一种储能系统电弧检测与保护方法以及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种储能系统电弧检测与保护方法以及相关装置，用于提高储能系统中检测电弧的准确率，及时采取灭弧措施，降低造成安全隐患的几率。本申请实施例方法包括：控制装置获取储能系统中的电气连接点的电信号；所述控制装置根据所述电信号的频域特征确定频域幅值；当所述频域幅值大于预设幅值时，所述控制装置控制储能系统对所述电气连接点进行灭弧和保护操作。

A Method of Arc Detection and Protection for Energy Storage System and Related Devices

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统电弧检测与保护方法以及相关装置
本申请实施例涉及能源储能领域，尤其涉及一种储能系统电弧检测与保护方法以及相关装置。
技术介绍
储能系统(energystorage)作为一个高压直流设备，一般包含DCDC(directcurrent-directcurrent)变换器、电池管理系统(batterymanagementsystem，BMS)以及电池模组。一般地，在该储能系统中存在的多处电气连接点，容易发生线路绝缘碳化、短路、空气电离等故障，从而产生电弧。持续燃烧的电弧将会产生上千度的高温，如果不能及时检测到电弧就容易引发电气火灾，进而造成经济财产损失。因此，如果在电弧产生初期能够及时识别故障电弧并采取保护措施，可以有效避免火灾的发生。在现有技术中，电池管理系统BMS可以检测电池模块的电流值和电压值，然后，该电池管理系统BMS将该电流值与预设最大电流阈值进行比较，并且，将电压值与预设最小电压阈值进行比较。当该电流值大于该预设最大电流阈值，且，该电压值小于预设最小电压阈值时，确定该储能系统发生电弧故障。在这样的技术方案中，该电池管理系统BMS只能根据电池模块的电流值和电池模块的电压值的大小检测该储能系统是否发生故障，由于当电弧刚刚出现故障时，该电池模块的电流值和电压值的变化可能并不明显，于是，仅靠电池的电流值和电压值进行判断，并不能准确判断是否发生电弧故障，可能导致无法准确查出电弧故障而造成安全隐患。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种储能系统电弧检测与保护方法以及相关装置，用于提高检测电弧的准确率，及时采取灭弧措施，降低造成安全隐患的几率。第一方面，本申请实施例提供了一种储能系统电弧检测与保护方法，包括：当需要获知储能系统中的各个电气连接点是否发生电弧故障时，该控制装置可以先获取储能系统中的各个电气连接点的电信号；然后，该控制装置根据该电信号的频域特征确定频域幅值；当该频域幅值大于预设幅值时，该控制装置可以确定该电气连接点可能将要发生电弧故障，于是，该控制装置控制储能系统对该电气连接点进行灭弧和保护操作。本申请实施例中，控制装置可以根据电信号的频域特征确定频域幅值，当所述频域幅值大于预设幅值时，该控制装置控制储能系统对电气连接点进行灭弧和保护操作。由于，该控制装置是根据电信号的频域幅值来判断是否可能产生电弧，由于在将要产生电弧或者刚产生电弧时，该频域幅值将有明显的变化，如果超过预设幅值，则可以确定该电气连接点产生电弧，并可以迅速执行灭弧和保护操作。因此，与采用电压值或电流值来判断是否产生电弧的方式相比，更加准确高效，能够降低造成安全隐患的几率。根据第一方面，本申请实施例第一方面的第一种实施方式中，该储能系统包括：电池模组、电池管理系统BMS、直流转直流DCDC转换器；该电气连接点包括该电池模组与该BMS的连接点，该BMS与该DCDC转换器的连接点，或该DCDC转换器与负载电路的连接点。本实施方式中，明确了储能系统的主要部件，并且，明确了可以布置的电气连接点的具体位置。于是，在实际应用中，可以根据检测需要按需对电气连接点进行检测，从而使得即能较全面地检测电弧故障，又能合理分配资源。因此，增强了方案的可行性。根据第一方面、第一方面的第一种实施方式，本申请实施例第一方面的第二种实施方式中，该储能系统还包括传感器；该控制装置获取储能系统中的电气连接点的电信号包括：该控制装置从传感器获取电气连接点的电信号，该传感器包括电压传感器或电流传感器。本实施方式中，明确了控制装置获取电气连接点的具体实现方式，其中，该控制装置是通过传感器获取电气连接点的电信号。由于该传感器具有小巧灵活易布置的特性，可以使得灵活布置与各个电气连接点所处的位置。根据第一方面、第一方面的第一种实施方式，本申请实施例第一方面的第三种实施方式中，该控制装置根据该电信号的频域特征确定频域幅值包括：该控制装置采用傅里叶变换算法根据该电信号的频域特征确定不同频率所对应的频域幅值。本实施方式中，提出了根据频域特性确定频域幅值的具体实现方式。该管理装置可以采用傅里叶变换算法确定该频域幅值，从而可以提高计算出的频域幅值的准确性，进而可以提高检测电弧故障的准确性。根据第一方面、第一方面的第一种实施方式，本申请实施例第一方面的第四种实施方式中，该控制装置控制储能系统对该电气连接点进行灭弧或保护操作包括：该控制装置控制该DCDC转换器生成反向电信号。本实施方式中，提出了一种灭弧操作，当该控制装置确定该电气连接点处可能存在电弧故障时，该控制装置将控制该DCDC转换器生成反向电信号，以熄灭电弧，从而保证电路的安全。根据第一方面、第一方面的第一种实施方式，本申请实施例第一方面的第五种实施方式中，该控制装置控制储能系统对该电气连接点进行灭弧或保护操作包括：该控制装置控制该BMS切断该电气连接点处的电气连接通路；或者，该控制装置控制该DCDC转换器切断该电气连接点处的电气连接通路。本实施方式中，还提出了另外一种灭弧或保护操作，即该控制装置切断可能存在电弧故障的电气连接点处的电气通路。具体地，该控制装置可以控制BMS切断该电气连接点处的电气连接通路，或者，控制该DCDC转换器切断该电气连接点处的电气连接通路。因此，该控制装置可以根据该电弧故障所处的具体位置确定所以切断的电气连接通路。于是，可以在排除电弧安全隐患的条件下，可以尽可能地保证储能系统为负载电路进行供电，增强了方案的可靠性。根据第一方面、第一方面的第一种实施方式至第一方面的第五种实施方式中的任意一种实施方式，本申请实施例第一方面的第六种实施方式中，该电信号包括电压信号或电流信号。本实施方式中，明确了电信号可能呈现的方式，该电信号可能是电压信号，也可能是电流信号，具体此处不做限定。本实施方式中，可以根据具体的电路情况布置合适的传感器从而获取电流信号或电压信号，有利于后续分析计算。因此，也可以提高检测电弧故障的准确性。第二方面，本申请实施例提供了一种控制装置，包括：至少一个处理器，该处理器用于执行存储的程序，具体包括如下步骤：该处理器获取储能系统中的电气连接点的电信号；该处理器根据该电信号的频域特征确定频域幅值；当该频域幅值大于预设幅值时，该处理器控制储能系统对该电气连接点进行灭弧和保护操作。本申请实施例中，控制装置可以根据电信号的频域特征确定频域幅值，当所述频域幅值大于预设幅值时，该控制装置控制储能系统对电气连接点进行灭弧和保护操作。由于，该控制装置是根据电信号的频域幅值来判断是否可能产生电弧，由于在将要产生电弧或者刚产生电弧时，该频域幅值将有明显的变化，如果超过预设幅值，则可以确定该电气连接点产生电弧，并可以迅速执行灭弧和保护操作。因此，与采用电压值或电流值来判断是否产生电弧的方式相比，更加准确高效，能够降低造成安全隐患的几率。根据第二方面，本申请实施例第二方面的第一种实施方式中，该处理器，具体用于从传感器获取电气连接点的电信号，该传感器包括电压传感器或电流传感器。本实施方式中，明确了控制装置获取电气连接点的具体实现方式，其中，该控制装置是通过传感器获取电气连接点的电信号。由于该传感器具有小巧灵活易布置的特性，可以使得灵活布置与各个电气连接点所处的位置。根据第二方面，本申请实施例第二方面的第二种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能系统电弧检测与保护方法，其特征在于，包括：控制装置获取储能系统中的电气连接点的电信号；所述控制装置根据所述电信号的频域特征确定频域幅值；当所述频域幅值大于预设幅值时，所述控制装置控制储能系统对所述电气连接点进行灭弧和保护操作。

