机房铅酸蓄电池在线监测管理系统及其管理方法技术方案

机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，包括蓄电池组，用于远程监测各通信基站内蓄电池组的工作状态，远程控制管理单体电池的充、放电，电池的维护、修复及核对性放电的管理层；和，用于数据中心与机房之间的数据通讯与传输的数据通讯层；和，用于对机房内蓄电池组的电压、电流、温度、内阻数据的采集，并接受数据中心的指令对单体蓄电池进行充、放电管理，蓄电池组的放电、维护及修复的数据采集层；和，用于对故障电池进行修复、恢复电池容量、降低蓄电池内阻的电池组维护装置。本发明专利技术对电池组中的每一节电池的电压、内阻进行实时检测、数据显示、故障报警及单节电池在线自动修复功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术蓄电池维护涉及
，具体地说是一种机房铅酸蓄电池在线监测管理系统及其管理方法。
技术介绍
居民出行量的不断增加，轨道交通运行的安全也成为重中之重，承载轨道交通运行的通信、信号、配电等系统的安全也成为重点。这些系统的安全运行离不开UPS系统的支持。UPS系统在轨道交通系统中起着关键作用，铅酸蓄电池作为UPS系统的重要组成部分之一，它的健康状态直接关系着铁路系统的安全保障。一般情况在轨道交通系统中选用阀控密封型或胶体电池作为后备电源，但是由于铅酸蓄电池本身不可逆的自放电、硫酸盐化蓄电池长期处于浮充状态，长期运行蓄电池组单体蓄电池会出现电压不均衡现象。在UPS系统中蓄电池组，一般采用N块蓄电池单体串联，在串联链路中，某一块单体出现问题直接影响整组蓄电池的应用性能。长期工作的蓄电池，单体由于自身特性、工作环境、日常维护管理的不到位导致蓄电池性能劣化，如不及时处理往往会造成非常严重后果。在实际工作环境中，蓄电池组，通常是其中的某1-2支的性能先开始劣化，如不能及时修复，就会逐渐蔓延到其他电池，最终导致整组电池提前报废。系统可以准确识别出这些性能恶化的电池，并对其进行独立的在线修复。一般UPS机房使用铅酸蓄电池设计寿命为10年以上，在实际应用中一般使用3-5年，大批电池便由于性能指标下降提前报废，大批蓄电池提前报废不但造成严重的资源浪费，处理不当也给环境带来巨大的污染。整组电池进行检测管理存在的缺点：整组电池电压恒定的情况下，每个单体电压未必均衡，存在与标准电压超出或不足的现象；对单体电池进行检测，采用传统模式，用万用表测试，存在测量数据不准确，工作量大，工作繁琐等问题；不能对单体电池性能进行监测；整组电池中某个单体电池出现故障，不能及时掌控，存在安全隐患；电池长期处在浮充状态，不对电池进行充放电管理，电池寿命减短；不能对电池组剩余电量进行监测；不能对电池内阻值进行监测；不能了解每个站点UPS系统电池状态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机房铅酸蓄电池在线监测管理系统及其管理方法，用于解决无法实时监测蓄电池组的状态，不能远程为蓄电池组进行维护和修复的问题。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，包括蓄电池组，其特征在于，还包括用于远程监测各通信基站内蓄电池组的工作状态，远程控制管理单体电池的充、放电，电池的维护、修复及核对性放电的管理层；和，用于数据中心与机房之间的数据通讯与传输的数据通讯层；和，用于对机房内蓄电池组的电压、电流、温度、内阻数据的采集，并接受数据中心的指令对单体蓄电池进行充、放电管理，蓄电池组的放电、维护及修复的数据采集层；和，用于对故障电池进行修复、恢复电池容量、降低蓄电池内阻的电池组维护装置；所述的管理层包括在线监测管理系统，所述的数据传输层包括网络传输设备，所述的数据采集层包括BMS设备终端。