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蓄电池在线监测及智能养护安全运维系统

产品说明手册系列

北京恩天科技发展有限公司

公司简介

北京恩天科技发展有限公司成立于2016年5月，研发中心设于北京国贸商业中心，是一家集科研、生产、市场开发于一体，具有较强创新能力的高科技企业。公司拥有一支由8名博士领衔的50多人技术研发团队，公司在新能源领域，清洁利用，蓄电池在线监测养护及运维系统潜心研发多年，具有多个工程业绩和应用案例。恩天科技在推进碳达峰、碳中和工作，主动担当企业责任、推动构建人类命运共同体。

蓄电池在线监测及智能养护安全运维系统产品特点与优势

· 提高蓄电池的安全性及可用性。

·减少蓄电池的故障率，实现集中化管理满足日常维护和检修需求，并降低维护成本。

• 采用全自动养护技术，去硫化除结晶，提升落后电池性能，保障安全，防患于未然。

·在线预测电池性能变化趋势，将传统“事后”抢修改为“事前”消缺。

·在线实时监测蓄电池电压、电流、温度、内阻、SOH和SOC等数据。

·通过软件对采集数据的数据分析处理，实现对蓄电池各项参数的实时查看、隐患智能分析、预测、预警，高效地进行维护与保养。

·产品设计优化，主机附有触摸显示屏，实时显示本电池组运行状况；集中管理软件平台可管理所有电池组的运行与维护。集成蓄电池在线监测与智能养护一体化。

· 消除蓄电池在储运期形成的劣化。

· 浮充状态下提升蓄电池性能。

· 在浮充状态下甄别落后电池。

• “动态均衡”差异化补充单体电池电能。

•可实现远程充放电核容的功能，降低维护人工成本，提高检修安全性。

• 采用技术指标达到国内领先水平的蓄电池自动化运维产品。

目录

产品简介

2. 设备型号
3. 系统组成3
5. 产品规格...
7. 运维管理平台软件功能
8. 主要性能参数.....
9. 系统设备图纸....
10. 施工步骤...
11. 危险点分析及预控...

1.概述

蓄电池在线监测及智能养护安全运维系统由监测及养护一体主机和后台管理平台两部分组成，该系统可减缓蓄电池劣化速度，延长蓄电池使用寿命，提高蓄电池组的一致性；单节电池故障单节替换；准确在线甄别落后电池，提前预警劣态单体电池，预警电池“热失控”、“过充或过放“，主动预警安全事故；远程充放电核容自动生成核容报告；利用大数据跟踪每节蓄电池的性能变化，准确预测蓄电池的性能状态及荷电能力，在线展示单体和整组蓄电池性能及变化趋势。

集成7种设备的融合体：

●改变电池使用生态提升电池性能的养护仪；

●电池性能变化可回溯记录仪；

●蓄电池电量测试仪；

●蓄电池开路单体及隐性故障诊断仪；

●高精度单体电池电压巡检仪；

●高精度单体电池内阻测试仪；

●单体电池温度检测仪。

2.设备型号

主机模块型号：ET-BMS9000系列（包括软件管理平台）

主要作用：

●采集汇总各养护感知模块数据。

●与蓄电池远程放电核容模块（可选件）通讯，完成蓄电池供电能力测试控制。

●与服务器端进行数据通讯，将采集到的蓄电池运行参数发送至服务器端；接收服务器端发送的控制指令。

●单个蓄电池在线养护主控模块最多可管理48个蓄电池养护感知模块，主控模块具备级联功能，对于数量大于48节的蓄电池，可采用多个主控模块级联的方式对所有蓄电池进行管理。

感知采集/智能养护模块（从机模块）型号：ET-BMS 9000-M4（单个模块管理4节电池）可实现：

●单体电池电压采集；

●单体电池负极温度采集；

●单体电池内阻检测；

●对电池进行在线主动均衡和养护。

●该模块采用总线级联方式与主机模块通讯，将采集数据传递给主机模块。

3.系统组成

蓄电池在线监测及智能养护安全运维系统，集蓄电池网络化监控、电池性能在线分析诊断、电池在线养护为一体，可实现：

●蓄电池电压、内阻、极板温度的实时网络化监测

●各类常见电池显性和隐性故障的及时预警，精确锁定电池故障点

●准确甄别电池性能，提前预警劣化单体电池

●实现电池供电能力网络化评估

●对蓄电池进行在线养护，主动抑制电池劣化，有效改善电池充放电特性

该系统通过设立一个维护中心服务器并部署安装“在线监测及智能养护安全运维系统网管平台”，利用监控点安装的从机模块和养护主控模块，通过机房现有的有线或无线网络即可实时监测当前蓄电池的各个关键参数，通过这些参数形成完备的报表、数据和维护工单，使维护人员能在网内各个工作场地访问服务器，在第一时间掌握当前蓄电池的运行状况，有效指导维护人员进行电池维护工作。

