基本信息
- 項目名稱：
- 電池組在線巡檢系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 電池組在線巡檢系統(tǒng)是一種智能在線巡回檢測電池電壓、電流、內(nèi)阻和溫度濕度并利用單片機設(shè)計的一種智能巡回檢測系統(tǒng)。 目前國內(nèi)企業(yè)的后備電源中采用較多的是閥控鉛酸蓄電池。國內(nèi)電池質(zhì)量的最大問題就是單體間的充放電不平衡，長期使用的鉛酸蓄電池組往往會由于這個原因?qū)е聜€別單體出現(xiàn)溫度升高，內(nèi)阻變大，負荷能力下降等故障。后備電源系統(tǒng)中如果不能對這些故障及時處理，后果會是災(zāi)難性的，可能會加速整體電池組的失效過程，嚴重的會發(fā)生爆炸或火災(zāi)等。而目前國內(nèi)通常采用的電池容量試驗和通過監(jiān)測電池電壓預(yù)測單體電池故障的方法不是理想的方法，而采用手持式的測試儀則需要耗費時間及人力進行現(xiàn)場維護十分繁瑣。 本團隊研制的“電池在線巡檢系統(tǒng)”，可以有效解決上述問題。
- 詳細介紹：
- 隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，各個領(lǐng)域和行業(yè)對能源的需求方式也在不斷的變化，氣候和意外等造成的斷電事故往往使街區(qū)、城市甚至大面積的行政區(qū)域發(fā)生電力中斷，冰凍天氣造成的大面積電力癱瘓使國民經(jīng)濟遭到巨大損失。二次電源后備系統(tǒng)可以在災(zāi)害發(fā)生的短時間內(nèi)采取相應(yīng)的挽救措施，在國內(nèi)通信、金融、交通和企業(yè)中得到越來越多的使用，目前國內(nèi)后備電源中采用較多的是閥控鉛酸蓄電池。國內(nèi)電池質(zhì)量的最大問題就是單體間的充放電不平衡，長期使用的鉛酸蓄電池組往往會由于這個原因?qū)е聜€別單體出現(xiàn)溫度升高，內(nèi)阻變大，負荷能力下降等故障。后備電源系統(tǒng)中如果不能對這個故障及時處理，后果會是災(zāi)難性的，可能會加速整體電池組的失效過程，嚴重的會發(fā)生爆炸或火災(zāi)等。 通常采用的電池容量試驗和通過監(jiān)測電池電壓預(yù)測單體電池故障的方法不是理想的方法，而利用電池內(nèi)阻預(yù)測單體電池故障是非常有效的,該方法可以替代電池容量試驗方法，當(dāng)前, 閥控鉛酸蓄電池組故障已對后備電源供電安全構(gòu)成安全隱患,加強閥控鉛酸蓄電池維護測試和故障預(yù)測是極為重要的。 采用嵌入式系統(tǒng)分路實時測量技術(shù)，交流擾動信號作用于電池單體，測量實時在線測量電池組的電壓、溫度、內(nèi)阻、荷電狀態(tài)等數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)的分析就可以將電池的故障狀態(tài)診斷出來。該技術(shù)創(chuàng)新點是電池組內(nèi)阻實時測量和智能診斷，該技術(shù)已經(jīng)在耒中電站發(fā)電有限公司等后備電源系統(tǒng)中得到使用，已經(jīng)申請國內(nèi)發(fā)明專利保護。該技術(shù)形成的產(chǎn)品在通信、民航、交通、醫(yī)院、礦山、電力、金融、政府機關(guān)等有廣泛的應(yīng)用前景，該產(chǎn)品正在市場拓展過程中。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 國內(nèi)電池質(zhì)量的最大問題就是單體間的充放電不平衡，長期使用的鉛酸蓄電池組往往會由于這個原因?qū)е聜€別單體出現(xiàn)溫度升高，內(nèi)阻變大，負荷能力下降等故障。后備電源系統(tǒng)中如果不能對這個故障及時處理，后果會是災(zāi)難性的.采用嵌入式系統(tǒng)分路實時測量技術(shù)，交流擾動信號作用于電池單體，測量實時在線測量電池組的電壓、溫度、內(nèi)阻、荷電狀態(tài)等數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)的分析就可以將電池的故障狀態(tài)診斷出來.此為電池組在線巡檢系統(tǒng)的發(fā)明目的。
科學(xué)性、先進性
