HDGC3925蓄电池在线监测系统

使用说明书

HDGC3925 蓄电池在线监控系统

武汉恒电高测电气有限公司

WuHan HengDian GaoCe Electric Co.，Ltd

目 录

前言 ............................................................. 第 3 页 第一章 产品概述

1.1 具备特点 ................................................ 第 5 页 1.2 应用范围 ................................................ 第 5 页 1.3 系统架构 ................................................ 第 7 页 1.4 模块功能介绍 ....................................... ..第 7 页 第二章 安装

2.1 安装注意事项 ........................................ ..第 13 页 2.2 蓄电池监控系统模块安装 .................. ......第 13 页 第三章 界面介绍

3.1 数据查询 ...................................................第 19 页 3.2 告警查询 ...................................................第 23 页 3.3 系统设置 ...................................................第 24 页 第四章 配置实例

4.1 配置需求 .............................................. ....第 31 页 4.2 配置软件介绍 ....................................... ... 第 31 页 4.3 配置 ......................................................... 第 32 页 4.4 Modbus ID 修改 ..................................... ..第 35 页

前 言

手册说明

本文档用于指导您如何正确安装、配置、管理和维护本产品。请先阅读本文档，在进行操作。

目标读者

本文档目标读者为对设备安装有一定了解的人员。

内容简介

本文档各章节内容如下。

章节 1 产品概述 2 安装指南 3 界面介绍 4 配置实例

内容 介绍产品的整体架构、外观、指示灯说明和接口用途。 介绍产品的装箱清单、安装注意事项和安装步骤。 介绍产品的操作界面。 介绍产品的典型配置案例。 环境保护

本产品符合关于环境保护方面的设计要求，产品的存放、使用和放置应遵照相关国家法律、法规要求进行。

安全信息

危险注意事项

只有经过许可的人员方可安装和调试设备。 使用正确的电源接入线、避免火灾。 避免输入电压过载。

避免点击，禁止接触手册中标有危险告警指示的端子和连线。 不要在湿度超过 95% 的地方使用设备。 不要在海拔高于 6000 米的地方试用设备。

设备损害事项

设备必须使用正确的输入电压。 设备出现故障后要及时提交维护申请。 禁止打开设备机箱，特别是设备通电情况下。 安全标识

在设备有告警表示的地方请务必参考用户手册。 请格外注意以下标志，违规操作将给客户带来危险。

认证

本设备通过 CE 认证。 蓄电池监控系统 用户手册

第一章 概 述

1.1 具备特点

? 采用交流测试方法，进一步有效揭示电池性能特性和老化趋势。 ? 系统采用比直流放电法小很多的测试电流，对电池没有损害。 ? 测试系统对电池组组装和运行环境没有影响。 ? 采用光电隔离测试技术和多重保险保护。 ? 每时每刻监控电池电压和电流。 ? 自动巡检，免维护，高速、可靠。 ? 数据采集频度可达 10 秒一次。

? 交流内阻可根据需要每天甚至每小时上报。 ? 多种多样的事件管理和告警判据设置。 ? 详细的历史数据记录，提供维护分析事实。 ? 以太网网络化管理，有利于扩容和集中监控。 ? 可选无线通讯报警，利用手机等移动设备进行维护。 ? 具备干接点输出。

? 符合 IEEE1188 规范推荐的电池维护方式。 ? 采用 RTU 模式的 MODBUS 协议为通讯协议。

1.2 应用范围

HDGC3925 蓄电池在线监控系统可监控常用的2V，6V，12V蓄电池，电池容量可达3000AH，电池组的总电压可以覆盖 48V，110V，220V，400V 等各种范围，满足绝大多数用户要求。 HDGC3925 蓄电池在线监控系统采用先进测试方法，每天测试电池交流内阻，直观有效反映电池的性能，遵守 IEEE1188 标准建议，因此特别适合可靠性要求高监控场合，如医疗 /

