STGC3880蓄电池在线监测系统一般由收敛模块、TA单电池监测模块和TC电流温度监测模块组成，收敛模块带LCD显示，并可以将数据通过RS485或网络口上传。远程监控时，可以用一台计算机通过网络或串口连接到蓄电池监测设备上，该计算机上需安装专用监测服务软件，提供数据查看及远程控制。另外根据现场具体情况可能还包括安装机柜等。

图1-1收敛模块

STGC3880蓄电池在线监测系统标准配置可以实现下面功能：

l 在线监测单体电池电压、单体内阻、单体电池温度、组压、充放电流及环境温度；

l 超限时自动告警；

l 现场显示功能；

l 设备具备数据保存功能，并可通过RS485或网络口上传数据；

l 带两个干接点输出。

可选功能：

l 7寸、10寸触控屏；

l 蓄电池数据管理软件。

2 系统组成及各模块说明

2.1 系统组成

标准配置主要部件：

编号	图片	名称
1	$C:\Users\Administrator\Desktop\图片1.png图片1$	STGC3880 单电池监测模块
2		收敛模块
3	$C:\Users\Administrator\Desktop\图片2.png图片2$	TC电流温度监测模块
4		电流互感器
5		STGC3880模块测试线
6		TC模块测试线
7		通信线
8		收敛模块电源线

可选部件：

编号

图片

名称

监测单元

$C:\Users\Administrator\Desktop\图片3.png图片3$

蓄电池数据管理软件

TA模块采集每节电池的电压、内阻与温度，TC模块采集电池组的充放电电流与环境温度，通过UART总线互连后接到收敛模块上，收敛模块通过串口或网络口接到后台服务器上，实现远程集中管理。系统拓扑图如下：

$C:\Users\Administrator\Desktop\图片4.png图片4$

图2-1-1 STGC3880蓄电池在线监测系统拓扑图

2.2 收敛模块

收敛模块可以从TA、TC模块中逐个读取监测值，并进行分析处理与显示，一个收敛模块最多可以监测六组电池，具体功能如下：

a、轮巡读取每个TA、TC模块测得的监测值；

b、带LCD显示，可查询实时监测数据及历史告警记录；

c、可设置上下限值与运行参数；

d、自动告警功能，告警时LED灯亮，蜂鸣器响，同时对应干接点闭合；

e、带一个RS485口与一个网络口，可接入到上位机。

图2-2-1 模块外观

名称	说明
LCD显示屏	两行中文显示，122*32
按键	共4个按键，“Esc”为退出键，“▲”“▼”为翻页键， “Enter”为确认键
指示灯	P：电源灯，通电后常亮 USB：设备故障灯，黄色指示灯，长亮/长灭，长亮表示设备故障告警 E1：通信故障灯，红色指示灯，长亮/长灭，长亮表示产生通信告警 E2：电池告警灯，红色指示灯，长亮/长灭，长亮表示产生电池告警 R1/T1：COM1通信口数据收发灯，接收数据时R1闪亮，发送数据时T1闪亮 R2/T2、R3/T3、R4/T4、R5/T5分别对应COM2A、COM3A、COM4A、COM5口
接地点	模块接地
电源输入口	CM-02N：额定电压100~240VAC，最大电压90～264 VAC； CM-02N48：36~72VDC输入
外部输入口	IN1、IN2，可输入两个外部数字量
干接点	J1为设备或通信告警，J2为电池告警，125VAC/0.5A
上传口	COM5数据上传口，接上位机，RS485，5脚为正9脚为负，波特率为19200BPS
LAN口	可直接接入LAN网络，支持MODBUS/TCP与SNMP协议
子模块通信口	COM1A～4A 串口，RJ11 (4P4C) 接口 MODBUS/RTU 协议，波特率 9600bps 接TA模块与TC模块，一个端口最多支持150个模块，总共最多支持600个模块
12VDC输出口	COM1B~COM4B串口，3脚为+，4脚为-，1、2脚为空

