蓄电池管理、电池监测、蓄电池在线监测、蓄电池故障监测、机房动力环境监测
一、概述
金泽电气BMFM系列UPS蓄电池在线监测管理系统（BMS）解决方案可提供准确的电池运行信息，包括SOC、SOH、提前预警、智能自学习等功能，可独立运行、接插件模块化安装。BMFM系列解决方案突破性的解决了电池在亚健康状态下的早期发现与报警，及时发现电池组中状态落后电池，提前进行干预、维护或者更换，保障电池组备电时间并延长电池组使用寿命。本解决方案使用模块化接插件式安装方式，可提供单机、联网、云平台、接入综合监控平台等监测方案，通过软件增强应用功能，便于远程监测与管理，降低运维成本，保障供电可靠性。
BMFM系列解决方案可广泛应用于蓄电池备电提供可靠不间断电源的场合。
二、电池监测管理的意义
电池的运行和健康状态往往被忽略掉，在实际工作状态下仅仅能够测量电池电压、电流、内阻，这些数据仅仅是电池安全运行的基础数据，在实际情况中，性能劣化、容量已大幅下降的电池其浮充电压往往变化不明显，仅凭单一的在线运行监测无法辨别和处理，当放电过程中发现某电池的放电电压异常时才能发出警告，往往为时已晚。因此，在监测蓄电池运行状态同时，监测蓄电池的性能，分析其内部电化学状态的变化，提供管理及维护建议具有非常重要的意义。
要延长铅酸电池的使用寿命，必须首先完善BMS系统的日常参数监测功能，比如以前不重视的单体电池的温度、电池放电过程的电极反应过程参数，不能只是单纯监测一下电池的内阻！必须提供电池组运行过程中操作参数、环境等不合理因素的分析，特别是电池组或者单体电池出现故障的前兆分析，针对不同的引起电池早期失效的成因作出维护提示，这样才能有的放矢地及时对电池组作必要的维护，切实把铅酸电池的设计寿命用好用足。
另可进行多批次、多品牌电池使用使用状况进行监测与分析，为设备采购管理提供支撑。
三、 电池BMS的现状
目前业界铅酸电池BMS设备一般都具备单体电池故障监测功能，有一些设备也部分具有延长电池使用寿命的运行参数监测、分析和维护（或者给出维护建议）的功能，但基本上都不具备电池组运行时SOC（SOP）和SOH的计算功能，尽管这项功能是循环储能和启动功率型工作模式的首要功能。
四、 电池管理系统的功能要求
无论是哪种电池的BMS，其首要任务是提高电池组使用的可靠性（或者说是安全性），其次就是延长电池的使用寿命，再者就是向用户提供精确的电池组使用指引（如后备电池工作模式下的剩余后备时间等）。
铅酸电池由于其设计中已经实现了过充电负反馈机制，使用时的安全性非常高，所以目前对铅酸电池使用中的电池管理一般只实现了最基本的充、放电管理（这个功能由带充电功能的电源来实现）。进一步的要求是电池的故障监测，用来提高电池组备电使用的可靠性；再进一步，是在电池使用过程中对包括环境温度、单体电池温度、单体电池电压等参数的监测、分析，以及提供维护（或者维护建议），目的是要延长电池组的使用寿命；更进一步，是向用户提供电池组充、放电和寿命衰减的参数指引，比如电池组的充、放电比率，剩余后备时间（SOC），电池组的容量衰减比例（SOH）等，这样，就构成一个功能完整的铅酸电池管理系统（BMS）。
五、蓄电池管理系统的预期用途
BMFM 系列产品是一种适用于电源系统电池或保护系统直流电源系统蓄电池的蓄电池在线监测管理。电池在线监测系统代替人工进行巡检，及时掌握该电源系统工作状态；主要数据有电池总电压、电池组电流、电池组容量、电池组衰减比例、维护信息、维护建议、故障信息等；代替人工进行维护，定期或计划性实现电源自动进行维护性放电，电池电压均衡自动维护、解决断开外部电源进维护而造成系统安全隐患。