- 經(jīng)過26個月的研制開發(fā)后，在2008年10月份生產(chǎn)出第一臺樣機。在相關(guān)部門后備電源系統(tǒng)中進行使用，用戶反應(yīng)很好，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。其技術(shù)特點：①電池內(nèi)阻測量②溫度測量③電池健康狀態(tài)判據(jù)④構(gòu)造電池數(shù)學(xué)模型⑤電池溫度和電壓分路采集⑥交流法內(nèi)阻測量。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 經(jīng)過吉林省科技查新咨詢中心的查新檢索，本項目研究的“電池組在線巡檢系統(tǒng)”綜合運用了內(nèi)阻交流對比測量（國家專利技術(shù)），高精度、高穩(wěn)定電壓采集技術(shù)等在所查文獻中有所提及。
作品所處階段
- 本產(chǎn)品處于研發(fā)后期，即將投入生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品 、現(xiàn)場演示、樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 技術(shù)特點：1.可對每節(jié)單體電池或整組電池電壓、電流、電池溫度、電池內(nèi)阻進行自動檢測，快速準確采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定參數(shù)進行報警。其檢測的參數(shù)值，可實時顯示，進行后臺數(shù)據(jù)處理，打印曲線和報表。 2.可及時發(fā)現(xiàn)劣電池，掌握電池組的運行狀態(tài)，保證系統(tǒng)正常可靠、無故障運行。 3.通過單元電池電壓的比較分析，可以找到較差或最差的電池，實時給出報警和維護信息。 4.電池運行監(jiān)控及診斷系統(tǒng)的采用，將有效地提高電池的使用壽命并降低成本；采用特殊的電池單元電壓動態(tài)測量電路，做到精巧、簡單、實用和全隔離，具有較高的測量靈敏度。 經(jīng)濟效益：2004年到現(xiàn)在國內(nèi)對池在線巡檢系統(tǒng)的需求量約6,000億，呈逐年上升的態(tài)勢
同類課題研究水平概述
- 隨著信息化社會進程的加快，電力、通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行變得日益重要。同時，在人們的工作生活中各種電氣、電子設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛。而各種用電設(shè)備都離不開可靠的電源，特別是有些重要設(shè)備，如通信系統(tǒng)、電力控制系統(tǒng)、計費系統(tǒng)等不允許中途突然停電，為此應(yīng)采用一種提供以安全和操作為目的的備用或不間斷應(yīng)急電源。這種備用或不間斷應(yīng)急電源都采用蓄電池組作為操作電源。因此，蓄電池工作狀態(tài)的好壞，對于設(shè)備的運行至關(guān)重要。由于蓄電池組在運行中個別蓄電池會因干涸發(fā)熱、極板巖化、漏液、欠充、過放、內(nèi)阻增大等原因而迅速失效，造成系統(tǒng)或供電設(shè)備不能正常運行或重大事故。因此，對蓄電池運行參數(shù)進行在線監(jiān)測對保證電源供電的可靠性十分重要。 本文以一蓄電池運行參數(shù)在線監(jiān)測實際系統(tǒng)研究為背景，對影響蓄電池工作狀態(tài)的技術(shù)參數(shù)和閥控式鉛酸蓄電池在線監(jiān)測方法等進行了深入的分析和研究。主要內(nèi)容包括： 1．閥控式鉛酸蓄電池技術(shù)參數(shù)與其關(guān)系的分析研究； 2．閥控式鉛酸蓄電池電壓、溫度與充放電電流實時監(jiān)測方法的研究，完成了系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計； 3．閥控式鉛酸蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測原理方法的研究，利用鎖相放大技術(shù)對蓄電池內(nèi)阻的測量進行了具體分析和詳細的研究，完成了系統(tǒng)的基本設(shè)計； 4．在虛擬儀器的軟件環(huán)境下(LabView)，對鎖相放大器進行建模和仿真，通過仿真波形表明鎖相放大技術(shù)具有極強的從噪聲中提取信號的能力，是測量蓄電池內(nèi)阻的最佳方法。 5．在建模和仿真研究的基礎(chǔ)上，對閥控式鉛酸蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)進行了硬件電路和軟件程序設(shè)計和在線巡檢儀的研制；經(jīng)現(xiàn)場測試，取得理想的應(yīng)用效果。
