一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術提供一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，屬于新能源倉庫領域，包括BMS電力系統(tǒng)、環(huán)境采集模塊、綜合析處單元、調峰分析模塊、調峰處理模塊、策略實施模塊和數(shù)據庫；環(huán)境采集模塊用于采集鋰電池新能源倉庫內的環(huán)境信息；BMS電力系統(tǒng)用于實時采集電池數(shù)據并分析，得到對應電池的電池狀態(tài)值；對電池組的電池組信息進行電池組分析，以得到電池組的電力評定指數(shù)；綜合析處單元用于對環(huán)境信息進行環(huán)境分析，以生成倉內氣體指數(shù)、倉溫調節(jié)指數(shù)、倉濕調節(jié)指數(shù)。本發(fā)明專利技術對充、放電和滿電時段內的電池溫度進行分析，將每次充、放電和滿電時段使電池溫度的變化規(guī)律和趨勢數(shù)據化，從而方便觀察對應時段內電池可能會出現(xiàn)的健康狀況。況。況。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)


[0001]本專利技術屬于新能源倉庫
，具體為一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)。

技術介紹

[0002]隨著新能源產業(yè)的快速發(fā)展，太陽能、風能等可再生能源的利用也日益普及，這些能源需要通過儲能設備進行儲存和調度，而鋰電池本身作為一種高性能、高能量密度的蓄電池，在各個領域逐漸得到廣泛應用。在現(xiàn)有用電設備(例如電梯、服務器等重要設施)的運行時，對用電的可靠性要求越來越高，一旦配電網故障或停電，會導致嚴重的經濟損失，甚至人身安全事故，由此需要儲能設備及時對能源進行調度，其中，鋰電池新能源倉庫作為儲能設備中的重要組成部分，可以對配電網提供穩(wěn)定的電力支持。
[0003]鋰電池新能源倉庫是一種用于存放和管理鋰離子電池的設施，主要用于儲能和電力調峰，鋰電池新能源倉庫通常由電池組、電池管理系統(tǒng)和配電系統(tǒng)等組成。目前現(xiàn)有技術中的鋰電池新能源倉庫幾乎全部是用多個單鋰電池串聯(lián)組成的鋰電池組構成，多個鋰電池串聯(lián)以獲得足夠高的電壓和能量密度，而多個電池組并聯(lián)以滿足總容量和功率的需求。
[0004]在鋰電池的使用過程中，由于某些特定情況，這種電池可能出現(xiàn)風險，例如，在配電網對鋰電池新能源倉庫電力調度過度充、放電或者倉庫內高溫情況等，現(xiàn)有BMS電池系統(tǒng)雖然可以對可以監(jiān)測電池狀態(tài)以及時發(fā)現(xiàn)和處理故障電池，但仍存有一定問題，在配電網對鋰電池新能源倉庫中的電池充、放電時，受環(huán)境、電池內部化學反應生成的熱量等很多因素的影響，可能造成電池壽命減少、性能下降甚至安全事故的發(fā)生。因此，我們提出一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，來解決上述中遇到的問題。

