一种储能系统热失控预警和控制的系统及其方法技术方案

本发明专利技术提出一种储能系统热失控预警和控制的系统，包括监测模块、分析模块和控制模块，控制模块分别与液氮系统、机械排风系统、报警系统和电池管理系统控制连接。步骤如下：S1：监测模块进行数据采集，将实时数据传输给分析模块；S2：分析模块进行分析清洗，提取并记录其中的有效数据；S3：分析模块进行智能分析，判定各有效数据是否达到阈值；若否，转S1；若是，转S4；S4：根据分析模块的判断结果，控制模块进行一级降温处理和/或二级降温处理。在本申请中,该系统的及时性高，自动启动相应的控制程序，及时控制热失控情况，减少人工操作，避免伤亡。能量化灭火手段，通过试验基础和模型分析，优化灭火方案，合理降低灭火剂使用量，节约成本。节约成本。节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统热失控预警和控制的系统及其方法


[0001]本专利技术涉及储能系统安全运行领域，尤其涉及一种储能系统热失控预警和控制的系统及其方法。

技术介绍

[0002]行业内目前应用传统的火情报警对锂离子储能电站进行火情安全防护，目前应用较多的储能电池火灾预警方法多为烟感、温感信号探测、红外热成像探测、可燃气体探测等，但上述方法均需电池热失控达到较严重程度，出现显著过温、浓烟或可燃气体后方能发出告警信息，这种方式发现电池热失控不够及时，往往是在电池热失控扩散之后才能够发现火情，错过了早期控制火情的时机，对电池火灾及时发现还需一定提升空间。
[0003]当前电池储能系统的消防防护技术还十分落后，缺乏针对性的锂电池专用灭火剂。目前储能电站消防自动灭火系统应用较多的还是以干粉灭火系统、气体(卤代烷1301、CO2、IG541、七氟丙烷)灭火系统、水喷淋系统等为主要灭火手段；但是经过实践检验，这些灭火系统还存在一些弊端，如干粉因为有大量残留物容易对设备进行损坏以及扑救时间较长；气体灭火剂不能有效降低电池温度，有复燃现象；水系统可能导致储能系统短路等。
[0004]现在的储能电站系统一般都是集装箱式的无人值守电站，往往在发现火情后无人进行灭火操作，或者需要人为启动灭火装置，进行被动灭火，不仅错过了早期控制火情的时机，也容易造成人员伤亡和财产损失。
[0005]目前使用的锂电池灭火剂，并不能根据火源位置和火灾范围实现更为精准、迅速的灭火处理，灭火剂用量也不能根据电池模块封闭空间的体积，以及灭火设计浓度进行计算，且灭火针对的是整个集装箱和电池模块，属于全淹没式灭火，需要的灭火剂用量大，造成不必要的浪费。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了提供一种储能系统热失控预警和控制的系统及其方法，全自动化监控并控制灭火，快速且精准的对热失控情况进行有效的灭火降温操作，降低成本及损失。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提出一种储能系统热失控预警和控制的系统，包括监测模块、分析模块和控制模块，所述监测模块分别与电池管理系统、可燃气体探测器、感烟探测器和感温探测器信号连接，所述分析模块分别与所述监测模块和控制模块信号连接，所述控制模块分别与液氮系统、机械排风系统、报警系统和电池管理系统控制连接。
[0008]进一步地，所述电池管理系统对电池状态进行监测，所述控制模块分别与所述电池管理系统的电池切断开关和电池充放电停止开关控制连接。
[0009]进一步地，所述液氮系统包括贮存系统、驱动系统和液氮发生系统，所述报警系统包括声光警报装置、报警标志灯和报警指示灯。
[0010]进一步地，还包括人工操作的紧急启停模块，所述紧急启停模块与所述控制模块
控制连接。
[0011]本专利技术还提出一种储能系统热失控预警和控制的方法，包括如下步骤：
[0012]S1：监测模块通过电池管理系统、可燃气体探测器、感烟探测器和感温探测器进行数据采集，将获取的实时数据通过物联网技术自动传输给分析模块；
[0013]S2：所述分析模块对获取的实时数据进行分析清洗，提取并记录其中的有效数据；
[0014]S3：所述分析模块对所述有效数据进行智能分析，判定各所述有效数据是否达到一级报警阈值、二级报警阈值或报警值；若否，转S1继续监测；若是，转S4启动控制模块；
[0015]S4：根据所述分析模块得出的判断结果，所述控制模块相应的进行一级降温处理和/或二级降温处理，达到预设降温处理时长后，所述控制模块停止工作。
[0016]进一步地，在S1中，所述监测模块通过电池管理系统获得电池状态的数据，通过可燃气体探测器获得可燃气体的数据，通过感烟探测器和感温探测器获得烟气温度的数据；
[0017]在S3中，所述分析模块判断电池状态的数据是否达到一级报警阈值，若否，转S1继续监测；若是，转S4启动所述控制模块进行一级降温处理；