2.3 STGC3880单电池监测模块

TA模块能监测单只电池的电压、内阻与温度，并通过通信口将数据上传给收敛模块，TA模块本身不具备告警判断功能。需要注意的是，2V模块只能用在监测2V的电池上，6V、12V也一样，否则会损坏模块，接口说明如下图。

图2-3-1 TA模块外观图

名称	说明
指示灯	为红绿双色LED灯，绿灯为电源灯，红灯为通信灯
通信口	两个口内部并列，为UART口，用于子模块级联与连接收敛模块
电池接口	接电池正负极

2.4 TC电流温度监测模块

TC模块能监测一组电池的充放电电流与1路环境温度，可通过UART口与收敛模块进行通信，一组电池需要一个TC模块，接口说明如下图。

图2-4-1 TC模块外观图

名称	说明
指示灯	为红绿双色LED灯，绿灯为电源灯，红灯为通信灯
通信口	UART通信，双路，内部并联，用于子模块级联与连接收敛模块
电源输入	10.8～13.8VDC输入，由收敛模块供电或外部供电
CT接口	通过充放电电流测试线连接充放电电流互感器，监测1路充放电电流，测试线自带1路环境温度监测探头

3 产品尺寸

单位：mm

图3-1收敛模块尺寸图

图3-2 STGC3880模块尺寸图图3-3 TC模块尺寸图

模块重量
CM-02N	1.75kg
H3G-TA	80g
TC	75g

4 菜单介绍

收敛模块菜单介绍

菜单名称	说明
A．实时信息	查询实时数据
B．实时报警	查询当前存在的告警信息
C．历史报警	查询已经恢复的告警
D．参数设置（密码：2022）	设置所有运行参数
1 快速设置	根据电池组配置，快速设置系统运行参数
2 内阻测试	手动下达内阻测试指令
3 系统信息	查看和修改运行参数和相关阈值
3.1 事件查询	查看最近50条事件记录
3.2 总体参数	查看和修改所有运行参数，包括“系统版本”、“当前时间”、“采集间隔”、“本机地址”、“本机语言”、“IP地址”、“子网掩码”、“默认网关”、“端口号”、“LAN设置”、“SNMP设置”、“Com5设置”、“内阻间隔”等
3.3 系统功能	查看和增减模块类型以及模块功能
3.4 每组参数	查看和修改电池组运行参数和告警阈值
3.5 内阻基准	查看和修改电池内阻基准值
3.6基准重设	将最新内阻值作为内阻基准固化
3.7均衡功能	手动电池电压均衡
3.8热失控清除	复位热失控模块告警状态
4 特殊查改	查看和修改寄存器值和模块地址
4.1特殊查改	查看和修改寄存器值
4.2连续查看	连续查看寄存器值
4.3模块地址	修改所有模块地址-单节模式
4.4批量地址	修改单电池监测模块地址-批量模式
4.5无线地址	修改STGC3880 WL模块地址
5 系统工具	查看和使用系统工具
5.1清除数据	清空告警和事件记录
5.2恢复出厂	将收敛模块参数恢复至出厂状态
5.3声音控制	关闭/打开告警音
6 系统重启	重启收敛模块

5 上位机通信

5.1 通过串口接入

收敛模块的COM5口为上传口，专门为接入第三方系统用，通信协议为MODBUS/RTU协议，具体参数如下：

通讯模式：RS-485/2线；

波特率：默认为19200BPS；

位数：8位数据位，1位停止位，无校验位。

接线方式：COM5的9脚为-，5脚为+，1脚为地；

具体通信协议见另外文件。

收敛模块的默认设备地址为1，如果将多个收敛模块连接在同一条总线时，需修改成不同的地址，可在收敛模块菜单“D.参数设置>3.系统信息>3.2总体参数>本机地址”页进行修改。

