I-BAT- II 分布式蓄電池監測/蓄電池監控管理系統


1、I-BAT-II分布式蓄電池監測/蓄電池監控系統產(chǎn)品概述  




I-BAT 分布式蓄電池監測管理系統

I-BAT-II 分布式蓄電池監測管理系統

I-BAT-II 分布式蓄電池監測/蓄電池監控管理系統是北京巨成科技有限公司,在第一代I-BAT分布式系統基礎上推出的換代產(chǎn)品。針對鉛酸蓄電池在線(xiàn)監控設計。每個(gè)I-BAT監測模塊與單體電池直接相連實(shí)時(shí)采集蓄電池單體電壓、單體內阻、單體溫度等參數,并可通過(guò)紅色LED指示電池故障。

與I-BAT CM組控制單元及I-BAT WebSever監控服務(wù)器一起為蓄電池系統提供了一套完整的監控解決方案。7*24小時(shí)監控蓄電池系統的運行參數,為蓄電池系統的穩定運行提供了有效的保障。




1.1、I-BAT分布式蓄電池監測/蓄電池監控模塊功能及指標




I-BAT分布式蓄電池監測模塊

I-BAT分布式蓄電池監測模塊與單體電池緊密連接,實(shí)時(shí)監測單體電池的電壓、溫度、內阻等運行參數,并自動(dòng)記錄電池運行歷史數據。當電池出現報警狀態(tài)時(shí),通過(guò)紅色LED指示蓄電池報警狀態(tài)。從蓄電池出現故障到I-BAT模塊自身報警的時(shí)間小于1秒鐘。

I-BAT分布式蓄電池監測模塊通過(guò)內部I-BUS總線(xiàn)夠成的通信環(huán)路進(jìn)行通信,將系統自身采集數據通過(guò)總線(xiàn)傳送給I-BAT-CM或 I-BUS 單元,便于遠程對于各單體蓄電池數據進(jìn)行集中監控。

I-BAT分布式蓄電池監測模塊自動(dòng)記錄10組蓄電池歷史的內阻變化數據,可以為使用者提供蓄電池內阻變化的詳細參考。跟蹤蓄電池劣化的變化過(guò)程。


功能:

1、7*24小時(shí)監測蓄電池單體電壓、單體內阻、單體溫度;

2、透明外殼設計,紅色LED主動(dòng)指示模塊報警;電池報警狀態(tài)一目了然;

3、自動(dòng)測試并記錄蓄電池內阻變化,對蓄電池SOH和SOC主動(dòng)做出精細化分析;

4、現場(chǎng)無(wú)需任何配置,即插即用。

 


(I-BAT模塊詳細參數及指標數據圖 已省略)

提示:如需I-BAT模塊詳細參數及指標數據請到該頁(yè)面末尾處下載 “I-BAT分布式蓄電池監測系統手冊”




1.2、I-BAT-CM 組控制單元

I-BAT-CM 組控制單元


每組蓄電池所連接的I-BAT模塊通過(guò)I-BAT-CM模塊進(jìn)行匯總。所有I-BAT模塊通過(guò)系統內部的I-BUS總線(xiàn)將所監測的實(shí)時(shí)數據傳輸給I-BAT-CM模塊,有模塊統一整理并通過(guò)MODUBS 接口傳輸到遠程監控或監控觸摸屏中。

除通過(guò)I-BUS接口收集各單體I-BAT模塊的采集數據外,I-BAT-CM 模塊實(shí)時(shí)采集蓄電池組電壓、電流、環(huán)境溫度等參數。整理后,通過(guò)MODBUS接口進(jìn)行上傳。實(shí)現單體電池數據及電池組數據的實(shí)時(shí)監控。模塊對各單體電池的數據進(jìn)行綜合分析,除為主監控系統提供電池組電流、電池組電壓(實(shí)測)、單體電池電壓、單體電池內阻、單體電池溫度等運行參數外,還對各參數進(jìn)行綜合分析給出蓄電池組的實(shí)時(shí)容量狀態(tài)(SOC)及蓄電池組健康狀態(tài)(SOH)的評估。

