Batterieüberwachung

Das Ziel der Entwicklung

Ein Batterieüberwachungssystem zu entwickeln welches, in Servicefreundlichkeit, Funktionsumfang und Flexibilität einzigartig ist.

Das Konzept

Die zentrale Idee ist die Umsetzung der analogen Signale in digitale Signale - und zwar so nah wie möglich am Ort des Entstehens, d.h. an der Batterie. Dieses Konzept bietet:

• ein Höchstmaß an elektrischer Sicherheit
• geringste Störanfälligkeit
• Erheblich reduzierte Installationszeiten und –kosten
• Reduzierung der Servicekosten
• höchste Flexibilität
• zentrale Überwachung verschiedener Batterieanlagen

Das Funktionsprinzip

Das modulare Konzept besteht aus nur 4 Komponenten:

1. Multiplexereinheit
2. Zentraleinheit
3. Netzteil
4. Sensormodul

Alle Module (bis auf die Sensormodule) sind zur Montage auf einer Hutschiene ausgelegt. Jede Batterie/Block wird mit einem Sensormodul zur Meßwerterfassung ausgerüstet. Je 8 Sensormodule werden über ein Buskabel mit einem Slot einer Multiplexereinheit verbunden. Je Multiplexereinheit können bis zu 40 Meßpunkte (5 Slots x 8 Sensormodule) überwacht werden. Die Anlage lässt sich durch bis zu insgesamt 6 Multiplexereinheiten um jeweils 40 Messstellen auf bis zu 240 Messpunkte erweitern. Bei noch größeren Installationen sind bis zu 16 Zentraleinheiten über die RS485-Schnittstelle vernetzbar, so dass bis zu 3840 Messpunkte erfasst werden können.

Die Zentraleinheit verwaltet die Multiplexereinheiten und stellt die Schnittstellen (potentialfreie Kontakte mit freikonfigurierbarer verzögerter Alarmaufschaltung, RS232, RS485, Steuereingang zur Störmeldungsunterdrückung) zur Haustechnik zur Verfügung. Im Fehlerfall gibt der potentialfreie Kontakt die Störmeldung an die Haustechnik weiter. Über die serielle Schnittstelle können dann die Batteriemessdaten zur Fehleranalyse abgefragt werden.

Höchste elektrische Sicherheit

Durch die galvanische Entkoppelung des Systems bereits am Ort der Messung wird ein Höchstmaß an Sicherheit geboten.

Geringste Störanfälligkeit

Gerade in Batterieräumen findet sich eine Atmosphäre, die sehr stark mit elektromagnetischen Feldern belastet ist. Messleitungen mit analogen Signalen sind erheblichen Einstreuungen ausgesetzt, welche die Messergebnisse beeinflussen können. Das digitale Konzept des BMOS 2000 weist eine Störsicherheit auf, die bis zu 400fach über dem eines analogen Systems liegt.

Zusätzliche Ausfallsicherheit

Die Restwelligkeitsüberwachung bietet eine weitere Option zur Erkennung von Frühausfällen von Batteriezellen oder Batterieblöcken. Bei alternden oder defekten Blöcken verändert sich der Innenwiderstand. Bei einer gleichmäßig alternden Batterieanlage werden sich die Verhältnisse der Innenwiderständeuntereinander nur wenig verändern. Bei einem vorzeitig alternden Block verschiebt sich dieses Verhältnis ungleichmäßig, was sich auch in einer Verschiebung der Restwelligkeitsverteilung zu ungunsten dieses Blockes zeigt. Bei der Restwelligkeitsüberwachung wird keine qualitative Aussage über den absoluten Betrag der Restwelligkeit gemacht, sondern es wird die relative Verteilung überwacht. Eine Verschiebung dieser Verteilung erzeugt einen Alarm.

Absolute Konfigurierbarkeit

von BMOS 2000 ist einzigartig und richtungweisend. Jedes Sensormodul eines Batterieblockes kann separat parametriert werden. Das erlaubt eine gemischte Überwachung von Blöcken mit unterschiedlichen Nennspannungen und unterschiedlichen Alters. Nach dem Austausch von einzelnen defekten Batterien in einer Anlage gegen neue Batterien tritt häufig das Phänomen auf, dass sich diese neuen Blöcke aufgrund eines unterschiedlichen Innenwiderstandes spannungsmäßig etwas anders verhalten als die alten Blöcke. Die zu überwachenden Grenzwerte (Minimalwert/Maximalwert je Zelle/Block) können daher individuell vorgegeben werden. Die Konfiguration erfolgt über die serielle RS232-Schnittstellemittels PC.

Die Software

BMOS 2000 ist ein Stand-Alone-System. Optional kann eine Software (Excel) eingesetzt werden, welche eine direkte Kontrolle von Blockspannungen, Temperaturen oder Strömen mittels PC oder Laptop ermöglicht. Eine Fernabfrage über PC (seriell) oder mittels Modem (Call-back-Funktion) sind möglich.