1、I-BAT-II分布式蓄電池監(jiān)測/蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)產品概述
I-BAT-II 分布式蓄電池監(jiān)測管理系統(tǒng)
I-BAT-II 分布式蓄電池監(jiān)測/蓄電池監(jiān)控管理系統(tǒng)是北京巨成科技有限公司,在第一代I-BAT分布式系統(tǒng)基礎上推出的換代產品。針對鉛酸蓄電池在線監(jiān)控設計。每個I-BAT監(jiān)測模塊與單體電池直接相連實時采集蓄電池單體電壓、單體內阻、單體溫度等參數(shù),并可通過紅色LED指示電池故障。
與I-BAT CM組控制單元及I-BAT WebSever監(jiān)控服務器一起為蓄電池系統(tǒng)提供了一套完整的監(jiān)控解決方案。7*24小時監(jiān)控蓄電池系統(tǒng)的運行參數(shù),為蓄電池系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有效的保障。
1.1、I-BAT分布式蓄電池監(jiān)測/蓄電池監(jiān)控模塊功能及指標
I-BAT分布式蓄電池監(jiān)測模塊與單體電池緊密連接,實時監(jiān)測單體電池的電壓、溫度、內阻等運行參數(shù),并自動記錄電池運行歷史數(shù)據(jù)。當電池出現(xiàn)報警狀態(tài)時,通過紅色LED指示蓄電池報警狀態(tài)。從蓄電池出現(xiàn)故障到I-BAT模塊自身報警的時間小于1秒鐘。
I-BAT分布式蓄電池監(jiān)測模塊通過內部I-BUS總線夠成的通信環(huán)路進行通信,將系統(tǒng)自身采集數(shù)據(jù)通過總線傳送給I-BAT-CM或 I-BUS 單元,便于遠程對于各單體蓄電池數(shù)據(jù)進行集中監(jiān)控。
I-BAT分布式蓄電池監(jiān)測模塊自動記錄10組蓄電池歷史的內阻變化數(shù)據(jù),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程。
功能:
1、7*24小時監(jiān)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主動指示模塊報警;電池報警狀態(tài)一目了然;
3、自動測試并記錄蓄電池內阻變化,對蓄電池SOH和SOC主動做出精細化分析;
4、現(xiàn)場無需任何配置,即插即用。
(I-BAT模塊詳細參數(shù)及指標數(shù)據(jù)圖 已省略)
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1.2、I-BAT-CM 組控制單元
每組蓄電池所連接的I-BAT模塊通過I-BAT-CM模塊進行匯總。所有I-BAT模塊通過系統(tǒng)內部的I-BUS總線將所監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)傳輸給I-BAT-CM模塊,有模塊統(tǒng)一整理并通過MODUBS 接口傳輸?shù)竭h程監(jiān)控或監(jiān)控觸摸屏中。
除通過I-BUS接口收集各單體I-BAT模塊的采集數(shù)據(jù)外,I-BAT-CM 模塊實時采集蓄電池組電壓、電流、環(huán)境溫度等參數(shù)。整理后,通過MODBUS接口進行上傳。實現(xiàn)單體電池數(shù)據(jù)及電池組數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。模塊對各單體電池的數(shù)據(jù)進行綜合分析,除為主監(jiān)控系統(tǒng)提供電池組電流、電池組電壓(實測)、單體電池電壓、單體電池內阻、單體電池溫度等運行參數(shù)外,還對各參數(shù)進行綜合分析給出蓄電池組的實時容量狀態(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^蓄電池組供電,在項目實施過程中,無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。簡化了系統(tǒng)監(jiān)控布線。
(I-BAT-CM 組控制單元" 詳細參數(shù)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)
TP-MASTER 本地顯示及操作觸摸屏為系統(tǒng)可選配件, 7英寸型(TP-MASTER-070)和4.3英寸型(TP-MASTER-043)。兩款產品支持數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)異常報警、系統(tǒng)參數(shù)設置等功能。其中,7英寸型單獨支持歷史數(shù)據(jù)、放電數(shù)據(jù)查詢及記錄,并可通過遠程通信接口將系統(tǒng)納入到動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中。
TP-MASTER蓄電池參數(shù)綜合分析系統(tǒng)與I-BAT-CM進行通信,并將相關參數(shù)進行顯示。通過通信接口,實時采集模塊的最新數(shù)據(jù)??赏ㄟ^多種接口將獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺刂行?,并可通過觸摸屏顯示數(shù)據(jù)、對監(jiān)測模塊進行操作。利用本地觸摸屏能夠實現(xiàn)蓄電池的數(shù)據(jù)的本地查詢和系統(tǒng)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(shù)表
