储能电池包主动安全管理系统、方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种储能电池包主动安全管理系统、方法、装置和电子设备，在储能电池包主动安全管理系统中，通过设置的边缘计算单元接收主动安全信息采集子系统发送的各单体电池的电池安全信息，并根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理，从而可以及时的发现储能电池包中的劣化电池或者有安全隐患的电池，进行安全预警管理，大大提高了储能电池的安全性和维护效率。性和维护效率。性和维护效率。

【技术实现步骤摘要】
储能电池包主动安全管理系统、方法、装置和电子设备


[0001]本申请涉及储能安全
，具体而言，涉及一种储能电池包主动安全管理系统、方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]储能电站的安全防控贯穿于电池制造、电站设计建设、电站运行维护和事故后消防等多个关键环节。目前对储能电站的安全防控主要集中在设计建设阶段和消防阶段。但在储能电站的主动安全方面还存在缺失。已投运的储能电站主要依靠电池管理系统(Battery Management System，BMS)来对电池进行状态评估，但由于BMS计算能力和存储空间有限，其对电池状态的评估还相对粗糙，且不具备储能热失控早期判断和故障预警的能力，而且BMS本身存在失效风险，不足以保障电站的安全运行。在运行维护方面，国内储能电站普遍采用被动的定期检修策略，而电池从出现故障征兆到发生热失控之间往往只有数十到数百小时的时间，采用定期检修的方式难以及时发现劣化电池。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本申请实施例的目的在于提供一种储能电池包主动安全管理系统、方法、装置和电子设备。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种储能电池主动安全管理系统，包括：具有多个单体电池的储能电池包、边缘计算单元、与所述储能电池包中的多个单体电池中各单体电池分别连接的主动安全信息采集子系统；
[0005]与各单体电池分别连接的主动安全信息采集子系统，还分别与边缘计算单元连接；
[0006]所述主动安全信息采集子系统，用于采集所连接的单体电池的电池安全信息，并将采集到的单体电池的电池安全信息发送给所述边缘计算单元；
[0007]所述边缘计算单元，用于接收所述主动安全信息采集子系统发送的各单体电池的电池安全信息，并根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理。
[0008]第二方面，本申请实施例还提供了一种储能电池包主动安全管理方法，用于执行上述第一方面所述的储能电池包主动安全管理系统中边缘计算单元所实现的功能，所述方法包括：
[0009]接收所述主动安全信息采集子系统发送的各单体电池的电池安全信息；
[0010]根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理。
[0011]第三方面，本申请实施例还提供了一种储能电池包主动安全管理装置，包括：
[0012]接收模块，用于接收主动安全信息采集子系统发送的储能电池包内各单体电池的电池安全信息；
[0013]分析模块，用于根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理。
[0014]第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第二方面所述的方法的步骤。
[0015]第五方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括有存储器，处理器以及一个或者一个以上的程序，其中所述一个或者一个以上程序存储于所述存储器中，且经配置以由所述处理器执行上述第二方面所述的方法的步骤。
[0016]本申请实施例上述第一方面至第五方面提供的方案中，通过设置的边缘计算单元接收主动安全信息采集子系统发送的各单体电池的电池安全信息，并根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理，与相关技术中采用被动的定期检修策略对电池进行维护的方式相比，可以利用边缘计算单元对储能电池包中的单体电池的电池状态进行实时评估，从而可以及时的发现储能电池包中的劣化电池或者有安全隐患的电池，进行安全预警管理，大大提高了储能电池的安全性和维护效率。
[0017]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1示出了本申请实施例1所提供的一种储能电池包主动安全管理系统的结构示意图；
[0020]图2示出了本申请实施例2所提供的一种储能电池包主动安全管理方法的流程图；
[0021]图3示出了本申请实施例3所提供的一种储能电池包主动安全管理装置的结构示意图；