5.2 通过网络口接入

收敛模块后侧LAN口为网络口，支持MODBUS/TCP、SNMP等协议，具体通信协议见另外文件。接入前需设置网络口的IP地址等参数。

出厂默认IP地址为192.168.0.105，可进入菜单“D.参数设置>3.系统信息>3.2总体参数>IP地址”页进行设置。可在下翻页继续设置子网掩码与网关。

5.3 通过干接点接入

收敛模块带两个常开干接点，后侧J1为设备或通信告警，J2为电池告警，干接点最大耐压为125VAC，最大允许通过电流为0.5A。

6 操作方法

介绍如何操作该系统，包含但不限于实时数据查询、报警查询、事件查询、参数设置、内阻测试、报警音控制等内容。

6.1 实时数据查询

收敛模块自带显示屏和按键，具备本地数据查询和参数配置功能。

显示屏为两行中文显示，适用本地报警信息确认和参数配置，如有大量本地数据查询需求，建议选配MM-10监测单元（10寸触控屏）。

按键为四组合按键，定义如下：

“Esc”取消/退出，“▲”向上翻页，“▼”向下翻页，“Enter”确认

主菜单界面

→ A．实时信息

B．实时报警

→ C．历史报警

D．参数设置

主菜单由“实时信息”、“实时报警”、“历史报警”和“参数设置”组成。

“参数设置”菜单有授权密码保护，授权密码为：2022

主界面

1# OK $C:\Users\lq\AppData\Local\Temp\WeChat Files\b958a1b017ed8d5cf445bd5bcf134b8.png$ 468.7V

2# OK $C:\Users\lq\AppData\Local\Temp\WeChat Files\b958a1b017ed8d5cf445bd5bcf134b8.png$ 468.8V

主界面显示电池组基本信息，显示内容释义如下：

1#：电池组编号，1#表示第一组，最大支持6组电池。

OK：电池组报警状态，OK表示正常，表示报警。

：电池组充放电状态， $C:\Users\lq\AppData\Local\Temp\WeChat Files\090d02c4eca8f85b91011fe1a694e41.png$ 表示浮充， $C:\Users\lq\AppData\Local\Temp\WeChat Files\ebf4138a5890e96b1293e2b603d05a2.png$ 表示充电， $C:\Users\lq\AppData\Local\Temp\WeChat Files\b958a1b017ed8d5cf445bd5bcf134b8.png$ 表示放电

