本文作者:kaifamei

電池安全監控系統、方法及儲能系統與流程

更新時間:2025-12-26 22:21:25 0條評論

電池安全監控系統、方法及儲能系統與流程



1.本技術涉及儲能技術領域,尤其涉及一種電池安全監控系統、方法及儲能系統。


背景技術:

2.鋰離子電池是一種能量密度較高的二次電池,目前被廣泛應用于儲能行業的儲能載體。但是因其放電功率較大、電解液可燃,也存在著諸多安全風險,包括電池的熱濫用以及熱失控等。因此,需要實時對存放電池的儲能集裝箱進行明火檢測。目前已有的方法是通過配置紅外/紫外火焰傳感器探測明火,或者通過視屏監控搭配深度學習方案檢測明火。但是這兩種方案都存在一定缺陷。對于前者,由于儲能集裝箱空間狹窄,遮擋物較多,一般需配置多個傳感器進行檢測,且電弧等易導致系統誤報,該方法一般適用于空曠地帶的明火檢測,用于儲能集裝箱成本較高,且由于儲能集裝箱內的傳感器密集布置,當傳感器出現問題時,集裝箱內維護比較困難。對于后者,儲能集裝箱火災多由電池熱失控引發,因此在明火前,一般具有較高煙霧,漏報風險較大。
3.可見,已有的明火探測方案主要適用于寬闊地帶及建筑消防,無法適配儲能集裝箱的特殊環境以及電池火災特有性質,并存在成本高,易漏報等問題。因此,亟需一種低成本、準確的監控電池的安全性的方案。


技術實現要素:

4.本技術提供一種電池安全監控系統、方法及儲能系統,以低成本、準確地監控電池的安全性。
5.第一方面,提供了一種電池安全監控系統,所述電池安全監控系統用于對一個或多個電池模組進行安全監控,所述電池安全監控系統包括中央控制器、故障檢測傳感器、火焰探測裝置和滅火裝置,所述故障檢測傳感器用于檢測到目標電池模組發生故障,并向所述中央控制器發送故障信息;所述中央控制器用于根據所述故障信息,控制所述火焰探測裝置對所述目標電池模組進行火焰監測;所述火焰探測裝置用于當監測到所述目標電池模組發生火災,發送火災信息給所述中央控制器;以及所述中央控制器還用于控制所述滅火裝置對所述目標電池模組啟動滅火操作。
6.在該方面中,無需設置過多的傳感器,而是在檢測到目標電池模組發生故障時,控制火焰探測裝置對目標電池模組進行火焰監測,從而可以實現低成本、準確地監控電池的安全性。
7.在一種可能的實現中,所述故障檢測傳感器用于檢測到所述目標電池模組中的電池的電芯發生以下一種或多種故障:電芯溫度超過設定溫度、電芯溫度升高速度超過設定速度、電芯電壓低于設定電壓、所述目標電池模組包括的多個電池中的第一電池的電芯的電壓與所述目標電池模組中除所述第一電池外的其它任意一個電池的電芯的電壓之差大于設定閾值。
8.在該實現中,可以通過檢測電芯超溫、電芯溫升過快、電壓跌落、電壓離等故障
信息,檢測電池模組是否發生故障。上述故障信息可以由電池管理系統(battery management system,bms)檢測或收集。
9.在另一種可能的實現中,所述故障檢測傳感器用于檢測到所述目標電池模組周圍的可燃氣體濃度大于或等于設定濃度。
10.在該實現中,當目標電池模組中的一個或多個電池發生故障時,電芯開閥,產生少量可燃氣體。當可燃氣體達到一定濃度,會導致火災。因此,可以通過檢測目標電池模組的可燃氣體濃度是否大于或等于設定濃度,來判斷目標電池模組是否發生故障。
11.在又一種可能的實現中,所述火焰探測裝置包括火焰探測傳感器、驅動電機和姿態調整底座,所述火焰探測傳感器位于所述姿態調整底座上,所述驅動電機與所述火焰探測傳感器和所述姿態調整底座連接;所述中央控制器還用于向所述驅動電機發送所述目標電池模組的位置信息;所述驅動電機用于驅動調整所述姿態調整底座的火焰監測的角度,使得所述角度與所述目標電池模組的位置一致;以及所述火焰探測傳感器用于對所述目標電池模組進行持續地火焰監測。
12.在該實現中,通過調整火焰探測裝置的姿態調整底座的火焰監測的角度,使得該角度與目標電池模組的位置一致,從而可以準確地對目標電池模組進行火焰監測;且無需設置過多的火焰探測傳感器進行火焰監測,節省了監控成本。
13.在又一種可能的實現中,所述驅動電機還用于周期性地驅動調整所述姿態調整底座的火焰監測的角度;以及所述火焰探測傳感器還用于對所述一個或多個電池模組進行火焰監測。