[0022]图4示出了本申请实施例4所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0023]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0024]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0026]储能电站的安全防控贯穿于电池制造、电站设计建设、电站运行维护和事故后消防等多个关键环节。目前对储能电站的安全防控主要集中在设计建设阶段和消防阶段。但在储能电站的主动安全方面还存在缺失。已投运的储能电站主要依靠BMS来对电池进行状态评估，但由于BMS计算能力和存储空间有限，其对电池状态的评估还相对粗糙，且不具备储能热失控早期判断和故障预警的能力，而且BMS本身存在失效风险，不足以保障电站的安全运行。在运行维护方面，国内储能电站普遍采用被动的定期检修策略，而电池从出现故障征兆到发生热失控之间往往只有数十到数百小时的时间，采用定期检修本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池主动安全管理系统，其特征在于，包括：具有多个单体电池的储能电池包、边缘计算单元、与所述储能电池包中的多个单体电池中各单体电池分别连接的主动安全信息采集子系统；与各单体电池分别连接的主动安全信息采集子系统，还分别与边缘计算单元连接；所述主动安全信息采集子系统，用于采集所连接的单体电池的电池安全信息，并将采集到的单体电池的电池安全信息发送给所述边缘计算单元；所述边缘计算单元，用于接收所述主动安全信息采集子系统发送的各单体电池的电池安全信息，并根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理。2.根据权利要求1所述的储能电池主动安全管理系统，其特征在于，还包括：通风风机、火灾报警设备、灭火设备、多个感温探测器和多个感烟探测器；通风风机、火灾报警设备和灭火设备分别与所述边缘计算单元连接；所述感温探测器和所述感烟探测器分别设置在所述主动安全信息采集子系统内；所述通风风机，设置在所述储能电池包内；所述通风风机，在所述边缘计算单元的控制下，对所述储能电池包进行通风操作；所述分析结果，包括：热失控状态；所述电池安全信息，包括：可燃气体浓度；所述边缘计算单元，用于根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理，包括：当根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，确定各单体电池中，有单体电池处于热失控状态且可燃气体浓度大于等于第一气体浓度阈值时，开启所述通风风机并控制储能电池包停止充放电操作，从而对各单体电池进行主动安全管理；当根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，确定各单体电池中，有单体电池处于热失控状态、第一预设数量的可燃气体浓度大于等于第二气体浓度阈值、且储能电池包停止充放电操作时，确定储能电池包内起火，控制火灾报警设备和灭火设备启动，从而对各单体电池进行主动安全管理；其中，第二气体浓度阈值大于第一气体浓度阈值；当根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，确定各单体电池中，有单体电池的可燃气体浓度大于所述第一气体浓度阈值、第二预设数量的感温探测器动作且储能电池包停止充放电操作时，或者当确定储能电池包内，有第二预设数量的感温探测器与第二预设数量的感烟探测器同时动作且储能电池包停止充放电操作时，确定储能电池包内起火，控制火灾报警设备和灭火设备启动，从而对各单体电池进行主动安全管理。3.根据权利要求1所述的储能电池主动安全管理系统，其特征在于，还包括：设置在所述储能电池包内的图像采集单元；所述图像采集单元与所述边缘计算单元连接；所述边缘计算单元，用于根据接收到的各单体电池的电池安全信息，对各单体电池的
电池状态进行分析，得到各单体电池的电池状态的分析结果，根据各单体电池的电池状态的分析结果对各单体电池进行主动安全管理，还包括：当控制储能电池包停止充放电操作的时间长度达到时长阈值时，获取所述储能电池包的充放电状态；当所述储能电池包的充放电状态指示所述储能电池包仍处于充放电状态时，控制所述图像采集单元采集所述储能电池包内的储能电池包内部图像；将储能电池包内部图像展示给工作人员进行火灾判断，并在得到工作人员反馈的火灾发生信息时，控制所述灭火设备启动，从而对各单体电池进行主动安全管理。4.根据权利要求3所述的储能电池主动安全管理系统，其特征在于，所述电池安全信息，还包括：单体电池电压、单体电池的温升速度值、单体电池的温升速度值的持续时间和单体电池的温度；所述边缘计算单元，用于根据接收到的各单体电池的电池安全信息对各单体电池的电池状态进行分析，确定各单体电池中，有单体电池处于热失控状态，包括：获取单体电池的初始电压和...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱运征，严晓，韩子玉，
申请(专利权)人：上海伏达储能数字化研究院，
类型：发明
国别省市：