技术参数
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型 号 |
C1K |
C1KS |
C2K |
C2KS |
C3K |
C3KS |
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额定容量 |
1kVA/0.7kW |
2kVA/1.4kW |
3kVA/2.1kW |
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输入 |
电压 |
(115~300)VAC |
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频率 |
(40~60)Hz(软件可调) |
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输出 |
电压 |
220×(1±2％)VAC |
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频率 |
与输入同步〔市电模式〕，当市电频率超出(46~54)Hz范围时，输出频率为50×(1±0.2%)Hz |
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50×(1±0.2%)Hz〔电池模式〕 |
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输出波形 |
正弦波 |
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备用时间（满载/半载） |
>5/14 |
---- |
>9/ 21 |
---- |
>5/15 |
---- |
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电池形式 |
Panasonic阀控式铅蓄电池 |
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Panasonic 阀控式铅蓄电池 |
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Panasonic 阀控式铅蓄电池 |
---- |
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外接电池标称电压 |
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36VDC |
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96VDC |
---- |
96VDC |
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转换时间 |
零中断 |
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超载能力 |
110％－150％维持30秒钟后输出转为旁路，150%以上维持300ms |
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通讯界面 |
RS-232 + Intelligent Slot |
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操作
环境 |
温度 |
0℃～40℃ |
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湿度 |
20％～90％ |
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外观尺寸（W×D×H）（mm×mm×mm） |
145×400×220 |
192×460×340 |
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重量(净重)kg |
14 |
7 |
34 |
13.5 |
34.5 |
14 |
与放电检测进行比较,电导测试有如下几个优势:
(1)快速:电导测试与放电检测相比最明显的特征是速度。电导测试在大约数秒后生成测量值,而放电检测以及后续数据收集和报告制定需要数小时时间。利用一些设备,检测结果(包括打印报告和数据文件)仅在数秒后便可用,而不是在蓄电池放电数小时后。电导技术还实现了全天候、联机且自动化的蓄电池监控,可轻松地通过触摸按钮来远程访问当前蓄电池状况或健康状态,从而显著降低了维护成本。
(2)联机测试:传统蓄电池负载或放电检测经常需要电源系统和技术人员工作几小时。此外在某些情况下,所支持的设备在脱机时可能不可用。最新的电导技术联机监控或检测蓄电池电源系统,而不会使任何系统中断或停止,并且这些检测是被动的,不会因改变或运转蓄电池而引起过早老化。
(3)准确:电导测试经证明已达到很高的准确度,很多用户都已停用放电检测,除非对具有低电导值的可疑蓄电池进行全面分析。
(4)安全问题:最新电导技术的被动性使其实质上比放电检测更安全。完全放电检测会产生热量,还可能会危及维护人员的人身安全。相比之下,利用电导技术的检测仪和监控仪不会产生明显的能量交换,从而消除了负载检测过程中由热量、产生的氢气和电弧带来的潜在危险情况。
(5)可重复:被动电导测试的好处之一是测量完全可重复,从而可以验证可疑结果。可以随时对电池进行检测,而不必等待充电,并且不会对系统造成任何安全风险。也可以执行电导测试来满足现场检查或位置验证要求,包括检测电池之间的连接电阻值。
(6)简单:除了速度快,欧姆检测还非常简单。最新研发的电导测试仪是菜单驱动的,只需精确连接到两个蓄电池极柱或固定片,并提供绝对测量值,无需进一步进行数学计算。
(7)灵敏:电导测试技术与电阻及阻抗技术同属于欧姆测试法,都是被国际上认可的单体电池测试方法。当测试较小容量电池时这几种测试方法无太大差异,但当测试较大容量电池时,电导测试法会较内阻法有较大优势,可以快速准确地测试并发现失效电池而触发报警。因为大容量电池的内阻值本身就很小,当电池容量衰减时其内阻的变化率极小,采集器很难探测出这种变化,但其电导值是千姆欧(欧姆的倒数)或西门子,当容量衰减时其电导值的变化较大,很容易被探测到。因此,电导测试技术更加灵敏。