I-BAT-CM 模塊供電采用DC100-1100V寬電壓設計??梢灾苯油ㄟ^(guò)蓄電池組供電,在項目實(shí)施過(guò)程中,無(wú)需單獨引入其他電源為模塊供電。

I-BAT-CM 模塊采用標準MODBUS接口,支持多組串聯(lián)通信。簡(jiǎn)化了系統監控布線(xiàn)。


I-BAT-CM 組控制單元" 詳細參數及指標圖 已省略

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1.3、TP-MASTER  本地顯示及操作觸摸屏 (可選配件)

1.3	TP-MASTER  本地顯示及操作觸摸屏


TP-MASTER 本地顯示及操作觸摸屏為系統可選配件, 7英寸型(TP-MASTER-070)和4.3英寸型(TP-MASTER-043)。兩款產(chǎn)品支持數據顯示、數據異常報警、系統參數設置等功能。其中,7英寸型單獨支持歷史數據、放電數據查詢(xún)及記錄,并可通過(guò)遠程通信接口將系統納入到動(dòng)力環(huán)境監控系統中。

TP-MASTER蓄電池參數綜合分析系統與I-BAT-CM進(jìn)行通信,并將相關(guān)參數進(jìn)行顯示。通過(guò)通信接口,實(shí)時(shí)采集模塊的最新數據??赏ㄟ^(guò)多種接口將獲得的數據傳輸到主控中心,并可通過(guò)觸摸屏顯示數據、對監測模塊進(jìn)行操作。利用本地觸摸屏能夠實(shí)現蓄電池的數據的本地查詢(xún)和系統的設置,指示清晰、操作方便.


(顯示屏功能圖已省略)

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TP-MASTER-070基本功能

TP-MASTER-043基本功能

機械及電氣參數表


(上述功能及參數已省略)

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1.4、I-BAT系統構成圖


(I-BAT系統構成圖已省略)

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2、常規動(dòng)力環(huán)境監控系統網(wǎng)絡(luò )集中監控方案


2.1、通過(guò)I-BAT-CM RS485接口接入動(dòng)力環(huán)境監控系統

 

 多個(gè)I-BAT-CM組控制單元可以通過(guò)同一條RS485總線(xiàn)進(jìn)行串聯(lián),并入到動(dòng)力環(huán)境監控系統中。串聯(lián)在同一條通信總線(xiàn)上的I-BAT-CM組控制單元每個(gè)都具備單獨的通信地址,通信總線(xiàn)采用MODBUS標準協(xié)議。原則上,隸屬于同一臺UPS的不同電池組中的I-BAT-CM組控制單元可以串聯(lián)使用。隸屬于不同UPS電池組的I-BAT-CM組控制單元不建議串聯(lián)在同一總線(xiàn)上。

附圖是隸屬于不同UPS的I-BAT-CM組控制單元通過(guò)各自的RS485總線(xiàn)接入到多串口服務(wù)器的連接示意圖。監控各UPS的并聯(lián)電池組的I-BAT-CM組控制單元通過(guò)串聯(lián)形成各自的RS485總線(xiàn)連接到串口服務(wù)器的各個(gè)不同串口中。形成基于串口服務(wù)器輪詢(xún)的監控網(wǎng)絡(luò )。


(監控方案圖已省略)

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2.2、通過(guò)TP-MASTER本地顯示及操作觸摸屏接入動(dòng)力環(huán)境監控系統


多個(gè)I-BAT-CM組控制單元可以通過(guò)同一條RS485總線(xiàn)進(jìn)行串聯(lián)后,將該通信總線(xiàn)接入現場(chǎng)觸摸控制屏TP-MASTER中,并通過(guò)TP-MASTER自帶的傳輸端口將數據傳輸到動(dòng)力環(huán)境監控系統中。TP-MASTER自帶 RS232或RS485遠程傳輸接口,可將I-BAT-CM的數據通透傳送到遠程監控系統中。