14.在該實現中,在未檢測到任意一個電池模組發生故障時,可以對空間中的一個或多個電池模組進行火災巡檢,以及時發現火災。
15.在又一種可能的實現中,所述中央控制器還用于接收到所述目標電池模組的故障信息后,啟動計時器;所述中央控制器還用于在所述計時器的計時時長內,控制所述火焰探測裝置對所述目標電池模組進行火焰監測;以及所述中央控制器還用于在所述計時器的計時時長內,接收到所述火焰探測裝置發送的火災信息,控制所述滅火裝置對所述目標電池模組啟動滅火操作。
16.在該實現中,通過設置計時器,以在一定的時間內持續地監測發生故障的目標電池模組是否發生火災,可以準確、可靠地監測目標電池模組的安全性。
17.在又一種可能的實現中,所述中央控制器還用于在所述計時器的計時時長內,未接收到所述火焰探測裝置發送的火災信息,且所述中央控制器再次接收到所述目標電池模組的故障信息,所述中央控制器控制所述火焰探測裝置繼續對所述目標電池模組進行火焰監測。
18.在該實現中,通過設置計時器,以在一定的時間內持續地監測發生故障的目標電池模組是否發生火災,可以準確、可靠地監測目標電池模組的安全性。
19.在又一種可能的實現中,所述中央控制器還用于對包含所述目標電池模組的功率回路進行斷電。
20.在該實現中,在檢測到目標電池模組發生故障之后,及時斷開包含目標電池模組的功率回路,可以避免功率回路起火,燒毀器件,造成更大的損失。
21.第二方面,提供了一種電池安全監控方法,所述方法包括:檢測到目標電池模組發
生故障,并上報故障信息;根據故障信息對所述目標電池模組進行火焰監測;以及當監測到所述目標電池模組發生火災,對所述目標電池模組啟動滅火操作。
22.在一種可能的實現中,所述檢測到目標電池模組發生故障,包括:檢測到所述目標電池模組中的電池的電芯發生以下一種或多種故障:電芯溫度超過設定溫度、電芯溫度升高速度超過設定速度、電芯電壓低于設定電壓、所述目標電池模組包括的多個電池中的第一電池的電芯的電壓與所述目標電池模組中除所述第一電池外的其它任意一個電池的電芯的電壓之差大于設定閾值。
23.在另一種可能的實現中,所述檢測到目標電池模組發生故障,包括:檢測到所述目標電池模組周圍的可燃氣體濃度大于或等于設定濃度。
24.在又一種可能的實現中,所述對所述目標電池模組進行火焰監測,包括:調整火焰監測的角度,使得所述角度與所述目標電池模組的位置一致;以及對所述目標電池模組進行持續地火焰監測。
25.在又一種可能的實現中,所述檢測到目標電池模組發生故障之前,所述方法還包括:周期性地調整所述火焰監測的角度;以及對所述一個或多個電池模組進行火焰監測。
26.在又一種可能的實現中,所述對所述目標電池模組進行持續地火焰監測,包括:檢測到所述目標電池模組發生故障,啟動計時器;在所述計時器的計時時長內,對所述目標電池模組進行火焰監測;以及所述對所述目標電池模組啟動滅火操作,包括:在所述計時器的計時時長內,監測到所述目標電池模組發生火災,對所述目標電池模組啟動滅火操作。
27.在又一種可能的實現中,所述方法還包括:在所述計時器的計時時長內,未監測到所述目標電池模組發生火災,且再次檢測到所述目標電池模組發生故障,繼續對所述目標電池模組進行火焰監測。
28.在又一種可能的實現中,所述檢測到目標電池模組發生故障之后,所述方法還包括:對包含所述目標電池模組的功率回路進行斷電。
29.第三方面,提供了一種儲能系統,包括一個或多個功率終端、一個或多個電池模組以及如第一方面或第一方面的任一種實現所述的電池安全監控系統,所述一個或多個電池模組與所述一個或多個功率終端組成功率回路,所述電池安全監控系統用于對所述一個或多個電池模組進行安全監控。
附圖說明
30.圖1為本技術實施例提供的一種電池安全監控系統的結構示意圖;
31.圖2為本技術實施例示例的另一種電池安全監控系統的結構示意圖;
32.圖3為本技術實施例提供的一種電池安全監控方法的流程示意圖;
33.圖4為本技術實施例提供的另一種電池安全監控方法的流程示意圖;
34.圖5為本技術實施例提供的又一種電池安全監控方法的流程示意圖。
具體實施方式
35.下面結合本技術實施例中的附圖對本技術實施例進行描述。
