一种储能电池云端系统安全管理方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种储能电池云端系统安全管理方法和系统，包括：搭建电池云端管理系统，包括储能电池

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池云端系统安全管理方法和系统


[0001]本专利技术涉及储能电池
，具体地，涉及一种储能电池云端系统安全管理方法和系统
。

技术介绍

[0002]储能是这场能源变革中必要手段和支撑技术，而电池是储能系统里最核心的零部件
。
因此，对于储能电池的安全管控就如这几年大力推广的新能源汽车一样，成为产业技术力最为重要的课题
。
[0003]目前的储能系统，对于电池的管理主要集中于电池包软件控制系统
BMS
和能量管理系统
EMS
，实现电池包高压和低压回路的控制
。
[0004]BMS
是连接储能电池和储能其他部件的重要纽带，实时采集
、
处理
、
存储电池模组运行过程中的数据，保障电池系统的安全可靠运行
。
由于电池的反应过程是化学反应，其性能和数据是持续变化且复杂的，一旦出现热失控，会造成巨大的财产和人员伤亡事故，因此对于储能电池数据的采集
、
分析以及进行提前预警成为保证储能电池安全最重要的课题
。
[0005]前几年，由于电池成本较高，商业模式不够清晰，储能系统项目主要为试点项目，这些推广的储能电池管理系统更多依赖于电池包
BMS
控制，其在
BMS
端采集的数据主要存于储能设备本地端，无法上传到云端系统进行远程监控和处理
。
但是由于
BMS
硬件处理能力有限，无法存储大量数据，因此无法去运行大量数据计算的预警模型，
[0006]最近，一些储能项目开始尝试将
BMS
端采集的数据开始上传到云端系统进行监控，但由于缺乏处理海量电池的管理经验和数据处理相结合能力，几乎没有真正有效的储能云端系统监控和预警模型
。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种储能电池云端系统安全管理方法和系统
。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供一种储能电池云端系统安全管理方法，包括：
[0009]搭建电池云端管理系统，包括：储能电池
BMS
协议模块
、
能量管理
EMS
模块
、
通讯模块和电池云端平台；所述储能电池
BMS
协议模块采集电池的数据信息并上传至储能本地端的所述能量管理
EMS
模块，再由所述通讯模块将所述数据信息上传到所述电池云端平台；
[0010]基于所述电池云端平台得到的所述数据信息，进行内短路预警；
[0011]基于所述电池云端平台得到的所述数据信息，进行外短路预警
。
[0012]优选地，所述基于电池云端平台得到的数据信息，进行内短路预警，包括：
[0013]电池停止充电，记
t0
为停止充电时刻；
[0014]电池完成去极化，记
t1
为完成去极化过程时刻；
[0015]进行第一阶段
t1
‑
t2
自放电观测与计算，判断是否发生内短路；
[0016]进行第二阶段
t2
‑
t3
自放电预测与计算，判断是否发生内短路；
[0017]其中，所述第一阶段
t1
‑
t2
自放电观测与计算中，记
t1
时
j
电芯电压为
v_(i,j)
，
j
电芯
t1
时的时间记为
t_(1,j)
；在
t1
时间之后，
ti
时间时，电池处于自放电观测的第一阶段观察时长
P1_time
内，记
j
电芯电压为
v_(i,j)
‑
，
j
电芯在
ti
时的时间记为
t_(i,j)
；计算第一阶段的电池自放电率
p1Sdr
：
p1Sdr
＝
(v_(i,j)
‑
v_(1,j))/(t_(i,j)
‑
t_(1,j))
；
[0018]如果
ti<t1+P1_time
且
p1Sdr>s1
，则表示电池内短路风险较高，触发电池预警进入所述第二阶段观测；其中
s1
为第一阶段观察时长阈值；
[0019]如果
ti>t1+P1_time
，则采用滑动窗口计算第一阶段观察时长
P1_time
内的电池自放电率
p1Sd
；如果
p1Sdr>s1
，则触发电池预警进入第二阶段观测；
[0020]如果第一阶段中没有发生
p1Sdr>s1
，则表示电池正常，继续正常运行；
[0021]其中，所述第二阶段自放电观测与计算中，计算第二阶段的电池自放电值
p2Sdr
：
p2Sdr
＝
(v_(i+P2_time,j)
‑
v_(i,j))/(t_(i+P2_time,j)
‑
t_(i,j))
，
P2_time
为第二阶段电池观察时长，
v_(i+P2_time,j)
为
j
电芯第二阶段内的电压，
t_(i+P2_time,j)
为