4.网络拓扑与系统架构

本系统支持IEC 61850/104、MQTT、TCP/IC等传输协议

如图所示（TCP/IC），数据传输方式可采用Internet/局域网有线方式或GPRS无线传输方式；

站点安装的蓄电池养护感知模块和养护主控模块，起到对电池在线养护、采集电池关键参数的作用，采集到的数据主要包括蓄电池组端电压、环境温度、各单体电池电压、各节电池负极板温度、各节电池内阻等上传至服务器；维护人员通过网内任意一台PC终端即可访问系统网管平台，从而随时查看各个机房蓄电池的实时数据。

网络拓扑示意图（TCP/IP）

5.产品规格

6.系统主要功能

设备安装于蓄电池所在站点，并具备以下功能：

采集单体蓄电池运行的各项参数；

●负责与服务器端进行数据通讯；

接收执行服务器端发送的各项控制指令；

●实现对蓄电池的均衡充电、在线养护和远程放电功能；

●实现蓄电池充放电温度管控

在线监测功能：蓄电池前端采集蓄电池工作状态、蓄电池组总电压、单体电池电压、充/放电电流、电池环境温度等参数。

电池故障预警功能：系统检测到蓄电池总电压、单体电池电压、电池环境温度参数异常（过高或过低）时，通过服务软件以声光告警的方式在监控终端进行提示。

在线养护功能：对劣化电池通过在线养护，起到逐渐降低电池内阻、恢复电池容量、提升电池供电能力的作用。

在线均衡充电功能：具备电池在线均衡充电功能，为主动均衡（即均衡过程不会通过放电来损耗部分电池的能量），通过均衡充电实现组内电池充电均匀性调节，改善电池组内各单体电池由于一致性差异导致充电不均衡的状况。

远程在线放电功能：通过远程操作，实现对系统站点侧设备的远程控制，使站点电池进入放电模式工作。

在线充电检测功能：系统能够对放电结束后电池的充电全程进行监测，并在系统上以曲线、图表等多种形式显示充电过程的充电电流、电池电压、各单体电压、电池充入容量、整组蓄电池温度的变化情况。

停电数据监测功能：在发生自然停电或交流供电故障情况时，系统能够对电池在放电过程中以及交流供电恢复后的充电过程全程数据进行监测，并在系统上以曲线、图表等多种形式显示放电/充电过程的电池电流、电池电压、各单体电压、电池容量的变化情况。

7.运维管理平台软件功能

软件部署在后端运维管理平台，实现各站点上传数据的采集和WEB界面显示、数据分析计算以及存储等功能，通过管理软件对上传数据的分析处理，实现站点蓄电池各项参数的实时查看、站点蓄电池运行状态隐患智能评估分析、电池健康度准确甄别、维护指导、异常预警等功能。维护人员通过网页浏览的方式随时查看各个所辖站点蓄电池实时数据和运行状态。

蓄电池智能在线评估分析功能：在基于蓄电池参数（包括电池总电压、各单体电池电压、充/放电电流、电池环境温度等参数）精确采集的基础上，实现蓄电池健康状况智能评估分析功能：包括整组电池的健康度评估分析，单节电池健康状况评估分析，具体实现蓄电池组健康程度的定性区分以及组内各单节电池健康状况的准确甄别功能，并能够为蓄电池维护提供详细可行的在线指导（包括可继续使用、单节更换、整组更换等方面指导）。

数据对比和蓄电池健康状况智能评估功能：蓄电池在线维护服务软件能以图表的形式展示各单节蓄电池加装设备前后电池性能变化的趋势，并对各站点蓄电池的健康状况进行智能评估分析。蓄电池健康状况智能评估实现：蓄电池组健康程度的定性区分（如：性能良好、性能提升、单只劣化、整组报废等类似区分）、组内单节电池健康状况的准确甄别、组内及组间电池性能相近匹配（对组内及组间（双组配置）各电池进行多方面参数的综合分析，将性能相近、一致性较好的电池进行分类匹配，为蓄电池组间整合使用提供指导）。

蓄电池服务指导功能：为蓄电池维护提供详细的在线指导（包括继续使用、单节更换、组间整合、降电压等级使用、整组更换等方面指导）。

运行监控功能：系统网管能够通过曲线、柱状图、表格等多种形式，显示和查看各站点设备、蓄电池组的实时和历史运行信息，且查询内容可支持报表导出功能。

蓄电池性能变化趋势全寿命记录功能：系统网管能够对各节单体电池加装系统设备后的电池电压等各项参数变化趋势进行全程记录，系统平台至少能够保存近3次蓄电池容量测试记录，并以曲线、表格等多种形式展示。

