Низата на батеријата може да изгледа нормално дури и кога една ќелија или блок почнува да се влошува. Ова е централната разлика помеѓу следењето на батеријата на ниво на ќелија и следењето на батеријата на ниво на низа: едната ја покажува состојбата на секоја батерија, додека другата го покажува комбинираното однесување на целата низа.
Двете нивоа на следење даваат корисни информации, но тие одговараат на различни прашања за одржување. Овој водич објаснува што мери секој пристап, кои дефекти може да открие и како да се избере вистинската архитектура за следење за UPS-системи, трафостаници, телекомуникациски локации, транспортни мрежи и индустриски критични апликации за напојување.
Систем за следење на батеријата на ниво на ќелија DFUN
Што е следење на батеријата на ниво на низа?
Набљудувањето на батеријата на ниво на стринг го мери електричното однесување на комплетната низа на батеријата поврзана со серија. Во зависност од дизајнот на системот, може да следи:
Вкупен напон на жицата
Струја на полнење и празнење
Пловечка струја
Струја на бранување и напон на бранување
Амбиентална температура и влажност
Услови за изолација или истекување
Времетраење на празнење и настани на ниво на низа
Оваа информација им помага на операторите да утврдат дали полначот и низата на батеријата работат во очекуваниот опсег. Може да идентификува услови како што се ненормален вкупен напон, неочекувано празнење, прекумерна струја, проблеми со полначот или низа што не ја дели правилно струјата со паралелните жици.
Сепак, следењето на ниво на стринг вообичаено не идентификува која поединечна батерија ја предизвикала промената. Техничар може да знае дека низата има проблем, но сепак треба рачни мерења за да се лоцира погодената ќелија или блок.
Што е мониторинг на батерија на ниво на ќелија?
Мониторингот на батеријата на ниво на ќелија користи индивидуален сензор или канал за мерење за секоја ќелија или блок на батерија. Во зависност од хемијата на батеријата и избраното решение, системот може да снима:
Индивидуална ќелија или блок напон
Внатрешен отпор или импеданса
Температура на терминалот на батеријата
Отпорност на поврзување или меѓуклеточна врска
Ниво на електролит за поддржани поплавени батерии
Услови за истекување
Историски трендови и отстапување од другите батерии во низата
Наместо да прикажува само една вредност за целата низа, системот за следење на батеријата на ниво на ќелија покажува како се однесува секоја батерија. Ова го олеснува идентификувањето на слаба ќелија, абнормална температура, зголемен отпор, нерамнотежа на напонот или проблем со поврзувањето пред да стане видлива на ниво на жици.
Сензори за батерија на ниво на ќелија DFUN инсталирани на поединечни стационарни батерии
Зошто нормалниот напон на жицата може да скрие слаба батерија
Во низа на батерии поврзани со серија, вкупниот напон е збир од сите поединечни напони на батеријата. Ако една батерија има ненормален напон, другите батерии и полначот може привремено да компензираат, оставајќи го вкупниот напон на жицата во навидум прифатлив опсег.
На пример, полначот може да го одржува очекуваниот целокупен напон на пливање додека поединечните блокови работат на различни напони. Една батерија може да биде недоволно наполнета додека друга е изложена на повисок пловечки напон. Самото целосно читање на низата не ја покажува оваа дистрибуција.
Истото ограничување станува особено важно за време на испуштањето. Најслабата батерија може да ја достигне својата нисконапонска состојба порано од останатиот дел од низата, ограничувајќи ги употребливите перформанси на целата батерија, иако просечната батерија сè уште изгледа здрава.
Слаба индивидуална батерија скриена со нормален вкупен напон на жицата
Мониторинг на батерија на ниво на ќелија наспроти стринг
Резолуција за мерење
Мониторингот на ниво на стринг обезбедува еден комбиниран приказ на целата низа. Мониторингот на ниво на ќелија обезбедува посебен приказ на секоја надгледувана ќелија или блок.
Откривање на дефекти
Мониторингот на ниво на жици може да открие целокупен напон, струја, празнење, полнење и абнормалности во животната средина. Следењето на нивото на ќелијата може дополнително да открие разлики помеѓу поединечните батерии, вклучувајќи отстапување на напонот, зголемување на отпорот и локализиран пораст на температурата.
Локација на дефект
Алармот на ниво на низа покажува дека е потребна дополнителна истрага. Алармот на ниво на ќелија може да ја идентификува погодената локација, низата и позицијата на батеријата, помагајќи им на тимовите за одржување побрзо да го лоцираат проблемот.
Историска анализа
Трендовите на низата покажуваат како се однесува комплетната банка со батерии со текот на времето. Трендовите на ниво на ќелија им овозможуваат на операторите да споредат една батерија со нејзината основна линија и со соседните батерии во истата низа.
