储能系统及其控制方法技术方案

本申请实施例提供了一种储能系统及其控制方法，应用于能源领域，该系统包括：消防控制器、灭火装置、用于检测储能系统的温度与烟雾的第一传感单元，用于检测热失控参数的第二传感单元、储能控制器以及储能单元。储能控制器在第二传感单元输出的热失控参数满足热失控条件的情况下，向消防控制器发送告警信息，停止储能单元的充能或供能。消防控制器在接收到第一传感单元和/或储能控制器发送的告警信息的情况下，指示灭火装置执行灭火操作。从而及时且精准识别热失控，并在热失控阶段进行抑制，以有效降低储能系统热失控所导致的燃爆、热蔓延等火灾风险。热蔓延等火灾风险。热蔓延等火灾风险。

【技术实现步骤摘要】
储能系统及其控制方法


[0001]本申请实施例涉及能源领域，尤其涉及一种储能系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]已有的储能系统中主要包括锂电系统、火灾抑制系统和电气系统等。其中，锂电系统用于存储能源，例如可以包括至少一个用于存储电能的电池。火灾抑制系统用于对储能系统的火灾探测和火灾扑救。电气系统可包括配电单元和功率变换单元等。
[0003]目前，已有的储能系统中的火灾抑制系统通常采用适用于普通建筑消防的自动灭火系统。该自动灭火系统包括传感器、消防控制器和灭或设备。自动灭火系统由传感器(一般为烟雾传感器和温度传感器)对保护区域进行探测，并在探测到异常后，向消防控制器输出告警信息。消防控制器收到告警信息后，可指示灭火设备(例如填充有灭火介质的钢瓶)执行灭火动作。但是，由于储能系统中包括锂电系统，若是锂电系统中的电池热失控所引发的火灾，其火势发展程度较之其他电气火灾的火势发展程度更为迅猛，而已有的火灾抑制系统通过烟雾传感器和温度传感器探测火灾的方式，在探测到火灾时，可能已经错过了扑救的最佳时机，导致火势发展到难以控制，增大了扑救难度。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种储能系统及其控制方法，能够及时检测储能系统的热失控，并执行相应的抑制措施。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种储能系统。该储能系统包括第一传感单元、第二传感单元、储能控制器、消防控制器、灭火装置以及储能单元。第一传感单元包括温度传感器和烟雾传感器，温度传感器用于检测储能系统的温度值。若温度传感器检测到温度值超过第一温度阈值，则温度传感器向消防控制器发送第一告警信息。烟雾传感器用于检测储能系统的烟雾浓度值。若烟雾传感器检测到烟雾浓度值超过烟雾浓度阈值，则烟雾传感器向消防控制器发送第二告警信息。第二传感单元用于检测储能系统的第一热失控参数，并向储能控制器发送检测到的第一热失控参数。其中，第一热失控参数包括以下至少之一：储能系统的第一可燃气体浓度、储能单元的第一温度值、储能单元的第一电压值。储能控制器用于接收第二传感单元输出的第一热失控参数，并检测第一热失控参数是否满足热失控条件。储能控制器在检测到第一热失控参数满足热失控条件的情况下，向消防控制器发送第三告警信息。并且，储能控制器控制储能单元停止充能或供能。消防控制器用于在接收到第一告警信息、第二告警信息与第三告警信息中的至少一个的情况下，指示灭火装置执行灭火操作。这样，储能控制器与消防控制器为独立的两个控制器，储能控制器可基于储能系统对应的热失控参数，判断是否发生热失控，并控制储能系统的充能与供能。消防控制器可基于接收到的告警信息，判断是否需要进行灭火，并控制灭火相关操作。也就是说，独立的储能控制器与消防控制器可各自执行自身的判断逻辑，并执行相应的抑制操作。消防控制器无需对储能系统的热失控参数进行检测，且无需进行热失控的判断，可有效提升储能系统
中的消防控制器的可靠性。此外，本申请实施例中通过第二传感单元对储能系统中的热失控参数进行监测，可使得储能控制器基于热失控参数，及时确定发生热失控，并执行相应的抑制操作，从而可有效提升热失控检测效率与精准度，降低火灾扑救难度，提高储能系统的安全系数。
[0006]示例性的，第一告警信息可选地为本申请实施例中的温度告警信息。第二告警信息可选地为本申请实施例中的烟雾告警信息。第三告警信息可选地为本申请实施例中的热失控告警信息。
[0007]示例性的，储能系统可以为本申请实施例中的火灾控制系统。示例性的，第一传感单元可以为本申请实施例中的火灾检测与扑救系统中的传感单元。示例性的，第二传感单元可以为本申请实施例中的火灾控制系统中的储能系统部分的传感单元。也就是说，在本申请实施例中，火灾控制系统可以理解为一个大储能系统，储能系统进一步包括消防控制器及关联的传感单元和灭火装置，以及储能控制器及关联的储能单元、传感单元等。