36.針對背景技術提出的已有的明火探測方案主要適用于寬闊地帶及建筑消防,無法適配儲能集裝箱的特殊環境以及電池火災特有性質,并存在成本高,易漏報等問題,本技術
提供了一種電池安全監控方案,無需設置過多的傳感器,而是在檢測到目標電池模組發生故障時,控制火焰探測裝置對目標電池模組進行火焰監測,從而可以實現低成本、準確地監控電池的安全性,盡可能控制災害范圍。
37.如圖1所示,為本技術實施例提供的一種電池安全監控系統的結構示意圖,該電池安全監控系統1000用于對一個或多個電池模組進行安全監控,電池安全監控系統1000包括中央控制器101、故障檢測傳感器102、火焰探測裝置103和滅火裝置104。
38.其中,故障檢測傳感器102用于檢測到目標電池模組發生故障,并向中央控制器發送故障信息;
39.中央控制器101用于根據故障信息,控制火焰探測裝置103對目標電池模組進行火焰監測;
40.火焰探測裝置103用于當監測到目標電池模組發生火災,發送火災信息給中央控制器101;
41.中央控制器101還用于控制滅火裝置104對目標電池模組啟動滅火操作。
42.在一個可能的實現中,故障檢測傳感器102用于檢測到目標電池模組中的電池的電芯發生以下一種或多種故障:電芯溫度超過設定溫度、電芯溫度升高速度超過設定速度、電芯電壓低于設定電壓、目標電池模組包括的多個電池中的第一電池的電芯的電壓與目標電池模組中除第一電池外的其它任意一個電池的電芯的電壓之差大于設定閾值。
43.在另一個可能的實現中,故障檢測傳感器102用于檢測到目標電池模組周圍的可燃氣體濃度大于或等于設定濃度。
44.在又一個可能的實現中,火焰探測裝置103包括(圖中未示出):火焰探測傳感器、驅動電機和姿態調整底座,火焰探測傳感器位于姿態調整底座上,驅動電機與火焰探測傳感器和姿態調整底座連接;
45.中央控制器101還用于向驅動電機發送目標電池模組的位置信息;
46.驅動電機用于驅動調整姿態調整底座的火焰監測的角度,使得角度與目標電池模組的位置一致;
47.火焰探測傳感器用于對目標電池模組進行持續地火焰監測。
48.在又一個可能的實現中,驅動電機還用于周期性地驅動調整姿態調整底座的火焰監測的角度;
49.火焰探測傳感器還用于對一個或多個電池模組進行火焰監測。
50.在又一個可能的實現中,中央控制器101還用于接收到目標電池模組的故障信息后,啟動計時器;
51.中央控制器101還用于在計時器的計時時長內,控制火焰探測裝置103對目標電池模組進行火焰監測;
52.中央控制器101還用于在計時器的計時時長內,接收到火焰探測裝置103發送的火災信息,控制滅火裝置104對目標電池模組啟動滅火操作。
53.在又一個可能的實現中,中央控制器101還用于在計時器的計時時長內,未接收到火焰探測裝置103發送的火災信息,且中央控制器101再次接收到目標電池模組的故障信息,中央控制器101控制火焰探測裝置103繼續對目標電池模組進行火焰監測。
54.在又一個可能的實現中,中央控制器101還用于對包含目標電池模組的功率回路
進行斷電。
55.示例性地,上述中央控制器可以是中央處理器(central processing unit,cpu)、微控制單元(microcontroller,mcu)。
56.上述中央控制器還可以進一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是專用集成電路(application-specific integrated circuit,asic),可編程邏輯器件(programmable logic device,pld)或其組合。上述pld可以是復雜可編程邏輯器件(complex programmable logic device,cpld),現場可編程邏輯門陣列(field-programmable gate array,fpga),通用陣列邏輯(generic array logic,gal)或其任意組合。
57.該電池安全監控系統還可以進一步地包括存儲器,用于存儲上述故障信息、中央控制器的程序等。存儲器可以包括易失性存儲器(volatile memory),例如隨機存取存儲器(random-access memory,ram);存儲器也可以包括非易失性存儲器(non-volatile memory),例如快閃存儲器(flash memory),硬盤(hard disk drive,hdd)或固態硬盤(solid-state drive,ssd);存儲器還可以包括上述種類的存儲器的組合。
