1 引言
随着通信、能源、信息高速公路、计算机数据中心等事业的飞速发展,作为应急电源的蓄电池系统用量迅猛增加。蓄电池的安全可靠运行直接关系到该部门整套设备的可靠运行。因此,蓄电池组的管理和维护也成为设备系统中一个重要组成部分[1-3]。
目前对由多只蓄电池串联而成的一组蓄电池系统,其所配充电设备及电池保护系统只对整组电池进行充电和保护,只能保证
在使用过程中整组电池的总电压值不高于发生过充电的最高电压值及不低于发生过放电的最低电压值。但由于单只蓄电池的内阻、自放电、容量等性能的不均匀性,在使用过程中,特别是在极限电压使用时,个别蓄电池会发生过充电或过放电的情况,时间一长,这些电池就会提前损坏,损坏后的电池又会影响其它蓄电池,从而造成整个蓄电池组的过早损坏。因而,我们有必要设计一套使用快捷、优质的蓄电池维护和测试设备,使得既可保证蓄电池组中每只蓄电池均能“充满”,又能保证每只电池不会发生过充电或过放电情况,从而提高了电池组容量的有效利用率及每只电池的使用寿命。
2 系统总体方案设计
2.1 系统的组成
本课题设计的智能蓄电池维护系统主要由RSView32组态软件、整流设备以及罗克韦尔CompactLogix PLC组成。其系统电气原理框图及用户端子接线图如图1和图2所示:
该装置可以为我们提供蓄电池容量测试、蓄电池激活、记录功能、性能曲线及趋势图、数据库功能、用户界面、网络功能、打印功能、以及易操作的人机界面(主画面、实时曲线画面及历史曲线画面)等功能。
2.2 系统的工作原理
如图1所示,图中QF为动力电源开关,QF1为控制电源开关,QF2蓄电池电源开关。L1、L2、L3、N为输入三相四线制电源的输入端。B-、B+为蓄电池组的接线端。DCL(Direct Communications Link)为整流设备与蓄电池组之间的通信系统。
当蓄电池维护系统启动时,PLC与整流设备之间通过串行通信端口进行通讯传递信息;PLC与PC之间通过Ethernet/IP进行通讯传递信息,把采集到的信息反馈到人机界面上。操作人员根据反馈上来的蓄电池充、放电信息,可以调用到充、放电实时监控界面,观测充、放电过程,并参照蓄电池参数手册,设置或修改充、放电参数及充、放电时间等。操作人员也可以通过反馈上来的信息控制QF、QF1、QF2的开通和关断,进而控制蓄电池的充、放电过程。这样可以保证蓄电池组不会过充电、过放电或温度补偿不适合等情况,提高了蓄电池组容量的有效利用率及蓄电池的使用寿命。
2.3 CompactLogix的硬件软件连接