铁路 / 航空 / 电信 / 银行 / 电力等场合。

1.3 系统架构

第

蓄电池监控系统由一个主控模块、若干个电池传感器模块（与电池数量相同）和若干个电流采集模块构成。 蓄电池监控系统框架图：

图1 HDGC3925 蓄电池监控系统框架图

1.4 模块功能介绍 1.4.1 主控模块

主控模块是整个蓄电池监控系统的核心组件。主要进行蓄电池数据的收集、告警判断、处理上传等工作。用户可通过主控模块在本地查询电池的详细数据和告警数据。

主控模块外部特征：

图2 CS 主控模块外部特征

CM 前面板说明：

图3 CM 前面板说明

CM 后面板接口说明：

图4 CM 后面板接口说明

干接点接口允许用户连接到一个外部开关，干接点在接到主控模块告警命令时工作。

图5 干接点连接

表 1 主控模块规格

规格 输入电源电压（±10%） 最大功耗 干节点输出 干节点数量 额定负载 @125VAC @24VDC 最大 DC 工作电压 最大 AC 工作电压 最大工作电流 直流输出 通讯端口 波特率 可接模块数 可接电池组数 CS 主控模块 DC24V、DC48V 可选 5W 有 1 0.5A 1A 60V 125V 1A 无 CM 主控模块 AC 220V 10W 有 1 0.5A 1A 60V 125V 1A DC24V/1A RJ45 (10/100Base)、RS- RJ45 (10/100Base)、RS- 9600bps 254 6 9600bps 254 6

显示屏尺寸 标准重量 认证 4.3 inch 800g CE 4.3 inch 5kg CE

CS 主控模块尺寸示意图：

图6 CS 主控模块尺寸

CM 主控模块尺寸示意图：

图7 CM 主控模块尺寸

1.4.2 电池传感器模块

电池传感器模块主要完成对蓄电池的电压、温度、内阻参数测试工作。在接收到主控模块发出的测试命令后既启动相应测试，测试完成以数据的形式返回给主控模块。测试回路与通讯回路采用光电隔离，确保用户系统安全。电池传感器模块由纹波电流供电，功耗极低（26mA），对电池影响可忽略不计。

图8 电池传感器模块外部特征

表 2 电池传感器模块规格

DC 供电电压 DC 测量范围 温度测量范围 最大供电电流 隔离耐压 电压测量精度（25℃） 内阻测量精度 温度测量精度 波特率 标准重量 认证

电池传感器模块尺寸图：

+1.5--+16V +1.5--+16V -10--+70℃ 26mA ＞ 3000V ±0.2% ±2% ±1℃ 9600bps 51g CE

图9 电池传感器模块尺寸图

1.4.3 电流检测模块

电流检测模块负责处理电流传感器测得电流信号，通过通讯线送出数据。 电流检测模块接口定义图：

图10 电流检测模块外部特征

表 3 电流检测模块规格

输入电源电压（±10%） 单体模块功耗 隔离耐压 电流测量精度 电流测量范围 波特率 标准重量 认证 电流检测模块尺寸图：

DC24V、DC48V 可选 0.5W ＞ 3000V ±1A 0 至 1000A 9600bps 56g CE

图11 电流检测模块尺寸图

第二章 安装

2.1 安装注意事项

蓄电池监控系统模块在安装时要注意安全，做好绝缘工作、不得佩戴金属饰品，所有施工的工具必须绝缘处理。须同客户沟通了解现场情况，不盲目操作设备。

图12 安装时着装图

2.2 蓄电池监控系统模块安装

蓄电池监控系统模块安装时，必须将电池组同 UPS 断开，同时将电池组电池中间的连接分段断开，将电压将低，确保安装时人员的安全。 2.2.1 蓄电池编号

为了更快更方便的定位问题电池，必须给电池编好号码，编号 1# 为整组电池的最负端第一个电池。

蓄电池编号示意图：

图13 蓄电池编号方式

2.2.2 双耳垫圈安装

双耳垫圈安装时，将螺丝用绝缘扳手扭开将垫圈装上扭紧，垫圈开口靠近电池面的方向预留 7 毫米的距离，方便电池连接线的安装。

双耳垫圈安装方式示意图：

图14 双耳垫圈安装示意图

2.2.3 电池连接线安装

电池连接线安装时须注意正负极不要接反（黑色线接负“-”、红色接电池正“+”），插接要牢固。接好后将电池连接线整理好，再将温度探头贴好（尽量贴在靠近电池负极位置）。 电池连接线安装方式示意图：

