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充電式配電柜儀陰極保護,是便攜式 / 移動式 / 無市電場景下的外加電流陰極保護(ICCP)系統,核心是可充電電池組 高頻數控恒電位儀 配電柜一體化,解決野外、臨時、偏遠、海上平臺等無固定市電場景的陰極保護供電與控制問題。
一、核心定義與定位
· 本質:自帶儲能(充電電池)的一體化陰極保護電源柜,集充電管理、高頻逆變、數控恒電位、配電、保護、監控于一體。
· 區別:
o傳統恒電位儀:依賴市電 / 工業電,無法脫離電網工作。
o充電式:內置可充電電池組,市電 / 太陽能充電,離網獨立運行,可移動、可臨時部署。
· 適用場景:
o野外臨時管道 / 儲罐防腐、搶修段陰極保護。
o海上平臺、風電導管架、碼頭臨時 / 備用保護。
o偏遠地區、無市電的小型金屬結構(如井架、閥門組)。
o陰極保護系統應急備用電源(市電中斷時無縫切換)。
二、核心組成(一體化配電柜)
1.充電與儲能單元
o電池組:磷酸鐵鋰 / 三元鋰電池(12V/24V/48V,容量 50~200Ah),支持循環充放電≥1000 次。
o充電模塊:市電 AC220V/380V 充電、太陽能光伏充電(MPPT)、車載充電,自動切換充電模式。
oBMS 電池管理:過充 / 過放 / 過流 / 短路 / 溫度保護,電池健康監測、SOC/SOH 顯示。
2.高頻數控恒電位儀單元
o核心:IGBT 高頻逆變 DSP 數字控制,效率≥90%,體積小、重量輕。
o控制模式:恒電位(主)、恒電流、斷電電位測量、IR 降補償。
o精度:電位控制 **±5mV**,響應 < 0.1s,抗干擾強。
3.配電與輸出單元
o多路輸出:1~4 路陽極輸出,適配多陽極、分區域保護。
o輸出規格:0~30V/0~50V,0~10A/0~20A/0~50A(按需定制)。
o配電保護:空氣開關、熔斷器、防雷浪涌、陽極開路 / 短路保護。
4.監控與交互單元
o顯示:中文液晶,顯示電位、電流、電壓、電池電量、運行狀態、故障代碼。
o通信:RS485、LoRa、4G/NB-IoT,支持遠程監控、數據上傳。
o報警:聲光報警 遠程報警(電池低電量、陽極故障、過流、過壓)。
5.柜體與防護
O 材質:不銹鋼 / 防腐鋼板,戶外型IP54/IP65,海洋三防(鹽霧、潮濕、霉菌)。
O 結構:壁掛 / 立式 / 便攜式,帶提手 / 滾輪,方便移動部署。
三、核心工作流程
1.充電:市電 / 太陽能給電池組充電,BMS 管理,充滿自動停止。
2.放電與逆變:電池直流→高頻逆變(IGBT)→穩定直流輸出(0~50V)。
3.恒電位控制:參比電極采集電位→DSP 運算→調節 IGBT 占空比→鎖定保護電位(如 - 0.85~-1.2V vs CSE)。
4.配電與保護:輸出至輔助陽極,實時監測電流 / 電壓,異常立即保護并報警。
5.監控與遠程:本地顯示 遠程上傳數據,支持無人值守。
四、關鍵技術特點
·離網獨立運行:不依賴市電,一次充電可連續工作7~30 天(視功耗)。
·高效節能:高頻逆變效率≥90%,比傳統工頻設備節能 50% ,延長電池續航。
·高精度控制:電位 **±5mV**,IR 降補償 / 斷電電位測量,適合復雜干擾環境。
·便攜移動:一體化設計,重量輕(20~50kg),可快速部署、移動、回收。
·智能運維:電池管理、故障自診斷、遠程監控、數據存儲,減少人工巡檢。
·高可靠:三防設計、冗余保護、寬溫工作,適應惡劣野外 / 海洋環境。
五、典型規格(常用)
·電池:24V/100Ah 磷酸鐵鋰,充電 AC220V / 太陽能 100W。
·輸出:0~30V/0~10A,恒電位 / 恒電流 / 斷電電位模式。
·控制精度:電位 **±5mV**,電流 **±1%**。
·續航:額定負載下連續工作 15 天。
·防護:IP65,-20℃~ 60℃,海洋三防。
·通信:4G RS485,遠程監控 本地顯示。
六、選型與使用要點
1.選型
o按保護電流需求選輸出電流(5A/10A/20A/50A)。
o按續航時間選電池容量(50Ah/100Ah/200Ah)。
o按環境選防護等級(IP54/IP65,海洋三防)。
o按監控需求選通信方式(本地 / 4G 遠程)。
2.使用
o定期充電,避免電池深度放電。
o戶外部署做好防曬、防雨、防潮。
o定期校驗參比電極、檢查陽極接地電阻。
o遠程監控電池電量與運行狀態,及時預警。
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