电化学储能电站储能电池温度监测异常的判别方法技术

本发明专利技术涉及一种电化学储能电站储能电池温度监测异常的判别方法，通过结合特征量分析，可以有效识别温度测点异常并且及时给出异常原因，依托本发明专利技术提出方法开发算法模型，可应用于电池管理系统的优化与开发，实现基于温度监测的早期预警。该方法逻辑清晰，判断准确，能够较快地识别出电池系统温度测点异常及原因分析，具有良好的社会和经济效益。具有良好的社会和经济效益。具有良好的社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
电化学储能电站储能电池温度监测异常的判别方法


[0001]本专利技术涉及电化学储能电站储能电池温度监测
，具体而言，是针对储能电池温度监测异常的判别方法。

技术介绍

[0002]近几年，以磷酸铁锂电池为主的电化学储能电站应用越来越广泛。截至2022年12月，国内已规划或在建的新型储能项目中，磷酸铁锂电池储能占比超过90％，磷酸铁锂电池储能属于主流发展方向。
[0003]目前储能电池依靠电池管理系统(BMS)采集实时电压、电流、温度，设定安全阈值，采用阈值比较法实现电池状态评估。这种方式是目前储能电站的标准配置，评估比较粗糙，电池安全阈值无法自适应调整。温度作为储能电池监测的一个重要状态量，其异常变化一定程度上可以表征电池系统的潜在隐患。而现有的BMS系统仅给定温度的上下限报警值，缺少对数据本身的深度分析，无法对引起温度异常的原因进行及时有效辨识，会导致缺陷发现的滞后性，进而影响储能电站的检修运维。因此，其改进和创新势在必行。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术之不足，本专利技术之目的就是提供一种电化学储能电站储能电池温度监测异常的判别方法，可有效解决判别温度测点异常对应的原因的问题，实现基于温度监测的早期预警。
[0005]本专利技术解决的技术方案是：
[0006]一种电化学储能电站储能电池温度监测异常的判别方法，包括以下步骤：
[0007]第一步，基于温度测点的数据标签化
[0008]电池模组由若干个电池单体通过串、并联组成，温度测点布置在单体电池电极串、并联连接片部位，根据电池模组内温度测点数量及空间布局，建立温度测点编号与单体电池编号的空间映射关系；
[0009]第二步，电池温度测点数据采集记录
[0010]通过电池管理系统采集电池温度数值及对应的温度测点编号；
[0011]第三步，电池运行状态识别
[0012]通过电池管理系统识别电池充放电的状态，包括静置状态和运行状态两种；
[0013]第四步，温度测点数据实时监测与识别
[0014]以电池模组为单元进行监测与识别，若有该电池模组有n个温度测点，这些测点数据组成集合[t1，t2，
…
tn]，根据统计学方法计算其极差、平均值、标准差，分别表示为t
α
、t
avg
、δ；该电池模组有m个单体电池，对电池单体进行编号并且组成集合[#1，#2，
…
#m]；
[0015]第五步，电池异常判断
[0016](1)首先通过极差值判断，设置极差预警值为5℃，当极差＜5℃时，认为该单元内温度监测功能正常；
[0017]当极差≥5℃，则通过平均值和标准差构成判据区间[t
avg
‑
3δ,t
avg
+3δ]，任一温度值超过该区间，判定该温度监测点为异常点，进入下一判断环节；
[0018](2)通过电池管理系统对电池运行状态进行识别，区分静置状态和运行状态；
[0019]记录电池系统不同状态下温度数据的趋势，结合特征量对引起温度点监测异常的原因进行判别，同时结合第一步中温度测点与电池单体位置的映射关系，进一步准确判断电池系统存在的问题及故障部位，具体判据包括以下四类：
[0020]A、无论是在静置状态或运行状态，某一温度测点始终保持某个数值固定，判断该温度测点已损坏；
[0021]B、在静置状态下，某一温度测点出现随机跳变，其特征表现为在一定时间内温度数据忽高忽低，出现随机性波动，判断该温度测点或测温回路存在接触不良；
[0022]C、在静置状态下，某一温度测点异常造成该模组温度极差≥5℃，极差值记为t
α
，当进入运行状态后，极差值的变化量记为Δt，该值变化不超过2℃，无论电池系统处于何种状态，该异常温度测点变化趋势与正常温度测点一致，判断该温度测点显示异常与测温回路电阻值有关，属于测温回路电阻值异常故障；
