基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统技术方案

本发明专利技术公开了基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统，涉及站级储能智能监测技术领域，现提出如下方案，包括PACK级监测单元、簇级监测单元、舱级监测单元和站级监测单元；本发明专利技术通过分级预警监测的方式同时对电池PACK、电池簇、储能方舱和储能电站进行实时多元感知，实时监测数据经数据处理单元处理后，通过热失控级别判断单元、走势预判单元及动画模拟单元进行热失控阶段判断，同时将预警等级信息发送至显控主机，并根据分级预警信息，控制舱内外告警单元启动声光报警装置，同时根据数据处理单元提供的定位信息实时跟踪预警发生的精确位置，消防主机以及抑制单元进行抑制灭火，最大限度地保护储能电站免受热失控的损害。害。害。

【技术实现步骤摘要】
基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统


[0001]本专利技术涉及站级储能智能监测
，尤其涉及基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统。

技术介绍

[0002]站级储能即通过电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备系统，主要功能是调节峰谷用电问题，站级储能以集装箱为单位，内部安装多组电池，在电池储能的过程中电池容易出现爆炸失火的情况，原因主要包括对电池的过充过放、电池的隔膜损坏、电池短路和温度过高等因素均容易导致电池出现失控爆炸的情况发生。
[0003]站级储能是将多个电池是安装在电池舱内的，电池因为过充过放等原因，容易引发火灾，严重会引起爆炸，因为电池爆炸非常的危险，因为电池装在一个箱体内，工作人员无法准确了解箱体内部电池热失控的实时状态、失控程度和失控电池的具体方位，所以不能根据内部状况做出消防判断和消防措施，所以在消防的时候很容易因为误判导致消防人员危险系数增加，也会因为拯救不及时导致其他电池出现连锁爆炸的情况发生，扩大损失的情况发生，为此我们提出了基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统，以解决现有技术中的上述不足之处。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统，包括储能电站，所述储能电站包括多个储能方舱，所述储能方舱包括舱级监测单元、簇级监测单元、多个电池簇、数据处理单元、舱级显控主机、舱内告警单元、消防主机和抑制单元，所述电池簇包括PACK级监测单元和多个电池PACK；PACK级监测单元，所述PACK级监测单元监测电池PACK内的热失控特征参数，并根据分级预警策略进行分级预警，同时获取热失控电池PACK的定位信息，所述PACK级监测单元将所监测的数据和报警信息输送至数据处理单元内；簇级监测单元，所述簇级监测单元监测电池簇内的热失控特征参数，并根据分级预警策略进行分级预警，同时获取热失控电池簇的定位信息，所述簇级监测单元将所监测的数据和报警信息输送至数据处理单元内；舱级监测单元，所述舱级监测单元监测储能方舱内的热失控特征参数，并将监测的数据和报警信息输送至数据处理单元内；数据处理单元，所述数据单元对输送来的数据进行处理并输送至舱级显控主机进行显示，同时舱级显控主机根据数据控制舱内告警单元发出警报，所述数据处理单元包括数据处理模块和数据中继模块，所述数据处理模块和数据中继模块同时进行协作。
[0006]进一步地，所述储能方舱还包括热失控级别判断单元、处理建议单元、走势预判单
元和动画模拟单元；热失控级别判断单元，所述热失控级别判断单元接收数据处理单元传输来的监测数据，并根据报警策略确定热失控级别，热失控级别判断单元包括一级预警判断模块、二级预警判断模块和三级预警判断模块，所述一级预警判断模块、二级预警判断模块和三级预警判断模块接收数据处理单元发送来的数据，并根据热失控分级预警策略对发送来的数据进行级别判断，热失控分级预警策略如下：热失控一级预警判断策略，以下条件满足其一：1.复合传感器监测模块发出一级预警信号；2.可燃气体探测器低值报警；热失控二级预警判断策略，以下条件满足其一：1.复合传感器监测模块发出二级预警信号；2.电池形变监测模块报警；3.感烟火灾探测器、感温火灾探测器中任一报警；热失控三级预警判断策略，以下条件满足其一：1.复合传感器监测模块发出三级预警信号；2.感烟火灾探测器、感温火灾探测器两个及以上报警；3.可燃气体探测器高值报警，红外热成像探测器与火焰探测器报警；走势预判单元，所述走势预判单元接收热失控级别判断单元传输来的数据，并根据数据对之后的热失控走势进行预判，走势预判单元根据传输来的实时数据对预判进行实时改变，实时更新热失控预判数据；处理建议单元，所述处理建议单元接收热失控级别判断单元传输来的数据，并综合数据给出当前情况的最佳处理建议，并将最佳处理建议数据传输至舱级显控主机上显示，同时舱级显控主机根据数据控制舱内告警单元发出警报，处理建议单元根据数据给出最佳处理建议，最佳处理建议根据实时数据进行不断更新，保障提供给工作人员的建议是最佳；动画模拟单元，所述动画模拟单元接收走势预判单元发送来的走势数据，并根据走势数据模拟出走势动画，并将模拟动画数据传输至舱级显控主机上显示，同时舱级显控主机根据数据控制舱内告警单元发出警报，动画模拟单元模拟出的动画更加方便工作人员观看，便于及时做出判断；消防主机，所述消防主机接收舱级显控主机和数据处理单元输送来的启动信号和监测数据，并根据监测数据和定位信息启动对应的抑制单元进行舱内灭火。
