智能蓄电池组高压直流负载测试仪V60-杭州高特电子设备有限公司

UPS专用高压蓄电池组负载测试仪用户手册V6.0杭州高特电子设备有限公司智能蓄电池组负载测试仪用户手册第1页面板说明：LCD显示屏按键：取消键向上键向下键确认键通讯口：RS232/数据存储转发器控制口：RS485及远控接点控制口：RS485及远控接点外部电压检测器接口外部电流检测器接口蓄电池组连线快速插座市电开关市电插座电池组开关智能蓄电池组负载测试仪用户手册第2页一、概述随着社会的进步和信息化、自动化程度的不断提高，人们对电力、通信、金融、交通等行业的依赖程度进一步加深，也就对供电系统的可靠性提出了更高的要求。在UPS（不间断供电电源）系统中，蓄电池作为备用电源在系统中起着极其重要的作用。平时蓄电池处于浮充电备用状态，由交流市电经整流设备变换成直流，再经逆变器将直流逆变成稳定干净的交流电源向负荷供电，而在交流电失电或其它事故状态下，蓄电池是负荷的唯一能源供给者，一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运、信息丢失及其它重大运行事故。阀控式铅酸蓄电池俗称“免维护”蓄电池，它的应用大大减少了开口式铅酸蓄电池繁琐复杂的维护工作，然而，其“免维护”的优点，正是运行管理的缺点和难点。除了正常的使用寿命周期外，由于电池本身的质量如材料、结构、工艺的缺陷及使用不当等问题导致一些蓄电池早期失效的现象时有发生。为了检验蓄电池组的可备用时间及实际容量，保证系统的正常运行，需要对蓄电池组进行核对性放电测试，一般每年一次。以前的放电设备主要有可变电阻、电阻盘、碳棒、水槽等，需要人工调节放电电流，控制精度低，劳动强度大。杭州高特电子设备有限公司经多年研制，以独有的专利技术，开发成功自动恒流放电设备——智能蓄电池组负载测试仪。本仪器可连续调控放电电流，实现定电流恒流放电。在放电时，当组端电压或单体电压（配套无线蓄电池测试系统时）跌至设定下限值，或设定的放电时间到，仪器自动停止放电，在放电过程中，显示放电电流、电压、时间及放电曲线并将数据保存在设备中。本仪器配有计算机管理分析软件，可下载放电数据进行查询、分析和报表输出。一般的变电站、通信机房、移动基站及小型UPS系统中，蓄电池组电压等级较低（220V/110V/48V）,我公司都有相应的负载测试仪。针对大型UPS所使用的高压电池组，我们专门研发了UPS专用高压蓄电池组负载测试仪。本仪器体积小、重量轻、使用简单、安全可靠、恒流精度高，可使用于需要对（UPS）高压蓄电池组（250～650V）进行恒流负载测试的场合。二、系统特点zPTC恒流放电专利技术，专利号：ZL00247358.5z放电电流连续可调,可并接恒流负载模块，以满足更大放电电流的要求z放电保护：组端电压或单体电池电压低于设定值、到达设定的放电时间自动停止放电z放电过程交流失电自动停止工作z放电过程各项参数、曲线全程显示，并自动保存在设备中，掉电不丢失z多种控制方式：前台手动控制、远端接点控制、蓄电池组监测系统联机控制、计算机控制z灵活的数据读取方式：设备中存放的放电记录可经“数据存储转发器”转存到计算机中，也可用计算机直接读取z完善的计算机管理分析、控制软件，可查询任意时刻电池的各项参数、曲线，并生成报表。用计算机控制放电时可实时显示放电过程各项参数、曲线，随时掌握蓄电池状态z可加配无线蓄电池测试系统监测单体电池电压z多种故障保护功能，可靠性极高，体积小、重量轻、操作容易、携带方便智能蓄电池组负载测试仪用户手册第3页三、产品规格及技术参数规格FZY-380适用电池组V250-650放电电流A3-10恒流精度1％—2％（552V以上）电压精度1％控制接口RS485或远控接点数据通讯口RS232数据保存空间4MFLASH软件操作系统Windows98/Win2000/NT/WinXP/Win2003工作环境温度25℃工作环境湿度85％尺寸mm535×390×170重量kg14表1四、工作原理（一）蓄电池测量原理由于蓄电池电化学反应的复杂性，以及各种材料、结构、制造工艺及使用环境的不同，致使蓄电池的特性相互间存在较大差异，迄今为止，世界上尚没有一种简单的方法能够对电池性能进行快速准确的判定。