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因為這種設計采用了一個蓄電池配一個模塊的方式,並且其目標是為了降低對蓄電池組每隻蓄電池都監控起來的總成本(包括安裝成本和電纜連接),所以LEM Sentinel 采用了一個LEM定製的片上係統SoC;高度的集成度大大降低了模塊的成本,串行通信進一步簡化了安裝,更少的部件確保了模塊更高的可靠性。LEM Sentinel模塊采用和LEM其他傳感器器件一樣的質量標準,目標是6西格瑪可靠性。
Sentinel模塊具有產生一個中等大小的電流測試信號的能力,即最大12A的測試電流。這種測試電流與一種特有的算法配合使用就可以判斷出電壓的響應是來自視在能量層還是來自蓄電池本身能量層, 從而可以保證該種阻抗測試方法的高可靠性。可用來檢測蓄電池的老化或潛在失效問題。
圖8中zhong列lie舉ju了le一yi個ge實shi際ji測ce試shi波bo形xing圖tu的de實shi例li。在zai測ce試shi中zhong,以yi預yu先xian設she定ding好hao的de方fang式shi從cong被bei測ce試shi的de蓄xu電dian池chi獲huo取qu電dian流liu,並bing對dui響xiang應ying電dian壓ya進jin行xing測ce量liang。然ran後hou利li用yong這zhe些xie波bo形xing進jin行xing分fen析xi,最zui後hou 計算出內阻。
圖8中zhong的de波bo形xing為wei單dan一yi頻pin率lv波bo形xing,事shi實shi上shang我wo們men也ye可ke以yi使shi用yong多duo種zhong頻pin率lv波bo形xing,以yi便bian在zai高gao係xi統tong噪zao聲sheng條tiao件jian下xia得de出chu更geng為wei安an全quan的de測ce試shi結jie果guo,這zhe樣yang也ye可ke以yi對dui蓄xu電dian池chi的de幾ji個ge參can數shu分fen別bie測ce量liang,比bi如ru電dian解jie液ye電dian阻zu、雙層電容性阻抗和金屬電阻等

圖8:源自受控電流測試信號的電壓響應(LEM Sentinel產品)
單個蓄電池溫度
VRLA(閥控式鉛酸)蓄電池特別容易受到持續不利的溫度的影響。
chongdianqidechongdiandianyayouhuahuizaiyidingchengdushangdixiaoduixudianchideyingxiang,huizhiyizhangxudianchizudewendufenbutuhuibidanchunyilaiyumouyidiandehuanjingwenduyaohaodeduo,yinweiyongzhezhongfangfakeyitongguomouzhongfangshi(比如重新排列蓄電池擺放位置等)防止受影響的區域的蓄電池惡化。而不是僅僅根據一個溫度點來決定充電機總電壓的方式,這樣會使某些區域的電池情況更加惡化(圖8)。
圖8:一個蓄電池室的不良設計示意圖
在高於34攝氏度的溫度條件下,溫度補償功能會把浮充電壓降低到一個很低的數值(小於2.2VPC),這時正極板很可能會出現問題,硫化會大大加速,從而導致問題不但沒有解決,反而會更糟!