图15 电池连接线安装示意图

2.2.4 电池传感器安装

电池传感器采用双面胶粘贴方式，在情况允许的环境下建议电池传感器粘贴在电池的侧面（粘贴时须把电池表面擦干净），方便维护，更加美观。

电池传感器安装方式示意图：

图16 电池传感器安装示意图

2.2.5 电流检测模块安装

电流检测模块的安装跟电池传感器模块安装基本一致，但是多了一个电流传感器，电流传感器安装时要注意方向和接线位置。将电流检测模块粘贴在离电池组正极端子近的地方，后将电流传感器安装好插上即可。

电流检测模块安装方式示意图：

图17 电流检测模块安装示意图

电流传感器接口定义图：

图18 电流传感器接口定义

2.2.6 主控模块安装（CS）

CS 主控模块安装方式为采用螺丝固定，可以安装在墙上或者机柜里，主控

模块安装需注意尽量靠近电池架减少主控模块与电池传感器通讯线的连接距离。

CS 主控模块固定方式示意图：

图19 CS 主控模块固定方式

CS 主控模块接线示意图：

图20 CS 主控模块基本接线图

2.2.7 主控模块安装（CM）

CM 主控模块安装方式为采用螺丝固定在机柜里面，主控模块安装需注意尽量靠近电池架的机柜减少主控模块与电池传感器通讯线的连接距离。

CM 主控模块采用 3U 高度设计，可以安装在机房的标准机柜里采用四个螺丝固定，效果如下图；

CM 主控模块安装示意图：

图17 电流检测模块安装示意图

CM 主控模块接线方式示意图：

图22 CM 主控模块基本接线方式

第三章 界面介绍

蓄电池监控系统软件是基于蓄电池主控模块操作并显示，可以查询电池组和

单电池的电压、温度、电流及单电池内阻参数。参数超出阀值可在界面上显示告警信息。

状态显示区：显示电池组状态及告警状态。（红灯为有告警发生） 功能选择区：按相应的数字键可进入对应的菜单。

3.1 数据查询

主界面下按 1 键进入数据查询界面

3.1.1 电池组实时数据

可查看电池组组电压、电池组组温度、电池组组电流数据。

主界面 ->1. 数据查询 ->1. 电池组实时数据组电压：电池组的总电压。 组温度：蓄电池工作环境温度。

组电流：被监控设备输入输出的总电流。

被监控设备有多组电池组，则每组电流值显示在右边（组电流为各分电流的和）。

3.1.2 单电池实时数据

可查看单电池实时的电压、单电池实时温度、单电池内阻的详细数据及单电池状态。

主界面 ->1. 数据查询 -> 2. 单电池实时数据

电池号：是根据现场的配置有关，如：现场有 1 个被监测设备下带 4 组电池，每组 34 节。则电池号配备为：第一组电池号为（1-1 至 1-34）、第二组电池号为（2-1 至 2-34）、第三组电池号为（3-1 至 3-34）、第四组电池号为（4-1 至 4-34）。

电压、温度、内阻：显示的数据为整个被监测设备下单电池实时数据。 电压、温度、内阻：为实时数据。 状态：分告警和正常两种

模块号：是指内阻监测管理单元所测的所有电池编号。

状态栏：出现告警，则是单电池的电压、温度、内阻数据的其中一项或者都超过阀值。

3.1.3 24 小时历史数据

第四章 配置实例

本章节将按现场为一台 UPS 下面有 2 组 32 节 12V100Ah 电池并联为例，讲述如何用配置软件配置主控模块的参数。 4.1 配置需求

需要一台带串口的电脑（USB 转串口也行），能够正常运行的主控模块，配置软件。 4.2 配置软件介绍

软件界面，包括串口选择、Modbus ID 搜索、CM 配置、配置表、串口信息 5 个类别组成。

串口设置：选择当前连接电脑的串口，倘若串口选择不正确将不能正常配置主控模块。

Modbus ID：主控模块的 ID 号，在主控模块“系统设置”->“配置查询”里可以查看，也可以点击自动搜索，倘若 Modbus ID 选择不正确将不能正常配置主控模块。