[0007]进一步地，所述PACK级监测单元包括BMS温度电压监测模块、PACK级复合传感器监测模块和电池形变监测模块；所述簇级监测单元包括PACK级监测单元和簇级复合传感器监测模块，PACK级复合传感器监测模块和簇级复合传感器监测模块用于实时监测感知电池热失控产生的各种特征参数，热失控特征参数主要包括温度、CO、H2、VOC、烟雾，其中气体的算法公式如下：，
式中V
gas
为相应气体的数量，V
void
容器内的空体积，C
N2Vent
和C
gasVent
为热失控后相应气体的浓度；在监测时对气体质量进行监测，算法公式如下：，式中，m
gas
为气体质量，M
gas
为相应气体的摩尔质量，V
m0
为理想气体摩尔体积，V
gas
为相应气体的数量；PACK级复合传感器监测模块和簇级PACK级复合传感器监测模块分级预警策略如下：复合传感器监测模块一级预警判断策略，以下条件满足其一：1.当H2、VOC浓度达到低值预警设定值；2.温度达到低值预警设定值；复合传感器监测模块二级预警判断策略，以下条件满足其一：1.当H2、CO、烟雾浓度达到高值预警设定值；2.温度达到高值预警设定值；复合传感器监测模块三级预警判断策略，以下条件满足其一：1.当H2、CO、烟雾浓度达到火灾报警设定值；2.温度达到火灾报警设定值；所述舱级监测单元包括簇级监测单元和感烟火灾探测器、感温火灾探测器、可燃气体探测器、红外热成像探测器、舱级视频监控模块和舱级火焰探测器；所述站级监测单元包括舱级监测单元、站级火焰探测器和站级视频监控模块。
[0008]进一步地，所述储能电站还包括多信息融合模块、站级监测单元、站级显控主机、舱外告警单元、消防物联网平台、BMS电池管理系统和PCS储能变流器；站级监测单元，所述站级监测单元对站内的热失控特征参数进行监测，并将所监测的数据和报警信息输送至多信息融合模块内；BMS电池管理系统，所述BMS电池管理系统通过数据获取电池PACK温度和电压参数信息并将数据输送至多信息融合模块内；PCS储能变流器，所述 PCS储能变流器与BMS电池管理系统通讯并获取电池PACK状态信息，然后传输至多信息融合模块内进行融合，PCS储能变流器实现对电池PACK的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统，其特征在于，包括储能电站，所述储能电站包括多个储能方舱，所述储能方舱包括舱级监测单元、簇级监测单元、多个电池簇、数据处理单元、舱级显控主机、舱内告警单元、消防主机和抑制单元，所述电池簇包括PACK级监测单元和多个电池PACK；PACK级监测单元，所述PACK级监测单元监测电池PACK内的热失控特征参数，并根据分级预警策略进行分级预警，同时获取热失控电池PACK的定位信息，所述PACK级监测单元将所监测的数据和报警信息输送至数据处理单元内；簇级监测单元，所述簇级监测单元监测电池簇内的热失控特征参数，并根据分级预警策略进行分级预警，同时获取热失控电池簇的定位信息，所述簇级监测单元将所监测的数据和报警信息输送至数据处理单元内；舱级监测单元，所述舱级监测单元监测储能方舱内的热失控特征参数，并将监测的数据和报警信息输送至数据处理单元内；数据处理单元，所述数据单元对输送来的数据进行处理并输送至舱级显控主机进行显示，同时舱级显控主机根据数据控制舱内告警单元发出警报，所述数据处理单元包括数据处理模块和数据中继模块，所述数据处理模块和数据中继模块同时进行协作。2.根据权利要求1所述的基于站级储能的多元感知分级预警智能监测系统，其特征在于，所述储能方舱还包括热失控级别判断单元、处理建议单元、走势预判单元和动画模拟单元；热失控级别判断单元，所述热失控级别判断单元接收数据处理单元传输来的监测数据，并根据报警策略确定热失控级别；走势预判单元，所述走势预判单元接收热失控级别判断单元传输来的数据，并根据数据对之后的热失控走势进行预判；处理建议单元，所述处理建议单元接收热失控级别判断单元传输来的数据，并综合数据给出当前情况的最佳处理建议，并将最佳处理建议数据传输至舱级显控主机上显示，同时舱级显控主机根据数据控制舱内告警单元发出警报；动画模拟单元，所述动画模拟单元接收走势预判单元发送来的走势数据，并根据走势数据模拟出走势动画，并将模拟动画数据传输至舱级显控主机上显示，同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：林启明，朱兴国，张小飞，胡庆节，朱贤伟，
申请(专利权)人：安徽中科中涣智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：