一种用于电池储能系统的热失控的保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于电池储能系统的热失控的保护方法，包括：获取电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度，作为电池表面的多个位置的温度的初始值；根据预先设置的间隔时间，定时获取电池表面的多个位置的温度，将最近一次获取的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的当前值；通过温升速率计算公式获取所述电池表面的多个位置的温升速率；将所述温升速率与预先设定的温升速率阈值进行比较，若所述温升速率超过预先设定的温升速率阈值，则采取相应的电池保护措施。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电池储能系统的热失控的保护方法及装置
本申请涉及电池安全
，具体涉及一种用于电池储能系统的热失控的保护方法，以及一种用于电池储能系统的热失控的保护装置。
技术介绍
电化学储能主要用于在电网高负荷的时候输出能量，用于削峰填谷，减轻电网波动，随着电化学储能累计装机量的上升，当前常用的电化学储能体系，如锂离子电池储能体系存在安全隐患，无法从本质上保证使用安全性。研究表明，电池的安全问题本质上源于内部放热反应引起的热失控。尽管世界上许多国家和组织都制定了电池检测要求和安全标准，但是大批量的电池使用，仍有可能发生电池燃烧爆炸及连锁反应。当前尚无可行的方案保障电池储能系统安全运行，究其根本原因在于多种因素，如过充、挤压、针刺、短路等均可引起电池热失控。当前使用的电池储能系统监测手段主要为温度和电压，为运行中的电池设定温度和电压临界点，而电池内部温度和外部温度存在差异，且内、外部温度差异会因电池几何位置和具体工作状况不同，因此常规的温度监测手段仍不能保证电池安全。
技术实现思路
本申请提供一种用于电池储能系统的热失控的保护方法，用于解决常规的温度监测手段不能保证电池安全的问题。本本申请提供一种用于电池储能系统的热失控的保护方法，包括：获取电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度，将所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的初始值；从所述开始工作的时间开始计时，根据预先设置的间隔时间，定时获取电池表面的多个位置的温度，将最近一次获取的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的当前值；根据所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值，以及所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值各自的获取时间，通过温升速率计算公式获取所述电池表面的多个位置的温升速率；将所述温升速率与预先设定的温升速率阈值进行比较，若所述温升速率超过预先设定的温升速率阈值，则采取相应的电池保护措施。优选的，所述获取电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度，包括：获取在电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温度，分别记作Ta、Tb、Tc、Td。优选的，所述从所述开始工作的时间开始计时，根据预先设置的间隔时间，定时获取电池表面的多个位置的温度，包括：将所述开始工作的时间记作t0；根据预先设置的间隔时间，获取电池表面的多个位置的温度；将获取间隔时间t在电池表面Ta、Tb、Tc、Td的温度，分别记作T1、T2、T3、T4。优选的，所述根据所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值，以及所述当前电池表面的温度与所述电池表面的温度的初始值的获取时间，通过温升速率计算公式获取所述当前电池表面的多个位置的温升速率，具体公式为：温升速率Vt,n＝(Tn-T0)/(t-t0)；其中，其中Tn为所述电池表面Ta、Tb、Tc、Td任意位置点的间隔时间为n时的温度，T0为所述电池表面Ta、Tb、Tc、Td任意位置点的电池储能系统开始工作的时间的温度，t为当前时间。优选的，还包括：根据所述温升速率，分别获取所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率。优选的，所述将所述温升速率与预先设定的温升速率阈值进行比较，若所述温升速率超过预先设定的温升速率阈值，则采取相应的电池保护措施，包括：将所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率与预先设定的温升速率的阈值进行比较；若所述电池表面任意一个位置点的温升速率超过预先设定的温升速率第一阈值且小于第二阈值，则降低所述电池的当前运行功率。优选的，还包括：若所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率均未超过预先设定的温升速率第一阈值，则维持所述电池的当前运行功率。优选的，还包括：将所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率与预先设定的温升速率的阈值进行比较；若所述电池表面任意一个位置点的当前温升速率超过预先设定的温升速率第二阈值且小于第三阈值，则停止所述电池的运行，同时发出报警信息。优选的，还包括；将所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率与预先设定的温升速度的阈值进行比较；若所述电池表面任意一个位置点的温升速率超过预先设定的温升速率第三阈值，则通知消防系统采取措施，同时发出报警信息。优选的，所述电池储能系统，包括：锂二次电池储能系统，铅酸电池储能系统，液流电池储能系统。优选的，还包括：根据不同的电池储能系统、不同电池规格、不同电池的不同充放电方式，以及电池使用的不同环境温度，预先设定不同的温升速率阈值。本申请同时提供一种用于电池储能系统的热失控的保护装置，包括：初始值获取单元，用于获取电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度，将所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的初始值；当前值获取单元，用于从所述开始工作的时间开始计时，根据预先设置的间隔时间，定时获取电池表面的多个位置的温度，将最近一次获取的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的当前值；温升速度计算单元，用于根据所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值，以及所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值各自的获取时间，通过温升速率计算公式获取所述电池表面的多个位置的温升速率；比较单元，用于将所述温升速率与预先设定的温升速率阈值进行比较，若所述温升速率超过预先设定的温升速率阈值，则采取相应的电池保护措施。