蓄电池性能的检测和失效预测，仍是一个很复杂的电化学测量难题。曾在电力、通信、金融、交通等行业中大量使用的固定式隔酸防爆铅酸蓄电池，可通过测量端电压、查看电解液密度、液位、温度等了解电池状态。然而，阀控式铅酸蓄电池的密封、贫液式设计，使得我们很难掌握其健康状况，隔酸防爆蓄电池的检测维护手段已不再适用于阀控式蓄电池，这正是当前蓄电池运行管理的缺点和难点。目前，常用的检测方法为平时测量电池的端电压、内阻和每年进行核对性放电容量测试。经过理论分析和多年的经验积累，我们得出如下结论：1、蓄电池的端电压与容量无对应关系。平时处于浮充状态下的端电压是难以真实反映蓄电池性能的，即使性能很差的蓄电池在浮充状态下也可能测得合格的电压。2、核对性放电测试仍为测试蓄电池组实际容量最为准确有效的方法。对蓄电池组以规定的恒定电流进行放电，同时监测每一节蓄电池的电压，当其中任何一节电池的电压跌到终止电压时，所放出的容量即为该蓄电池组的实际容量。该方法真实准确，但费时费工。我们知道，蓄电池组的容量等于该组蓄电池中性能最差的那节蓄电池的容量。因此，对蓄电池组的检测可转变为对落后电池的检测，找出落后电池并测得该电池的容量即可得到电池组的容量。进一步分析，蓄电池具有如下的放电曲线（图1）：图1智能蓄电池组负载测试仪用户手册第4页从蓄电池的放电曲线，可以得出以下结论：1、相同的放电曲线反映了相同的电池性能。对同一厂家、相同配方和生产工艺的同规格蓄电池其特性曲线是一样的（暂不考虑生产中的离散性）。2、同为一组的各单体电池由于容量不同，将遵循不同放电率的放电曲线。对蓄电池组进行放电时，各单体电池由于容量不同，而放电电流相同，因此各自是在以不同的放电率进行放电，显然在放电时将遵循不同放电率的放电曲线。通过上述分析，我们只需进行短时间的放电，测得各单体电池的放电曲线，通过与厂家的电池特性曲线（根据材料、工艺的不同可分为几类）的对比，即可找出落后电池并估算出容量。注意：无法对6V或12V蓄电池进行容量估算测试。6V/12V蓄电池是由3节/6节2V的蓄电池在内部串接而成，测试时只能测得外部的串联电压，而不能测得单体电池的电压，因此无法进行容量估算测试。（二）恒流原理负载仪所采用的放电负载PTC材料具有特殊的特性曲线——电阻值与温度之间存在一定的函数关系（图2），图2在设备中我们采用了模糊控制技术，通过控制风机的转速间接控制放电负载PTC的温度，进而控制放电电流，达到恒流放电的目的。该PTC恒流放电技术，本公司已申请专利，专利号：ZL00247358.5。由于采用了专利技术，控制方式可靠，且具有自保护功能。同时发热器件散热均刀，无明火，所以大大提高了设备使用的安全性。五、使用操作(一)使用建议1、为保证本系统可靠运行及发挥最大效能，在操作前请务必仔细阅读以下操作程序。建议接受本公司的培训与指导。2、在放电测试过程中，建议操作人员不要离开现场。（二）术语解释“组”与“列”——为了扩充蓄电池组的容量，提高系统的可靠性，需要将多组蓄电池组并联成一大组使用，为了便于区分，我们将这一大组称为“组”，而将其中的每一小组称为“列”，依次为“A列”“B列”“C列”“D列”，在本公司产品涉及“列”时，按此解释。示意如图3：智能蓄电池组负载测试仪用户手册第5页图3（三）功能键说明功能键取消键向上键向下键确定键时钟设置退出时间设置，不保存修改选定位置的时间值确认该时间值，进入下一项数据保存不保存此次测试数据/保存此次测试数据主菜单/移动选择不同的工作方式进入指定的工作模式参数设置返回到上一项，连续按六次，退出参数设置，不保存修改选定位置的参数值或功能项确认该项参数值，进入下一项，直至所有参数设置完毕单机工作退出放电状态如有单体监测功能，可翻看单体电池实时电压和组端电压曲线及其它测试信息进入单机工作放电状态联机工作取消“联机工作”状态/进入“联机工作”状态数据通讯取消“数据通讯”状态/进入“数据通讯”状态记录查询返回上一级查询模式移动选择不同电池组不同时间的放电记录进入选择的数据记录数据清除不清除此次查询数据/所有测试记录/清除此次查询数据/所有测试记录注：光标“∧”或“”指示符号所对应的设置即为目前可修改的项目。