58.根據本技術實施例提供的一種電池安全監控系統,無需設置過多的傳感器,而是在檢測到目標電池模組發生故障時,控制火焰探測裝置對目標電池模組進行火焰監測,從而可以實現低成本、準確地監控電池的安全性,盡可能控制災害范圍。
59.如圖2所示,為本技術實施例示例的另一種電池安全監控系統的結構示意圖,用于集中存放電池模組的空間1(例如儲能集裝箱)中示例性地存放了一個儲能模組4(例如電池模組),當然該空間1中還可以存放更多的儲能模組4。該儲能模組4包括一個或多個電池,每個電池具有一個電芯5。在每個儲能模組4上設置有一故障檢測傳感器2。該儲能模組4可以由bms3統一管理和維護。
60.該空間1中設置有中央控制器8,該中央控制器8可以是cpu、mcu等。該中央控制器8用于對該空間1中存放的一個或多個儲能模組4進行安全監控。
61.該中央控制器8與上述故障檢測傳感器2連接。
62.該空間1中還可以設置火焰探測裝置。該火焰探測裝置與上述中央控制器8連接。該火焰探測裝置包括火焰探測傳感器6、驅動電機(圖中未示出)和姿態調整底座7。該火焰探測傳感器6設置在該姿態調整底座7上。該火焰探測傳感器可以是外火焰傳感器、紫外火焰傳感器或者紅外紫外混合式火焰傳感器等。可以通過驅動電機驅動調整火焰探測傳感器6的監測角度。示例性地,該火焰探測傳感器6的監測角度可以為30
°
~180
°
,該火焰探測傳感器6一般安裝在空間1中間頂部位置或頂部其它空曠位置。
63.該空間1中還設置有滅火裝置9,用于執行滅火操作。該滅火裝置9與上述中央控制器8、火焰探測裝置連接,還可以與故障檢測傳感器2連接。
64.示例性地,中央控制器8與bms3、火焰探測傳感器6、滅火裝置9之間可以通過控制器局域網絡(controller area network,can)、485、快速以太網(fast ethernet,fe)或光纖進行通信。
65.在檢測到空間1中的目標電池模組發生故障之前,可以通過驅動電機周期性地調整火焰探測傳感器6的監測角度,對空間1中的一個或多個儲能模組4進行火焰監測。此時,火焰探測傳感器6被置為巡檢狀態。其中,在一個周期中,火焰探測傳感器6依次對空間1中的一個或多個儲能模組4進行火焰監測。每次監測的時間可以是固定的。例如,空間1中存放
有10個儲能模組4,每隔10分鐘對空間1中的一個或多個儲能模組4進行火焰監測,即監測周期是10分鐘,則可以對每個儲能模組4監測1分鐘。
66.火焰探測傳感器6被置為巡檢狀態時,滅火裝置9不操作,這樣不影響空間1的正常使用。
67.在檢測到目標電池模組發生故障時,中央控制器8控制火焰探測傳感器6退出巡檢狀態,并控制驅動電機調整火焰探測傳感器6的監測角度,使得監測角度與該目標電池模組的位置一致,即使火焰探測傳感器6對準該目標電池模組進行監測。
68.火焰探測傳感器6對目標電池模組進行持續地火焰監測,并實時判斷是否監測到火焰。
69.當監測到目標電池模組發生火災,中央控制器8控制滅火裝置9對目標電池模組啟動滅火操作,提高了滅火操作的準確性。示例性地,該滅火操作包括以下一種或多種:噴發消防藥劑滅火、用水噴淋滅火、用水噴霧滅火、用細水霧滅火等。
70.進一步地,該滅火裝置9自身也可以設置有傳感器,通過自身的傳感器觸發滅火操作,以及時控制火情。
71.下面結合電池安全監控的方法流程,對該電池安全監控系統如何進行電池安全監控進行詳細地描述:
72.如圖3所示,為本技術實施例提供的一種電池安全監控方法的流程示意圖。示例性地,該方法包括以下步驟:
73.s301.檢測到目標電池模組發生故障,并上報故障信息。
74.為了節省存放空間或便于集中管理、維護,可以在一個空間中集中存放一個或多個電池包。每個電池包可以包括一個或多個電池模組。而每個電池模組又可以包括一個或多個電池。示例性地,該用于集中存放電池的空間可以是儲能集裝箱等。