Инсталација и барања за податоци
Системите на ниво на стринг обично бараат помалку мерни точки, помалку жици и помалку складирани податоци. Системите на ниво на ќелија бараат дополнителни сензори, инсталациска работа, адресирање, комуникација и управување со податоци, но тие обезбедуваат подетални дијагностички информации.
Најдобро одговараат апликации
Мониторингот на ниво на стринг може да биде погоден за основен надзор или за инсталации со помал ризик. Мониторингот на ниво на ќелија е подобро прилагоден за критични или далечински апликации каде што дефектот на една батерија може да влијае на континуитетот на услугата, безбедноста или одговорот во итни случаи.
Кои проблеми може да ги открие секое ниво на следење?
Проблеми видливи на ниво на стринг
Абнормален вкупен напон на жицата
Неочекувана струја на полнење или празнење
Губење на една целосна низа на батеријата
Нерамномерно споделување на струја помеѓу паралелни жици
Прекумерна бранувачка струја или напон
Абнормална собна температура или влажност
Настани и времетраење на празнење низа
Подобро идентификувани проблеми на клеточно ниво
Една ќелија или блок со ненормален пловечки напон
Зголемување на внатрешниот отпор или импеданса
Батеријата што загрева повеќе од соседните батерии
Нерамнотежа на напонот во низата
Слаба батерија што достигнува низок напон рано за време на празнењето
Лабава или влошена врска
Губење на комуникација со индивидуален сензор за батерија
Ниту едно мерење не го докажува расположливиот капацитет или преостанатиот век на траење на батеријата. Напонот, отпорот, температурата и струјата треба да се проценат заедно со историските трендови, инспекциите, препораките на производителот и соодветното тестирање на капацитетот.
Зошто на критичните енергетски системи обично им требаат двете нивоа
Мониторингот на ниво на ќелија и на стринг не треба да се третираат како конкурентни технологии. Целосната стационарна архитектура за следење на батериите вообичаено ги комбинира.
Индивидуалните сензори го мерат напонот, отпорот и температурата на нивото на батеријата. Уредот со низа го мери вкупниот напон и струја. Контролорот или порталот ги собира податоците, применува логика на аларм, складира историски записи и пренесува информации на локален интерфејс или централизирана платформа за управување.
Оваа комбинирана архитектура им овозможува на операторите да одговорат на две различни прашања:
Што се случува со батерискиот систем? Напонот и струјата на ниво на стринг го прикажуваат целокупниот оперативен настан.
Која батерија бара внимание? Податоците на ниво на ќелија ја идентификуваат абнормалната батерија и нејзиниот тренд.
контролната табла DFUN BMS што прикажува податоци за нивото на низата и индивидуалните податоци за напонот на батеријата
Кога е соодветно следењето на ниво на низа?
Може да се земе предвид мониторинг на ниво на стринг кога:
Инсталирањето на батеријата е мало и лесно се прегледува рачно
Заштитеното оптоварување има помала последица од дефект
Главниот услов е откривање на полнење, празнење и севкупни услови на жицата
Обучениот персонал може да врши чести индивидуални мерења на батериите
Проектот е почетна фаза на мониторинг со дефиниран план за идно проширување
Дури и во овие апликации, периодичните мерења на ќелии или блокови остануваат неопходни. Набљудувањето на стрингот не треба да се толкува како потврда дека секоја батерија во низата е здрава.
Кога се препорачува следење на батеријата на ниво на ќелија?
Следењето на клеточно ниво е особено вредно кога:
Батеријата поддржува центар за податоци, трафостаница, телеком мрежа, железница, аеродром, болница, постројка за нафта и гас или друго критично оптоварување
Инсталацијата содржи долги жици или повеќе паралелни жици
Веб-страниците се без екипаж, оддалечени или скапи за посета
Тимовите за одржување треба да ја идентификуваат точната батерија поврзана со алармот
Потребни се историски податоци за одржување засновано на услови
Мора да се споредат трендовите на температурата на батеријата и внатрешниот отпор
На операторот му треба централизирано следење на повеќе локации
Работата на батеријата за време на вистинско или планирано празнење мора да се сними
Вредноста на следењето на ниво на ќелија се зголемува со критичноста, обемот, оддалеченоста и сложеноста на одржувањето на инсталацијата на батеријата.
Примери за апликација
Центри за податоци и UPS системи
Напонот и струјата на низата го потврдуваат целокупниот настан за полнење или празнење, додека податоците на ниво на ќелија помагаат да се лоцира слаб блок од 12V пред да влијае на времето на работа на UPS-от. Интеграцијата со DCIM или платформа за управување со мрежа може да ги централизира алармите и извештаите.
Електрични комунални претпријатија и трафостаници
Системите за еднонасочна струја на трафостаницата може да содржат голем број на 2V олово-киселински или 1,2V Ni-Cd ќелии. Мониторингот на ниво на ќелија поддржува споредба на напонот и температурата низ целиот брег, додека струјата и напонот на ниво на жици го покажуваат однесувањето на полначот и DC системот.
