一、UPS應用

UPS不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱,是能夠提供持續、穩定、不間斷的電源供應的重要外部設備。 從原理上來說，UPS是一種集數字和模擬電路,自動控制逆變器與免維護儲能裝置于一體的電力電子設備，它是由一套交流+直流充電+交直流逆變裝置構成。UPS中的蓄電池在市電正常供電時處于浮充狀態。一旦市電中斷，蓄電池立即將儲存的直流電輸出給逆變器，逆變成交流電供給計算機等負載設備，保持對負載設備供電的連續性。所需要的備用時間可以根據用戶的需求來配置合適安時/AH的電池來滿足。當市電停電時，電源在無斷點的狀況下對負載繼續供電.可保證負載系統不丟失信息和數據，以及保證負載設備、計算機磁盤的盤面或磁頭不受損壞，保證設備在停電時還能正常無誤的運行。

從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS廣泛地應用于從事信息采集、傳送、處理、儲存到應用的各個環節。用量較大的行業有：郵政、電信、移動、金融證券、醫院、電力、軍隊、石化、工礦企業及各大院校等多個領域，其重要性是隨著信息應用的日益提高而迅速增加的。

二、電池發展及風險

近二十年來，閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)在許多不同領域被迅速推廣應用。鉛酸電池 “免維護”的承諾，使其在新領域的推廣和取代傳統的防酸隔爆式電池起到舉足輕重的作用。閥控鉛酸蓄電池投入使用以來，由于其具備免維護、輕便、易于安裝、使用年限比傳統防酸隔爆式電池長等優點，很快在各行業 UPS 應用場所中得到了廣泛應用。但現實狀態表明，無論是國內還是國外，閥控鉛酸蓄電池的實際使用情況并不令人樂觀，閥控鉛酸蓄電池在使用過程中都出現了一系列令用戶失望和不放心的問題：閥控鉛酸蓄電池在使用 3~4 年后，大部份電池組很難通過容量和安全檢測，只有少數能超過 6 年。由于號稱免維護，許多蓄電池使用單位減少了對蓄電池維護的人員和精力，而且對于此類蓄電池維護，經常缺乏經過培訓掌握相應知識的人員。很多情況下是在市電停電后才發現蓄電池放電容量達不到設計要求，甚至有的電池組的容量達不到額定容量的 50%的情況下，還在繼續“工作”，這樣就已經埋下了安全隱患。因此，閥控鉛酸蓄電池出現的故障類型和次數反而明顯高于傳統的蓄電池。傳統蓄電池基本的故障是正極板腐蝕引起正極活性物質喪失。而閥控鉛酸蓄電池產生故障的原因卻很多，如板柵腐蝕及結晶問題，甚至極柱從蓄電池蓋突出造成酸霧泄漏;由于電池失水過多，甚至干涸而引發的一系列性能變壞的問題，如內阻增加，熱失控，造成殼體膨脹變形，嚴重時即可冒煙、失火;電池性能不均勻，個別電池提前失效問題，以及缺乏性能監控及檢測手段等等。

電池的現狀一方面說明蓄電池的性能還有待提高，從設計和生產控制方面還需不斷完善;另一方面，正確使用電池，加強日常維護和監測管理非常必要，實時監測管理絕非“錦上添花”。隨著各行各業對電池在應用中不斷暴露出的安全隱患問題，引起了重視，因此，需要采取更有效的措施，扭轉不安全的被動局面。而在電源系統中，關鍵的就是蓄電池。所以對蓄電池健康狀況進行日常檢測維護的重要性就突顯出來。電池在實際使用過程中會出現以下幾種情況：

1、大多數“免維護”電池使用壽命比預計的要短很多。

2、電池安裝以后可能沒有專人管理或沒有按照規程管理。

3、手工檢測很困難，數據分析需要技術知識。

4、很多場合不具備定期放電檢查的條件。

5、不按規定流程和時間給電池充放電。

6、無人值守站的日常檢查費用很高。

7、大部分電池監測系統只采集了電池的電壓，反映不出問題。

8、具有“電池管理功能”的 UPS 并沒有檢測到單個電池。

9、一只電池失效 = 整組電池失效。

10、在不知情、毫無征兆情況下冒煙、失火。

電池安全隱患已是UPS用戶擔心的核心問題，一旦失火就會給單位和管理人員造成無法挽回的損失，現實生活中各行各業失火案例很多，用戶可上網查詢相關案例。

三、遠程實時監控電池的意義

遠程實時在線監測管理，就是要在電池運行過程中把握每塊電池的真實運行狀態，確保蓄電池在任何時候均能提供足夠的后備動力和安全警示。電池在線監測管理產品的主要意義包括：