75.本實施例中的電池可以是鈉電池、鎂電池、鋁電池、鉀電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池及鋰電池等。本實施例對電池的類型不作限制。本實施例中的電池也可以替換為其它的儲能產品。
76.由于電池放電功率較大、電解液可燃,存在著諸多安全風險,包括電池的熱濫用以及熱失控等。而由于集中存放電池,電池模組的安全監控十分重要且存在較大的困難。
77.可以在空間中的各個電池模組或各個電池周圍設置一個或多個故障檢測傳感器,可以通過該一個或多個故障檢測傳感器可以檢測該一個或多個電池模組是否發生故障。
78.進一步地,由于上述空間中存放了一個或多個電池模組,為了準確地對目標電池模組進行進一步火焰監測,在檢測到目標電池模組發生故障時,還可以獲取目標電池模組的位置信息。
79.可以通過設置在該目標電池模組周圍的傳感器獲取目標電池模組的位置信息。
80.示例性地,上述用于檢測電池模組是否發生故障的故障檢測傳感器,與該用于獲取目標電池模組的位置信息的傳感器,可以是同一傳感器,即該傳感器既具有檢測電池故障的功能,也具有獲取位置信息的功能。或者,上述用于檢測電池模組是否發生故障的傳感器,與該用于獲取目標電池模組的位置信息的傳感器,也可以是不同的傳感器,即分別由具有檢測電池故障的功能的故障檢測傳感器檢測電池模組是否發生故障,以及由具有獲取位置信息的功能獲取目標電池模組的位置信息。
81.s302.根據故障信息對目標電池模組進行火焰監測。
82.上述中央控制器在檢測到目標電池模組發生故障后,進一步地,可以監測目標電池模組是否會引發火災。具體地,上述中央控制器可以根據目標電池模組的位置信息,控制火焰探測裝置對目標電池模組進行火焰監測,提高了火焰監測的準確性。
83.s303.當監測到目標電池模組發生火災,對目標電池模組啟動滅火操作。
84.當火焰探測裝置監測到目標電池模組發生火災,上報火災信息給中央控制器,中央控制器控制滅火裝置對目標電池模組啟動滅火操作,提高了滅火操作的準確性。
85.示例性地,該滅火操作包括以下一種或多種:噴發消防藥劑滅火、用水噴淋滅火、用水噴霧滅火、用細水霧滅火等,用于進行滅火降溫。
86.根據本技術實施例提供的一種電池安全監控方法,無需設置過多的傳感器,而是在檢測到目標電池模組發生故障時,控制火焰探測裝置對目標電池模組進行火焰監測,從而可以實現低成本、準確地監控電池的安全性。
87.如圖4所示,為本技術實施例提供的另一種電池安全監控方法的流程示意圖。示例性地,該方法包括以下步驟:
88.s401.周期性地調整火焰監測的角度,對一個或多個電池模組進行火焰監測。
89.在上述故障檢測傳感器未檢測到目標電池模組發生故障時,中央控制器可以控制火焰探測裝置周期性地調整監測角度,對空間中的一個或多個電池模組進行火焰監測。
90.如圖2所示的電池安全監控系統,用于集中存放電池模組的空間1(例如儲能集裝箱)中示例性地存放了一個儲能模組4(例如電池模組),當然該空間1中還可以存放更多的儲能模組4。該儲能模組4包括一個或多個電池,每個電池具有一個電芯5。在每個儲能模組4上設置有一故障檢測傳感器2。該儲能模組4可以由bms3統一管理和維護。
91.該空間1中設置有中央控制器8,該中央控制器8可以是cpu、mcu等。該中央控制器8用于對該空間1中存放的一個或多個儲能模組4進行安全監控。
92.該中央控制器8與上述故障檢測傳感器2連接。
93.該空間1中還可以設置火焰探測裝置。該火焰探測裝置與上述中央控制器8連接。該火焰探測裝置包括火焰探測傳感器6、驅動電機(圖中未示出)和姿態調整底座7。該火焰探測傳感器6設置在該姿態調整底座7上。該火焰探測傳感器可以是外火焰傳感器、紫外火焰傳感器或者紅外紫外混合式火焰傳感器等。可以通過驅動電機驅動調整火焰探測傳感器6的監測角度。示例性地,該火焰探測傳感器6的監測角度可以為30
°
~180
°
,該火焰探測傳感器6一般安裝在空間1中間頂部位置或頂部其它空曠位置。
94.該空間1中還設置有滅火裝置9,用于執行滅火操作。該滅火裝置9與上述中央控制器8、火焰探測裝置連接,還可以與故障檢測傳感器2連接。
