安科瑞劉鴻鵬

摘要

在“雙碳”目標推動下，儲能系統(tǒng)成為現(xiàn)代企業(yè)構建清潔能源結(jié)構的重要支撐設施。蓄電池作為儲能系統(tǒng)核心部件，其性能狀態(tài)直接關系到企業(yè)供電系統(tǒng)的安全性與連續(xù)性。安科瑞ABAT100蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)與傳感技術，針對電池健康狀態(tài)進行24小時連續(xù)監(jiān)測，實現(xiàn)設備壽命延長、故障提前預警、運維效率提升。本文結(jié)合系統(tǒng)組成、功能特性及典型應用場景，探討其在企業(yè)儲能運維中的關鍵作用與技術優(yōu)勢。

1. 引言

隨著新能源利用規(guī)模的擴大和對電力穩(wěn)定性的要求提升，企業(yè)儲能系統(tǒng)，特別是UPS系統(tǒng)及其配套的蓄電池組已廣泛部署于數(shù)據(jù)中心、軌道交通、基站、電廠等場所。蓄電池作為后備能源，其“靜態(tài)失效”風險不容忽視。傳統(tǒng)人工巡檢方式不僅效率低，而且容易漏檢。蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)（BatteryMonitoringSystem，BMS）的應用，為企業(yè)儲能安全運維帶來了質(zhì)的飛躍。

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2.監(jiān)測難點

儲能系統(tǒng)中的電池（特別是鉛酸、磷酸鐵鋰等化學電池）是整個系統(tǒng)運行的“心臟”，而電池監(jiān)測的難點，主要集中在以下幾個方面：

2.1 單體電池數(shù)量多、結(jié)構復雜

一組儲能電池常由幾十到上百節(jié)單體串聯(lián)組成，不同節(jié)之間狀態(tài)差異大；

整組電壓和SOC可能正常，但某個“落后單體”出現(xiàn)異常就會拖垮整組，隱蔽性強、后果嚴重；

傳統(tǒng)的巡檢方式無法全覆蓋，極易出現(xiàn)“看不見的故障”。

2.2 關鍵參數(shù)難以準確采集

監(jiān)測參數(shù)多樣，且對精度要求極高：

電壓漂移小但影響大：毫伏級電壓差異可能代表單體異常；

內(nèi)阻變化不明顯但很關鍵：內(nèi)阻上升是容量衰減、極板硫化的典型表現(xiàn)，人工或手持儀器難以監(jiān)控；

溫度不均衡易引發(fā)熱失控：特別是高倍率放電或并聯(lián)運行時，溫升快、局部過熱風險高；

充放電電流瞬變難記錄：無法捕捉短時脈沖或過載波動。

2.3 環(huán)境干擾大，數(shù)據(jù)采集不穩(wěn)定

電池室/變電站等現(xiàn)場常有強磁干擾、高濕度、粉塵、震動等惡劣環(huán)境；

有線采集易受干擾，無線監(jiān)測存在穩(wěn)定性挑戰(zhàn)；

大規(guī)模布線施工難度大，部署和維護成本高。

2.4 預警機制不完善，缺乏“提前量”

傳統(tǒng)系統(tǒng)多為“告警型”而非“預測型”，等電壓/溫度過限才反應，往往為時已晚；

缺少對落后單體、容量衰減趨勢、循環(huán)壽命的動態(tài)分析模型；

沒有趨勢圖、熱圖、偏差分析等“可視化風險識別”能力。

2.5 與儲能系統(tǒng)其他設備難以聯(lián)動

電池監(jiān)測數(shù)據(jù)無法與EMS、PCS、BMS等系統(tǒng)有效對接；

缺乏統(tǒng)一協(xié)議或接口標準，形成“數(shù)據(jù)孤島”；

難以參與調(diào)度決策，例如SOC控制、快速切換、故障隔離等策略執(zhí)行。

2.6 后期維護負擔大

無監(jiān)測系統(tǒng)的電池組需定期人工檢測，耗時耗力、成本高、效率低；

現(xiàn)場電池更換、跳線、接觸不良等人為因素也可能影響監(jiān)測精度；

數(shù)據(jù)追溯性差，歷史趨勢分析缺失，導致重復故障難以歸因。

儲能電池監(jiān)測的難點在于“點多、參數(shù)多、干擾多、變化細、數(shù)據(jù)碎”，需要系統(tǒng)化、自動化、智能化的解決方案。

3. 儲能電池監(jiān)測系統(tǒng)

ABAT100系列蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)是在線電池監(jiān)測產(chǎn)品，可以提前對失效的電池進行預警及電池均衡，符合ANSI/TIA-942標準要求。

