安科瑞劉鴻鵬

摘要

在“雙碳”目標推動下，儲能系統成為現代企業構建清潔能源結構的重要支撐設施。蓄電池作為儲能系統核心部件，其性能狀態直接關系到企業供電系統的安全性與連續性。安科瑞ABAT100蓄電池在線監測系統，結合物聯網與傳感技術，針對電池健康狀態進行24小時連續監測，實現設備壽命延長、故障提前預警、運維效率提升。本文結合系統組成、功能特性及典型應用場景，探討其在企業儲能運維中的關鍵作用與技術優勢。

1. 引言

隨著新能源利用規模的擴大和對電力穩定性的要求提升，企業儲能系統，特別是UPS系統及其配套的蓄電池組已廣泛部署于數據中心、軌道交通、基站、電廠等場所。蓄電池作為后備能源，其“靜態失效”風險不容忽視。傳統人工巡檢方式不僅效率低，而且容易漏檢。蓄電池在線監測系統（BatteryMonitoringSystem，BMS）的應用，為企業儲能安全運維帶來了質的飛躍。

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2.監測難點

儲能系統中的電池（特別是鉛酸、磷酸鐵鋰等化學電池）是整個系統運行的“心臟”，而電池監測的難點，主要集中在以下幾個方面：

2.1 單體電池數量多、結構復雜

一組儲能電池常由幾十到上百節單體串聯組成，不同節之間狀態差異大；

整組電壓和SOC可能正常，但某個“落后單體”出現異常就會拖垮整組，隱蔽性強、后果嚴重；

傳統的巡檢方式無法全覆蓋，極易出現“看不見的故障”。

2.2 關鍵參數難以準確采集

監測參數多樣，且對精度要求極高：

電壓漂移小但影響大：毫伏級電壓差異可能代表單體異常；

內阻變化不明顯但很關鍵：內阻上升是容量衰減、極板硫化的典型表現，人工或手持儀器難以監控；

溫度不均衡易引發熱失控：特別是高倍率放電或并聯運行時，溫升快、局部過熱風險高；

充放電電流瞬變難記錄：無法捕捉短時脈沖或過載波動。

2.3 環境干擾大，數據采集不穩定

電池室/變電站等現場常有強磁干擾、高濕度、粉塵、震動等惡劣環境；

有線采集易受干擾，無線監測存在穩定性挑戰；

大規模布線施工難度大，部署和維護成本高。

2.4 預警機制不完善，缺乏“提前量”

傳統系統多為“告警型”而非“預測型”，等電壓/溫度過限才反應，往往為時已晚；

缺少對落后單體、容量衰減趨勢、循環壽命的動態分析模型；

沒有趨勢圖、熱圖、偏差分析等“可視化風險識別”能力。

2.5 與儲能系統其他設備難以聯動

電池監測數據無法與EMS、PCS、BMS等系統有效對接；

缺乏統一協議或接口標準，形成“數據孤島”；

難以參與調度決策，例如SOC控制、快速切換、故障隔離等策略執行。

2.6 后期維護負擔大

無監測系統的電池組需定期人工檢測，耗時耗力、成本高、效率低；

現場電池更換、跳線、接觸不良等人為因素也可能影響監測精度；

數據追溯性差，歷史趨勢分析缺失，導致重復故障難以歸因。

儲能電池監測的難點在于“點多、參數多、干擾多、變化細、數據碎”，需要系統化、自動化、智能化的解決方案。

3. 儲能電池監測系統

ABAT100系列蓄電池在線監測系統是在線電池監測產品，可以提前對失效的電池進行預警及電池均衡，符合ANSI/TIA-942標準要求。

該系統具有監測電池的電壓、內阻與內部溫度功能，安裝、維護與接入非常方便。系統主要由ABAT100-S模塊、ABAT100-C模塊、ABAT100-HS采集器、ATP010KT觸摸屏組成，可通過采集器查詢告警與實時數據、設置參數等，可選配監測平臺實現網絡化集中管理。

3.1 系統組成

ABAT100系統是一套基于分布式結構的蓄電池在線監測系統，核心由以下模塊組成：

ABAT100S單體監測模塊

用于每節電池的電壓、內阻和負極溫度監測，支持2V、6V、12V三種電池類型，安裝便捷，全天候在線。

ABAT100C單組監測模塊

用于整組電池的充放電電流和環境溫度監測，具備光電隔離功能，支持MODBUS協議，易于系統集成。

ABAT100HS數據采集器

支持最多1組120節電池的數據采集、處理與上傳，自動評估電池剩余容量，生成報警信息，可對接第三方平臺。

ATP系列觸摸屏

用于數據實時展示、告警查看與圖表分析，支持RS485、RJ45、USB等多種接口，方便嵌·入式安裝。

3.2 組成架構圖

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3.3 關鍵應用功能

多參數監測：對電壓、內阻、溫度、電流等關鍵電池參數實現24小時連續在線采集；

數據可視化與告警分析：內置告警機制，支持故障事件查詢與趨勢圖展示；

壽命評估與失效預警：可推算電池性能衰減趨勢，提前發現落后單體；

協議兼容與平臺對接：系統支持MODBUS，兼容第三方電力監控系統，支持云平臺統一管理；

高適應性與易部署性：模塊化結構，適用于不同電壓等級與容量規格的蓄電池系統，安裝無需專業培訓。

3.4 系統界面

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4. 應用場景

4.1 數據中心

ABAT100系統可監控UPS配套蓄電池的狀態，保障“供電屏障”的穩定，預防因單體失效導致的整組故障，電池在線監控系統通過對蓄電池系統科學的運維管理，監測維護，及時發現故障隱患，從而客觀上延長蓄電池的使用壽命，保障供電安全，降低總體擁有成本。

4.2 通信基站

在鐵塔、5G基站等關鍵點位，系統實現對后備電池實時遠程管理，減少人工維護頻率，提升響應效率，蓄電池在線監控系統為鐵塔基站的穩定運行保駕護航，可實現電池參數實時在線監測，對電池故障和風險及時發出預警，安裝、維護和接入極其方便，確保電池安全運行。

4.3 石油石化、電廠

應用于控制室、罐區、變電所等關鍵供電場所，系統可識別風險電池與失效單元，預防因電池故障引起的系統級事故，電池在線監控系統管理石油石化備電系統蓄電池，實時在線監測電池性能指標，預警安全風險電池、失效電池盒性能衰減電池，確保備電系統安全穩定運行。

4.4 軌道交通

列車蓄電池用于門控、照明等逃生系統，ABAT100提供高抗干擾的在線監測能力，助力保障乘客安全，蓄電池在線監控系統護航列車運行安全，具備穩定可靠，抗干擾性強等優勢，數據實時更新匯總到電力監控系統，協助運維人員保障列車后備電池的安全運行。

總結

?蓄電池在線監測系統在企業儲能運維中的價值已從“可選”轉變為“剛需”。ABAT100系統憑借其高精度、高可靠性和高適配性，為儲能系統提供了完整的“健康監控+風險預警+智能管理”解決方案。未來，隨著AI診斷、邊緣計算和工業物聯網平臺的融合，蓄電池監測系統將成為智能儲能管理不可或缺的核心模塊。

審核編輯 黃宇