优选的，所述初始值获取单元，包括：位置点获取子单元，用于获取在电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温度，分别记作Ta、Tb、Tc、Td。优选的，所述当前值获取单元，包括：时间定义子单元，用于将所述开始工作的时间记作t0；温度获取子单元，用于根据预先设置的间隔时间，获取电池表面的多个位置的温度；温度定义子单元，用于将获取间隔时间t在电池表面Ta、Tb、Tc、Td的温度，分别记作T1、T2、T3、T4。优选的，所述温升速率计算单元，包括：公式定义子单元，用于定义温升速度计算公式，Vt,n＝(Tn-T0)/(t-t0)。优选的，所述公式定义子单元，包括：温升速度获取子单元，用于根据所述温升速率，分别获取所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温度速率。优选的，所述比较单元，包括：第一阈值比较单元，用于将所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率与预先设定的温升速率的阈值进行比较；功率降低单元，用于若所述电池表面任意一个位置点的温升速率超过预先设定的温升速率第一阈值且小于第二阈值，则降低所述电池的当前运行功率。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电池储能系统的热失控的保护方法，其特征在于，包括：获取电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度，将所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的初始值；从所述开始工作的时间开始计时，根据预先设置的间隔时间，定时获取电池表面的多个位置的温度，将最近一次获取的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的当前值；根据所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值，以及所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值各自的获取时间，通过温升速率计算公式获取所述电池表面的多个位置的温升速率；将所述温升速率与预先设定的温升速率阈值进行比较，若所述温升速率超过预先设定的温升速率阈值，则采取相应的电池保护措施。

【技术特征摘要】
1.一种用于电池储能系统的热失控的保护方法，其特征在于，包括：获取电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度，将所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的初始值；从所述开始工作的时间开始计时，根据预先设置的间隔时间，定时获取电池表面的多个位置的温度，将最近一次获取的电池表面的多个位置的温度作为电池表面的多个位置的温度的当前值；根据所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值，以及所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值各自的获取时间，通过温升速率计算公式获取所述电池表面的多个位置的温升速率；将所述温升速率与预先设定的温升速率阈值进行比较，若所述温升速率超过预先设定的温升速率阈值，则采取相应的电池保护措施。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间的电池表面的多个位置的温度，包括：获取在电池储能系统开始工作的时间和所述开始工作的时间电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温度，分别记作Ta、Tb、Tc、Td。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述开始工作的时间开始计时，根据预先设置的间隔时间，定时获取电池表面的多个位置的温度，包括：将所述开始工作的时间记作t0；根据预先设置的间隔时间，获取电池表面的多个位置的温度；将获取间隔时间t在电池表面Ta、Tb、Tc、Td的温度，分别记作T1、T2、T3、T4。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池表面的多个位置的温度的当前值与所述电池表面的多个位置的温度的初始值，以及所述当前电池表面的温度与所述电池表面的温度的初始值的获取时间，通过温升速率计算公式获取所述当前电池表面的多个位置的温升速率，具体公式为：温升速率Vt,n＝(Tn-T0)/(t-t0)；其中，其中Tn为所述电池表面Ta、Tb、Tc、Td任意位置点的间隔时间为n时的温度，T0为所述电池表面Ta、Tb、Tc、Td任意位置点的电池储能系统开始工作的时间的温度，t为当前时间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述温升速率，分别获取所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述温升速率与预先设定的温升速率阈值进行比较，若所述温升速率超过预先设定的温升速率阈值，则采取相应的电池保护措施，包括：将所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率与预先设定的温升速率的阈值进行比较；若所述电池表面任意一个位置点的温升速率超过预先设定的温升速率第一阈值且小于第二阈值，则降低所述电池的当前运行功率。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：若所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率均未超过预先设定的温升速率第一阈值，则维持所述电池的当前运行功率。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：将所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率与预先设定的温升速率的阈值进行比较；若所述电池表面任意一个位置点的当前温升速率超过预先设定的温升速率第二阈值且小于第三阈值，则停止所述电池的运行，同时发出报警信息。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括；将所述电池表面的正极位置点、负极位置点、几何中间位置点、以及几何底部位置点的温升速率与预先设定的温升速度的阈值进行比较；若所述电池表面任意一个位置点的温升速率超过预先设定的温升速率第三阈值，则通知消防系统采取措施，同时发出报警信息。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池储能系统，包括：锂二次电池储能系统，铅酸电池储能系统，液流电池储能系统。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康康，杨凯，高飞，刘皓，范茂松，张明杰，耿萌萌，王凯丰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11