目前,欧美国家以及国内部分单位检测蓄电池组的主要设备是蓄电池电导测试仪。其不仅能够很好地反映出电池的健康状况,而且体积小巧,携带方便,测试快速,这就非常有利于维护人员对大量电池的日常性检查,而且可以用于蓄电池组的工程验收,尤其适用于各行业用户的电池组选型工作。因此,可以说对于大量蓄电池组的巡检工作,蓄电池电导测试仪无疑是最轻便、快速、实用的维护工具。
6 注入信号频率的选择对蓄电池内阻检测精度的影响
交流法就是向蓄电池注入一个低频率的交流信号,由于蓄电池内部存在的阻抗,注入信号后测量其反馈的电流信号,进行信号处理,比较注入信号与反馈信号的差异,从而测得蓄电池内阻。
交流注入法不需要放电,采用数字信号处理技术实现微弱信号的测量,无需把电池从回路中断开,不受充电机和用电负载的影响,在线测量电池的电导或内阻,数据有效分辨率达到0.001mΩ。
交流法测量蓄电池阻抗依赖于高速的数字信号处理技术,但是在系统中的高频模块组成的充电机与外界噪音对信号的*无法彻底消除。图3所示是一个单体的容量由正负极板形成的, 是传导通路的两个平行部分。通过交流信号或做阻抗测试时, 通路中任何部分的电阻增加都会由电容器掩盖。同时,不同频率的信号所测得的值也不同,对注入信号要求很高,如频率的稳定度和正弦波纯度都直接影响着测试结果。
其原理可以用以下公式表示
由于蓄电池的内阻是毫欧级的数值,特别是大容量的蓄电池其内阻将是微欧级,对于信号处理精度要求非常严格。因为交流注入法在测量时会对电池施加一个交流的测试信号,然后再测出相应的电压和电流,而阻抗的读数U /I会随频率而变化。
交流法的电流幅值非常小,一般1A(为了避免对系统的影响,不能太大),这么小的电流要在微欧级的电阻上测量其差异变化,所以对于信号处理精度要求非常苛刻和严格,非常容易受到充电机与外界噪音对信号的*,导致测试结果的离散性。
因此,业界专家指出“要最大程度地获取电路中各个参数的信息,所施加的交流电信号的频率非常关键”。“要在电路中获取最多信息,即最大程度地反映蓄电池的物理化学属性,电信号的理想频率应在10～50Hz之间”。目前,国内大多数阻抗测试仪所使用的测试信号的频率高达几百甚至几千赫兹,只有极少数测试仪表所使用的测试信号频率在最佳频率范围内。
因此,要能有效、准确监测到蓄电池内阻和电池间连接状态以及蓄电池内阻在运行中的变化趋势,只有选择分辩率高、精度高、测试稳定、一致性强的测试仪器。
7 蓄电池监控系统的发展与行业应用
目前,蓄电池组往往采用传统的有线连接进行检测,对于大量的蓄电池组,由于有线网络线路复杂,容易发生故障,维护扩展难度较大,也容易产生安全隐患。因此,方便快捷、容量预估的蓄电池*测试监控技术也应运而生。
随着计算机技术、微电子技术、自动化控制、*通信、嵌入式传感器技术的迅猛发展,*技术将通信、计算机、传感器以及嵌入式技术融合在一起,将网络中的各个节点数据信息进行实时的采集和传输,这种技术可以很好地应用在工业环境领域,特别是近距离的蓄电池监控系统。相比有线监控系统,*监控系统在工程、安装和保障方面,节约了大量的测量成本,以及对现场数据采集的频率和可靠性的改善,相比之下优势比较明显。目前,*蓄电池容量测试仪在蓄电池生产、通信运营商、电力、广电、铁路建设等方面都有应用。
目前,国内外有许多蓄电池监控产品及解决方案的厂家,通过自己的研究,对蓄电池内阻及剩余容量的测量方法有了自己的监控产品和方案,也获得了自己的专利技术。
在这些厂商中,美国密特(Midtronics)电子有限公司无疑是蓄电池检测及监控行业中的佼佼者,公司创立于1984年,是一家致力于蓄电池管理技术的研究、开发、生产与销售的企业,被公认为是世界蓄电池测试维护技术的领导者之一。密特公司的电导专利技术已经成为国际IEEE标准中电池维护内容的一个部分,广泛使用在通信、数据中心UPS、电力、铁路、交通、牵引动力电源以及军队等各个行业,世界上绝大多数主要的电信运营商及蓄电池用户都使用密特的设备作为他们备用电池系统管理决策的首选或必备工具。
7.1 美国密特CellGuard系统
CellGuard*蓄电池监控系统具有现在其他监控系统所有的主要功能,并且还具备独有的一些优势和特点:
(1)方便快捷的*监控
现有监控系统大多为有线系统,由控制模块引线到电池单体,此电线长度可达10m以上。由于过于密集的布线,线缆之间很容易产生电磁互感的*。对于大型数据中心来说,电池组的规模是巨大的。如果通过有线连接,过于复杂的布线系统相互感应,容易产生系统性的“假告警”。这对于维护人员来说是一个灾难。
而CellGuard*测试监控系统的内部通信体系结构为*设计,遵循标准为802.15.4兼容的射频传输在2.4GHz*电频段。接收器会和每一个测试单元之间设定一个特定的频道,保证测试单元之间互不*。这种*通信是当今主流的设计理念。
(2)宽泛的温度测量范围
在测量单体电压、电导、连接条内阻、电池组电压、电池组电流及电池组环境温度等参数外,CellGuard还测量每个单体电池负极柱温度。可在蓄电池浮充和放电状态下监视和测量每只蓄电池的温度值,测量范围为-10℃～65℃,精度为±2℃。
(3)精确的测量精度
可测量蓄电池之间连接条的电阻值, 测量的最小值达到1mΩ,可在蓄电池浮充和放电状态下测量蓄电池组的整组电流值,浮充状态下为300mA～10A;放电状态下为300mA～3000A。
(4)记录和分析放电数据
在系统测试到电流反向(停电或放电),系统开始以极小间隔记录电压降,时间可达数小时,数据即为放电数据。在蓄电池发生放电情况时可按时间采样频率捕获放电电压值,并生成数字及图表分析报告。
(5)多项安全保障
密特的C e l l G u a r d系统通过了美国UL、FCC,以及欧洲CE认证,最大程度地保障用户设备安全,系统采用很多安全措施,可实时监测电池间连接条的阻抗值,避免因电池连接时力矩不一致或者极柱腐蚀导致连接条松动,当大电流放电时易引起短路导致火灾。在进行蓄电池高温和电流检测时,传感器测试负载和功率电缆均装有熔断保护装置。
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