95.在檢測到空間1中的目標電池模組發生故障之前,可以通過驅動電機周期性地調整火焰探測傳感器6的監測角度,對空間1中的一個或多個儲能模組4進行火焰監測。此時,火焰探測傳感器6被置為巡檢狀態。其中,在一個周期中,火焰探測傳感器6依次對空間1中的一個或多個儲能模組4進行火焰監測。每次監測的時間可以是固定的。例如,空間1中存放有10個儲能模組4,每隔10分鐘對空間1中的一個或多個儲能模組4進行火焰監測,即監測周期是10分鐘,則可以對每個儲能模組4監測1分鐘。
96.火焰探測傳感器6被置為巡檢狀態時,滅火裝置9不操作,這樣不影響空間1的正常
使用。
97.s402.檢測到目標電池模組中的電池的電芯發生以下一種或多種故障:電芯溫度超過設定溫度、電芯溫度升高速度超過設定速度、電芯電壓低于設定電壓、目標電池模組包括的多個電池中的第一電池的電芯的電壓與目標電池模組中除第一電池外的其它任意一個電池的電芯的電壓之差大于設定閾值。
98.故障檢測傳感器檢測到目標電池模組發生故障。具體地,可以是故障檢測傳感器檢測到目標電池模組中的電芯發生以下一種或多種故障:電芯超溫(例如,電芯溫度超過設定溫度)、電芯溫升過快(例如,電芯溫度升高速度超過設定速度)、電壓跌落(例如,電芯電壓低于設定電壓)、電壓離(例如,目標電池模組包括的多個電池中的第一電池的電芯的電壓與目標電池模組中除第一電池外的其它任意一個電池的電芯的電壓之差大于設定閾值),可以認為目標電池模組發生故障。
99.可以通過圖2中的故障檢測傳感器2檢測上述一種或多種故障。具體地,可以通過溫度傳感器檢測電芯超溫、電芯溫升過快等故障;和/或,可以通過電壓傳感器檢測電壓跌落、電壓離等故障。
100.如圖2所示,故障檢測傳感器2檢測到上述一種或多種故障后,可以上報給bms3,再由bms3上報給中央控制器8。
101.s403.對包含目標電池模組的功率回路進行斷電。
102.在檢測到目標電池模組中的電芯發生以上一種或多種故障后,可以首先對包含目標電池模組的功率回路進行斷電。
103.及時斷開包含目標電池模組的功率回路,可以避免功率回路起火,避免目標電池模組損壞功率回路中的器件,造成更大的損失。
104.s404.上報故障信息。
105.該故障信息可以包括上述檢測到的一種或多種故障的詳細信息,也可以是僅用于指示目標電池模組發生故障。
106.一般地,空間中存放了一個或多個電池模組,為了準確地對目標電池模組進行進一步火焰監測,在檢測到目標電池模組發生故障時,還可以獲取目標電池模組的位置信息,能夠在用于存放電池的空間內發生火災時,實現快速探測與響應,進而及早上報火情信息采取滅火操作,盡可能控制災害范圍。如圖2所示,儲能模組4上還可以設置有位置傳感器,可以用于獲取目標儲能模組4的位置信息。中央控制器8在接收到bms3上報的儲能模組4發生故障的信息后,可以指示位置傳感器上報目標儲能模組4的位置信息。因此,進一步地,該故障信息還可以包括目標電池模組的位置信息。
107.s405.調整火焰監測的角度,使得該角度與目標電池模組的位置一致。
108.在檢測到目標電池模組發生故障后,控制火焰探測傳感器6退出巡檢狀態,控制驅動電機調整火焰探測傳感器6的火焰監測的角度,使得該角度與該目標電池模組的位置一致,即使火焰探測傳感器6對準該目標電池模組進行監測。
109.s406.啟動計時器,并在計時器的計時時長內,對目標電池模組進行火焰監測。
110.檢測到目標電池模組發生故障,對目標電池模組進行持續火焰監測,以便監測該目標電池模組是否會起火。
111.s407.判斷在計時時長內是否監測到火焰?如果是,則進行到步驟s408;否則,進行
到步驟s409。
112.火焰探測傳感器6對目標電池模組進行持續火焰監測,并實時判斷是否監測到火焰。
113.s408.當監測到目標電池模組發生火災,對目標電池模組啟動滅火操作。
114.當監測到目標電池模組發生火災,中央控制器8控制滅火裝置9針對目標電池模組啟動滅火操作,提高了滅火操作的準確性。示例性地,該滅火操作包括以下一種或多種:噴發消防藥劑滅火、用水噴淋滅火、用水噴霧滅火、用細水霧滅火等。
115.進一步地,該滅火裝置9自身也可以設置有傳感器,通過自身的傳感器觸發滅火操作,以及時控制火情。
116.s409.當未監測到目標電池模組發生火災,判斷計時器是否停止?如果是,則進行到步驟s401;否則,進行到步驟s410。