[0008]示例性的，可燃气体浓度传感器与储能控制器之间的通信方式，和储能单元温度传感器与储能控制器之间的通信方式相同或不同。例如上述通信方式可以为以下任一项：ModBus协议、控制器局域网络CAN协议。
[0009]示例性的，消防控制器与储能控制器之间通过干接点进行通信。消防控制器与第一传感单元中的温度传感器和烟雾传感器之间通过二线制进行通信。
[0010]根据第一方面，第二传感单元包括可燃气体传感器，储能单元温度传感器，储能单元电压传感器中的至少一个。可燃气体传感器用于检测储能系统的可燃气体浓度，并将检测到的可燃气体浓度传输给储能控制器。储能单元温度传感器用于检测储能单元的温度值，并将检测到的温度值传输给储能控制器。储能单元电压传感器用于检测储能单元的电压值，并将检测到的电压值传输给储能控制器。这样，储能系统中可分别通过可燃气体浓度传感器、温度传感器、电压传感器检测储能系统中的可能导致热失控的热失控参数。各传感器接入储能控制单元，可通过储能控制单元对检测结果进行热失控判断，以实现储能系统与火灾系统的独立性。
[0011]根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，热失控条件包括以下至少之一：储能单元的温度值上升速率大于温度上升速率阈值；储能单元的温度值大于第二温度阈值；储能单元的电压值小于电压阈值；可燃气体浓度大于第一可燃气体浓度阈值。这样，储能控制器可基于预先设置的热失控条件，判断是否发生热失控，以及时对储能系统可能发生的热失控进行定位，从而提升热失控检测的准确性，降低热失控所造成的火灾风险。
[0012]根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，储能系统还包括接口模块，接口模块与储能控制器和消防控制器电连接，接口模块用于接收储能控制器输出的第三告警信息，并将第三告警信息传输给消防控制器。这样，储能控制器与消防控制器可通过接口模块进行信息交互，从而避免储能控制器直接接入消防控制器，造成消防控制器的安全性问题。
[0013]根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，消防控制器用于在接收到第一告警信息和第二告警信息，且未接收到第三告警信息的情况下，向储能控制器发送第四告警信息，并指示灭火装置执行灭火操作。储能控制器还用于响应于第四告警信息，停止储能单元的充能或供能。这样，消防控制器在检测到发生火灾的情况下，可指示储能控制
器执行相应的热失控抑制操作，从而避免储能系统的储能单元燃爆，以进一步降低火灾扑救难度。
[0014]根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，储能单元包括n个电池；第二传感单元包括m个可燃气体浓度传感器、p个储能单元电压传感器、q个储能单元温度传感器；m、p、q均为大于或等于n的正整数。其中，n个电池中的每个电池对应至少一个储能单元温度传感器，单一储能单元温度传感器用于检测对应的电池的表面温度。n个电池中的每个电池对应至少一个储能单元电压传感器，单一储能单元电压传感器用于检测对应的电池的电压。n个电池中的每个电池对应至少一个可燃气体浓度传感器，单一可燃气体浓度传感器用于检测对应的电池附近的可燃气体浓度。这样，储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括第一传感单元、第二传感单元、储能控制器、消防控制器、灭火装置以及储能单元；所述第一传感单元包括温度传感器和烟雾传感器，所述温度传感器用于检测所述储能系统的温度值，并在检测到温度值超过第一温度阈值后，向所述消防控制器发送第一告警信息；所述烟雾传感器用于检测所述储能系统的烟雾浓度值，并在检测到烟雾浓度值超过烟雾浓度阈值后，向所述消防控制器发送第二告警信息；所述第二传感单元，用于检测所述储能系统的第一热失控参数，并向所述储能控制器发送所述第一热失控参数；所述第一热失控参数包括以下至少之一：所述储能系统的第一可燃气体浓度、所述储能单元的第一温度值、所述储能单元的第一电压值；所述储能控制器，用于在检测到所述第一热失控参数满足热失控条件的情况下，向所述消防控制器发送第三告警信息，并停止所述储能单元的充能或供能；所述消防控制器，用于在接收到所述第一告警信息、所述第二告警信息与所述第三告警信息中的至少一个的情况下，指示所述灭火装置执行灭火操作。