[0023]D、在静置状态下，温度测点极差＜5℃，当进入运行状态后，极差值的变化量Δt随电池系统充放电时间的延长而持续增加，判断该温度测点异常与电池运行状态有关，属于电池本体故障。
[0024]本专利技术方法提出一种基于统计分析模型的温度点异常识别方法，结合特征量分析，可以有效识别温度测点异常并且及时给出异常原因，依托本专利技术提出方法开发算法模型，可应用于电池管理系统的优化与开发，实现基于温度监测的早期预警。该方法逻辑清晰，判断准确，能够较快地识别出电池系统温度测点异常及原因分析，具有良好的社会和经济效益。
附图说明
[0025]图1为本专利技术应用例编号1
‑
1电池舱第7簇温度测点编号14电池的特征量曲线。
[0026]图2为本专利技术应用例编号3
‑
1电池舱第7簇温度测点编号36电池的特征量曲线。
[0027]图3位本专利技术应用例电池单体编号39或40号及邻近单体电池电压的曲线。
具体实施方式
[0028]以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。
[0029]本专利技术一种电化学储能电站储能电池温度监测异常的判别方法，包括以下步骤：
[0030]第一步，基于温度测点的数据标签化
[0031]目前储能电池系统以电池模组为单元进行温度传感器布置，一般采用贴片式NTC型热敏电阻温度传感器，电池模组由若干个电池单体通过串、并联组成，温度测点布置在单体电池电极串、并联连接片部位，根据电池模组内温度测点数量及空间布局，建立温度测点编号与单体电池编号的空间映射关系，此类数据标签格式可采用[温度测点编号，电池单体编号]；
[0032]第二步，电池温度测点数据采集记录
[0033]通过电池管理系统(BMS系统)采集电池温度数值及对应的温度测点编号，BMS系统
产品可选用市场上已有产品，采集周期为1s
‑
30s之间；
[0034]第三步，电池运行状态识别
[0035]通过电池管理系统识别电池充放电的状态，包括静置状态和运行状态(包括充电、放电)两种；
[0036]第四步，温度测点数据实时监测与识别
[0037]以电池模组为单元进行监测与识别，若有该电池模组有n个温度测点，这些测点数据组成集合[t1，t2，
…
tn]，根据统计学方法计算其极差、平均值、标准差，分别表示为t
α
、t
avg
、δ；该电池模组有m个单体电池，对电池单体进行编号并且组成集合[#1，#2，
…
#m]；
[0038]第五步，电池异常判断
[0039](1)首先通过极差值判断，设置极差预警值为5℃，当极差＜5℃时，认为该单元内温度监测功能正常；
[0040]当极差≥5℃，则通过平均值和标准差构成判据区间[t
avg
‑
3δ,t
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学储能电站储能电池温度监测异常的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，基于温度测点的数据标签化电池模组由若干个电池单体通过串、并联组成，温度测点布置在单体电池电极串、并联连接片部位，根据电池模组内温度测点数量及空间布局，建立温度测点编号与单体电池编号的空间映射关系；第二步，电池温度测点数据采集记录通过电池管理系统采集电池温度数值及对应的温度测点编号；第三步，电池运行状态识别通过电池管理系统识别电池充放电的状态，包括静置状态和运行状态两种；第四步，温度测点数据实时监测与识别以电池模组为单元进行监测与识别，若有该电池模组有n个温度测点，这些测点数据组成集合[t1，t2，
…
tn]，根据统计学方法计算其极差、平均值、标准差，分别表示为t
α
、t
avg
、δ；该电池模组有m个单体电池，对电池单体进行编号并且组成集合[#1，#2，
…
#m]；第五步，电池异常判断(1)首先通过极差值判断，设置极差预警值为5℃，当极差＜5℃时，认为该单元内温度监测功能正常；当极差≥5℃，则通过平均值和标准差构成判据区间[t
avg
‑
3δ,t

【专利技术属性】
技术研发人员：马云飞，栗占伟，谭超，朱平，李进，袁煌，李如意，戴迎根，曾超，蔡世峰，成志宇，沈晓炜，樊东方，方浩，袁卓，
申请(专利权)人：大唐龙感湖清洁能源有限公司大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司，
类型：发明
国别省市：