锂离子电池远程监控应用案例研究

应用背景:　　2012年启动的西气东输工程，是我国最长距离、最大直径的输气管道它西起塔里木盆地的轮南，东至上海该管道跨越9个省和地区，全长4200公里由于天然气的易燃易爆特性，天然气管网的监测已成为安全生产的保障线和防火墙。

然而，输气管网穿越许多高海拔、沙漠地带，气候恶劣，地形险要，对监控设备和供电系统提出了很高的要求例如，作为天然气管网起点的新疆塔里木盆地，是一个海拔极高的极寒地区这里冬天的气候异常寒冷，终年冰雪覆盖平均气温常在-20℃至-25℃之间，最低气温可达-50℃。

　　输气网络由自动化设备控制在许多情况下，电网无法覆盖，所以要电池来供电这些设备往往对功耗要求非常严格例如，气体远程监控终端的平均工作电流只有几毫安这就要智能电池系统本身极低的功耗来延长电池寿命，降低设备的维护频率。

此外，设备分布在较长的输气线路上，从管理站到工作地点的距离超过几百公里，通常要4到5个小时的车程在这种情况下更换电池很不方便然而,气体监测终端和设备持续工作,假如被迫关闭,因为电池电量过低可能会导致严重的恶性事故的发生,造成人员和财产的巨大损失,要求所以BMS可靠能力检测函数,根据电池剩余电力科学安排电池更换和维护工作,提高设备的可维护性。

　　具体解决方法:　　根据上述应用背景和需求，提出了某燃气远程监控终端某天供电电池的智能电池系统设计方法系统要求如下:　　(1)智能电池输出标称电压为14.2v，满负荷时输出电压为16.8v，电池容量为20Ah。

　　(2)适用于极冷超低温环境应用温度下限为-40℃，上限为55℃　　(3)极冷(-40℃)条件下按标准倍增器(0.2c)放电，电池要放电的功率占室温容量的75%以上　　(4)要求系统具有超低功耗的特点，-20℃下的平均工作电流小于400uA。

　　(5)具有过流、过充、过放、过温、短路保护等功能齐全的保护功能　　(6)系统具有相对准确的功率估算功能，剩余工作时间根据仪器的实际功耗估算并能抵抗温度和老化的影响　　(7)系统可以记录异常，与上位机进行通信，并发出异常和功率不足的预警信号。

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