（四）仪器连接1、负载仪和恒流模块工作电源为交流220V高压负载仪适用250V到650V的电池组，负载仪和恒流模块工作电源（放电测试和数据通讯状态）均使用交流220V供电，在进行放电测试前，请将设备接与交流220V。在放电过程中和事故性交流失电的情况下，设备内部具有完善的诊断和保护功能，交流失电不会造成数据丢失，更不会造成安全事故。2、负载仪与电池组连接首先将放电导线的快速插头插入负载仪的快速插座对接（红正黑负），然后将放电导线另一端分别与电池组两端连接（红正黑负）。仪器配有电池夹和铜夹，以方便不同的连接方式。3、恒流负载模块与电池组连接见附录2“恒流负载模块使用说明”。3、单体电池电压采集无线采集：参见“无线蓄电池测试系统用户手册”。智能蓄电池组负载测试仪用户手册第6页4、负载仪、恒流负载模块、无线测试系统、计算机之间的连接负载仪与恒流负载模块两控制口之间用“控制线”连接，放电导线分别接电池组两端。多台并机时也按此连接。无线采集：无线测试系统配置的三端通讯线的“FZY-RS485”接负载仪，“PC-RS232”接计算机。5、外部电流传感器当有外部其他负载并接放电时，如设备负荷或恒流负载模块，为了检测总的放电电流，需外接电流传感器。一端插入负载仪的“外部电压检测”接口，电流检测环套入放电总回路。注意：电流传感器的标识方向与放电电流方向一致。当配用无线蓄电池测试系统时，放电电流由无线蓄电池测试系统所配电流传感器检测。6、外部电压检测线为消除大电流放电时放电导线产生的电压降所引起的电池组电压测量误差，可将外部电压检测连线直接连接电池组二端，另一端插入仪器面板外部电压检测插座。（五）设备启动和参数设置1、合上空气开关，仪器开始工作。首页显示如图4：图4图5此时，按任意键即进入时钟设置（图5）：按上下键▲▼及确认键■即可调整时钟。如在显示首页时不按任何键，延时过后将进入内存自检程序，检查已存测试数据所占空间并显示（图6）。图6智能蓄电池组负载测试仪用户手册第7页本仪器数据区具有4M的存储空间，掉电不丢失。如内存自检显示数据已占空间超过70%，则应使用本仪器所配的计算机软件或便携式数据存储转发器下载数据（见附录1），并将仪器中的记录清空（操作见后）否则将无法进行放电操作！建议测试完毕后及时将测试数据上传至计算机。2、自检完毕后，进入主菜单（图7）：在主菜单中按上下键▲▼，即可移动手形符指向不同的功能菜单，按确认键■进入相应的工作模式。图7图83、参数设置（图8）：电池组——前六位：机站/变电站编号；后两位：本站某电池组的编号。建议：事先将所有机站/变电站统一编号，以便于维护和存档。模式——主：主控模式，可进行“单机工作”；从：受控模式，执行来自控制口的其他设备命令控制放电。如：多台负载仪并机使用时可任选一台设置为“主”，其余设置为“从”。接点控制——开启远控接点控制功能时，放电操作由远控接点控制。一般设置为“关”。电池列数——待放电蓄电池组的列数，最多为4列。电池总数——待放电蓄电池组的单体蓄电池数目，应为电池列数的整数倍，如不使用单体电池电压监测功能，设为000，系统显示“***”，此时电池列数必须设置为1。设定放电电流——设定用户需要的放电电流。当外部有其他放电负荷时，设置电流应为：用户需要的放电总电流–外部其他放电负荷放电电流设定放电时间——设定用户需要的放电时间。组端电压下限——组端电压保护下限。单节电压下限——单体电池电压保护下限。说明1：放电电流、放电时间、组端电压下限、单体电池电压下限等，可按蓄电池运行维护要求或实际情况设置。当满足“设定放电时间”、“组端电压下限”、“单节电压下限”三个条件中的任何