动力电池检测管理系统.doc

北京群菱能源科技有限公司动力电池监测管理系统LCSU-110R 一、目前存在问题及现状：铁锂电池具有良好的耐高温、寿命长、快速充电，环境污染小，近几年已经广泛应用。但安全性、电池电量估算困难、电池的性能很复杂，不同类型的电池特性亦相差很大等为了实现对磷酸铁锂蓄电池组实时监控及日常的维护测试，需要购买一套UPS蓄电池组在线监测系统和蓄电池组充放电设备。以提高电池组的利用率，防止电池出现过充电及过放电，延长电池的使用寿命，保证供电系统的安全。二、电源管理系统存在的必要性和重要性： 过充过放对电池的损害都是致命的，不同之处仅在于过充产生大量气体、易自燃和爆炸、表象剧烈，过放外观变化和缓、但失效速度却极快，在正常使用中都应严格避免出现。 对于单体电池而言，在充放电的过程中，如果过充或者过放电都会造成电池内阻增大，负极析锂，容量减小等一系列问题 ，使电池在使用过程中存在安全和寿命缩短的问题。对于电池组而言，在成组之前就需要单体电池的电性能基本一致，在使用过程中也需要保持各个单体电池的性能一致性，这样电池才能尽量发挥111的效果。三、电源管理系统功能1、 监测功能： 监测功能是电源管理系统功能最基本的功能，其为管理功能提高可靠的 数据。监测内容包括电池的端电压，电流，温度等参数。2、 保护功能：保护功能包括过充保护、过放保护、短路保护、反接保护、过载保护、温度保护等。3、 计量功能： 计量功能是对电池在使用过程中的SOC状态进行动态报告，从理论上来讲，电池的电压和容量存在一定的对应关系，通过在使用过程中的SOC数据和理论的SOC数据来对比，判断电池的寿命。4、控制功能： 通过接口和通讯协议将电池的状态与外接连接，实现自控或者远程遥控。四、供货范围1、铁锂电池在线容量监测设备供货范围包括1) 总电压、电流测试模块；2) 单体电压测试模块；3）内阻测试模块；4) 通讯分析软件5)协议转换器；6）网络线缆等辅助材料；7）备品备件及专用工器具等。铁锂电池在线监控组成示意图1：五、技术性能要求1铁锂电池在线监测技术性能（硬件部份）：1) 要求可定时测量每个单体电池的内阻，同时具有内阻报警的功能，自动完成对蓄电池性能的检测。实时显示电池的：总电压、总电流、每节电池的电压、温度、最高4节单体电压、最低4节单体电池、电池的工作状态等信息。2) 能进行内阻的，历史记录对比和整组内阻对比分析电池的容量。读取历史放电数据功能3) 要求实时在线巡回检测每个单体电池电压参数，实时显示总电压、电流及温度，自动完成蓄电池组各种参数的测试、监控。4) 要求使用网线采集模块，功耗低、体积小、重量轻，使用方便、安全可靠。数据采集快速准确，可记录电池在放充电过程中的变化，保证对电池性能的准确判别。5) 要求可设定电池组的保护电压等参数，具有超限报警功能。6) 要求单片机至U盘数据转存技术的应用，解决了大容量数据存贮问题。7) 要求放/充电结束，数据经U盘转存或经232接口上传计算机，经后台处理后可自动生成各种图表，电池性能一目了然。显示：总电压曲线、电流曲线、单体电池曲线、特性比较图、电压条形图、温度曲线图、容量分析表、内阻分析表、数据表格。8) 要求具有并机功能，实现了与放电设备配套使用（选配功能）。9) 要求液晶屏显示，全中文菜单提示，操作简便，智能化程度高，可设定内阻、电压、开始扫描电流值、时间等参数，自动完成蓄电池组各种参数的测试、监控。10) 要求有实时在线监控功能：实时在线监测、显示所有测试数据：电压、电流、单体电池电压、时长、容量和温度等，同时将数据存贮并传送至PC机,显示并打印各种图表。11) 要求有完善的报警保护功能：如有电压异常等情况发生，将报警提示。多种异常报警功能：总电压异常、电流异常、温度异常、单体电压异常、模块通讯异常、浮充电压异常等报警。12) 要求有U盘数据转贮功能：放/充电结束后，可把采集的数据转存到U盘，再由U盘将放/充电采集的数据转存到PC机中，经配套的数据处理软件处理后，生成、显示、打印各种图表。为判别整组或单体电池的优劣提供科学的依据。13) 要求有RS232接口通讯：实现计算机实时监测控制或放/充电结束后的数据转存。RS485接口通讯：实现充、放电设备与监测设备之间的联机通讯。 14) RS232与RS485接口连用时可实现并机功能，即通过本设备配套的PC软件可同时对监测设备和充、放电设备进行监测控制。15) 要求有告警输出功能：当蓄电池组容量监测设备检测到“单体电压低”或“总电压低”时，会将告警信号传给其它设备，方便用户对其它设备进行控制。16) 要求便携式超小体积设计，方便用户使用。17) 远程登陆功能。监控主机内部有时钟芯片。可以跟随机房时钟设置一致。18) 采用模块化设计，保证电源系统安全、扩展性强、安装简单、维护方便。19) 电压、内阻采集模块有多级保护，保证电源系统安全。20) 采集线使用耐高温、高压线缆。21) 安装后不会产生对原有系统的干扰。2、铁锂电池在线监测技术参数：序号规范要求1型号及厂家LCSU-110R2被检测单体电池标称电压3.2V3总电流测量精度1%4总电压测量精度1%5单体电压测量精度36内阻测量范围065.35m7工作电源交流220V/50Hz8可监测电池组数1组9可监测电池单体数036节10绝缘强度输入对机壳1500V11输出对机壳1500V12平均无故障时间MTBF：50000h3、铁锂电池在线监测技术性能（硬件部份）软件图1）实时显示电池的：总电压、总电流、每节电池的电压、温度、最高4节单体电压、最低4节单体电池、电池的工作状态等信息。2）显示：总电压曲线、电流曲线、单体电池曲线、特性比较图、电压条形图、温度曲线图、容量分析表、内阻分析表、数据表格。3）内阻分析功能：当电池放电时自动测试每节单体电池内阻值。能进行内阻的，历史记录对比和整组内阻对比分析电池的容量。4）多种异常报警功能：总电压异常、电