进一步地，所述的BMS设备终端包括用于控制蓄电池充电的蓄电池分时充电开关和蓄电池充电矩阵控制单元；和，用于采集蓄电池内阻的蓄电池分时内阻采集开关和蓄电池内阻矩阵采集单元；和，用于给蓄电池冲电的充电单元；和，用于采集蓄电池电压的电压采集单元；和，用于对采集到的蓄电池数据进行处理的数据处理单元；和，用于将采集到的数据和蓄电池的实时状态进行显示的显示模块；和，用于给电池充电矩阵控制单元、充电单元、电压采集单元、蓄电池内阻矩阵采集单元、数据处理单元和显示模块供电的电源模块；所述的显示模块包括显示屏。进一步地，所述的网络传输设备包括车内CAN总线。进一步地，所述在线监测管理系统包括用于对机房铅酸蓄电池组单体电池的电压、内阻、温度及蓄电池均衡度，电池的端电压、电流、剩余电量的远程实时在线监测，并详细记录蓄电池及蓄电池组的变化过程的远程在线监测模块；和，通过数据远程打开或关闭蓄电池分时充电开关、蓄电池分时内阻采集开关远程维护模块；和，对蓄电池组中电压最低及最高的单体蓄电池单独进行充、放电管理，对整组蓄电池充电时个别过充及欠充的蓄电池进行单体电压均衡，集中式同时进行多个机房的核对性放电试验的远程充放电管理模块；和，当机房蓄电池出现内阻、电压、温度检测数值超出限定，给出报警功能的故障报警模块；和，用于控制电池组维护装置的远程电池组维护模块；和，提供蓄电池数据的存储、对数据分析对比、实时数据查询、历史数据查询、报警数据查询、运行参数设置、自由设定日报、周报、月报、季报、年报时间间隔的数据管理模块。进一步地，输出所述报表的格式包括数据表格方式、曲线方式、柱状图方式。进一步地，所述的电池组维护装置维护电池的方法为：对电池的极板施加数字谐振复合脉冲。进一步地，单体电压均衡的方法为：选择超出标准电压最高的单体蓄电池，进行放电，降低其电压；选择长期电压不足的低电压单体蓄电池，进行补充充电，升高其电压。机房铅酸蓄电池在线监测管理方法，利用所述的机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，其特征是，具体包括：1)、数据采集层的电压采集单元和蓄电池内阻矩阵采集单元采集单体蓄电池的实时电压、内阻、温度，并将采集到的信息发送给数据处理单元；2)、数据处理单元将实时电压与与设置的标准电压进行对比，将实时内阻郁标准内阻进行对比，将实时温度与标准温度进行对比，将对比结果通过数据通讯层发送给管理层，同时，蓄电池的实时状态显示在显示屏上；3)、管理层的远程在线监测模块实时监测数据采集层发送来的信息，如果检测到的实时电压与标准电压不一致，实时内阻与标准内阻不一致，实时温度与标准温度不一致，则通过远程维护模块和远程充放电模块对蓄电池组进行维护，同时故障报警模块进行报警；4)、当蓄电池的剩余电量小于标准值时，数据处理单元控制充电单元对蓄电池进行充电；5)、如果蓄电池老化或容量减小或内阻变大，则通过管理层的远程电池组维护模块控制电池组维护装置对蓄电池的极板触发脉冲波，进行蓄电池的恢复工作。本专利技术的有益效果是：本专利技术可对电池组中的每一节电池的电压、内阻进行实时检测、数据显示、故障报警及单节电池在线自动修复功能。本专利技术通过数据采集层和远程在线监测模块对机房铅酸蓄电池系统单体电池的电压、内阻、温度及蓄电池均衡度，电池的端电压、电流、剩余电量的实时在线监测，并详细记录蓄电池及蓄电池组的变化过程，数据采集准确便捷。避免传统模式下对蓄电池巡检造成的数据误差，节省大量人力成本。本专利技术通过数据远程打开或关闭电池组维护装置，去除硫化脉冲电流输出，施加在蓄电池组上，用以避免蓄电池的硫化，延长电池组寿命；解决了目前电池组出现劣化时需要人工到基站进行更换和维护，减少人力物力开支。电池组维护装置采用具有智能脉冲修复技术，对故障单体蓄电池进行远程在线修复，恢复电池容量，降低蓄电池内阻，去除蓄电池极板硫化物结晶效果明显，防止新的结晶产生，有效提升蓄电池性能，防止蓄电池热失控现象；节约人力物力，在线解决单体电池容量落后问题，改善电池组容量一致性。本专利技术针对蓄电池组中电压最低及最高的单体蓄电池单独进行充、放电管理，对整组蓄电池充电时个别过充及欠充的蓄电池进行单体电压均衡，彻底解决了串联充电无法控制单体电压过高或过低的问题，防止单体电池过充电导致失效，改善电池组的一致性。本专利技术实现远程核对性放电；可以集中式同时进行多个机房的核对性放电试验，节约时本文档来自技高网...

