[发明专利]蓄电池状态的监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池状态的监测系统及监测方法。

背景技术

铅酸蓄电池是目前备用电源系统中广泛使用的后备电源，其可靠性关系到电力、核电、铁路、计算机系统、通信系统、石油化工、冶金、金融等众多关键领域的安全与稳定。

蓄电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，因此电池检测与监控一直是国内外研究的热点问题。检测蓄电池的使用寿命是否终结的主要依据是蓄电池的剩余容量是否满足工作要求。容量的大小不仅与蓄电池的运行参数(例如工作环境温度、终端电压等)相关，也与蓄电池的构造参数(例如电解液密度、电池内阻等)相关。其中，电池内阻作为蓄电池最重要的参数之一，与容量有着紧密的联系，它不仅反映蓄电池当前的荷电状态，而且还反映蓄电池的劣化程度，电池内阻的变化反映蓄电池性能和寿命。因此采用内阻检测法测量电池的性能，实现对蓄电池的维护，为目前公认蓄电池维护的有效方案之一。

蓄电池最直接的监测方法是进行放电试验，测定电池的实际容量，但是存在这样的缺点：1、必须工作人员到达现场进行蓄电池的短时(2秒)放电，才能完成内阻测量，因此没有实现内阻的实时在线监测；2、为了测量蓄电池实际容量，需要每次都对蓄电池进行核对性放电，这样的做法，会导致如下问题：一方面影响蓄电池的正常寿命；另一方面，当进行放电时如果恰好遇到变电站交流失电则可能面临影响支流系统工作的危险；再一方面，核对性放电试验需要去现场，工作人员工作量很大；3、采用放电法检测技术在监测中出现的端电压监测误差、放电过程电流波动、放电前后电压捕捉困难(不稳定)等技术难点导致内阻监测精度不高；4、对电池的损伤较大，所以对内阻的测量频率低，而电池可以在一两天之内突然发生严重故障，无法及时发出警告；5、没有蓄电池的历史信息，难以处理故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄电池状态的监测系统及监测方法，用于解决现有技术中进行放电测试需耗费工作人员工作量、影响蓄电池的正常寿命、监测精度不高及不能实时在线监测等问题。

为了解决现有技术中存在的上述问题及其他问题，本发明在一方面提供一种蓄电池状态的监测系统，包括：数据采集单元，与一个或多个蓄电池连接，用于从所连接的所述蓄电池上采集监测数据；所述监测数据中包括蓄电池的电压值和内阻值；多个所述蓄电池构成一个电池串，多个所述电池串构成一个电池组；通信管理单元，与一个或多个所述数据采集单元建立通信连接，接收来自所述数据采集单元上传的监测数据；多个所述数据采集单元相互串联，且多个所述数据采集单元中的首尾两个数据采集单元分别与所述通信管理单元连接，构成环路结构；数据管理中心，与所述通信管理单元建立通信连接，接收来自所述通信管理单元上传的所述监测数据并对所述监测数据进行分析和/或处理后予以记录，且以图表形式显示出所述蓄电池、所述电池串和所述电池组的电池信息以实现监测。

可选地，所述监测系统还包括：与所述通信管理单元连接的一个或多个电流钳，其中的每一个所述电流钳用于对每一个所述电池串进行电流测量。

可选地，所述监测系统还包括：与所述数据管理中心连接的电压报警单元，用于在记录得到所述监测数据中蓄电池的电压值超出预设的电压阈值时发出电压报警信号；与所述数据管理中心连接的内阻报警单元，用于在记录得到所述监测数据中蓄电池的内阻值超出预设的内阻阈值时发出内阻报警信号；与所述数据管理中心连接的电流报警单元，用于在记录得到由多个所述蓄电池构成的所述电池串的电流值超出预设的电流阈值时发出电流报警信号。

可选地，所述监测系统还包括：与所述通信管理单元连接、用于测量环境温度和所述蓄电池温度的一个或多个温度传感器；所述数据管理中心接收来自所述通信管理单元上传的环境温度和/或所述蓄电池温度后予以记录并以图表形式显示；与所述数据管理中心连接的温度报警单元，用于在记录得到所述环境温度和/或所述蓄电池温度超出预设的温度阈值时发出温度报警信号。

可选地，与所述数据采集单元连接的蓄电池的数量为1～4个。

可选地，多个所述数据采集单元之间采用光纤连接，所述多个所述数据采集单元中的首尾两个数据采集单元与所述通信管理单元之间采用光纤连接。