CM 配置：主控模块基本参数设置框，可根据当前 UPS 配置和电池型号来设定相应的门限。

配置表：显示主控模块里面的配置值及配置软件上输入的配置值，配置软件

跟主控模块相对应的值有差异将用红色字体表示，无差异则用黑色字体。

串口信息：显示配置软件的操作信息。 4.3 配置

现场有 1 台 UPS 两组 32 节 12V100Ah 电池并联为例来讲述怎样配置主控模块。

第一步：进入配置界面

将主控模块关机，找到“配置开关”将开关拨到“CFG”然后打开主控模块将进入配置界面，同时在这个界面可以清除主控模块里面的历史数据，根据主控模块上的提示选择后输入管理员密码（122478）后确认即可清除相应的历史记录。

第二步：打开配置软件

用 232 交叉串口线将主控模块和电脑连接，将配置软件打开选择好当前连接的串口号，将主控模块的 Modbus ID 号输入。

第三步：读配置输入参数

完成上面的步骤后就来确认是否已经成功将主控模块和电脑连接，点击配置软件界面上的“读配置”按钮，如成功连接成功则在配置软件“配置表”CM 列看到配置数据。连接不成功则串口信息窗口有提示。

连接成功后，将参数输入在配置软件的“CM 配置”框里。 电池类别：选择 12V，根据现场安装选择。

每串电池数：32 节，根据实现场安装输入每串电池数。

串数：2 串，根据现场安装输入电池串数。串数指的是 UPS 下并联的电池组数。

单电池标称容量值（A）：100A，根据现场安装电池实际容量，输入电池标称容量。

电流探头类型（A）：100A，根据现场安装的电池容量来选择。

放电状态电流阀值（-A）：10A，根据 5A 电流每组相加得到放电状态电流阀值。

充电状态电流阀值（+A）：10A，根据 5A 电流每组相加得到充电状态电流阀值，客户知道实际充电电流，可设置比实际小 1A。

内阻测试日期：在内阻测试日期选择框中，选择要测试的日期，建议一个月四次。

内阻测试时间：选择测试内阻的时间。

组放电电流上限：200A，根据单电池标称容量 1C× 串数。【C 代表电池标称容量】

组充电电流上限：50A，根据单电池标称容量 0.25C× 串数。 组电压上限：452V，根据单个电池充电电压上限 ×1 串电池个数。 组电压下限：356V，根据单个电池充电电压下限 ×1 串电池个数。 UPS 浮充模式下电池告警门限设置如下：

名称 标称放电电压 (mV) 标称浮充电压 (mV) 浮充电压上限 (mV) 浮充电压下限 (mV) 充电电压上限 (mV) 充电电压下限 (mV) 2V 1850mv 2350mv 2350mv 2150mv 2350mv 1850mv 6V 5550mv 7050mv 7050mv 6450mv 7050mv 5550mv 12V 11100mv 14100mv 14100mv 12900mv 14100mv 11100mv 温度上限告警 (℃ )：45℃， 内阻变化率上限（%）：200%，

标称内阻上限（10uΩ）：查电池规格书内阻 *2 倍或现场内阻测试平均数据 *2 倍；此处注意单位为“10uΩ”，填写的数字应该为实际 uΩ 数除以 10，例如设置内阻上限为 5.5mΩ，实际填写数字为 550。

第四步：写配置

完成上面的所有参数输入后，点击配置软件界面上的写配置，将会将设定的值写入到主控模块，配置软件右侧“配置表”中的字体颜色将全部变成黑色，则说明配置成功。

4.4 Modbus ID 修改

Modbus ID 主控模块的地址号，地址不能重复，修改 Modbus ID 只能单独操作，步骤如下：

修改 Modbus ID 也要将主控模块切换到配置状态。

打开配置软件，将初始的 Modbus ID 输入到配置软件，不知道可以在主控模块里面查看，也可以点击配置软件上的自动搜索，输入正确后点击配置软件上的读配置按钮，看是否正确连接上。 将要修改的 Modbus ID 输入到配置软件。

在配置软件的右边配置表中用鼠标有点第一项 Modbus ID 后弹出提示框选择“写所选择的配置选项或快捷键 F11”后及修改完成，如需对主控模块进行其它参数配置则需将配置软件的 Modbus ID 修改成新修改的 Modbus ID 号。

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