免维护铅酸蓄电池在线监测系统的设计

2020-08-24

蓄电池是UPS系统的重要组成部分,对蓄电池进行在线监测,及时掌握蓄电池的健康状态,对提高UPS系统的可靠性具有重要意义。本文设计了一种基于ARM的蓄电池在线监测系统。该系统可在线监测蓄电池的电压、电流,同时通过CAN总线将监测到的量传输到上位机,选用二阶RC等效电路作为蓄电池的模型,利用*小二乘法辨识模型参数并根据开路电压与SOC的关系估计出蓄电池的荷电状态(SOC)。通过上位机软件可以直观的显示蓄电池的健康状态,及时发现失效电池,延长蓄电池的使用寿命,保证UPS系统的**运行。

       随着信息技术,互联网及经济的快速发展,越来越多的用电设备使电网的负荷日益严重,并造成电能质量恶化,突然断电时有发生,严重影响了设备的正常运行,为了设备的**,不间断电源系统的应用越来越受到人们的重视。目前,UPS主要以阀控式铅酸电池作为储能装置,维修结果表明,近一半以上的UPS 故障是由于蓄电池失效引起的。由于不能准确判断蓄电池是否失效,如果蓄电池未失效而更换电池,导致蓄电池的实际使用时间远小于期望的时间,增加了再投资的费用;如果蓄电池已经失效而未更换,则会导致其他蓄电池的损坏。因此准确判断蓄电池是否失效*显得尤为重要,**掌握蓄电池的内部状态可以使我们更准确的判断蓄电池的健康状态。

        本文设计出了一种蓄电池在线监测系统,其主要两部分组成:一部分为下位机,主要用来实时检测蓄电池的电压、电流;另一部分为上位机,主要用来建模和计算,同时显示并预报蓄电池的健康状况,下位机通过CAN总线将检测到的数据传输给上位机。该系统可在线监测蓄电池的电压、电流,并进行数据异常分析报警,同时采用递推*小二乘法来估计出蓄电池的内部参数及荷电状态。