(上述功能及參數(shù)已省略)
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1.4、I-BAT系統(tǒng)構成圖
(I-BAT系統(tǒng)構成圖已省略)
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2、常規(guī)動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡集中監(jiān)控方案
2.1、通過I-BAT-CM RS485接口接入動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
多個I-BAT-CM組控制單元可以通過同一條RS485總線進行串聯(lián),并入到動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中。串聯(lián)在同一條通信總線上的I-BAT-CM組控制單元每個都具備單獨的通信地址,通信總線采用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)在同一總線上。
附圖是隸屬于不同UPS的I-BAT-CM組控制單元通過各自的RS485總線接入到多串口服務器的連接示意圖。監(jiān)控各UPS的并聯(lián)電池組的I-BAT-CM組控制單元通過串聯(lián)形成各自的RS485總線連接到串口服務器的各個不同串口中。形成基于串口服務器輪詢的監(jiān)控網(wǎng)絡。
(監(jiān)控方案圖已省略)
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2.2、通過TP-MASTER本地顯示及操作觸摸屏接入動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
多個I-BAT-CM組控制單元可以通過同一條RS485總線進行串聯(lián)后,將該通信總線接入現(xiàn)場觸摸控制屏TP-MASTER中,并通過TP-MASTER自帶的傳輸端口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絼恿Νh(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中。TP-MASTER自帶 RS232或RS485遠程傳輸接口,可將I-BAT-CM的數(shù)據(jù)通透傳送到遠程監(jiān)控系統(tǒng)中。
附圖是隸屬于不同UPS的I-BAT-CM組控制單元通過各自的RS485總線接入到TP-MASTER單元并接入串口服務器的連接示意圖。監(jiān)控各UPS的并聯(lián)電池組的I-BAT-CM組控制單元通過串聯(lián)形成各自的RS485總線連接到TP-MASTER單元并接入串口服務器的各個不同串口中。形成基于串口服務器輪詢的監(jiān)控網(wǎng)絡。
(監(jiān)控方案圖已省略)
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3、基于BMS采集服務器及集中監(jiān)控軟件的蓄電池監(jiān)控專用網(wǎng)絡構建
在傳統(tǒng)的動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中,蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大,對于數(shù)據(jù)的實時性特別是出現(xiàn)報警狀態(tài)后系統(tǒng)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(tǒng)的動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的刷新速度受限很難完整的紀錄蓄電池放電的全過程,并在蓄電池將要出現(xiàn)過放電的第一時間進行預警。 更重要的是,由于蓄電池本身的特點,蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)需要依靠精細化的分析來對于蓄電池的報警狀態(tài)特別是容量劣化進行預估。
針對上述需求,巨成開發(fā)的蓄電池監(jiān)控專用采集服務器--BMS Sever及蓄電池監(jiān)控專用軟件CELLGUARD為使用者提供了一套完整的,具有數(shù)據(jù)采集、實時報警、集中監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、歷史查詢、曲線展示等完備功能的電池監(jiān)控平臺。
3.1、BMS采集服務器
BMS-Sever是專為蓄電池監(jiān)測管理系統(tǒng)配套使用的采集服務器。工業(yè)化設計,標準硬件采用X86服務器主板,雙核1.86GHz CPU 、4GB內存、500GB硬盤。設備為標準1U機箱,便于柜體安裝。
BMS-Sever具有 8路隔離型的RS485接口和1路RS232接口,通過這些串口BMS-Sever可以與I-BAT-CM或TP-MASTER連接,對蓄電池參數(shù)進行集中采集。BMS-Sever具有兩個千兆網(wǎng)路接口,通過網(wǎng)路接口實現(xiàn)多臺BMS-Sever的集中組網(wǎng)、集中展示及與其他監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。
BMS-Sever具有獨立的VGA接口及鍵盤接口,可以直接連接顯示器及鍵盤等人機交互設備。
