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一、應(yīng)用背景
人類對(duì)能源需求的不斷攀升和自然資源的日漸枯竭，加之公眾對(duì)環(huán)保生活的期望，推動(dòng)了新能源技術(shù)的發(fā)展。作為儲(chǔ)能及后備電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)元件，動(dòng)力電池組也隨之迅速發(fā)展，在汽車、電力、通信、鐵路、軍工等行業(yè)得到了前所未有的應(yīng)用。隨著蓄電池、智能型高頻開(kāi)關(guān)充電裝置等附屬設(shè)備技術(shù)性能的日益優(yōu)越，其安全可靠性進(jìn)步促進(jìn)了直流系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備的迅速發(fā)展。
然而，蓄電池固有的電化學(xué)特性并未改變，由于應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)匹配不合理、不規(guī)律充放電、工作溫度過(guò)高、長(zhǎng)時(shí)浮充、維護(hù)不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻碾姵靥崆笆r(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致后備電源系統(tǒng)崩潰，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失同時(shí)，也大大增加了廢舊電池的回收處理之環(huán)保工作，故加強(qiáng)電池的健康運(yùn)行管理意義重大。電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，正是致力于解決電池組運(yùn)維過(guò)程中的各種問(wèn)題，于電池組全生命周期健康管理的重要單元系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，作為系統(tǒng)感知單元的電池巡檢儀，近年來(lái)也取得了不少進(jìn)步，各行業(yè)均已實(shí)現(xiàn)了較為全面電池組在線測(cè)試與管理，通信運(yùn)營(yíng)商甚至引進(jìn)了IEEE1189-2005嚴(yán)格的維護(hù)規(guī)程，管理水平全面提升。
傳統(tǒng)電池監(jiān)測(cè)設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，端口損壞、干擾能力低、安規(guī)設(shè)計(jì)不到位、使用壽命低等現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)，導(dǎo)致電池故障判斷不及時(shí)、誤判、掉站等問(wèn)題，給運(yùn)維人員附加了大量的維護(hù)工作量，況且其自身的維護(hù)也有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)。
1) 外殼結(jié)構(gòu)防電擊措施不足，操作人員有觸電風(fēng)險(xiǎn)；
2) 非全隔離采樣，地環(huán)路易引入干擾；
3) 電壓采樣端口過(guò)壓保護(hù)模型余量不足，有端口損壞風(fēng)險(xiǎn)；
4) 輸入口硬件濾波方式，串?dāng)_濾波實(shí)時(shí)性差；
5) 測(cè)量端口串、共模干擾抑制不足，復(fù)雜電磁環(huán)境導(dǎo)致測(cè)量超差。
巡檢儀是電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最重要的組成單元，以上情況的組合，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致后備供電系統(tǒng)的中斷，成為能源管理的一個(gè)突出薄弱環(huán)節(jié)，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)過(guò)巨大的損失。
二、解決方案
作為新一代電池巡檢儀，WB7660QB-24Z全面通過(guò)TUV安規(guī)認(rèn)證、CE認(rèn)證、RoHS檢測(cè)、中測(cè)院測(cè)試、以及通訊基站的特殊要求。WB7660QB-24Z在保證準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的同時(shí)，加強(qiáng)功能安全性、操作安全性的關(guān)注，力圖保證產(chǎn)品在復(fù)雜電磁環(huán)境下自身安全可靠工作、單一故障條件下產(chǎn)品導(dǎo)向安全以及保障操作人員的人身安全，具有如下特點(diǎn)：
1) 外殼結(jié)構(gòu)防電擊設(shè)計(jì)，滿足海拔4000m以上Ⅰ類產(chǎn)品要求；
2) 先進(jìn)的EMC設(shè)計(jì)，各端口全隔離設(shè)計(jì)，抗干擾性能強(qiáng)；
3) 端口采用PhotoMOS Relay器件，輸入端口的電氣安全性高；
4) 交流采樣技術(shù)與加窗濾波算法相結(jié)合，串?dāng)_抑制時(shí)實(shí)性高；
5) 特定極點(diǎn)的共模電感隔離輸入，共模干擾抑制性能好；
6) 采用高性能鋁砷化鎵線性光耦隔離及動(dòng)態(tài)溫漂校正技術(shù)，產(chǎn)品溫度特性好；
WB7660QB-24Z電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是構(gòu)成電池管理系統(tǒng)(BMS)的觸角神經(jīng)，可集中完成電池組單體電壓、組壓、充放電電流、電池體溫及環(huán)境溫度等的監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理與記錄，然后，根據(jù)中心主機(jī)要求，通過(guò)RS485總線時(shí)實(shí)上傳數(shù)據(jù)，協(xié)助主機(jī)完成最終的數(shù)據(jù)分析、圖形顯示及報(bào)表管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池組的均衡、充電、放電、剩余容量分析、落后電池預(yù)警等專家決策，有效完成整個(gè)電池管理系統(tǒng)的全部功能。
三、應(yīng)用情況
WB7660QB-24Z電池巡檢儀，已在鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、直流屏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中、智能電源與通訊電源系統(tǒng)中應(yīng)用，累計(jì)在20多個(gè)項(xiàng)目中成功上站，能有效檢測(cè)蓄電池組的工作狀態(tài)及潛在故障信息預(yù)警，方便維護(hù)人員判斷電源系統(tǒng)是否正常動(dòng)作，排除異常情況，該產(chǎn)品測(cè)試精度高，抗干擾能力強(qiáng)，安全措施良好，滿足使用要求。
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