LEM 蓄电池传感器与罗氏线圈传感器介绍

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17 April 2010
全球生产及销售网络
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1. LEM at a Glance - Markets served LEM传感器的市场划分
传统市场
• 驱动 – 各领域可靠地电流测量 – 电机驱动, 电流转化 AC/DC, 供电, UPS, 电焊机, 医学扫描仪, 新能源, 漏 电流测量, 测试与测量 铁路 – 机车上的应用 , 变流器 – 道旁应用及能量测量
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莱姆中国
• 莱姆中国是1989年成立的莱姆集团在中国的全资公司，占地10000平方米的 全新生产中心及办公环境， 是北京第一批引入外资进入的企业之一。服务于 中国市场，在上海、西安、合肥、深圳设置有办事处。
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认证标准 所有LEM的传感器均提供五年质保。
蓄电池造成的故障统计
• 大约50%的数据丢失来自于电力故障
(数据来自于Contingency Planning Research)
• 80%的电力故障来自于企业或组织本身的电力设施而不是电网 • 75%的UPS故障来自于电池 Battery
37%
Others* 63%
结论：及时、准确地发现并剔除故障蓄电池、防止 事故的发生，最终用户是最大的受益者。
新兴市场
• 新能源 光伏发电，风力发电 汽车 – 蓄电池管理 ( 所有类型的汽车) – 马达驱动控制 (混合动力汽车) 能源解决方案 – 过程控制 – 蓄电池监控, — 电量测量
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1. LEM at a Glance - Markets served LEM电测量解决方案
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Rogowski线圈 的优点： 1 开口型安装 2 柔性，轻便 3 不需要供电 4 可测电流没有限制 5 线性度好 6 无相移 7 频带宽 主要缺陷——位置误差的问题
线圈卡环
匝数密度
线圈横截面
LEM的Rogowski线圈-----RT产品 ： 卡环前端闭合处 ‘磁套筒’实用新型专利确保精度
传统Rogowski线圈对比LEM RT
Sentinel用于蓄电池监控的特点
• 4.使用Sentinel构成的系统不需要将承载着较大电流的连接电缆连接到监控 柜上，可以取得更加安全的使用效果。
现场监控主机 G SM 接 口
网 络 接 口
Internet
A/D接 口
串 口
R S 2 3 2 /R S 4 8 5(I/O)
! u o y Thank
1）需要对蓄电池进行 2）需要对
连续监控
每节蓄电池进行监控 3）需要监测蓄电池的 内阻
—— 蓄电池在线监测系统应时而生 • 从测量原理上：直流法和交流法 • 从安装方式上：集中式和分布式
LEM 蓄电池传感器 Sentinel
LEM公司针对蓄电池的运行机理以及失效模式开发出 了世界上体积最小同时各种功能高度集成的智能蓄电池传 感器Sentinel，能够准确测量单体蓄电池的内阻、温度和 电压。
• 1. 分布式安装，模块与蓄电池一一对应，现场施工简单、快捷，未 来维护方便其系统易于扩充；
分布式方法 集中式方法
Sentinel用于蓄电池监控的特点
• 2．模块可以检测单个电池的表面温度，能够预防火灾发生，同时及 时改良蓄电池工作环境。
Sentinel用于蓄电池监控的特点
• 3. Sentinel 采用了一个LEM定制的片上系统SoC；高度的集成确保模 块更高的可靠性和抗干扰性能，质保期5年。
S-Bus converter 转换器
S-BUS
变电站应用实例
银行数据中心应用实例
LEM 罗氏线圈介绍
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Rogowski线圈（罗氏线圈 )又叫电流测量线圈、微分电 流传感器，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线 圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的 电压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流。 U= M*di/dt
