I-BAT- II 分布式蓄电池监测/蓄电池监控管理系统

I-BAT分布式蓄电池监测模块与单体电池紧密连接，实时监测单体电池的电压、温度、内阻等运行参数，并自动记录电池运行历史数据。当电池出现报警状态时，通过红色LED指示蓄电池报警状态。从蓄电池出现故障到I-BAT模块自身报警的时间小于1秒钟。

I-BAT分布式蓄电池监测模块通过内部I-BUS总线够成的通信环路进行通信，将系统自身采集数据通过总线传送给I-BAT-CM或 I-BUS 单元，便于远程对于各单体蓄电池数据进行集中监控。

I-BAT分布式蓄电池监测模块自动记录10组蓄电池历史的内阻变化数据，可以为使用者提供蓄电池内阻变化的详细参考。跟踪蓄电池劣化的变化过程。

功能：

1、7*24小时监测蓄电池单体电压、单体内阻、单体温度；

2、透明外壳设计，红色LED主动指示模块报警；电池报警状态一目了然；

3、自动测试并记录蓄电池内阻变化，对蓄电池SOH和SOC主动做出精细化分析；

4、现场无需任何配置，即插即用。

每组蓄电池所连接的I-BAT模块通过I-BAT-CM模块进行汇总。所有I-BAT模块通过系统内部的I-BUS总线将所监测的实时数据传输给I-BAT-CM模块，有模块统一整理并通过MODUBS 接口传输到远程监控或监控触摸屏中。

除通过I-BUS接口收集各单体I-BAT模块的采集数据外，I-BAT-CM 模块实时采集蓄电池组电压、电流、环境温度等参数。整理后，通过MODBUS接口进行上传。实现单体电池数据及电池组数据的实时监控。模块对各单体电池的数据进行综合分析，除为主监控系统提供电池组电流、电池组电压（实测）、单体电池电压、单体电池内阻、单体电池温度等运行参数外，还对各参数进行综合分析给出蓄电池组的实时容量状态（SOC）及蓄电池组健康状态（SOH）的评估。

I-BAT-CM 模块供电采用DC100-1100V宽电压设计。可以直接通过蓄电池组供电，在项目实施过程中，无需单独引入其他电源为模块供电。

I-BAT-CM 模块采用标准MODBUS接口，支持多组串联通信。简化了系统监控布线。

TP-MASTER 本地显示及操作触摸屏为系统可选配件， 7英寸型（TP-MASTER-070）和4.3英寸型（TP-MASTER-043）。两款产品支持数据显示、数据异常报警、系统参数设置等功能。其中，7英寸型单独支持历史数据、放电数据查询及记录，并可通过远程通信接口将系统纳入到动力环境监控系统中。

TP-MASTER蓄电池参数综合分析系统与I-BAT-CM进行通信，并将相关参数进行显示。通过通信接口，实时采集模块的最新数据。可通过多种接口将获得的数据传输到主控中心，并可通过触摸屏显示数据、对监测模块进行操作。利用本地触摸屏能够实现蓄电池的数据的本地查询和系统的设置，指示清晰、操作方便.

 多个I-BAT-CM组控制单元可以通过同一条RS485总线进行串联，并入到动力环境监控系统中。串联在同一条通信总线上的I-BAT-CM组控制单元每个都具备单独的通信地址，通信总线采用MODBUS标准协议。原则上，隶属于同一台UPS的不同电池组中的I-BAT-CM组控制单元可以串联使用。隶属于不同UPS电池组的I-BAT-CM组控制单元不建议串联在同一总线上。

附图是隶属于不同UPS的I-BAT-CM组控制单元通过各自的RS485总线接入到多串口服务器的连接示意图。监控各UPS的并联电池组的I-BAT-CM组控制单元通过串联形成各自的RS485总线连接到串口服务器的各个不同串口中。形成基于串口服务器轮询的监控网络。

多个I-BAT-CM组控制单元可以通过同一条RS485总线进行串联后，将该通信总线接入现场触摸控制屏TP-MASTER中，并通过TP-MASTER自带的传输端口将数据传输到动力环境监控系统中。TP-MASTER自带 RS232或RS485远程传输接口，可将I-BAT-CM的数据通透传送到远程监控系统中。

附图是隶属于不同UPS的I-BAT-CM组控制单元通过各自的RS485总线接入到TP-MASTER单元并接入串口服务器的连接示意图。监控各UPS的并联电池组的I-BAT-CM组控制单元通过串联形成各自的RS485总线连接到TP-MASTER单元并接入串口服务器的各个不同串口中。形成基于串口服务器轮询的监控网络。