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二传感单元包括可燃气体传感器，储能单元温度传感器，储能单元电压传感器中的至少一个；所述可燃气体传感器，用于检测所述储能系统的可燃气体浓度，并将检测到的可燃气体浓度传输给所述储能控制器；所述储能单元温度传感器，用于检测所述储能单元的温度值，并将检测到的温度值传输给所述储能控制器；所述储能单元电压传感器，用于检测所述储能单元的电压值，并将检测到的电压值传输给所述储能控制器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述热失控条件包括以下至少之一：所述储能单元的温度值上升速率大于温度上升速率阈值；所述储能单元的温度值大于第二温度阈值；所述储能单元的电压值小于电压阈值；可燃气体浓度大于第一可燃气体浓度阈值。4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述储能系统还包括接口模块，所述接口模块与所述储能控制器和所述消防控制器电连接，所述接口模块用于接收所述储能控制器输出的所述第三告警信息，并将所述第三告警信息传输给所述消防控制器。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述消防控制器，用于在接收到所述第一告警信息和所述第二告警信息，且未接收到所述第三告警信息的情况下，向所述储能控制器发送第四告警信息，并指示所述灭火装置执行灭火操作；所述储能控制器，还用于响应于所述第四告警信息，停止所述储能单元的充能或供能。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述储能单元包括n个电池；所述第二传感单元包括m个可燃气体浓度传感器、p个储能单元电压传感器、q个储能单元温度传感器；m、p、q均为大于或等于n的正整数；其中，所述n个电池中的每个电池对应至少一个储能单元温度传感器，单一储能单元温度传感器用于检测对应的电池的表面温度；
所述n个电池中的每个电池对应至少一个储能单元电压传感器，单一储能单元电压传感器用于检测对应的电池的电压；所述n个电池中的每个电池对应至少一个可燃气体浓度传感器，单一可燃气体浓度传感器用于检测对应的电池附近的可燃气体浓度。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，热失控包括第一热失控与第二热失控，所述热失控条件用于指示发生所述第一热失控，所述第一热失控的热失控程度高于所述第二热失控的热失控程度。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二传感单元，还用于检测所述储能系统的第二热失控参数，并向所述储能控制器发送所述第二热失控参数；所述第二热失控参数包括以下至少之一：所述储能系统的第二可燃气体浓度、所述储能单元的第二温度值、所述储能单元的第二电压值；所述储能控制器，还用于在检测到所述第二热失控参数满足第二热失控条件的情况下，启动所述储能系统的排气系统，和/或，停止所述n个电池中发生所述第二热失控的电池的充能或供能；其中，所述第二热失控条件用于指示发生所述第二热失控。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二热失控条件包括以下至少之一：所述q个温度传感器中至少一个温度传感器检测到的电池的表面温度大于第三温度阈值，且所述m个可燃气体浓度传感器中的任一可燃气体浓度传感器检测到的可燃气体浓度大于第二可燃气体浓度阈值；所述m个可燃气体浓度传感器中的至少两个可燃气体浓度传感器检测到的可燃气体浓度大于第三可燃气体浓度阈值；其中，所述第二可燃气体浓度阈值小于或等于第三可燃气体浓度阈值。10.根据权利要求1至9任一项所述的系统，其特征在于，所述灭火装置，用于响应于所述消防控制器的指示，执行灭火操作。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述灭火装置包括填充有灭火介质的灭火钢瓶、声光告警装置与放气指示灯中的至少一个；所述灭火装置执行的灭火操作包括以下至少之一：使用所述灭火钢瓶喷发灭火介质；通过所述声光告警装置进行告警；所述放气指示灯发光指示。12.一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统包括第一传感单元、第二传感单元、储能控制器、消防控制器、灭火装置以及储能单元；所述第一传感单元包括温...

【专利技术属性】
技术研发人员：余士江，刘帅，
申请(专利权)人：华为数字技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：