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海德森智能電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SBMS技術(shù)說(shuō)明

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年08月19日 20:36

1、目前蓄電池組的實(shí)際應(yīng)用狀況

（1）隨著使用年限的增加，蓄電池容量劣化現(xiàn)象非常普遍。蓄電池系統(tǒng)，特別是UPS蓄電池系統(tǒng)，故障呈明顯的上升趨勢(shì)。

（2）近兩年，隨著蓄電池制造成本的增加，蓄電池的整體質(zhì)量呈下降趨勢(shì)。很多新電池在安裝后，或者使用后的短期內(nèi)，即出現(xiàn)劣化現(xiàn)象。

（3）蓄電池的維護(hù)工作量巨大，并且普遍存在維護(hù)不到位的問(wèn)題。多數(shù)用戶(hù)不能保證定期的蓄電池檢測(cè)和每年2次的核對(duì)性放電。

（4）防止蓄電池放電容量不足及蓄電池燃燒和爆炸，已被很多用戶(hù)所關(guān)注。

（5）需要簡(jiǎn)化蓄電池的維護(hù)、提高蓄電池的安全性，已經(jīng)被大多數(shù)用戶(hù)認(rèn)識(shí)并接受。

2、在線監(jiān)測(cè)電池單體內(nèi)阻、溫度的意義

電池是UPS系統(tǒng)的核心，對(duì)于機(jī)房來(lái)說(shuō)平時(shí)電池均處于浮充狀態(tài)，只有在市電故障時(shí)才通過(guò)電池放電給UPS逆變?yōu)榻涣麟?，這個(gè)時(shí)間是電池工作的關(guān)鍵時(shí)期。而正常情況下負(fù)載均由市電通過(guò)UPS承擔(dān)，電池處于不工作狀態(tài)（浮充）。但隨著環(huán)境時(shí)間等因素不斷在改變，電池的本身也在不斷的變化；失效的電池在UPS市電供電的情況下往往不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

所選用的UPS雖然具有電池組組電壓監(jiān)控功能，除非出現(xiàn)電池短路和開(kāi)路等極端狀況，UPS系統(tǒng)是無(wú)法發(fā)現(xiàn)電池故障的特別是定位到單節(jié)電池。這是因?yàn)閷?duì)于電池來(lái)說(shuō)端電壓是不能反應(yīng)電池容量特性，對(duì)于容量下降厲害的單個(gè)電池，在電池組浮充狀態(tài)幾乎與其他好電池?zé)o差異或極小，而UPS一旦開(kāi)始電池放電由于容量小的電池其端電壓下降特別快，導(dǎo)致其阻礙整組電池的放電能力最終導(dǎo)致UPS電池放電終止。這時(shí)我們雖然可通過(guò)電池端電壓發(fā)現(xiàn)故障電池但也為時(shí)已晚。

因此電池內(nèi)阻監(jiān)控的重要意義在于提前發(fā)現(xiàn)電池組中的落后（失效）電池，避免一節(jié)電池的猝死 = 電池組的猝死 = 應(yīng)急供能的癱瘓的窘境。

同時(shí)電池單體溫度監(jiān)控也是對(duì)電池具有關(guān)鍵意義的參數(shù)，當(dāng)然前提是每個(gè)電池均有獨(dú)立的溫度監(jiān)控，否則目前市面上大部分廠商（電池檢測(cè)儀廠商、環(huán)境監(jiān)控廠商）僅對(duì)電池組進(jìn)行1-4點(diǎn)抽樣溫度檢測(cè)是無(wú)多大意義的，因?yàn)椴荒鼙ＷC對(duì)所有隱患點(diǎn)的檢測(cè)。