468.7V表示电池组组压。

其他界面持续5分钟无操作将自动返回至主界面，并自动息屏。

数据查询

从主菜单进入实时数据查询界面：

电压采集的更新时间

按Esc键切换至主菜单，按上下键将光标移动至实时信息菜单，按确认键进入下级菜单

最新一次的内阻测试时间

按上下键选择电池组，按确认键进入下级菜单

组压和充放电电流监测值

第一组第1节电池电压、内阻和温度监测值

环境温度监测值

第一组第35节电池电压、内阻和温度监测值

第一组第2节电池电压、内阻和温度监测值

→ A．实时信息

B．实时报警

蓄电池组选择：

S1 S2 S3

S1实时电压时间：

2021-06-09 08:12

S1最新内阻时间：

2021-06-09 06:00

S1组压电流：

468.6V 0.1A

S1环境温度：

+25.0 +25.0

S1-001： 24.9℃

13.642V 2618μΩ

S1-002： 24.9℃

13.651V 2606μΩ

S1-035： 24.8℃

13.646V 2623μΩ

按上下翻页键可循环查询电池组数据和单节电池数据。

6.2 报警查询

报警查询分为实时报警和历史报警。

实时报警为当前存在的报警。

历史报警为已恢复报警，最大存储条数为2560条，存满后自动覆盖早期记录。

实时报警

0001 20210609 9:22

电流模块-通信告警

→ C．历史报警

D．参数设置

蓄电池组选择：

S1 S2 S3

→ B．实时报警

C．历史报警

选择实时报警菜单，按确认键进入下级菜单

NO.01表示第1个类型报警

选择电池组，按确认键进入下级菜单

蓄电池组选择：

S1 S2 S3

电池组报警信息，07P表示有7个类型的报警，按确认键进入电池组报警详情页，按▼进入单节电池报警详情页

S1整组报警信息：

07P：组压报警

第1节电池组信息，03P表示有3个类型的报警，按确认键进入第1节电池报警详情页，按▼进入下一节电池报警详情页

S1-001电池报警：

03P：单压报警

第2节电池报警信息

S1-002电池报警：

03P：单压报警

电池组报警详情页：

S1-NO.01整组报警：

组压过低 0.0V

单节电池报警详情页：

S1-NO.01整组报警：

组压过低 0.0V

选择电池组，按确认键进入下级菜单

0001表示编号，最大为2560条，20210609 9:22表示告警时间

此页面显示告警内容、告警类型以及告警值

选择历史报警菜单，按确认键进入下级菜单

历史报警

6.3 事件查询

事件记录总条数为2048条，存满后自动覆盖早期记录。

C．历史报警

→ D．参数设置

选择参数菜单，按确认键进后输入密码2022

选择电池后，，按确认键进入事件查询详情页

选择事件查询，按确认键进入下级菜单

选择系统信息，按确认键进入下级菜单

→ 3．系统信息

4．特殊查改

→ 3.1事件查询

3.2总体参数

蓄电池组选择：

S1 S2 S3

0001表示第1条事件编号，最大为2048条。

此页记录事件内容和事件

0001 20210609 7:00

电源重启

6.4 参数设置

通过收敛模块的参数设置，可以调整系统功能、电池组信息和报警阈值等内容：

3.3系统功能：增加或删除功能。

3.4每组参数：修改告警阈值，子模块通信参数等。

如不慎操作或设置错误将导致系统不能正常运行，建议在我司工程师指导下进行。

6.5 内阻测试

内阻值在每次内阻手动测试或定期自动测试后更新，手动测试可以根据需要随时进行，保护间隔为5分钟。定期测试默认周期为30天，最低为1天，可通过“3.2 总体参数”菜单的“内阻间隔”进行默认测试周期修改。

选择参数菜单，按确认键进后输入密码2022

→ 2．内阻测试

3．系统信息

蓄电池组选择：ALL

S1 S2 S3

C．历史报警

→ D．参数设置

选择内阻测试指令菜单

选择电池组后按确认键进入二次确认界面，再次确认即可执行内阻测试。选择ALL后，系统将自动执行所有电池组的内阻测试

6.6 均衡功能

均衡功能支持手动均衡和自动均衡，自动均衡根据均衡条件自动执行。

手动均衡由菜单进入，如下：

输入电池编号，按确认键执行

选择参数菜单，按确认键进后输入密码2022

选择系统信息，按确认键进入下级菜单

选择电池组后按确认键进入下级菜单

一次手动均衡指令执行完成

电池均衡操作完成

按任意键推出

均衡电池号

016

→ 3．系统信息

4．特殊查改

→ 3.7均衡功能

3.8热失控清除

C．历史报警

→ D．参数设置

选择均衡功能，按确认键进入下级菜单

蓄电池组选择：

S1 S2 S3

6.7 告警声音控制

系统产生报警时，会自动记录报警信息，同时触发告警蜂鸣器。

报警音间隔1秒，长鸣1秒。

可通过菜单“5.3声音控制”菜单开启或关闭报警音。

也可通过确认报警信息的操作开启或关闭报警音，如下：

1# $C:\Users\lq\AppData\Local\Temp\WeChat Files\b958a1b017ed8d5cf445bd5bcf134b8.png$ 468.7V

2# $C:\Users\lq\AppData\Local\Temp\WeChat Files\b958a1b017ed8d5cf445bd5bcf134b8.png$ 468.8V