所以,在測量單個蓄電池溫度時,正確布置溫度測量設備是極端重要的。
連續監控或計劃性定期維護―總結
除(chu)非(fei)使(shi)用(yong)者(zhe)能(neng)做(zuo)到(dao)每(mei)月(yue)至(zhi)少(shao)一(yi)次(ci)認(ren)真(zhen)完(wan)成(cheng)定(ding)期(qi)維(wei)護(hu),並(bing)且(qie)定(ding)期(qi)維(wei)護(hu)至(zhi)少(shao)包(bao)括(kuo)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)互(hu)連(lian)阻(zu)抗(kang)和(he)單(dan)個(ge)蓄(xu)電(dian)池(chi)溫(wen)度(du),否(fou)則(ze)不(bu)大(da)可(ke)能(neng)在(zai)故(gu)障(zhang)變(bian)得(de)嚴(yan)重(zhong)前(qian)檢(jian)測(ce)到(dao)所(suo)有(you)電(dian)池(chi)失(shi)效(xiao)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)要(yao)求(qiu)投(tou)入(ru)大(da)量(liang)人(ren)力(li),因(yin)而(er)並(bing)不(bu)適(shi)合(he)每(mei)種(zhong)應(ying)用(yong)(比如無人值守的偏遠地區)。另外,必須保持定期維護的詳細記錄,以便確保可以利用這些 數據進行趨勢分析,從而檢測出可能的電池失效。實際上,如果頻繁進行(例如每月一次),許多計劃維護程序很有可能在月複一月、年複一年的執行過程中變成敷衍了事。
連lian續xu監jian控kong係xi統tong,除chu了le需xu要yao對dui報bao警jing做zuo出chu響xiang應ying外wai,即ji使shi最zui基ji本ben的de連lian續xu監jian控kong過guo程cheng也ye不bu需xu要yao任ren何he人ren為wei幹gan預yu。一yi旦dan完wan成cheng投tou資zi,連lian續xu監jian控kong係xi統tong就jiu成cheng為wei一yi個ge自zi動dong係xi統tong,不bu需xu任ren何he進jin一yi步bu投tou資zi。(而且如果有必要,我們甚至可以說,很多監控係統可以通過減少替換整個電池組的費用彌補)。如果把成本均攤到UPS及蓄電池組係統的整個使用壽命,其成本會比定期維護要低得多。另外,如果采用芯片級片上係統(SoC)技術和更好的安裝技術(例如,蓄電池連接采用定製好的插接件,並采用節省成本的預先準備好的插接電纜),蓄電池監控係統的總體擁有成本(Total Cost of Ownership)會大幅下降。
隻(zhi)要(yao)對(dui)所(suo)有(you)重(zhong)要(yao)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong),連(lian)續(xu)監(jian)控(kong)就(jiu)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)比(bi)年(nian)度(du)維(wei)護(hu)更(geng)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。目(mu)前(qian)連(lian)續(xu)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)被(bei)大(da)量(liang)使(shi)用(yong)的(de)原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)用(yong)戶(hu)越(yue)來(lai)越(yue)意(yi)識(shi)到(dao)認(ren)識(shi)到(dao)以(yi)上(shang)事(shi)實(shi)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing):畢竟連續監控係統是一筆非常昂貴的投資,隻有在真正需要時才會發揮作用。 另ling外wai,這zhe種zhong認ren識shi的de提ti高gao的de同tong時shi也ye伴ban隨sui著zhe監jian控kong成cheng本ben的de顯xian著zhu降jiang低di,這zhe種zhong降jiang低di主zhu要yao得de益yi於yu此ci類lei監jian控kong係xi統tong的de生sheng產chan方fang式shi,這zhe種zhong方fang式shi在zai設she計ji上shang采cai用yong定ding製zhi設she計ji的de芯xin片pian級ji片pian上shang係xi統tong(SoC)以便最大限度地降低部件數量,同時采用大規模工業化的生產方式,這是傳統小型手工作坊型公司完全不具備的
顯而易見,全麵連續的監控方式比傳統的計劃性定期維護不但是好得多、可(ke)靠(kao)得(de)多(duo)的(de)保(bao)護(hu)備(bei)用(yong)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)方(fang)法(fa),而(er)且(qie)在(zai)整(zheng)個(ge)蓄(xu)電(dian)池(chi)組(zu)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)內(nei)比(bi)計(ji)劃(hua)性(xing)定(ding)期(qi)維(wei)護(hu)更(geng)節(jie)省(sheng)成(cheng)本(ben),而(er)且(qie)這(zhe)些(xie)優(you)點(dian)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)會(hui)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)突(tu)出(chu)。
目前LEM Sentinel蓄電池監控係統在全世界很多國家都有著非常好的應用。下麵是LEM Sentinel係統的配置圖以及實際使用圖片。


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安雲良
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