電池在充電過(guò)程中由于電化學(xué)作用，電池會(huì)持續(xù)發(fā)熱，正常散熱良好的情況下不會(huì)有大的影響，但電池一旦充電電壓過(guò)高（如浮充電壓高了0.1-0.3V）或散熱不足，就會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱嚴(yán)重內(nèi)部反應(yīng)加劇，電池內(nèi)部壓力升高。如果此時(shí)電池的安全閥由于堵塞不能及時(shí)釋放內(nèi)部壓力和溫度，會(huì)導(dǎo)致電池出現(xiàn)溫度累積，電池外殼鼓包甚至發(fā)生爆炸等嚴(yán)重后果。另外如采用單體電池溫度監(jiān)控，并用溫度探頭直接采集電池極柱溫度（如海德森SBMS系統(tǒng)），一方面可以快速采集電池內(nèi)部溫度避免熱失控，另一方面還可監(jiān)控電池連線是否可靠、安全。如出現(xiàn)電池短時(shí)間大電流放電如極柱端子連接不好或電池線纜較小均會(huì)導(dǎo)致極柱溫度升高。也可通過(guò)單體電池溫度監(jiān)控提前發(fā)現(xiàn)預(yù)警確保安全。

3、SBMS智能電池管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

SBMS智能電池管理系統(tǒng)是海德森公司推出的新一代電池在線監(jiān)控的產(chǎn)品，該產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，功能完善，配置齊全，穩(wěn)定可靠，抗干擾性強(qiáng)以及充分滿(mǎn)足用戶(hù)需要蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。

系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)蓄電池組總電壓、總電流、單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、環(huán)境溫度等。系統(tǒng)檢測(cè)到有參數(shù)超出設(shè)定的上下限，發(fā)出聲、光等報(bào)警，并把這一事件記錄下來(lái)，同時(shí)在監(jiān)控界面上以報(bào)警窗口的形式提示。調(diào)試設(shè)置可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)面板操作，可以非常方便的對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行修改及對(duì)各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試，使現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試變得非常簡(jiǎn)單快捷。

系統(tǒng)內(nèi)嵌了智能分析功能，即能自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并生成報(bào)告，并通過(guò)數(shù)據(jù)口傳送給第三方監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控）。系統(tǒng)提供通訊端口與規(guī)約，可以更方便的接入到第三方監(jiān)控系統(tǒng)或蓄電池監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)中。

（1）SBMS應(yīng)用對(duì)象

本系統(tǒng)主要針對(duì)對(duì)直流屏和UPS等設(shè)備用蓄電池，進(jìn)行規(guī)范的、定期的、針對(duì)性的普查和管理，在維護(hù)管理相關(guān)部門(mén)建立相應(yīng)的管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)的集中、科學(xué)的管理。分析蓄電池老化狀況和影響蓄電池壽命的相關(guān)因素，對(duì)提高蓄電池的壽命和防止蓄電池隱患具有重要意義。

該系統(tǒng)主要對(duì)其蓄電池組進(jìn)行單體電池內(nèi)阻、電池容量、單體電壓、端電壓、電池電流、電池溫度以及蓄電池狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。以達(dá)到提高直流系統(tǒng)的可靠性，避免蓄電池的失效、損壞和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)蓄電池壽命，減少現(xiàn)行的蓄電池維護(hù)作業(yè)量和維護(hù)成本，保證直流和UPS系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

（2）SBMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

SBMS采用模塊化結(jié)構(gòu)，由集中監(jiān)控單元、電壓采集單元、電流采集單元共同組成，

集中監(jiān)控單元：負(fù)責(zé)采集調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、界面顯示

電池采集單元：負(fù)責(zé)采集單體電壓數(shù)據(jù)、內(nèi)阻數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)

電流采集單元：負(fù)責(zé)采集電池組電流數(shù)據(jù)；

各單元之間采用高速可靠的內(nèi)部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試極其方便快捷。

（3）系統(tǒng)功能

1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組各個(gè)單體電壓、單體內(nèi)阻、單體溫度、電池組電壓、以及充／放電電流，可靠的門(mén)限設(shè)置，保證蓄電池組良好的可靠運(yùn)行，防止蓄電池過(guò)充或欠充，避免蓄電池單體的劣化加劇。

2)通過(guò)智能化的診斷模型，實(shí)時(shí)、自動(dòng)完成蓄電池組的全方位診斷。方便管理，蓄電池失效模型，提前預(yù)知蓄電池運(yùn)行情況