技術實現(xiàn)思路

[0005]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本專利技術提供一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，以解決上述
技術介紹
中提出在配電網對鋰電池新能源倉庫中的電池充、放電和滿電時，受環(huán)境、電池內部化學反應生成的熱量等很多因素的影響，可能造成電池壽命減少、性能下降甚至安全事故的發(fā)生的問題。
[0006]本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括BMS電力系統(tǒng)、環(huán)境采集模塊、綜合析處單元、調峰分析模塊、調峰處理模塊、策略實施模塊和數(shù)據庫；
[0007]所述環(huán)境采集模塊用于采集鋰電池新能源倉庫內的環(huán)境信息；
[0008]所述BMS電力系統(tǒng)用于實時采集電池數(shù)據并分析，得到對應電池的電池狀態(tài)值；對電池組的電池組信息進行電池組分析，以得到電池組的電力評定指數(shù)；
[0009]所述綜合析處單元用于對環(huán)境信息進行環(huán)境分析，以生成倉內氣體指數(shù)、倉溫調節(jié)指數(shù)、倉濕調節(jié)指數(shù)；其中，環(huán)境信息包括鋰電池新能源倉庫內的異常氣體成分、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度；將倉內氣體指數(shù)、倉溫調節(jié)指數(shù)、倉濕調節(jié)指數(shù)進行計算以得到環(huán)境影響指
數(shù)；將環(huán)境影響指數(shù)與設定的正常閾值進行比對，若環(huán)境影響指數(shù)不處于設定的正常閾值，則生成環(huán)境預警信息，并進行預警顯示；
[0010]所述數(shù)據庫用于管理和組織各種數(shù)據；提供對各種數(shù)據的存儲、檢索、更新和刪除；
[0011]所述調峰分析模塊用于提取數(shù)據庫中電池在充、放電和滿電時段內對應時刻的電池溫度，對電池在充、放電和滿電時段內所有時刻的電池溫度進行調峰分析，以獲得對應電池的調峰變量指數(shù)；當調峰變量指數(shù)不處于設定的對應閾值時，則生成對應電池的預警調整信令并發(fā)送到調峰處理模塊；
[0012]所述策略實施模塊用于接收對應策略，并根據對應策略控制對應設備運作。
[0013]作為本專利技術的一種優(yōu)選實施方式，所述BMS電力系統(tǒng)用于實時采集電池數(shù)據并分析，其具體分析過程為：
[0014]獲取鋰電池新能源倉庫電池的充、放電和滿電時段中第i時刻對應電池電壓、電池溫度、電池內阻，并分別標記為DF1
i
、DF2
i
、DF3
i
；將充、放電和滿電時段內的所有時刻進行求和得到充、放電、滿電時長p；對DF1
i
、DF2
i
、DF3
i
進行計算得到電池狀態(tài)值DF
i
；其中，DF1表示電池在滿電狀態(tài)下的電壓，DF3表示電池的初始內阻，DF
i
表示在第i時刻鋰電池新能源倉庫內電池的電池狀態(tài)值，e為自然對數(shù)的底數(shù)，σ1為電池溫度在對應時段的標準差，π為圓周率，u表示為電池常態(tài)溫度的均值，a1、a2、a3分別表示為電池電壓、電池溫度、電池內阻所對應的權重影響因子。
[0015]作為本專利技術的一種優(yōu)選實施方式，對電池組的電池組信息并進行電池組分析，具體如下過程：
[0016]獲取鋰電池新能源倉庫中電池組信息；其中，電池組信息包括電池組內所有電池的電池狀態(tài)值、數(shù)量以及已使用時長，并將電池組內電池的數(shù)量以及對應電池已使用時長分別標記為DG和DH；將DF
i
、DG和DH進行計算以得到電池組的電力評定指數(shù)DQ；其中，a4、a5、a6分別為電池的電池狀態(tài)值、數(shù)量和已使用時長所對應的權重影響因子，j表示為電池組內對應電池的編號，DF
i
j表示為編號為j所對應電池的電池狀態(tài)值，DHj表示為編號為j所對應電池的已使用時長。
[0017]作為本專利技術的一種優(yōu)選實施方式，對電池的電池狀態(tài)值進行故障分析，其具體過程為：對指定時段內所有時刻的電池的電池狀態(tài)值進行篩選，將大于對應閾值的電池狀態(tài)值標記為過高狀態(tài)值，獲取電池過高狀態(tài)值的個數(shù)，以及對應時長；對電池的過高狀態(tài)值、個數(shù)以及對應時長進行計算以得到故障值；當電池的故障值大于設定的故障閾值時，則將該電池標記為故障電池，并生成電池所在電池組的電池組斷聯(lián)指令；電池組斷聯(lián)指令用于控制故障電池所在電池組與鋰電池新能源倉庫之間的連接器或開關斷開，且使環(huán)境采集模塊停止對故障電池電池數(shù)據的采集。
[0018]作為本專利技術的一種優(yōu)選實施方式，所述綜合分析單元用于用于對環(huán)境信息進行環(huán)境分析，且綜合分析單元包括氣體分析模塊、溫度分析模塊、濕度分析模塊和環(huán)境指數(shù)評定模塊；
[0019]獲取鋰電池新能源倉庫開啟的時刻記為第一時刻，將第一時刻與當前時刻之間均分為若干個電池已工時區(qū)并編號；
[0020]所述氣體分析模塊用于對鋰電池新能源倉庫內的異常氣體成分進行氣分分析，提取電池已工時區(qū)內最大的異常氣體成分，將電池已工時區(qū)內所有時刻異常氣體成分的數(shù)值進行均值計算得到異氣均值，將對應電池已工時區(qū)內最大的異常氣體成分的數(shù)值減去對應的異氣均值得到異氣差值SE