BMS-Sever可以獨立運行,監(jiān)控所連接的蓄電池監(jiān)測設備。當系統(tǒng)較大時,多臺BMS-Sever可以通過網(wǎng)絡接口組成監(jiān)控網(wǎng)絡,通過數(shù)據(jù)庫訪問的方式與主監(jiān)控平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。
單臺BMS-Sever可同時連接最多64組蓄電池。但是,為保證系統(tǒng)運行速度及數(shù)據(jù)刷新周期,原則上一臺BMS-Sever服務器不建議同時監(jiān)控超過20組蓄電池。
小型機房BMS蓄電池監(jiān)控網(wǎng)絡
針對配備20組以下的蓄電池的小型機房,采用單臺BMS-Sever服務器即可構成一個完整的蓄電池監(jiān)控集中監(jiān)控系統(tǒng)。具體構架如下:
1、隸屬于不同UPS及不同電池組的I-BAT-CM模塊通過各自的RS485總線連接到BMS-Sever服務器的RS485接口中;
2、BMS-Sever中運行CellGuard監(jiān)控軟件。監(jiān)控軟件的采集端采集相應的RS485接口的數(shù)據(jù),并整理至軟件系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)庫中;監(jiān)控軟件的報警端實時判斷各運行參數(shù)的狀態(tài),在第一時間發(fā)出報警;監(jiān)控軟件的主控端展示所有的采集數(shù)據(jù)、定期記錄相關參數(shù)、形成運行報表;
3、略 (如需詳細了解請下到頁尾處下載“系統(tǒng)手冊”)
4、略(如需詳細了解請下到頁尾處下載“系統(tǒng)手冊”)
(監(jiān)控方案圖已省略)
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大型數(shù)據(jù)中心的BMS蓄電池監(jiān)控網(wǎng)絡
大型數(shù)據(jù)中心電池組數(shù)較多,一般分布在不同電池室甚至不同建筑中。此時,需要配備多臺BMS-Sever來完成對于電池監(jiān)控網(wǎng)絡的構架。BMS-Sever服務器可單獨運行或配備顯示器、鍵盤和鼠標供本地查詢使用。所有BMS-Sever服務器通過局域網(wǎng)以數(shù)據(jù)庫接口的方式將實時數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)發(fā)送到主服務器及冗余服務器中。此時,主服務器及冗余服務器均安裝監(jiān)控軟件,并將所有BMS-Sever服務器傳輸來的內容進行顯示和紀錄。
基于此網(wǎng)絡模式構架的系統(tǒng),所有參數(shù)交互均通過數(shù)據(jù)庫訪問的方式完成。數(shù)據(jù)分析及報警在每個BMS-Sever服務器中單獨處理,一旦出現(xiàn)報警BMS-Sever服務器會主動推送報警信息到主服務器或冗余服務器上,系統(tǒng)的報警響應時間及處理速度會大大提高。同時,所有數(shù)據(jù)都在BMS-Sever服務器、主服務器及冗余服務器中單獨存儲,當一臺設備出現(xiàn)故障時,數(shù)據(jù)仍然可查詢、可調用。
本系統(tǒng)中的冗余服務器非必選,可以根據(jù)系統(tǒng)情況和要求選擇配置。
(大型數(shù)據(jù)中心的BMS蓄電池監(jiān)控網(wǎng)絡 方案圖已省略)
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3.2、BMS管理系統(tǒng)設計的軟件監(jiān)控平臺----CellGuard監(jiān)控軟件
CellGuard監(jiān)控軟件是專為BMS管理系統(tǒng)設計的軟件監(jiān)控平臺。
配合BMS-Sever采集服務器,可實現(xiàn):
¨ 實時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,自動記錄放電數(shù)據(jù),并生成各單體電池的放電曲線
¨ 可對電壓、內阻、溫度、電流進行上下限報警設置,實時報警判斷及歷史查詢
¨ 日志查詢,報警組,報警定義,用戶管理等
¨ 可分布式部署,并實現(xiàn)主備兩套系統(tǒng)獨立運行,進行數(shù)據(jù)展示和存儲
BMS監(jiān)控軟件系統(tǒng)由三類客戶端軟件構成:
¨ 主控端:監(jiān)控界面展示,數(shù)據(jù)查詢,功能參數(shù)配置,用戶權限配置等;
¨ 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(jiān)控模塊數(shù)據(jù)采集,預處理及發(fā)送等;
根據(jù)不同的網(wǎng)絡配置,軟件可以在BMS-Sever采集服務器上同時運行主控端、報警端和采集端程序。在集中監(jiān)控的主服務器端,可以單獨配置具備監(jiān)測多個BMS-Sever采集服務器的主控端軟件,實現(xiàn)多臺BMS-Sever采集服務器的集中監(jiān)控,并將監(jiān)控的人機交互界面輸出到集中監(jiān)控顯示終端或顯示大屏幕上。
3.2.1 客戶端—主控端
客戶端軟件擁有強大的功能,人性化用戶界面,在線數(shù)據(jù)分析、下載等,一應俱全,如需了解詳細,請到該頁面末尾處下載 “I-BAT分布式蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)手冊”
蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場實例圖