3)可設(shè)定報(bào)警及記錄功能：可對(duì)電池組電壓、單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、溫度等設(shè)定上下限極值。當(dāng)監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)到有參數(shù)超出設(shè)定的上下限，則監(jiān)測(cè)儀可進(jìn)行聲、光等報(bào)警，并把這一事件記錄下來(lái)，同時(shí)在監(jiān)控界面上以報(bào)警窗口的形式提示。只要用戶(hù)在監(jiān)測(cè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)或?yàn)g覽電池狀態(tài)時(shí)即可發(fā)現(xiàn)電池組工作狀態(tài)的異常。

（4）電池運(yùn)行數(shù)據(jù)管理

SBMS可以表格或者圖形方式顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以曲線方式顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1．單體電池電壓的次周期，日周期和月周期統(tǒng)計(jì)、記錄和存儲(chǔ)。

2．單體電池電阻的次周期，日周期和月周期統(tǒng)計(jì)、記錄和存儲(chǔ)。

3．單體電池溫度的次周期，日周期和月周期統(tǒng)計(jì)、記錄和存儲(chǔ)。

4．歷史告警數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)，最大可顯示1000條歷史告警記錄。

5．歷史報(bào)表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)，最大可顯示1000條歷史報(bào)表數(shù)據(jù)。

6．采用1/2/4 GB可選容量的SD卡來(lái)存儲(chǔ)電池記錄和數(shù)據(jù)。

4、SBMS產(chǎn)品先進(jìn)性和特點(diǎn)：

（1）適用性強(qiáng)

首家采用交流法和直流法兩種自適應(yīng)檢測(cè)方式，適應(yīng)各種測(cè)試場(chǎng)合，系統(tǒng)測(cè)量精度高，避免僅采用直流方式在電池紋波較大的應(yīng)用場(chǎng)合，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試電池內(nèi)阻；同時(shí)避免僅采用交流方式在電池紋波很小的應(yīng)用場(chǎng)合，無(wú)法測(cè)試電池內(nèi)阻。

（2）主機(jī)采用高精度大屏幕液晶觸摸屏，顯示內(nèi)容豐富友好人機(jī)界面，純中文操作，簡(jiǎn)單化，智能化，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)視，快捷的數(shù)據(jù)查詢(xún)，方便維護(hù)人員的操作。

（3）靈活的數(shù)據(jù)顯示和處理方式

系統(tǒng)可通過(guò)多種方式，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示。適應(yīng)不同使用環(huán)境和要求。

（5）獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)自帶隔離保護(hù)且自成體系，避免與充電機(jī)、UPS等其他設(shè)備的相互影響，產(chǎn)品采用模塊化的設(shè)計(jì)，便于日后現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù) 。

（6）SD卡選件可以方便用戶(hù)下載數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行高級(jí)分析

（7）產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)的RS485和TCPIP接口（modbus協(xié)議），可與其他上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞（接入動(dòng)環(huán)監(jiān)控中）。方便擴(kuò)展，可通過(guò)遠(yuǎn)程管理對(duì)所有監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行查詢(xún)。

（8）工程安裝極其方便

傳統(tǒng)型集中式蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)控產(chǎn)品大都需要幾個(gè)電壓采集裝置，外加若干個(gè)內(nèi)阻模塊，涉及到布線，安裝起來(lái)很麻煩。

海德森SBMS采用主控顯示和分散模塊測(cè)量電池?cái)?shù)據(jù)，各單元間采用總線方式數(shù)據(jù)連接，安裝維護(hù)便利靈活，大大減少傳統(tǒng)電池監(jiān)測(cè)儀的工程施工量。電池采集模塊體積小巧，底部配有3M雙面膠，可以直接粘在蓄電池表面。

采用配套專(zhuān)用測(cè)量線纜，測(cè)量線纜可以隨時(shí)從電池采集模塊上拆卸。通訊線采用6芯水晶頭網(wǎng)線方式串行連接在各個(gè)電池采集模塊之間。監(jiān)控單元采用19寸機(jī)架結(jié)構(gòu)，可以直接安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)，或直接掛墻和掛電池柜上，方便安裝。

5、系統(tǒng)參數(shù)和指標(biāo)

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