附圖是隸屬于不同UPS的I-BAT-CM組控制單元通過(guò)各自的RS485總線(xiàn)接入到TP-MASTER單元并接入串口服務(wù)器的連接示意圖。監控各UPS的并聯(lián)電池組的I-BAT-CM組控制單元通過(guò)串聯(lián)形成各自的RS485總線(xiàn)連接到TP-MASTER單元并接入串口服務(wù)器的各個(gè)不同串口中。形成基于串口服務(wù)器輪詢(xún)的監控網(wǎng)絡(luò )。


(監控方案圖已省略)

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3、基于BMS采集服務(wù)器及集中監控軟件的蓄電池監控專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )構建

 

在傳統的動(dòng)力環(huán)境監控系統中,蓄電池監控系統的數據量大,對于數據的實(shí)時(shí)性特別是出現報警狀態(tài)后系統的反應速度要求更高。特別是在蓄電池放電狀態(tài)下,由于傳統的動(dòng)力環(huán)境監控系統的刷新速度受限很難完整的紀錄蓄電池放電的全過(guò)程,并在蓄電池將要出現過(guò)放電的第一時(shí)間進(jìn)行預警。 更重要的是,由于蓄電池本身的特點(diǎn),蓄電池監控系統需要依靠精細化的分析來(lái)對于蓄電池的報警狀態(tài)特別是容量劣化進(jìn)行預估。

針對上述需求,巨成開(kāi)發(fā)的蓄電池監控專(zhuān)用采集服務(wù)器--BMS Sever及蓄電池監控專(zhuān)用軟件CELLGUARD為使用者提供了一套完整的,具有數據采集、實(shí)時(shí)報警、集中監控、數據分析、歷史查詢(xún)、曲線(xiàn)展示等完備功能的電池監控平臺。


3.1、BMS采集服務(wù)器


BMS-Sever是專(zhuān)為蓄電池監測管理系統配套使用的采集服務(wù)器。工業(yè)化設計,標準硬件采用X86服務(wù)器主板,雙核1.86GHz  CPU 、4GB內存、500GB硬盤(pán)。設備為標準1U機箱,便于柜體安裝。


BMS采集服務(wù)器


BMS-Sever具有 8路隔離型的RS485接口和1路RS232接口,通過(guò)這些串口BMS-Sever可以與I-BAT-CM或TP-MASTER連接,對蓄電池參數進(jìn)行集中采集。BMS-Sever具有兩個(gè)千兆網(wǎng)路接口,通過(guò)網(wǎng)路接口實(shí)現多臺BMS-Sever的集中組網(wǎng)、集中展示及與其他監控系統的數據交互。

BMS-Sever具有獨立的VGA接口及鍵盤(pán)接口,可以直接連接顯示器及鍵盤(pán)等人機交互設備。

BMS-Sever可以獨立運行,監控所連接的蓄電池監測設備。當系統較大時(shí),多臺BMS-Sever可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口組成監控網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)數據庫訪(fǎng)問(wèn)的方式與主監控平臺實(shí)現數據的交互。

單臺BMS-Sever可同時(shí)連接最多64組蓄電池。但是,為保證系統運行速度及數據刷新周期,原則上一臺BMS-Sever服務(wù)器不建議同時(shí)監控超過(guò)20組蓄電池。


小型機房BMS蓄電池監控網(wǎng)絡(luò )


 

針對配備20組以下的蓄電池的小型機房,采用單臺BMS-Sever服務(wù)器即可構成一個(gè)完整的蓄電池監控集中監控系統。具體構架如下:

1、隸屬于不同UPS及不同電池組的I-BAT-CM模塊通過(guò)各自的RS485總線(xiàn)連接到BMS-Sever服務(wù)器的RS485接口中;

2、BMS-Sever中運行CellGuard監控軟件。監控軟件的采集端采集相應的RS485接口的數據,并整理至軟件系統的相關(guān)數據庫中;監控軟件的報警端實(shí)時(shí)判斷各運行參數的狀態(tài),在第一時(shí)間發(fā)出報警;監控軟件的主控端展示所有的采集數據、定期記錄相關(guān)參數、形成運行報表;

3、略 (如需詳細了解請下到頁(yè)尾處下載“系統手冊”)

4、略(如需詳細了解請下到頁(yè)尾處下載“系統手冊”)


