LEM电池在线监测方法

作者：Iflowpower – 便携式电站供应商

使用LEM电池智能传感器。 蓄电池监控的必要性随着我国通信、电力、UPS等行业的快速发展，蓄电池的使用量也在迅速增加。 就我们的电池使用情况来说，经常会出现一些意想不到的情况，比如看似正常的电池放电，其实没电了。

这种情况对于没有得到有效监控的电池运行来说很明显。 串联构成的电池组中一旦有一块电池发生故障，将导致整个电池组放电。 蓄电池是不间断电源安全的最后一道保障措施，也是不间断电源系统中最不安全的因素。

从系统理论中我们了解到，系统的安全性取决于系统中最不安全的因素，也就是我们经常引用的“木桶理论”。 二、电池监控的现状1. 计划性维护在电池的维护方面最常规的做法是至少每年对电池组进行一次入库放电检测。

因为如果电池组3-4年不进行使用的话，电池组电解液就会出现分层现象，也就是电解液解析​​成与酸液浓度不同的液层，影响电池的中断。 电源容量。 这种现象最终会导致硫酸浓度高的区域出现严重的板材腐蚀。

但采取这种计划性维护是因为两次维护间隔并不继续监测电池的状态；用户不敢说在进行放电检测后的第二天之后电池组还能正常运行。 另外，放电检测通常需要几个小时甚至几天的时间，成本很高，并且对电池（包括残余）具有破坏性和不安全的过程。 2.

通过监测蓄电池电压来监视蓄电池的运行机理和故障模式，我国已出台了相关标准，并在直流电源中安装了对蓄电池进行监视的必要装置，如电压巡检仪等。 但根据备用电池的工作情况，可能不会长时间放电。 在进行两次定期验证的放电检测时，也有可能出现故障，而电池的端部电压是完全正常的。

如下图（摘自IEEE）：可以看出只测试电压是完全不够的，而且很容易误导用户，把坏电池当成好电池使用，这个危害是相当大的。 那么有没有一种很好的方法可以监控电池的状态，并且能够在电池性能下降到一定程度时给出警告信号，这样我们就可以在电池失效之前更换电池或者进行特殊维护，从而防范灾难性的电源故障呢?答案是肯定的，通过测量电池内阻的状态，可以有效预测电池的劣化程度，这就是监控电池健康状态的能力SOH(Statusofhealth)。 如下图所示：黄色趋势线表示10月到11月期间电池的内阻由于各种原因而急剧下降，可以判断电池的状态已经严重劣化，判定电池已经接近失效。

三、LEM电池监控模块分析从上面的分解我们可以总结出监控电池的几个必备条件：1）连续监控2）对单体电池的监控3）对电池内阻的监控LEM针对电池的运行机理和故障模式已经发展到世界上最小的体积。 Sentinel，可以精确测量单体电池的内阻、温度、电压，并通过串行通讯协议进行操作。 实现电池的持续监控。

如图所示：该设备常规参数如下：1. 测量1.5V-15V电压，精度+/-0。

5% 2. 温度误差，+/- 2°C3. 内部电阻测量+/-2％4.

全部采用连接器，安装极其快捷。 布线简单，工程成本低。2）独立的模块让监控变得非常灵活，与聚合监控产品相比更有亮点。 3）模块采用的是脉冲电流放电法测量内阻（见上文），放电电流很小（12V电池的放电电流小于2A），不仅安全而且对电池不易造成伤害。

4）瑞士总部与德国亚琛工业大学多年测量算法验证，测得的阻值可靠（见下图），抗干扰能力强，质保五年：瑞士Lem总部长期采用德国亚琛技术检测，通过LEM模块测得的内阻与LEM设备地震仪分解检测的阻值基本一致。 可以简单安装，包括以下组件•Sentinel：测量单个VRLA电池或富液电池的电压、温度和内阻，通过专用总线S-BOX传输到数据记录器S-Box。 • 电流传感器：电流传感器测试电池组的状态（充电、放电或浮充状态）。

• S-BusConverter：该模块将S-Bus 协议转换为标准串行输出协议。 • S-Box：具有以太网接口的数据记录装置，用于记录每个Sentinel的趋势和警报。 • CellViewNet：与S-Box配合使用的可视化软件，用于图形化显示各种数据、报警，并生成各种报表。

如下图所示： 当然，OEM厂商也可以只使用LEM提供的Sentinel模块，并配合自己的系统，组成具有自己特色的电池监控系统。 这些厂家既可以是UPS厂家，也可以是专门开发电池监控系统的集成商。 LEM的Sentinel模块在国内，特别是电力行业得到了很好的应用，如下图所示：总之，处理方式对于目前通信、电力、UPS后备电池监控非常理想；相信LEM的电池监控将会为我国的安全用电系统做出贡献。

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