在传统的动力环境监控系统中，蓄电池监控系统的数据量大，对于数据的实时性特别是出现报警状态后系统的反应速度要求更高。特别是在蓄电池放电状态下，由于传统的动力环境监控系统的刷新速度受限很难完整的纪录蓄电池放电的全过程，并在蓄电池将要出现过放电的第一时间进行预警。 更重要的是，由于蓄电池本身的特点，蓄电池监控系统需要依靠精细化的分析来对于蓄电池的报警状态特别是容量劣化进行预估。

针对上述需求，巨成开发的蓄电池监控专用采集服务器--BMS Sever及蓄电池监控专用软件CELLGUARD为使用者提供了一套完整的，具有数据采集、实时报警、集中监控、数据分析、历史查询、曲线展示等完备功能的电池监控平台。

BMS-Sever具有 8路隔离型的RS485接口和1路RS232接口，通过这些串口BMS-Sever可以与I-BAT-CM或TP-MASTER连接，对蓄电池参数进行集中采集。BMS-Sever具有两个千兆网路接口，通过网路接口实现多台BMS-Sever的集中组网、集中展示及与其他监控系统的数据交互。

BMS-Sever具有独立的VGA接口及键盘接口，可以直接连接显示器及键盘等人机交互设备。

BMS-Sever可以独立运行,监控所连接的蓄电池监测设备。当系统较大时，多台BMS-Sever可以通过网络接口组成监控网络，通过数据库访问的方式与主监控平台实现数据的交互。

单台BMS-Sever可同时连接最多64组蓄电池。但是，为保证系统运行速度及数据刷新周期，原则上一台BMS-Sever服务器不建议同时监控超过20组蓄电池。

针对配备20组以下的蓄电池的小型机房，采用单台BMS-Sever服务器即可构成一个完整的蓄电池监控集中监控系统。具体构架如下：

1、隶属于不同UPS及不同电池组的I-BAT-CM模块通过各自的RS485总线连接到BMS-Sever服务器的RS485接口中；

2、BMS-Sever中运行CellGuard监控软件。监控软件的采集端采集相应的RS485接口的数据，并整理至软件系统的相关数据库中；监控软件的报警端实时判断各运行参数的状态，在第一时间发出报警；监控软件的主控端展示所有的采集数据、定期记录相关参数、形成运行报表；

3、略 （如需详细了解请下到页尾处下载“系统手册”）

4、略（如需详细了解请下到页尾处下载“系统手册”）

大型数据中心电池组数较多，一般分布在不同电池室甚至不同建筑中。此时，需要配备多台BMS-Sever来完成对于电池监控网络的构架。BMS-Sever服务器可单独运行或配备显示器、键盘和鼠标供本地查询使用。所有BMS-Sever服务器通过局域网以数据库接口的方式将实时数据、报警数据发送到主服务器及冗余服务器中。此时，主服务器及冗余服务器均安装监控软件，并将所有BMS-Sever服务器传输来的内容进行显示和纪录。

基于此网络模式构架的系统，所有参数交互均通过数据库访问的方式完成。数据分析及报警在每个BMS-Sever服务器中单独处理，一旦出现报警BMS-Sever服务器会主动推送报警信息到主服务器或冗余服务器上，系统的报警响应时间及处理速度会大大提高。同时，所有数据都在BMS-Sever服务器、主服务器及冗余服务器中单独存储，当一台设备出现故障时，数据仍然可查询、可调用。

本系统中的冗余服务器非必选，可以根据系统情况和要求选择配置。

CellGuard监控软件是专为BMS管理系统设计的软件监控平台。

配合BMS-Sever采集服务器，可实现：

¨          实时展示各单体蓄电池电压、内阻；电池组电压、电流和环境温度；

¨          放电状态下，自动记录放电数据，并生成各单体电池的放电曲线

¨          可对电压、内阻、温度、电流进行上下限报警设置，实时报警判断及历史查询

¨          日志查询，报警组，报警定义，用户管理等

¨          可分布式部署，并实现主备两套系统独立运行，进行数据展示和存储

BMS监控软件系统由三类客户端软件构成：

¨        主控端：监控界面展示，数据查询，功能参数配置，用户权限配置等；

¨        报警端：报警列表展示及短信，邮件，声光等报警处理等；

¨        采集端：电池监控模块数据采集，预处理及发送等；

根据不同的网络配置，软件可以在BMS-Sever采集服务器上同时运行主控端、报警端和采集端程序。在集中监控的主服务器端，可以单独配置具备监测多个BMS-Sever采集服务器的主控端软件，实现多台BMS-Sever采集服务器的集中监控，并将监控的人机交互界面输出到集中监控显示终端或显示大屏幕上。