117.如果未監測到目標電池模組發生火災,且計時器仍在計時,則繼續進行監測。
118.s410.判斷是否再次檢測到目標電池模組發生故障?如果是,則進行到步驟s405,繼續對目標電池模組進行火焰監測;否則,進行到步驟s401。
119.如果在計時器的計時時長內未監測到目標電池模組發生火災,中央控制器8根據故障檢測傳感器2通過bms3實時上報的故障信息,判斷故障預警是否解除,即是否再次檢測到目標電池模組發生故障。如果預警解除,則調整火焰探測傳感器6的監測角度,使火焰探測傳感器6進入巡檢狀態,繼續周期性地進行火焰監測。如果預警未解除,則繼續對目標電池模組進行火焰監測。
120.根據本技術實施例提供的一種電池安全監控方法,無需設置過多的傳感器,而是在檢測到目標電池模組中的電池的電芯超溫、電芯溫升過快、電壓跌落、電壓離等故障信息時,控制火焰探測裝置對目標電池模組進行火焰監測,從而可以實現低成本、準確地監控電池的安全性,實現快速探測與響應,進而及早上報火情信息采取滅火操作,盡可能控制災害范圍。
121.如圖5所示,為本技術實施例提供的又一種電池安全監控方法的流程示意圖。示例性地,該方法包括以下步驟:
122.s501.周期性地調整火焰監測的角度,對一個或多個電池模組進行火焰監測。
123.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s401,在此不再贅述。
124.s502.檢測到目標電池模組周圍的可燃氣體濃度大于或等于設定濃度。
125.當目標電池模組發生故障時,可能是目標電池模組中的一個或多個電池的電芯開閥,產生少量可燃氣體。該可燃氣體包括氫氣、一氧化碳或者揮發性有機物等。
126.當目標電池模組中的一個或多個電池的電芯開閥的時間較長,或者目標電池模組中開閥的電芯的數量較多,可導致可燃氣體的濃度越來越大。本實施例中,故障檢測傳感器可以是可燃氣體傳感器,即可以通過氫氣、一氧化碳或者揮發性有機物等可燃氣體傳感器中的一種或多種檢測目標電池模組周圍的可燃氣體的濃度。
127.各電池模組或電池模組中的各電池上均可設置可燃氣體傳感器。上述圖2中的中央控制器8與bms5、可燃氣體檢測傳感器、滅火裝置9之間可以通過can、485、fe或光纖進行通信。
128.當可燃氣體傳感器檢測到目標電池模組周圍的可燃氣體濃度大于或等于設定濃
度,可以將故障信息發送給bms5,bms5再故障信息上報給中央控制器8。該設定濃度可以是根據人為的經驗設置的,或者是通過其它方式獲取的。
129.s503.對包含目標電池模組的功率回路進行斷電。
130.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s403,在此不再贅述。
131.s504.上報故障信息。
132.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s404,在此不再贅述。
133.s505.調整火焰監測的角度,使得該角度與目標電池模組的位置一致。
134.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s405,在此不再贅述。
135.s506.啟動計時器,并在計時器的計時時長內,對目標電池模組進行火焰監測。
136.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s406,在此不再贅述。
137.s507.判斷在計時時長內是否監測到火焰?如果是,則進行到步驟s508;否則,進行到步驟s509。
138.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s407,在此不再贅述。
139.s508.當監測到目標電池模組發生火災,對目標電池模組啟動滅火操作。
140.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s408,在此不再贅述。
141.s509.當未監測到目標電池模組發生火災,判斷計時器是否停止?如果是,則進行到步驟s501;否則,進行到步驟s510。