該系統(tǒng)具有監(jiān)測電池的電壓、內(nèi)阻與內(nèi)部溫度功能，安裝、維護與接入非常方便。系統(tǒng)主要由ABAT100-S模塊、ABAT100-C模塊、ABAT100-HS采集器、ATP010KT觸摸屏組成，可通過采集器查詢告警與實時數(shù)據(jù)、設置參數(shù)等，可選配監(jiān)測平臺實現(xiàn)網(wǎng)絡化集中管理。

172，。有任何問題，。6972，。

都可以隨時問的，。5322，。

3.1 系統(tǒng)組成

ABAT100系統(tǒng)是一套基于分布式結(jié)構的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，核心由以下模塊組成：

ABAT100S單體監(jiān)測模塊

用于每節(jié)電池的電壓、內(nèi)阻和負極溫度監(jiān)測，支持2V、6V、12V三種電池類型，安裝便捷，全天候在線。

ABAT100C單組監(jiān)測模塊

用于整組電池的充放電電流和環(huán)境溫度監(jiān)測，具備光電隔離功能，支持MODBUS協(xié)議，易于系統(tǒng)集成。

ABAT100HS數(shù)據(jù)采集器

支持最多1組120節(jié)電池的數(shù)據(jù)采集、處理與上傳，自動評估電池剩余容量，生成報警信息，可對接第三方平臺。

ATP系列觸摸屏

用于數(shù)據(jù)實時展示、告警查看與圖表分析，支持RS485、RJ45、USB等多種接口，方便嵌·入式安裝。

3.2 組成架構圖

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3.3 關鍵應用功能

多參數(shù)監(jiān)測：對電壓、內(nèi)阻、溫度、電流等關鍵電池參數(shù)實現(xiàn)24小時連續(xù)在線采集；

數(shù)據(jù)可視化與告警分析：內(nèi)置告警機制，支持故障事件查詢與趨勢圖展示；

壽命評估與失效預警：可推算電池性能衰減趨勢，提前發(fā)現(xiàn)落后單體；

協(xié)議兼容與平臺對接：系統(tǒng)支持MODBUS，兼容第三方電力監(jiān)控系統(tǒng)，支持云平臺統(tǒng)一管理；

高適應性與易部署性：模塊化結(jié)構，適用于不同電壓等級與容量規(guī)格的蓄電池系統(tǒng)，安裝無需專業(yè)培訓。

3.4 系統(tǒng)界面

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4. 應用場景

4.1 數(shù)據(jù)中心

ABAT100系統(tǒng)可監(jiān)控UPS配套蓄電池的狀態(tài)，保障“供電屏障”的穩(wěn)定，預防因單體失效導致的整組故障，電池在線監(jiān)控系統(tǒng)通過對蓄電池系統(tǒng)科學的運維管理，監(jiān)測維護，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，從而客觀上延長蓄電池的使用壽命，保障供電安全，降低總體擁有成本。

4.2 通信基站

在鐵塔、5G基站等關鍵點位，系統(tǒng)實現(xiàn)對后備電池實時遠程管理，減少人工維護頻率，提升響應效率，蓄電池在線監(jiān)控系統(tǒng)為鐵塔基站的穩(wěn)定運行保駕護航，可實現(xiàn)電池參數(shù)實時在線監(jiān)測，對電池故障和風險及時發(fā)出預警，安裝、維護和接入極其方便，確保電池安全運行。

4.3 石油石化、電廠

應用于控制室、罐區(qū)、變電所等關鍵供電場所，系統(tǒng)可識別風險電池與失效單元，預防因電池故障引起的系統(tǒng)級事故，電池在線監(jiān)控系統(tǒng)管理石油石化備電系統(tǒng)蓄電池，實時在線監(jiān)測電池性能指標，預警安全風險電池、失效電池盒性能衰減電池，確保備電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

4.4 軌道交通

列車蓄電池用于門控、照明等逃生系統(tǒng)，ABAT100提供高抗干擾的在線監(jiān)測能力，助力保障乘客安全，蓄電池在線監(jiān)控系統(tǒng)護航列車運行安全，具備穩(wěn)定可靠，抗干擾性強等優(yōu)勢，數(shù)據(jù)實時更新匯總到電力監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)助運維人員保障列車后備電池的安全運行。

總結(jié)

蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)在企業(yè)儲能運維中的價值已從“可選”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠傂琛薄BAT100系統(tǒng)憑借其高精度、高可靠性和高適配性，為儲能系統(tǒng)提供了完整的“健康監(jiān)控+風險預警+智能管理”解決方案。未來，隨著AI診斷、邊緣計算和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的融合，蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)將成為智能儲能管理不可或缺的核心模塊。