蓄电池监控系统：选有线通信还是无线通信？

远程电池监控对设备而言尤为重要。缺少可靠的监控手段且无工作人员在现场时，将难以察觉电池何时发生了故障。如果有一定的监控手段，却没有选择合适的通信方式，那么设备的状态变化或者故障情况也可能难以被发现。

尽管使用远程电池监控系统的优点显而易见，但是选择有线还是无线的通信方式仍值得权衡。目前市场上无线通信主流厂家有华为、华塑等，有线通信则有东帆科技等主流厂家，两种通信方式各有千秋，了解它们的特点有助于在不同的应用场景下选择更合适的一方，本文将对此进行介绍和分析。

    华为无线通信拓扑图 VS 东帆科技有线通信拓扑图

1

有线方案和无线方案孰优孰劣？

远程蓄电池监控系统（BMS）是维持设备安稳运行的关键。一个可靠有效的BMS能够识别电池类型，监测电池的电压、温度、容量、充电状态、功耗、充电周期等性能参数。它既能提升电池的性能，又能降低电池发生故障的风险。而在使用远程电池监控系统时是选择有线通信还是无线通信，这要根据具体的需求来确定，了解两种通信方式的特点，将有助于做出正确的选择。下表列出了有线通信与无线通信的部分特性对比。

	有线蓄电池监控方案	无线蓄电池监控方案
简介	主控制器与设备之间通过有线的方式进行连接和通信	“无线”指不使用电线，而是利用电磁波或者红外线波进行通信。无线通信的设备都要安装天线或者传感器
传输速率	较快 RS485：Max. 10Mbps	较慢 ZigBee：Max. 250kbit/s 波特率：2400bps~115200
可靠性	可靠性高 a) 通信质量高 b) 维修成本低 c) 电池均衡	不如有线通信 a) 易受外界干扰 b) 维修成本高 c) 电池不均衡
安全性	高 数据安全性高	不如有线通信 协议可被破解
能耗	低能耗 RS485：静态功耗2~3mA， Max. 20mA	高功耗： ZigBee：5mA~55mA
传输距离	可长距离通信 RS485：Max. 1200m	距离受限 ZigBee：Max. 100m 有限的信号范围由于受到干扰，会远小于100m
网络节点	RS485：Max. 256	ZigBee：Max. 128
价格	相对便宜 比ZigBee便宜	相对较贵 ZigBee IC 的成本是   RS485方案的2-3倍
安装成本	高安装成本 设备之间必须使用线路连接	低安装成本 安装方便，但单次通讯距离短
配置	地址配置简单	地址配置复杂

2

有线蓄电池监控方案的优点

    1.通讯速度较快。一般来说，无线网络比有线网络慢，无线信号容易受到周围环境（如墙壁、地板、机柜等）和其他电子设备的干扰，且无线通信对传输距离也有限制，一般传感器位置越远，性能越弱。

    2.可靠性高。传统的有线监控系统经过数十年的发展改良，这使得它们的可靠性是很高的。它们使用直接的物理连接，这与无线连接相比，受到的干扰要更少。

    3.电池均衡。有线方案可以保持功耗稳定，避免不同无线信号带来的波动。因此，它们有助于平衡电池和延长电池寿命。

    4.性价比高。与有线传感器相比，无线传感器需要配备额外的传输硬件，这导致无线通信的成本高于有线通信。

    5.维护成本低。有线传感器几乎不需要维护，因此它的维护成本通常比无线传感器低。有线传感器能够连续监测多年，减少了甄别和更换过期或故障设备、检测连接问题等的成本。

3

有线蓄电池监控方案的缺点

 1.机动性差。有线监控依靠电缆线路网络进行，因此缺乏灵活性。当需要对线路进行更改时，需要考虑重新布线等问题，因此重新部署电缆通常是一项耗时的工作。

    2.安装成本高。初次安装有线监控系统的成本会比较高。电缆可能需要穿过墙壁、地板等障碍，有时需要埋在地下，这导致初次安装需要的成本可能令人望而却步。在使用期间发生故障时，解决与电缆布线相关的问题也相当棘手。

    3.电缆损坏。由于人为过失或者工况等原因，连接到传感器的电缆可能会松动、损坏或者断开，从而导致传感器失灵。此时就需要对电缆进行重连或者更换。如果只需要更换一两根线的情况下，以太网和RJ11布线都在可承受范围内。

4

无线蓄电池监控方案的优点

    1.便利性。无线监控的主要优点之一是能够将传感器放置在任何地方，不需要考虑要跨过墙壁、地板、天花板等障碍，这有助于减少安装的时间，但需要花费时间去配置软件地址。

    2.机动性好。多个无线传感器可以连接到同一个节点，这使得在添加新节点或传感器时，可以直接通过设置属性将其添加到现有网络，而不需要进行额外的布线。UPS将在前期对设计进行确认，通常不需要在现有网络中添加传感器。

5

无线蓄电池监控方案的缺点

    1.电池寿命损耗。无线信号会受到外界的影响，信号的好坏会直接影响到各个传感器的功耗，从而加重对电池一致性的影响。此外，无线传感器对传输距离很敏感，这使得无线传感器在长距离传输时会增加电池寿命损耗。

    2.缩短电池寿命。无线信号会受到外界的影响，信号的好坏会直接影响到各个传感器的功耗，从而加重对电池一致性的影响。此外，无线传感器对传输距离很敏感，这使得无线传感器在长距离传输时会增加电池寿命损耗。

    3.传输速度较慢。在分析关键设备的实时情况时，数据的传输越快越好。无线传感器容易出现延迟增加、信号干扰和连接断开等问题，这些问题将影响数据流的速度和一致性，甚至错过重要的报警，造成事故。

    4.配置复杂。科学配置无线传感器仍有挑战性。当新的变量添加到现有网络时，为了保持数据的传输速度，需要重新定位传感器和重新部署或者重构网络。

    5.信号范围窄，易受干扰。无线数据传输时在无线电频率（RF）上进行的，它需要面对各种各样的干扰，这些干扰会降低信号的强度和传输速度。当其他设备在以相同的频率运行时，会与需要传输的数据产生冲突。此外，传感器与其监测中心的距离也是一个影响因素，当两者间相隔过远或者隔有较大的障碍物时，会导致数据受损。

    6.维护。由于以上原因，操作人员常被迫通过减少数据轮询间隔来提升传感器的寿命。

6

总结 

蓄电池监控系统的价值在于及时发现问题电池，提前发送告警，避免事故发生。如果数据无法做到及时上传，则无法做到实时推送问题电池的告警信息，那么蓄电池监控系统就失去它本身的意义了。无线蓄电池监控方案的这一缺点是比较致命的。

很多现场使用无线蓄电池监控方案的原因是布线和安装方便。事实上，现在市面上有部分蓄电池监控有线方案通过技术实现，使得有线方案无论是在安装上还是在调试上都能大大减少安装成本，比如东帆科技PBMS6000具备的一键搜地址功能，可以帮助客户减少工程成本，快速将每一节电池与每一个监测模块一一对应。