[發(fā)明專(zhuān)利]具有智能火災(zāi)預(yù)警功能的儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)及預(yù)警方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910537510.5
• 申請(qǐng)日: 2019-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110265736B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志宏;楊冬梅;余良輝;王智;季永超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/42
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/42
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李淑靜

本發(fā)明提出了一種具有智能火災(zāi)預(yù)警功能的儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)及預(yù)警方法，適用于集裝箱式儲(chǔ)能電站電池的管理，所述系統(tǒng)包括動(dòng)力電池組、智能火災(zāi)預(yù)警模塊、電池管理模塊，所述電池管理模塊分別與動(dòng)力電池組和智能火災(zāi)預(yù)警模塊相連，所述智能火災(zāi)預(yù)警模塊定點(diǎn)布置于預(yù)制艙內(nèi)并進(jìn)行移動(dòng)式傳感探測(cè)，所探測(cè)的傳感器信息發(fā)送至電池管理模塊；所述電池管理模塊采集電池的電壓和溫度，并結(jié)合智能火災(zāi)預(yù)警模塊傳來(lái)的傳感器信息進(jìn)行分析和判斷，當(dāng)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的預(yù)警條件時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警或滅火裝置。本發(fā)明電池管理系統(tǒng)采用三層級(jí)控制架構(gòu)，可在發(fā)生火情第一時(shí)間進(jìn)行滅火最小單元干預(yù)控制，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的全方位安全監(jiān)控與管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儲(chǔ)能電源系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于鋰電池的具有智能火災(zāi)預(yù)警功能的電池管理系統(tǒng)及預(yù)警方法。

背景技術(shù)

光伏、風(fēng)電等新能源的不斷發(fā)展和應(yīng)用使得其滲透率越來(lái)越高，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的特性也不斷變化。為適應(yīng)這一變化，應(yīng)對(duì)新能源波動(dòng)大、供電不穩(wěn)定的問(wèn)題，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，大容量的儲(chǔ)能技術(shù)顯得日益重要。在這樣的背景下，對(duì)儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)(Battery management system，BMS)進(jìn)行研究，探索在大容量?jī)?chǔ)能應(yīng)用中，如何讓儲(chǔ)能電站電池組能夠安全、高效運(yùn)行，并盡可能延長(zhǎng)電池的使用壽命，具有重要意義。目前儲(chǔ)能電站BMS主要采用電動(dòng)汽車(chē)電池管理的方案，缺乏對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能電站電池的需求細(xì)化分析，儲(chǔ)能電站電池通常由集裝箱放在在戶(hù)外，具有容量大，發(fā)生熱失控后風(fēng)險(xiǎn)高，難控制等特點(diǎn)，目前儲(chǔ)能電站電池集裝箱配置的滅火系統(tǒng)多數(shù)還是建筑消防方案，無(wú)法做到分級(jí)預(yù)警等功能，只能在火災(zāi)發(fā)生時(shí)噴射相關(guān)滅火介質(zhì)，可能造成儲(chǔ)能系統(tǒng)的二次損壞或污染。

因此，迫切需要提出一種具備更高安全性的儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)和預(yù)警方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種具有智能火災(zāi)預(yù)警功能的儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)及預(yù)警方法，能夠極大提高儲(chǔ)能電站電池組運(yùn)行的安全性。

技術(shù)方案：根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種具有智能火災(zāi)預(yù)警功能的儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)，適用于集裝箱式儲(chǔ)能電站電池的管理，所述系統(tǒng)包括動(dòng)力電池組、智能火災(zāi)預(yù)警模塊、電池管理模塊，所述電池管理模塊分別與動(dòng)力電池組和智能火災(zāi)預(yù)警模塊相連，所述智能火災(zāi)預(yù)警模塊定點(diǎn)布置于預(yù)制艙內(nèi)并進(jìn)行移動(dòng)式傳感探測(cè)，所探測(cè)的傳感器信息發(fā)送至電池管理模塊；所述電池管理模塊采集電池的電壓和溫度，并結(jié)合智能火災(zāi)預(yù)警模塊傳來(lái)的傳感器信息進(jìn)行分析和判斷，當(dāng)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的預(yù)警條件時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警或滅火裝置。

進(jìn)一步地，所述電池管理模塊包括電池包從控單元、電池簇主控單元、電池陣列總控單元，所述電池包從控單元負(fù)責(zé)采集所轄電池包內(nèi)各單體電池的電壓和溫度，接收熱管理指令啟停PTC(Positive Temperature Coefficient，正溫度系數(shù)熱敏電阻)加熱或風(fēng)機(jī)冷卻電池包；所述電池簇主控單元是BMS中電池簇的核心控制單元，通過(guò)與電池包從控單元通訊獲取各電池包內(nèi)單體電池電壓、溫度，并監(jiān)測(cè)電池簇總電壓、充放電電流、對(duì)地絕緣電阻，在線(xiàn)實(shí)時(shí)估算電池單體和電池簇的DOD、SOC、SOH、SOP狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池簇的充放電管理、熱管理、絕緣檢測(cè)、電池包間均衡管理和故障報(bào)警，并通過(guò)通信總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)與電池陣列總控單元、儲(chǔ)能變流器、能量管理系統(tǒng)、人機(jī)界面的數(shù)據(jù)交換；所述電池陣列總控單元通過(guò)通信總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)與電池簇主控單元、儲(chǔ)能變流器、能量管理系統(tǒng)、人機(jī)界面的數(shù)據(jù)交換，協(xié)調(diào)多路電池簇間充放電功率分配，匯總并存儲(chǔ)電池簇主控單元運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳送至遠(yuǎn)方儲(chǔ)能電站EMS后臺(tái)服務(wù)器，用于儲(chǔ)能電站集中調(diào)度管理。