LEM 蓄电池传感器 Sentinel
在IFPST2008第八届中国国际电源科技产业发展高峰论坛暨2008国 际动力电池与电源系统技术研讨会上，莱姆电子的电池监控产品获得最 佳功能设计奖。
Sentinel 固定方式
Sentinel 电源连接
Sentinel 通讯连接
� OK
� OK
Sentinel 用于蓄电池监控的特点
� ISO9001 _ v 2000: 2002
� ISO14001 _ v 2004: 2006
� TS16949 _ v2002: 2007
� IRIS _ v 01: 2008
LEM蓄电池传感器介绍
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触目惊心的数据
由于断电事故造成的损失：
�移动通讯平均每小时断电损失 4.1万美元 �电子订票系统平均每小时断电损失 7.2万美元 �航空订票系统平均每小时断电损失 9万美元 �信用卡交易系统平均每小时断电损失 258万美元 �证券交易系统平均每小时断电损失 648万美元 —— 数字来源：E-Business Strategies & Planning; November 2000, Nashville,TN �半导体制造业停电 15分钟的损失 ——3000万美元 —— 数字来源：EPRI/Hewlett Packard
突然断电的应急措施
�启动发电机 �启动后备电源 后备电源的核心是蓄电池。
电力场合： 变电站直流操作电源后备。 通信场合： 通信电源后备。 UPS场合： 长效型UPS的后备蓄电池。
蓄电池在紧急状态下却未放出电！
原因：
�“免维护”概念的误导 �蓄电池因使用条件欠佳已经提前失效 �某个蓄电池因故障而开路，整个蓄电池组就会彻底无法工作 �某个蓄电池的缺陷会 “传染”至整个蓄电池组 �蓄电池的运行状态未得到有效监测
放电试验: Bloc Volts at 87% time expired
6.0v
平均数
5.0v
4.0v 3.0v
2.0v 5 10 15 20 25 30 35
进行蓄电池内阻监测必要性
电池阻抗趋势分析是最有效的解释电池劣化的方式之一
6月
7月
8月
9月
10 月
11月
监测蓄电池的必要条件
各种对比研究的结果表明：
LEM 蓄电池传感器与 罗氏线圈传感器介绍
莱姆电子(中国)有限公司
内容
1. 2. 3.
关于莱姆 LEM 蓄电池传感器介绍 LEM 罗氏线圈传感器介绍
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关于莱姆
• 莱姆集团成立于1972年，总部位于瑞士日内瓦。是全球电量传感器的知名制造 者，也是电量传感器领域的领导者。莱姆于1986年在瑞士证券交易所上市。 莱姆的核心产品电流电压传感器被广泛应用于工业、铁路、能源与自动化以及 汽车行业。 莱姆是一家具有高成长性的国际企业，在全球拥有约950名雇员。生产中心位 于日内瓦（瑞士）、哥本哈根（丹麦）、町田（日本）和北京（中国）。在全 球范围内拥有多家销售机构，为全球的客户提供无缝的服务。
常见的蓄电池安全保障措施
• 不监测——整组更换 三年左右将电池整组换掉，浪费、污染严重。
• 核对性放电测试 优点：权威 缺点： – 无法做到连续监测 – 需要断开蓄电池组 – 耗时长 • 电压巡检方式 优点：成本低廉，技术门槛低 缺点：不能准确判断电池失效
仅监测电压是不够的
浮充电压
6.90 6.85 6.80 6.75 6.70 5 10 15 20 25 30 35
Source: ‘Monitoring Lead-Acid Batteries ’ in UPS systems systems’ W.Cantor BS. Ms. IEEE
Chairman, IEEE VRLA Batteries Testing and Maintenance Working Group
LEM的Rogowski 线圈 ： 工艺保证精度
抽样检验结果： 最大误差不会超过0.65% 常规误差为0.35%
LEM的Rogowski线圈 ： RT系列传感器是市面上最 轻薄的Rogowski线圈传 感器。 RT 500 , 横截面5mm 孔径55mm 重85g RT 2000,横截面5mm 孔径125mm 重90g