[0018]同时，所述分析模块判断可燃气体的数据是否达到一级报警阈值，若否，转S1继续监测；若是，转S4启动所述控制模块进行一级降温处理；
[0019]同时，所述分析模块判断烟气温度的数据是否达到报警值；若否，转S1继续监测；若是，转S4启动所述控制模块进行二级降温处理。
[0020]进一步地，在S3中，在所述控制模块进行一级降温处理时，所述分析模块再次分析由所述监测模块实时采集的电池状态的数据和可燃气体的数据；
[0021]同时，所述分析模块再次判断电池状态的数据是否达到二级报警阈值，若否，所述控制模块完成一级降温处理后，转S1继续监测；若是，转S4，所述控制模块停止一级降温处理，并进行二级降温处理；
[0022]同时，所述分析模块再次判断可燃气体的数据是否达到二级报警阈值，若否，所述控制模块完成一级降温处理后，转S1继续监测；若是，转S4，所述控制模块停止一级降温处理，并进行二级降温处理。
[0023]进一步地，在S4中，所述控制模块进行一级降温处理时，报警模块启动进行报警，且电池管理系统控制电池停止运作和/或机械排风系统启动进行排风降温；所述控制模块进行二级降温处理时，液氮系统启动进行喷淋灭火降温。
[0024]进一步地，所述液氮系统启动前设有计时确认步骤，人工确认或计时结束后所述液氮系统确定启动。
[0025]进一步地，还包括人工操作的紧急启停模块，所述紧急启停模块直接控制所述控制模块进行二级降温处理。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：该系统的及时性高，能自动启动相应的控制程序，及时控制热失控情况，减少人工操作，起到快捷、方便的作用，避免人员伤亡。同时，该系统能够量化灭火手段，通过试验基础和模型分析，设置喷射灭火的角度、时间、速度等，优化灭火方案，合理降低灭火剂实际使用量，节约成本。
附图说明
[0027]图1为本专利技术中储能系统热失控预警和控制的系统的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术中储能系统热失控预警和控制的系统的工作原理示意图；
[0029]图3为本专利技术中储能系统热失控预警和控制的方法的工作流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合示意图对本专利技术的储能系统热失控预警和控制的系统及其方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。
[0031]在本专利技术中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统热失控预警和控制的系统，其特征在于，包括监测模块、分析模块和控制模块，所述监测模块分别与电池管理系统、可燃气体探测器、感烟探测器和感温探测器信号连接，所述分析模块分别与所述监测模块和控制模块信号连接，所述控制模块分别与液氮系统、机械排风系统、报警系统和电池管理系统控制连接。2.根据权利要求1所述的储能系统热失控预警和控制的系统，其特征在于，所述电池管理系统对电池状态进行监测，所述控制模块分别与所述电池管理系统的电池切断开关和电池充放电停止开关控制连接。3.根据权利要求1所述的储能系统热失控预警和控制的系统，其特征在于，所述液氮系统包括贮存系统、驱动系统和液氮发生系统，所述报警系统包括声光警报装置、报警标志灯和报警指示灯。4.根据权利要求1所述的储能系统热失控预警和控制的系统，其特征在于，还包括人工操作的紧急启停模块，所述紧急启停模块与所述控制模块控制连接。5.一种储能系统热失控预警和控制的方法，使用根据权利要求1至4中任意一项所述的储能系统热失控预警和控制的系统，其特征在于，包括如下步骤：S1：监测模块通过电池管理系统、可燃气体探测器、感烟探测器和感温探测器进行数据采集，将获取的实时数据通过物联网技术自动传输给分析模块；S2：所述分析模块对获取的实时数据进行分析清洗，提取并记录其中的有效数据；S3：所述分析模块对所述有效数据进行智能分析，判定各所述有效数据是否达到一级报警阈值、二级报警阈值或报警值；若否，转S1继续监测；若是，转S4启动控制模块；S4：根据所述分析模块得出的判断结果，所述控制模块相应的进行一级降温处理和/或二级降温处理，达到预设降温处理时长后，所述控制模块停止工作。6.根据权利要求1所述的储能系统热失控预警和控制的方法，其特征在于，在S1中，所述监测模块通过电池管理系统获得电池状态的数据，通过可燃气体探测器获得可...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭叶，方正昊，谢知杰，
申请(专利权)人：上海华慧检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：