报警服务功能：系统可记录交流停电告警、蓄电池端电压超限报警、蓄电池单体电压超限报警、温度超限报警、放电过程中剩余放电时间报警（在1小时、30分钟等关键时间节点）等，并在网管界面通过滚动报警、实时报警、历史报警方式来查询；各项告警均可适配支持短信告警方式，且维护人员可根据告警类别和重要程度自行选择是否发送短信告警，一旦选择某类告警触发短信告警，即可通过手机短信的方式将告警信息第一时间发送到相关维护人员手机。告警信息至少包括故障具体定位（站点、蓄电池组名称、单电池序号等）、异常情况、维护指导等内容。

用户管理功能：系统提供角色组管理策略，不同用户具有不同的操作权限，合法的用户可以登陆本地系统进行相应权限的操作。

日志服务功能：系统网管记录系统运行过程中的历史事件，包括设备控制事件和用户操作事件等。各项数据保存时间不小于24个月。

系统与动环管理系统融合：蓄电池在线养护系统可实现与现有动环或集控/辅控监控系统进行融合，即最终实现维护人员登录现有监控系统后，即可查看原蓄电池在线养护系统软件能够实现的各项软件功能，包括站点蓄电池各项参数的实时查看、站点蓄电池运行状态隐患智能评估分析、电池健康度准确甄别、维护指导、异常预警等功能。

8.主要性能参数

8.主要性能参数

从机模块参数

8.主要性能参数

9.系统设备图纸

9.系统设备图纸

▲从机（感知采集/智能养护模块）拆解示意图

9.系统设备图纸

▲ 系统连接示意图

10.施工步骤

发货前现场勘测

●根据现场环境合理规划主机与从机的部署；

●确定从机线束的长度；

●确定从机至主机之间、从机与从机之间的电缆长度；

●落实主机的安装位置，距离第一个从机模块不超过100米；

●主机距离服务器（或网络交换机）不超过100米；

设备配置（以2V/104节，单组电池为例）

●主机一台

●从机模块26个（每个从机模块管理4节电池）；

●霍尔传感器1个（用于测量充放电电流；

●管理服务器1套（含服务器及软件）；

●定制线束和网线

步骤

第一阶段：按照客户指定屏柜位置，安装固定蓄电池在线监测系统屏柜。

第二阶段：安装（感知采集/智能养护）从机模块，将从机模块固定安装于电池架上或贴于电池表面，并将电池连接线束按照连接图，逐一连接至各节蓄电池正或负极柱；将从机模块通过总线电缆逐一连接。

第三阶段：安装系统主机模块，将主机模块安装固定至蓄电池组在线监测系统屏柜，并将主机模块与1#感知模块通过总线电缆进行连接，将霍尔电流传感器接至主机模块相应接口。

第四阶段：系统调试。在网管软件侧根据实际情况，建立机房和设备信息，查看各项网管侧显示数值是否与实测值相符，各项功能是否正常，确定无误后，视为施工完毕。

以下就站内具体工作任务详述如下：

●设备安装和固定

10.施工步骤

在变电站内指定的空余屏柜立柜处，首先安装固定智能蓄电池组在线监测系统屏柜，然后将蓄电池在线监测系统的各硬件设备（设备包括主机模块、切换和控制模块、蓄电池放电模块）进行入柜固定和安装；将从模块采用导轨安装方式安装于蓄电池附近或表面贴装方式安装于蓄电池外壳表面，安装对象为变电站内蓄电池组。

从机模块的安装示意图如下：

●系统布线

系统布线主要分为电源线、从机模块线束、网线三部分。

电源线：从站内“直流馈线屏”内的空余空开处引入设备直流工作电源，用于主机模块的工作电源。

从机模块线束：每一个从机模块线束连接4节电池（含温感）

网线：设备的通讯接口应通过网线连接至电力内部数据网，与部署在山南公司机房内的智能蓄电池组监测系统服务器实现数据互联互通。

●调试项目

a）单机测试全部设备安装完毕后，通过调试用PC或笔记本电脑，进行站内安装设备的各项功能本地调试。

11.危险点分析及预控

11.危险点分析及预控

结束语

本手册只用于北京恩天科技发展有限公司的产品，并针对于产品的使用和操作。客户使用和操作时应符合国家和使用地区的法律法规，如因客户无视法律法规，通过我公司产品做出违法犯罪的行为与北京恩天科技发展有限公司无关。

联系方式

地址：北京市朝阳区东三环中路7号财富中心写字楼A座

邮编：100022

电话：010-56216122

网址：www.bjntkj.com

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