Телекомуникации
Оддалечените телекомуникациски локации на 48V имаат корист од локализацијата на дефекти на ниво на ќелија бидејќи посетите за одржување се скапи. Мерењата на низата обезбедуваат видливост на настаните за полнење и празнење, додека централизираниот софтвер им помага на тимовите да одредат приоритет на кои локации бараат внимание.
Транспортни и индустриски капацитети
Железницата, аеродромот, нафтата и гасот и производствените капацитети можат да работат со повеќе дистрибуирани батериски системи. Комбинирањето на двете нивоа им помага на тимовите за одржување да управуваат со настани низ целиот систем без губење на видливост на поединечни батерии.
Стационарна просторија за батерии опремена со систем за следење на ниво на ќелија DFUN
Мониторингот не го заменува тестирањето на капацитетот
Следењето на нивото на ќелијата ја подобрува видливоста, но не го мери директно употребливиот ампер-часовен капацитет на комплетната батериска банка. Внатрешниот отпор и трендовите на напон може да помогнат да се идентификуваат батериите за кои е потребно испитување, додека правилно спроведениот тест за празнење ја потврдува способноста на батеријата да поддржи одредено оптоварување под дефинирани услови.
За критичните апликации, стратегијата за одржување треба да комбинира континуиран мониторинг, визуелна инспекција, проверки на поврзување, насоки од производителот и закажана проверка на капацитетот.
Како да се избере вистинската архитектура за следење
Пред да изберете систем, соберете ги следните информации за проектот:
Идентификувајте ја апликацијата и последиците од дефект на батеријата.
Потврдете ја хемијата на батеријата, номиналниот напон, капацитетот и производителот.
Запишете го бројот на ќелии или блокови во секоја низа.
Запишете го бројот на жици и дали тие работат паралелно.
Дефинирајте ги потребните параметри на ниво на ќелија и на ниво на низа.
Дефинирајте ги примателите на алармот и потребното време на одговор.
Потврдете ги барањата за интеграција како што се Modbus, SNMP, MQTT или IEC 61850.
Определете дали системот мора да поддржува идно проширување или повеќе локации.
За многу критични инсталации за напојување, најкорисен дизајн не е или на ниво на стринг. следење на ниво на ќелија Тоа е интегриран систем кој ги користи и двете.
Најчесто поставувани прашања
Дали е подобро следењето на батеријата на ниво на ќелија од следењето на ниво на жици?
Мониторингот на ниво на ќелија обезбедува подетално откривање и локализација на дефекти, но напонот и струјата на ниво на жици остануваат суштински за разбирање на целокупната работа на батеријата. Критичните системи вообичаено имаат корист од комбинирањето на двете нивоа.
Дали напонот на жицата може да идентификува слаба батерија?
Несигурно. Вкупниот напон на жицата може да остане во очекуваниот опсег додека една батерија е ненормална. Индивидуалните трендови на напон, отпор, температура и празнење даваат покорисни информации за лоцирање на слаба батерија.
Што мери следењето на батеријата на ниво на ќелија?
Во зависност од типот и системот на батеријата, може да мери индивидуален напон, внатрешен отпор или импеданса, температура, отпорност на поврзување, ниво на електролит и услови на истекување.
Дали на секоја батерија и треба свој сензор?
Многу системи на ниво на ќелија користат по еден сензор за секоја ќелија или блок. Други архитектури може да користат повеќеканални мерни модули. Точниот дизајн зависи од напонот на батеријата, хемијата, бројот на батерии и потребните параметри.
Дали мониторингот на ниво на ќелија може да го предвиди точното време на траење на батеријата?
Ниту еден следен параметар не може да гарантира точно време на траење. Мониторингот ги идентификува работните услови и трендовите на деградација, додека расположливиот капацитет или времето на работа треба да се проверат преку соодветен тест за празнење.
Дали податоците на ниво на ќелија можат да се интегрираат со SCADA или DCIM?
Да. Контролорот или портата може да собира поединечни податоци за батеријата и низата и да пренесува избрани мерења и аларми преку поддржани протоколи. Компатибилноста и потребната листа со точки на податоци треба да се потврдат при дизајнирање на системот.
Направете комплетно решение за следење на батеријата со DFUN
DFUN обезбедува решенија за мониторинг на батерии на ниво на ќелија и стринг за центри за податоци, електрични комунални услуги, телекомуникации, транспорт и индустриски критични системи за напојување. Достапните конфигурации поддржуваат поединечни сензори за батерии, мерење на жици, историски трендови, аларми што можат да се конфигурираат, централизирано управување и интеграција со заеднички индустриски протоколи.
Испратете DFUN хемијата на вашата батерија, напонот на ќелијата или блокот, бројот на батерии, бројот на жици и потребниот протокол за комуникација. Нашиот инженерски тим може да помогне да се развие архитектура за следење што одговара на вашата апликација.