h
，對所有電池已工時區(qū)的異氣差值進行計算得到對應氣體的氣體指數(shù)SE
v
；其中，SE
h
表示在第h編號對應電池已工時區(qū)的異氣差值，SE
v
表示為異常氣體成分對應的異氣差值，v表示異常氣體成分的種類，H表示電池已工時區(qū)的總數(shù)；對所有異常氣體成分對應的氣體指數(shù)進行計算得到倉內氣體指數(shù)SE；其中，v1表示異常氣體成分的種類所對應的編號，V表示異常氣體成分種類的總數(shù)，δ...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括BMS電力系統(tǒng)、環(huán)境采集模塊、綜合析處單元、調峰分析模塊、調峰處理模塊、策略實施模塊和數(shù)據庫；所述環(huán)境采集模塊用于采集鋰電池新能源倉庫內的環(huán)境信息；所述BMS電力系統(tǒng)用于實時采集電池數(shù)據并分析，得到對應電池的電池狀態(tài)值；對電池組的電池組信息進行電池組分析，以得到電池組的電力評定指數(shù)；所述綜合析處單元用于對環(huán)境信息進行環(huán)境分析，以生成倉內氣體指數(shù)、倉溫調節(jié)指數(shù)、倉濕調節(jié)指數(shù)；其中，環(huán)境信息包括鋰電池新能源倉庫內的異常氣體成分、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度；將倉內氣體指數(shù)、倉溫調節(jié)指數(shù)、倉濕調節(jié)指數(shù)進行計算以得到環(huán)境影響指數(shù)；將環(huán)境影響指數(shù)與設定的正常閾值進行比對，若環(huán)境影響指數(shù)不處于設定的正常閾值，則生成環(huán)境預警信息，并進行預警顯示；所述數(shù)據庫用于管理和組織各種數(shù)據；提供對各種數(shù)據的存儲、檢索、更新和刪除；所述調峰分析模塊用于提取數(shù)據庫中電池在充、放電和滿電時段內對應時刻的電池溫度，對電池在充、放電和滿電時段內所有時刻的電池溫度進行調峰分析，以獲得對應電池的調峰變量指數(shù)；當調峰變量指數(shù)不處于設定的對應閾值時，則生成對應電池的預警調整信令并發(fā)送到調峰處理模塊；所述策略實施模塊用于接收對應策略，并根據對應策略控制對應設備運作。2.根據權利要求1所述的一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述BMS電力系統(tǒng)用于實時采集電池數(shù)據并分析，其具體分析過程為：獲取鋰電池新能源倉庫電池的充、放電和滿電時段中第i時刻對應電池電壓、電池溫度、電池內阻，并分別標記為DF1
i
、DF2
i
、DF3
i
；將充、放電和滿電時段內的所有時刻進行求和得到充、放電、滿電時長p；對DF1
i
、DF2
i
、DF3
i
進行計算得到電池狀態(tài)值DF
i
。3.根據權利要求1所述的一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，對電池組的電池組信息并進行電池組分析，具體分析如下：獲取鋰電池新能源倉庫中電池組內對應電池的電池狀態(tài)值、數(shù)量以及已使用時長，將電池組內電池數(shù)量以及對應電池已使用時長分別標記為DG和DH；將DF
i
、DG和DH進行計算,以得到電池組的電力評定指數(shù)DQ。4.根據權利要求1所述的一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，對電池的電池狀態(tài)值進行故障分析，其具體過程為：對指定時段內所有時刻的電池的電池狀態(tài)值進行篩選，將大于對應閾值的電池狀態(tài)值標記為過高狀態(tài)值，獲取電池過高狀態(tài)值的個數(shù)，以及對應時長；對電池的過高狀態(tài)值、個數(shù)以及對應時長進行計算以得到故障值；當電池的故障值大于設定的故障閾值時，則將該電池標記為故障電池，并生成電池所在電池組的電池組斷聯(lián)指令；電池組斷聯(lián)指令用于控制故障電池所在電池組與鋰電池新能源倉庫之間的連接器或開關斷開，且使環(huán)境采集模塊停止對故障電池電池數(shù)據的采集。5.根據權利要求1所述的一種用于鋰電池新能源倉庫在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合分析單元用于用于對環(huán)境信息進行環(huán)境分析，且綜合分析單元包括氣體分析模塊、溫度分析模塊、濕度分析模塊和環(huán)境指數(shù)評定模塊；獲取鋰電池新能源倉庫的建立時刻記為第一時刻，將第一時刻與當前時刻之間均分為若干個電池已工時區(qū)并編號；
所述氣體分析模塊用于對鋰電池新能源倉庫內的異常氣體成分進行氣分分析，提取電池已工時區(qū)內最大的異常氣體成分，將電池已工時區(qū)內所有時刻異常氣體成分的數(shù)值進行均值計算得到異氣均值，將對應電池已工時區(qū)內最大的異常氣體成分的數(shù)值減去對應的異氣均值得到異氣差值，對所有電池已工時區(qū)的異氣差值進行計算得到倉內氣體指數(shù)；所述溫度分析模塊用于對鋰電池新能源倉...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳柏，陳嘉琳，楊康建，惠海嘯，
申請(專利權)人：無錫亞天光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：