j
电芯第二阶段内的时间；
[0022]如果
p2Sdr>s2
，则表示电池存在内短路问题，触发报警
、
停止使用并且启动售后维修流程；其中
s2
为第二阶段观察时长阈值；
[0023]如果
p2Sdr<s2
，则表示电池内短路风险较小，电池正常，可以正常运行
。
[0024]优选地，所述采用滑动窗口计算第一阶段观察时长
P1_time
内的电池自放电率
p1Sd
，能够节约云端计算资源
。
[0025]优选地，
s1>s2>
单个电芯标准压差变化速率
。
[0026]优选地，所述基于所述电池云端平台得到的所述数据信息，进行外短路预警，包括：
[0027]通过运行中的多个标准储能电池包的电池绝缘数据，训练标准绝缘阻值曲线
res_avg_set
；
[0028]基于所述标准绝缘阻值曲线
res_avg_set
，通过远端统计分析，初步筛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种储能电池云端系统安全管理方法，其特征在于，包括：搭建电池云端管理系统，包括：储能电池
BMS
协议模块
、
能量管理
EMS
模块
、
通讯模块和电池云端平台；所述储能电池
BMS
协议模块采集电池的数据信息并上传至储能本地端的所述能量管理
EMS
模块，再由所述通讯模块将所述数据信息上传到所述电池云端平台；基于所述电池云端平台得到的所述数据信息，进行内短路预警；基于所述电池云端平台得到的所述数据信息，进行外短路预警
。2.
根据权利要求1所述的一种储能电池云端系统安全管理方法，其特征在于，所述基于电池云端平台得到的数据信息，进行内短路预警，包括：电池停止充电，记
t0
为停止充电时刻；电池完成去极化，记
t1
为完成去极化过程时刻；进行第一阶段
t1
‑
t2
自放电观测与计算，判断是否发生内短路；进行第二阶段
t2
‑
t3
自放电预测与计算，判断是否发生内短路；其中，所述第一阶段
t1
‑
t2
自放电观测与计算中，记
t1
时
j
电芯电压为
v_(i,j)
，
j
电芯
t1
时的时间记为
t_(1,j)
；在
t1
时间之后，
ti
时间时，电池处于自放电观测的第一阶段观察时长
P1_time
内，记
j
电芯电压为
v_(i,j)
‑
，
j
电芯在
ti
时的时间记为
t_(i,j)
；计算第一阶段的电池自放电率
p1Sdr
：
p1Sdr
＝
(v_(i,j)
‑
v_(1,j))/(t_(i,j)
‑
t_(1,j))
；如果
ti<t1+P1_time
且
p1Sdr>s1
，则表示电池内短路风险高，触发电池预警进入所述第二阶段观测；其中
s1
为第一阶段观察时长阈值；如果
ti>t1+P1_time
，则采用滑动窗口计算第一阶段观察时长
P1_time
内的电池自放电率
p1Sd
；如果
p1Sdr>s1
，则触发电池预警进入第二阶段观测；如果第一阶段中没有发生
p1Sdr>s1
，则表示电池正常，继续正常运行；其中，所述第二阶段自放电观测与计算中，计算第二阶段的电池自放电值
p2Sdr
：
p2Sdr
＝
(v_(i+P2_time,j)
‑
v_(i,j))/(t_(i+P2_time,j)
‑
t_(i,j))
，
P2_time
为第二阶段电池观察时长，
v_(i+P2_time,j)
为
j
电芯第二阶段内的电压，
t_(i+P2_time,j)
为
j
电芯第二阶段内的时间；如果
p2Sdr>s2
，则表示电池存在内短路问题，触发报警
、
停止使用并且启动售后维修流程；其中
s2
为第二阶段观察时长阈值；如果
p2Sdr<s2
，则表示电池内短路风险较小，电池正常，能正常运行
。3.
根据权利要求2所述的一种储能电池云端系统安全管理方法，其特征在于，所述采用滑动窗口计算第一阶段观察时长
P1_time
内的电池自放电率
p1Sd
，能够节约云端计算资源
。4.
根据权利要求3所述的一种储能电池云端系统安全管理方法，其特征在于，
s1>s2>
单个电芯标准压差变化速率
。5.
根据权利要求1所述的一种储能电池云端系统安全管理方法，其特征在于，所述基于所述电池云端平台得到的所述数据信息，进行外短路预警，包括：通过运行中的多个标准储能电池包的电池绝缘数据，训练标准绝缘阻值曲线
res_avg_set
；基于所述标准绝缘阻值曲线
res_avg_set
，通过远端统计分析，初步筛查绝缘阻值低的电池；完成所述初步筛查后，基于树回归方法进行绝缘劣化模式识别<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小潮，刘凤梁，
申请(专利权)人：上海橙川储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：