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Sentinel电池管理系统

 

注意:strong> “电池”和“单块电池”可以相互替换。

 

 


LEM能给备用蓄电池监测行业带来什么?

LEM是一家瑞士公司,作为拥有先进技术的高品质元件制造商,我们设计的霍尔感应和磁调制Fluxgate方式的电流传感器处于世界领先地位。在过去的25年中,LEM的传感器就被广泛应用于测量蓄电池的电流和电压等参数的应用中。世界上最大的后备电池系统位于阿拉斯加州BESS,功率达到45兆瓦,电压达到5000伏,它也是用LEM电流传感器进行监测的。2003年,LEM收购了Guardian Link ,其拥有专利技术的蓄电池分析和监控系统,受到众多工业部门和政府的嘉奖。这种先进技术现已用于LEM低成本、高度集成的智能传感器当中,用于备用蓄电池系统监测。


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为什么要安装持续在线监测装置,而不是仅仅对蓄电池进行定期维护?

定期维护当然有其价值,但是两次维护期间蓄电池还是有可能出现故障,这种失效将影响蓄电池功能的发挥。另外,如果在定期维护中没有进行非常全面的例行检查,比如温度分布图,纹波干扰测试等,这些检查将很难起到关键朱永。又如,尽管坚持执行IEEE推荐的维护程序,在美国UPS联合包裹运输公司还是损失了花300万美金安装的蓄电池的40%,这些蓄电池的寿命还不到其设计寿命的一半。测试后,设备工程部经理Joseph Parrino得出结论,安装持续的在线式的监控系统是进行早期检查减少灾难损失的必要手段。(Proc BATTCON 2004)


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什么是Sentinel系统?

Sentinel系统是一个持续监测备用电池的在线系统,它采用单芯片(集成电路)设计。这个模块测量单个电池(cell)或单块电池组(monobloc),正常情况下电压为2伏到12伏。Sentinel是智能传感器,测量电池端电压,电池温度和电池阻抗。电池电压可以在静态(浮充状态)和动态(放电)两种情况下测量。


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Sentinel系统成本如何?

除防止突然失效之外,通过早期检测,持续监测可以减少维护的次数。在整个电池受影响之前,可以替换出问题的电池或电池组。

 

然而,许多电池监测系统本身的成本会达到整个电池成本的40-50%。除了装备本身的成本外,像安装费用等隐含的花费将把成本额外增加25-200%。

 

LEM坚信电池监控很重要,不管怎样,有效的监控投入不能少于整个电池成本的10-15%。 Sentinel的配套设施设计得非常简洁,他带有便宜的前端通讯总线、电源线和检测信号线,安装时间仅仅是典型系统的25%。这种方式可以使投资回报率小于一年。

 

LEM坚信电池监控很重要,不管怎样,有效的监控投入不能少于整个电池成本的10-15%。 Sentinel的配套设施设计得非常简洁,他带有便宜的前端通讯总线、电源线和检测信号线,安装时间仅仅是典型系统的25%。这种方式可以使投资回报率小于一年。


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Sentinel系统的特点是什么?

Sentinel系统第一次将电池温度、阻抗和输出电压监测等功能集于一身。Sentinel系统是功能最强大的电池监测系统,他可以监测准确温度、放电电流、漂移电流和电流纹波等。


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Sentinel只是一个智能传感器模块吗?

不。系统有两个极限成本效率监控器,可以监控最多250个电池和四个电池组(MicroGuard)还有一个可运行可视化软件及分析和接收PC(CellView)


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Sentinel系统是通过电池供电的,电池失效时还能工作吗?

虽然Sentinel模块由内部集成的电池供电,但是该系统如果不需要准确测量电池时(每5-10分钟小于0.1秒),也可运行在休眠状态。在休眠状态时,电池只需为Sentinel提供1毫安电流。负荷的改变对充电电流没有影响。


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如果电池离线一段时间会怎样?

如果电池一段时间处于开路,并且Sentinel不用监测系统,他将进入休眠状态。如果开路是一种正常的操作,平均模块将从这些电池消耗少于每月1安培小时电能。


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为什么监测电池温度比监测环境温度好?

虽然不太常见,但电池发生热溃散的可能性还是存在。仅仅监控周围环境温度,不能检测到发生热溃散初期的情况。Sentinel模块监测电池表面的实际温度,在失控前可以检测到异常的电池温度和报警信号。

 

Telstra和贝尔实验室研究发现,在热溃散发生时,电池输出电压只有微小的升高。(1996年国际电信能源会议上提出)。经过Telstra和贝尔实验室至少200小时的努力研究,发现即使热溃散发生,定期维护是不能检测到这种情况的。


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针对不同的电压需要不同的Sentinel?

Sentinel的供电系统在1.5到15伏之间自动调整,不需要提供限定的电源。另外,Sentinel能自动优化任意供电电压下的阻抗。


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阻抗测试怎样造成直流通道上的噪声?

不会。检测单个电池是避免电池组输出端产生电气噪声的最佳方法。另外,这也是避免充电器、逆变器或系统元件在测量阻抗时产生噪声的最佳办法。


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Sentinel在测量阻抗时怎样确保可靠?

为了避免读取到电荷漂移时的错误数据,


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通过什么途径可以有效检测到阻抗出错?

到目前为止,检测电池组恶化或早期实效的最佳办法还是测量电池的阻抗/电导率/电阻值。众所周知,大多数失效或使用寿命变化是由阻抗变化引起的。电池阻抗值的变化趋势有效体现了这些变化。


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比较而言,测量阻抗、电导率和电阻值,哪种方法最有效?

不同的公司会根据他们自己的设备,选择使用其中的一到两种方法。实际上,如果检测方法非常智能(例如知道频率和检测电流,可以得出反映时间),它们之间只有微小的差别。毕竟电导率只是电阻的倒数,而频率一定的条件下,电阻和阻抗也是一样的。


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Sentinel安全吗?

Sentinel模块按照国际安全标准设计,额定电压达到直流600伏,每个模块之间的通讯连接都采用隔离设计,耐压值达到5000伏。Sentinel的外壳采用高阻抗系数的阻燃材料制成,做过冲击实验,防止电子元件在撞击时意外损坏。Sentinel也通过了电磁兼容检测,达到电磁兼容标准。

 

Sentinel的电源线和数据线都按照耐压直流600伏来设计,采用两条绝缘电缆,达到工业标准。


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一旦出现故障,Sentinel会引起短路吗?

Sentinel内部装有保险丝,一旦出现故障,它会熔断。模块过热会时,Sentinel会立即切断所有功率器件。


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Sentinel采用单相通讯系统,一旦出现通讯故障怎么办?

Sentinel内部没有有源器件,所以系统的集成度很高。而且为了增加安全性,最后一个模块(除了第一个)也可以练回监控器;构成一个环路,复制了内部通讯系统,避免了通讯的故障。


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