1、實現電池的預防性維護、檢修和更新。防止正常電源突然中斷后，因蓄電池、逆變電源等直流系統動力不足造成主設備損壞或被迫停止運行而引起的重大事故。

2、提供改善電池的使用條件依據，延長電池的使用壽命。

3、掌握電池的當前狀況，分析電池發展趨勢，尤其是電池的容量衰減和安全系數。

4、避免盲目更換電池，減少電池更換費用。

5、降低電池現場維護檢測費用。

6、便于集中監控和網絡化管理。

7、及時發現電池安全隱患，提供電池安全運行數據。

我院科研人員多年前投身電池運行數據研究以來，為電池行業開發了一系列先進實用的測試和檢測手段， 推動了電池能源產業的發展。經過多年與行業專家和電池用戶的共同研究，收集分析了大量國內外的技術資料，在電池檢測研究的基礎上，突破性解決了蓄電池容量衰減趨勢、容量預估、安全預警實時在線監測的難題，成功的研制出了UPS電池實時遠程監控系統 。

四、Remostar電池實時遠程監控系統功能

我公司研發的Remostar蓄電池在線監控系統可實時在線監控電每塊池電壓、內阻、溫度。站點充放電電流、環境溫濕度。當電池電壓、內阻、溫度、電流等數據出現異常時，及時向用戶提供報警。界面以數值及圖形化形式顯示電池數據，并通過數據庫保存歷史數據，便于日后對數據進行分析。報警信息發出后，能夠讓用戶在短時間，定位故障電池塊的具體位置及故障類型及損壞程度。

通過Remostar系統實時監測，可實現：

1、及時發現劣化電池，顯著降低電池故障導致的停電、宕機和失火的風險，為您的電源系統保駕護航。

2、節約電池費用，根據監控數據及時剔除異常電池，避免損壞其他電池，延長整組電池壽命。

3、代替人工巡檢，保證人身安全，避免巡檢維護人員因接觸電池被電傷、灼傷等損害人身事故情況發生。

4、為用戶電池組安全管理及更新電池提供準確依據。

5、考核UPS維護人員，對UPS是否正確及時進行充放電維護提供依據。

6、對UPS定期維護提前提醒。

Remostar系統技術特性：

1、系統內阻測量采用脈沖測量方法，準確可靠的監測內阻的變化，獲取準確的數值;

2、系統的四線法測試電流比直流放電法的電流小，對 UPS 及蓄電池沒有損傷;

3、系統采用光電隔離測試技術和多重保護，抗強靜電、遇水不短路，在惡劣環境下能夠繼續工作;

4、24小時不間斷實時監控環境溫濕度、電池組及單個電池的電壓、電流、內阻及溫度;

5、自動巡檢，免維護，高速、及時、可靠;

6、內阻值可根據需要定時或實時上報，自由設定;

7、多種多樣的事件管理和告警判據設置，并可以短信、郵件形式向用戶指定人員及時發送;

8、詳盡的歷史數據記錄，提供維護、安全系數分析依據;

9、以太網或局域網網絡化管理，有利于擴容和集中監控，實現快速上傳數據;

10、站點可選無線通訊數據傳輸和報警，利用手機等移動設備進行實時監控，維護修改系統;

11、通過瀏覽器登錄查看系統數據，修改設置，隨時隨地實時瀏覽。

12、采用 RTU 模式的 MODBUS通訊協議，數據傳輸穩定及時。

13、采用分布式模塊化結構設計，有利于安裝和擴容，便于更換模塊。

14、直觀、詳盡、便于操作的人機互動界面，隨時隨地把握電池狀態。

五、應用范圍

Remostar蓄電池在線監控系統，均可監控常用的2V，6V，12V，24V，36v，48V蓄電池，電池容量可達 3000AH，電池組的總電壓可以覆蓋48V，110V，220V，400V 等各種范圍，滿足絕大多數用戶要求。

Remostar蓄電池監控系統采用先進測試方法，實時監測電池運行狀態，定時測試電池內阻，直觀有效的反映電池性能，因此特別適合安全性和可靠性要求較高的 UPS 用戶，如醫療、鐵路、航空、電信、銀行、證券、電力、政府機構、學校、部隊等單位。