大多电源系统的蓄电池自开通运行后，或多或少会发生蓄电池故障，电池热失控、电池鼓包、漏液、容量衰减等、维护不到位等问题。蓄电池的选型、质量难以控制，导致不断有质量低下的厂家产品进入用户电源系统中，产品质量参差不齐，部分设备投运 1~2 年就出现因个别电池故障，造成整组蓄电池容量不足 80%的情况。长期服役的后备电源系统中的蓄电池，存在产品自然的衰减老化、偶发性故障，受各种环境变化因素影响，日常维护欠缺，造成电池组加速老化乃至提前失效。
电源蓄电池在线监控系统设计为应用监控层、信息收集处理层、数据采集监测层、自动维护执行层四个部分组成。加装蓄电池在线监测系统代替人工进行巡检，及时掌握该电源系统工作状态；主要数据有电池总电压、电池组电流、电池组容量、电池组衰减比例、维护信息、维护建议、故障信息等；代替人工进行维护，定期或计划性实现电源自动进行维护性放电，电池电压均衡自动维护、解决断开外部电源进维护而造成系统安全隐患，蓄电池在线监测系统有着重要意义。 BMFM 系列蓄电池在线监测系统专用于蓄电池在线监测，在不同场合（UPS 或直流电源、通信电源、EPS 等系统）中提供监测和管理环节。
六、蓄电池在线监测系统图
1、蓄电池监测主机
2、蓄电池监测模块
3、现场显示单元
4、DATABUS 监测模块连接线
5、蓄电池监测测量线（1＋）
6、蓄电池温度测量传感器（1）
7、蓄电池监测测量线（4-）
8、蓄电池总回路
9、用户计算机传输网络
10、监控服务及数据库系统
11、监控中心显示单元/客户端软件系统
七、蓄电池监测系统延申应用
在线监测完成监测与预警后，需要进一步进行系统性问题解决，在监测系统提供的数据下进行蓄电池组自动化运维系统，实现蓄电池组自动充放电维护、自动在线远程核容等功能。
内阻监测精度：±3% | 监测电池组工作电压： 0—600V |
电压监测精度：±0.1% | 电流传感器供电： +15V 0.3A |
电流监测精度：±0.5% | 最大可带模块：255块 |
温度监测精度：±0.5℃ | 测量范围：0～16V |
工作电压：220V、DC 48V、DC110V 35W（MAX） | 通信协议接口:TCP-IP、RS485、RS232、MODBUS |
功能应用：蓄电池组的实时在线监测，保障蓄电池系统可用性；准确预报蓄电池当前后备时间、容量衰减等；自动计算并调整显示放电时间；监测单体电池内阻偏差和判断故障电池；
支持第三方接入平台，支持MODBUS、LAN、RS485、WAN远程集中管理；接入自由管理平台，进行网络集中化管理；
产品特点：提供准确的电池运行信息、SOC、SOH、提前预警、智能自学习功能、可独立运行、接插式模块化安装。
Ø 独创的数理算法提供准确的电池运行信息：主机实时采集电池组的总电压、电流、温度等参数，采用领先业内的独创算法处理，可准确预报电池当前后备时间、容量SOC、寿SOH、超限报警等；当负载变化时，自动计算并调整显示放电时间；配备单体电池监测小模块后，可监测单体电池内阻偏差和判断故障电池。
Ø 智能自学习功能：BMFM管理监测仪拥有智能自学习功能，它能够学习并记录电池的每一次放电状况，为下一次放电提供更准确的参数预报；适用于各种品牌、不同老化程度的铅酸电池、不同电气参数的UPS、通信电源、直流操作电源。
Ø 独创的数理算法提供准确的电池运行信息:电池组老化估算、故障检测方法和电池组管理检测装置专利号200510072519.1；单体动力电池精确管理实现方法和系统及智能电池模块专利号201110141322.4；独立BMS功能的分段主动均衡，专利号201610796251.1，智能分析电池状况并提供准确报告。
Ø 采用单总线方式，降低施工难度，降低故障率：模块间通讯采用级联方式，由于使用线材少，出现故障的几率低，而且出现故障后易定位、易检修。
Ø 兼容2V、12V单体电池：模块体积小、低功率、防火阻燃材质、带液晶显示单体电池电压、电池编号、单体电池温度、单体电池动态内阻、单体电池工作状态。