142.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s409,在此不再贅述。
143.s510.判斷是否再次檢測到目標電池模組發生故障?如果是,則進行到步驟s505,繼續對目標電池模組進行火焰監測;否則,進行到步驟s501。
144.該步驟的具體實現可參考圖4所示實施例的步驟s410,在此不再贅述。
145.根據本技術實施例提供的一種電池安全監控方法,無需設置過多的傳感器,而是在檢測到目標電池模組周圍的可燃氣體濃度大于或等于設定濃度時,控制火焰探測裝置對目標電池模組進行火焰監測,從而可以實現低成本、準確地監控電池的安全性,實現快速探測與響應,進而及早上報火情信息采取滅火操作,盡可能控制災害范圍。
146.本技術實施例還提供了一種儲能系統,包括一個或多個功率終端、一個或多個電池模組以及如上所述的電池安全監控系統,該一個或多個電池模組與一個或多個功率終端組成功率回路,電池安全監控系統用于對一個或多個電池模組進行安全監控。
147.應理解,在本技術的描述中,除非另有說明,“/”表示前后關聯的對象是一種“或”的關系,例如,a/b可以表示a或b;其中a,b可以是單數或者復數。并且,在本技術的描述中,除非另有說明,“多個”是指兩個或多于兩個。“以下至少一項(個)”或其類似表達,是指的這些項中的任意組合,包括單項(個)或復數項(個)的任意組合。例如,a,b,或c中的至少一項(個),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是單個,也可以是多個。另外,為了便于清楚描述本技術實施例的技術方案,在本技術的實施例中,采用了“第一”、“第二”等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區分。本領域技術人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不對數量和執行次序進行限定,并且“第一”、“第二”等字樣也并不限定一定不同。同時,在本技術實施例中,“示例性的”或者“例如”等詞用于表示作例子、例證或說明。本技術實施例中被描述為“示例性的”或者“例如”的任何實施例或設計方案不應被解釋為比其它實施例或設計方案更優選或更具優勢。確切而言,使用“示例性的”或者“例
如”等詞旨在以具體方式呈現相關概念,便于理解。
148.在上述實施例中,可以全部或部分地通過軟件、硬件、固件或者其任意組合來實現。當使用軟件程序實現時,可以全部或部分地以計算機程序產品的形式來實現。該計算機程序產品包括一個或多個計算機指令。在計算機上加載和執行計算機程序指令時,全部或部分地產生按照本技術實施例所述的流程或功能。所述計算機可以是通用計算機、專用計算機、計算機網絡、或者其他可編程裝置。所述計算機指令可以存儲在計算機可讀存儲介質中,或者從一個計算機可讀存儲介質向另一個計算機可讀存儲介質傳輸,例如,所述計算機指令可以從一個網站站點、計算機、服務器或者數據中心通過有線(例如同軸電纜、光纖、數字用戶線(digital subscriber line,dsl))或無線(例如紅外、無線、微波等)方式向另一個網站站點、計算機、服務器或數據中心進行傳輸。所述計算機可讀存儲介質可以是計算機能夠存取的任何可用介質或者是包含一個或多個可以用介質集成的服務器、數據中心等數據存儲設備。所述可用介質可以是磁性介質(例如,軟盤、硬盤、磁帶),光介質(例如,dvd)、或者半導體介質(例如固態硬盤(solid state disk,ssd))等。
149.盡管在此結合各實施例對本技術進行了描述,然而,在實施所要求保護的本技術過程中,本領域技術人員通過查看所述附圖、公開內容、以及所附權利要求書,可理解并實現所述公開實施例的其他變化。在權利要求中,“包括”(comprising)一詞不排除其他組成部分或步驟,“一”或“一個”不排除多個的情況。單個處理器或其他單元可以實現權利要求中列舉的若干項功能。相互不同的從屬權利要求中記載了某些措施,但這并不表示這些措施不能組合起來產生良好的效果。


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