【技术特征摘要】
1.一种储能系统电弧检测与保护方法，其特征在于，包括：控制装置获取储能系统中的电气连接点的电信号；所述控制装置根据所述电信号的频域特征确定频域幅值；当所述频域幅值大于预设幅值时，所述控制装置控制储能系统对所述电气连接点进行灭弧和保护操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能系统包括：电池模组、电池管理系统BMS、直流转直流DCDC转换器；所述电气连接点包括所述电池模组与所述BMS的连接点，所述BMS与所述DCDC转换器的连接点，或所述DCDC转换器与负载电路的连接点。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述储能系统还包括传感器；所述控制装置获取储能系统中的电气连接点的电信号包括：所述控制装置从传感器获取电气连接点的电信号，所述传感器包括电压传感器或电流传感器。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制装置根据所述电信号的频域特征确定频域幅值包括：所述控制装置采用傅里叶变换算法根据所述电信号的频域特征确定不同频率所对应的频域幅值。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制装置控制储能系统对所述电气连接点进行灭弧和保护操作包括：所述控制装置控制所述DCDC转换器生成反向电信号。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制装置控制储能系统对所述电气连接点进行灭弧和保护操作包括：所述控制装置控制所述BMS切断所述电气连接点处的电气连接通路；或者，所述控制装置控制所述DCDC转换器切断所述电气连接点处的电气连接通路。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦忠，孟元东，陈柏宇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44