表示报警，按确认键进入报警详情页

报警详情页，可通过▲▼键查询所有当前报警

按确认键进入声音控制界面

S1单体电压报警

S2单体温度报警

通过▲▼键选择是或否，按确认键执行即可

确定关闭报警音

是否

6.8 数据清除

通过菜单“5.1清除数据”菜单可清除所有报警记录和事件记录，且不可恢复。

6.9 恢复出厂

通过菜单“5.2恢复出厂”菜单可将收敛模块运行参数恢复至出厂状态。

该操作建议在我司工程师指导下进行，恢复出厂后需要重新根据项目实际情况设定相关运行参数、通信参数和报警参数。

7 技术规格

工作环境

工作温度：-20～+60℃（0~2000m海拔）

相对湿度：5～95％

大气压强：80～110kPa

管理能力

每套系统可管理6组电池最大可管理600节电池

每个子模块通信口最大可带载150个采集模块

监测范围

1.2V、2V、6V、12V电池，容量小于3000AH

电源要求

TA模块：直接从被监测电池取电

1.2V、2V模块：工作电流7mA (≤13mA)，功耗＜30mW

6V模块：工作电流3mA (≤7mA)，功耗＜50mW

12V模块：工作电流3mA (≤7mA)，功耗＜80mW

TC模块：10.8～13.8VDC，工作电流≤100mA，功耗＜2W

收敛模块：额定电压100～240VAC，最大电压90~264VAC，

工作电流≤0.4A，功耗＜15W

CM-02N48模块：36~72VDC，工作电流≤0.5A，功耗＜15W

保护

两级保护，反接保护与光电隔离

可靠性

自动重启触发器：内置WDT

MTBF：100,000小时

绝缘耐压：2000VAC

防护等级：IP30

过电压类别：过电压类别Ⅱ

安装方式

TA/TC模块：电池表面或电池架安装

收敛模块：机柜或电池架/柜安装

附录A 如何判断电池内阻

如何应用电池内阻来判断电池健康状态

1．关于内阻

电池内阻是电池的一个重要参数，电池内部发生变化时其内阻也会随之变化。更重要的是，电池内阻定性的反应了电池的容量，电池内阻越高其容量越低。根据IEEE1188标准的规定，当电池内阻是其初始值的1.3倍时，该电池的容量可能低于80%。

下面曲线是电池内阻与容量的对应关系：

蓄电池内阻和容量对应关系图

2．国际标准建议采用与初始内阻比较的方法来判断电池的好坏

由于制造工艺一致性不好，材料质量有差异，出厂时同一厂家同一型号的电池其内阻也会不一样，有时甚至会相差50%以上。所以简单的看电池的绝对内阻并不能判断电池的好坏，只能通过与其投运时的初始内阻进行比较，根据内阻的变化幅度来判断电池的好坏。

IEEE1188标准第18-19页要求，电池每次测量出的内阻都与该电池初始内阻进行比较，如果当前内阻为初始内阻的1.3-1.5倍以上时，就认为该电池有问题。因此，不管采用哪种仪器测量电池内阻，只要每次都用同一种设备，就不会影响对电池健康状态的判断。

未命名

IEEE1188标准截图

3．STGC3880蓄电池在线监测系统内阻判断方法

系统安装调试完成后，已经设置了内阻参数，当内阻倍数（电池内阻测试值与内阻基准比值）大于1.5时，设备会自动产生告警。可通过上位机软件重设或修改内阻基准和倍数。

附录B 阀控式铅酸蓄电池初始内阻参考表

*仅供参考

容量（AH）	2V（mΩ）	6V（mΩ）	12V（mΩ）
100	1.55	4.65	9.30
150	1.15	3.45	6.90
200	0.85	2.55	5.10
320	0.57	1.71	——
410	0.39	1.17	——
510	0.32	0.96	——
750	0.25	——	——
1000	0.21	——	——
1680	0.16	——	——
2175	0.11	——	——

说明：

即使是同一厂家同一批次的产品其内阻也可能存在差异，因此实际测得的内阻比表中高并不一定意味着电池性能发生变化。

2024年11月26日 14:18

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