六、系統結構

1.技術規格

Remostar電池在線監控系統采用模塊化設計，通過模塊組合來滿足不同客戶對電池組電壓、電池數量、容量及組數的要求，系統可測量范圍參數如下：

2.系統參數

Remostar蓄電池在線監控系統通常由一個控制器、若干個傳感器模塊(與電池數量相同)和若干個電流測試模塊(與電池組數量相同)和服務器軟件和數據庫組成，通過以太網或局域網實現互聯。如圖：

通訊接口 RS485、以太網

系統電源電壓 220VAC/12VDC/24VDC(可選)

每個監測單元(組)可監控電池數 254 節

每個監測單元(站)可接入電池組數 254 組

監測管理單元功耗<5 W

內阻采集模塊功耗<0.35W

安全隔離電壓 >4 KV

測量電池模塊為單體模塊式設計，靈活的安裝方式，適應各種場合。具有強抗干擾性，適合所有UPS和高頻 UPS 專利的通訊總線，高穩定性創新型溫度傳感器，溫度測量準確方便維護，創新型電池連接端子，安裝拆卸方便，自主知識產權軟件算法，內阻測量重復精度<‰，采用四線制開爾文連接，更準確測試電池內阻。TLI-X8 系統解決了國內外公司產品在 UPS 充放電狀態下無法采集或采集內阻不準的問題。

3.產品型號

3.1 、電池內阻、電壓、溫度采集器

型號：Remostar(BDS)

外置溫度傳感器

功能：監測單體電池電壓、內阻、溫度

配置數量：每節電池配一只

3.2 、電池組電流、溫度、濕度采集器

型號：Remostar(CDS)

二代集成電流控制模塊及傳感器

一代獨立電流傳感器控制模塊

功能：監測電池組電流，需配合霍爾電流傳感器使用，監控電池柜環境溫濕度(可選)。

配置數量：每組電池配一個。

3.3 、實時監測站(局)控制器

型號：Remostar(BSC)

二代站點(局)控制器

站點(局)控制器

站點（局）控制器

1U機柜式站點控制器

2U機柜式站點控制器(本地具備服務器功能)，單一站點可免安裝服務器設備。

功能：匯總單體電池、組、站電流數據，環境溫度、環境濕度、處理告警、比對數據，指揮單個電池模塊工作程序及步驟，組織數據串信息并上傳數據，控制本地聲光告警，外控設備(空調、加濕器等機房設備，布防等，根據現場需求開發配置)，根據需求站控制器具備本地聲光報警，本地顯示和UPS輸入輸出控制功能。

配置數量：每臺 UPS 配一個。

3.4 、接線端子

創專利型極柱測溫和四線采集端子，消除了接觸電阻對內阻測量的影響，解決了內阻測量數值準確性問題。

溫度傳感器準確測量電池溫度;

(實用新型專利證書專利號：ZL 2019 2 0244317.8，出于保密暫無圖片展示)

四線連接法測量內阻更準確;

電池側面貼裝模塊使強弱電安全隔離;

高抗擾度通訊總線使系統運行更穩定。

接線端子

安裝效果圖：

3.5、在線監測系統軟件

數字與圖形化顯示界面，輕松了解電池運行狀態，找出異常電池詳細的告警類別，以及緊急程度，可記錄處理過程與措施，具備告警短信通知功能(選配短信模塊)，告警郵件發送功能(如開通)，保存并分析電池歷史數據，并根據查詢時間給出數據詳情，自定義導出年、月、日報表數據及時實數據。站點及監控中心同步聲光告警系統(如已安裝)。嚴密準確的自主知識產權軟件系統和算法，電壓、溫度、內阻測量重復精度<1‰。

七、Remostar蓄電池在線監控系統上位機軟件介紹：

將Remostar蓄電池在線監控系統的安裝光盤插入服務器的光驅中運行安裝，管理系統及數據庫的安裝文件全部在安裝盤中，安裝完畢后請妥善保管。在初次安裝管理軟件后，需按用戶情況設置系統管理人員用戶名和登錄密碼，并由專職人員管理，牢記登錄密碼，以免無法登錄監測管理系統。

實時監控系統界面簡介：

登錄界面

實時主界面，主要顯示站點信息，按功能分卡顯示

實時界面電池信息界面，顯示每一塊電池詳盡數據信息

實時界面數據報警顯示界面，管理人員可以對信息進行處理

系統報警界面，實時顯示站點斷網、失聯信息

查詢界面，按照需求查詢相應數據

設置界面，用戶管理員可以根據權限創建、修改相應信息