(監控方案圖已省略)

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大型數據中心的BMS蓄電池監控網(wǎng)絡(luò )


大型數據中心電池組數較多,一般分布在不同電池室甚至不同建筑中。此時(shí),需要配備多臺BMS-Sever來(lái)完成對于電池監控網(wǎng)絡(luò )的構架。BMS-Sever服務(wù)器可單獨運行或配備顯示器、鍵盤(pán)和鼠標供本地查詢(xún)使用。所有BMS-Sever服務(wù)器通過(guò)局域網(wǎng)以數據庫接口的方式將實(shí)時(shí)數據、報警數據發(fā)送到主服務(wù)器及冗余服務(wù)器中。此時(shí),主服務(wù)器及冗余服務(wù)器均安裝監控軟件,并將所有BMS-Sever服務(wù)器傳輸來(lái)的內容進(jìn)行顯示和紀錄。

基于此網(wǎng)絡(luò )模式構架的系統,所有參數交互均通過(guò)數據庫訪(fǎng)問(wèn)的方式完成。數據分析及報警在每個(gè)BMS-Sever服務(wù)器中單獨處理,一旦出現報警BMS-Sever服務(wù)器會(huì )主動(dòng)推送報警信息到主服務(wù)器或冗余服務(wù)器上,系統的報警響應時(shí)間及處理速度會(huì )大大提高。同時(shí),所有數據都在BMS-Sever服務(wù)器、主服務(wù)器及冗余服務(wù)器中單獨存儲,當一臺設備出現故障時(shí),數據仍然可查詢(xún)、可調用。

本系統中的冗余服務(wù)器非必選,可以根據系統情況和要求選擇配置。


(大型數據中心的BMS蓄電池監控網(wǎng)絡(luò ) 方案圖已省略)

提示:如需大型數據中心的BMS蓄電池監控網(wǎng)絡(luò )方案圖,請到該頁(yè)面末尾處下載 “I-BAT分布式蓄電池監測系統手冊”



3.2、BMS管理系統設計的軟件監控平臺----CellGuard監控軟件

CellGuard監控軟件是專(zhuān)為BMS管理系統設計的軟件監控平臺。

配合BMS-Sever采集服務(wù)器,可實(shí)現:

¨          實(shí)時(shí)展示各單體蓄電池電壓、內阻;電池組電壓、電流和環(huán)境溫度;

¨          放電狀態(tài)下,自動(dòng)記錄放電數據,并生成各單體電池的放電曲線(xiàn)

¨          可對電壓、內阻、溫度、電流進(jìn)行上下限報警設置,實(shí)時(shí)報警判斷及歷史查詢(xún)

¨          日志查詢(xún),報警組,報警定義,用戶(hù)管理等

¨          可分布式部署,并實(shí)現主備兩套系統獨立運行,進(jìn)行數據展示和存儲


BMS監控軟件系統由三類(lèi)客戶(hù)端軟件構成:

¨        主控端:監控界面展示,數據查詢(xún),功能參數配置,用戶(hù)權限配置等;

¨        報警端:報警列表展示及短信,郵件,聲光等報警處理等;

¨        采集端:電池監控模塊數據采集,預處理及發(fā)送等;

根據不同的網(wǎng)絡(luò )配置,軟件可以在BMS-Sever采集服務(wù)器上同時(shí)運行主控端、報警端和采集端程序。在集中監控的主服務(wù)器端,可以單獨配置具備監測多個(gè)BMS-Sever采集服務(wù)器的主控端軟件,實(shí)現多臺BMS-Sever采集服務(wù)器的集中監控,并將監控的人機交互界面輸出到集中監控顯示終端或顯示大屏幕上。


3.2.1 客戶(hù)端—主控端

客戶(hù)端軟件擁有強大的功能,人性化用戶(hù)界面,在線(xiàn)數據分析、下載等,一應俱全,如需了解詳細,請到該頁(yè)面末尾處下載 “I-BAT分布式蓄電池監測系統手冊”




蓄電池監控系統現場(chǎng)實(shí)例圖

I-BAT分布式蓄電池監測系統現場(chǎng)圖






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