【技术保护点】
机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，包括蓄电池组，其特征是，还包括用于远程监测各通信基站内蓄电池组的工作状态，远程控制管理单体电池的充、放电，电池的维护、修复及核对性放电的管理层；和，用于数据中心与机房之间的数据通讯与传输的数据通讯层；和，用于对机房内蓄电池组的电压、电流、温度、内阻数据的采集，并接受数据中心的指令对单体蓄电池进行充、放电管理，蓄电池组的放电、维护及修复的数据采集层；和，用于对故障电池进行修复、恢复电池容量、降低蓄电池内阻的电池组维护装置；所述的管理层包括在线监测管理系统，所述的数据传输层包括网络传输设备，所述的数据采集层包括BMS设备终端。

【技术特征摘要】
1.机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，包括蓄电池组，其特征是，还包括用于远程监测各通信基站内蓄电池组的工作状态，远程控制管理单体电池的充、放电，电池的维护、修复及核对性放电的管理层；和，用于数据中心与机房之间的数据通讯与传输的数据通讯层；和，用于对机房内蓄电池组的电压、电流、温度、内阻数据的采集，并接受数据中心的指令对单体蓄电池进行充、放电管理，蓄电池组的放电、维护及修复的数据采集层；和，用于对故障电池进行修复、恢复电池容量、降低蓄电池内阻的电池组维护装置；所述的管理层包括在线监测管理系统，所述的数据传输层包括网络传输设备，所述的数据采集层包括BMS设备终端。2.根据权利要求1所述的机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，其特征在于，所述的BMS设备终端包括用于控制蓄电池充电的蓄电池分时充电开关和蓄电池充电矩阵控制单元；和，用于采集蓄电池内阻的蓄电池分时内阻采集开关和蓄电池内阻矩阵采集单元；和，用于给蓄电池冲电的充电单元；和，用于采集蓄电池电压的电压采集单元；和，用于对采集到的蓄电池数据进行处理的数据处理单元；和，用于将采集到的数据和蓄电池的实时状态进行显示的显示模块；和，用于给电池充电矩阵控制单元、充电单元、电压采集单元、蓄电池内阻矩阵采集单元、数据处理单元和显示模块供电的电源模块；所述的显示模块包括显示屏。3.根据权利要求1所述的机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，其特征是，所述的网络传输设备包括车内CAN总线。4.根据权利要求1所述的机房铅酸蓄电池在线监测管理系统，其特征是，所述在线监测管理系统包括用于对机房铅酸蓄电池组单体电池的电压、内阻、温度及蓄电池均衡度，电池的端电压、电流、剩余电量的远程实时在线监测，并详细记录蓄电池及蓄电池组的变化过程的远程在线监测模块；和，通过数据远程打开或关闭蓄电池分时充电开关、蓄电池分时内阻采集开关远程维护模块；和，对蓄电池组中电压最低及最高的单体蓄电池单独进行充、放电管理，对整组蓄电池充电时个别过充及欠充的蓄电池进行单体电压均衡，集中式同时进...

【专利技术属性】
技术研发人员：安士华，王子刚，代萌，任伟，陈志刚，李荣誉，盛海波，牛英臣，付强，
申请(专利权)人：济南三鼎电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37