中監控單元。

    分布式結構與集中式結構相比，具有接線簡單，安裝維護方便靈活、測量精確等優點，避免了集中式結構的復雜的接線，減少了安裝的工作量，降低了短路及其他故障幾率。同時，一個HTBM蓄電池分布采集單元對兩節蓄電池進行監控，可有效降低使用成本，經濟性更好。

    通過配備上位機監控平臺，上位機與集中監控單元之間采用標準的MODBUS RTU(TCP/IP) 協議建立通信連接，進行數據的采集與顯示，便于對設備進行管理，進行實時監控。

    系統組成

    集中監控單元：

    集中監控單元實現向下與蓄電池分布采集單元的串口通訊，將蓄電池組的電壓、電流、內阻、溫度等信息進行匯總、分析、處理；對每節蓄電池的荷電量（SoC）和健康狀態（SoH）進行計算分析，當蓄電池荷電量不足或健康狀態異常時，可進行報警并實施記錄。

    當蓄電池發生其他異常時，進行報警，并可向上可支持RS485接口、RJ45網口等多種方式，將蓄電池組信息進行上傳，支持MODBUS RTU/TCPIP通訊協議；通過配置顯示屏，也可實現數據的本地查看。一臺集中監控單元最多可實現對4組共計256節蓄電池進行電壓、溫度、內阻實時監測。

圖1集中監控單元

圖2集中監控單元顯示界面

    蓄電池分布采集單元：

    蓄電池分布采集單元通過對每個蓄電池的電壓、溫度和內阻等信號進行采集，對數據進行預處理、分析，通過總線與集中監控單元進行數據交換。蓄電池分布采集單元與蓄電池一一對應，方便對蓄電池進行溫度采集。

    蓄電池分布采集單元對蓄電池進行小電流脈沖放電，放電時間短（1~2s），放電電流幅值小（小于0.1C），并采用了先進的濾波控制算法，將內阻重復計算精度控制在遠低于±2%的水平，實現了高精度的內阻測算。

    蓄電池分布采集單元對放電的安全性也進行了充足的考慮。當放電電流過大時，會觸發保護電流動作，切斷放電回路。當放電回路溫度異常時，保護動作，減小電流直至切斷放電回路，以達到保護蓄電池組的安全的目的。

    蓄電池分布采集單元通過增加硬件模塊設計，可實現對電池間連接條的阻抗的計算、監控，通過該數據，可了解連接條的連接緊固程度，避免了因連接條松動造成導通阻抗增大，發熱甚至造成火災等事故，極大提高了系統運行的安全性。

圖3 蓄電池分布采集單元

    上位機監控平臺：

    通過在上位機安裝監控平臺，可實現遠程對設備進行管理，并實時查看數據。通過人機界面可實時查看設備的運行狀態、歷史記錄和所有參數，通過模擬畫面實時了解設備的運行情況，工作人員可通過上位機實時修改現場設備運行的各種參數和功能。

圖4 HTBM蓄電池在線監測系統上位機監控平臺

    系統特點

    1.實時監測各單體蓄電池端電壓、溫度和內阻；

    2.對單電池進行小電流脈沖放電，放電時間短，安全可靠性好；

    3.單體蓄電池側就近溫度測量，便于第一時間發現溫度異常的蓄電池；

    4.采用先進算法計算分析各單體蓄電池剩余電量SoC (State of Charge)、健康狀態SoH（State of Health），為蓄電池的維護、更換提供可靠依據；

    5.生成單體蓄電池內阻變化曲線，便于維護人員直觀分析蓄電池狀態；

    6.蓄電池組充、放電電流監測，數據記錄；

    7.故障數據記錄，便于維護人員對故障進行分析，蓄電池狀態異常時，及時對異常情況進行報警；

    8.豐富的網絡通訊接口，便于實現遠程監控和數據上傳。

    技術參數