[發明專利]一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統及方法

在審

• 申請號: 202110006979.3
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112904201A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 潘國兵;龔飛;朱利成;吳昊;周英浩
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，包括電池儲能單元、傳感檢測單元、主控單元、能量管理系統和應用軟件，所述能量管理系統與主控單元相連接，所述傳感檢測單元通過現場總線與主控單元連接通信，所述傳感檢測單元用于測量電池儲能單元的各項數據，所述應用軟件集成在能量管理系統中，用于對儲能電池進行實時評估。

2.根據權利要求1所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，所述傳感檢測單元包括溫度傳感陣列子單元、充放電電壓電流錄波子單元、環境傳感子單元和電池管理系統。

3.根據權利要求2所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，所述電池儲能單元包括電池單體陣列和儲能變流器，所述電池單體陣列由電池串組成，每串電池接入儲能變流器。

4.根據權利要求3所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，所述溫度傳感陣列子單元包括溫度傳感器陣列和溫度傳感主控模塊，所述溫度傳感陣列布置在電池單體上，并通過單線總線與溫度傳感主控模塊相連通信，所述溫度傳感主控模塊包括第一電源模塊、第一MCU模塊和第一通信模塊，所述溫度傳感陣列子單元用于測得各個電池單體的溫度數據。

5.根據權利要求2所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，所述充放電電壓電流錄波子單元包括第二電源模塊、第二MCU模塊和第二通信模塊，用于獲取充放電電壓電流波形和記錄異常狀況瞬間前后的線路電壓電流的變化波。

6.根據權利要求2所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，所述環境傳感子單元包括溫度傳感模塊、濕度傳感模塊、揮發性氣體傳感模塊、紅外圖像傳感模塊、第三電源模塊、第三MCU模塊和第三通信模塊組成，所述環境傳感子單元用于測得環境的實時溫度、濕度以及揮發性氣體的濃度、明火。

7.根據權利要求3所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，所述電池管理系統包括單體電池管理模塊、電池組管理模塊和電池系統管理模塊，每組電池中在電池箱內包含有采集單元，采集每節電池單體的電壓、電流和檢測絕緣電阻，還設有電池組控制模塊與電池堆管理單元和儲能變流器通信，上傳當前的電池系統信息，電池堆管理單元通過網口與后臺監控通訊。

8.根據權利要求1所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，所述的主控單元，用于進行充放電電能質量分析，得到電池充放電過程中的紋波變化、最大上升下降時間，還用于處理傳感檢測單元的各項數據，并將處理完的數據傳入能量管理系統。

9.一種儲能電池充放電過程的實時在線評估方法，采用權利要求1所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估系統，其特征是，包括以下步驟：

1)構建電池充放電指標體系；

建立基于熵權Vague集電池充放電指標體系，依據評價指標值對電池安全性能進行評價等級劃分；

2)確定數據指標客觀權重；

利用熵權賦值法，根據指標參數的相關關系客觀賦值，即通過各個指標的數據信息量大小來確定權重大小；

3)將評價指標值轉化為Vague值；

4)建立熵權Vague集綜合評價模型，輸出評價指標值；

用確定的Vague值來建立熵權Vague集綜合評價模型，輸出各個電池的評價指標值，對比電池充放電評估體系，確定電池的安全性能。

10.根據權利要求9所述的一種儲能電池充放電過程的實時在線評估方法，其特征是，所述評價等級包括：A、B、C、D四個等級，分別表示優越、良好、及格、不及格四種電池安全性能，指標值大小依據電池安全性能的四個等級取值在以下范圍內：1X_maxX_midX_min0。具體評級等級如下：

A級，電池安全性能優越，其指標值大于X_max且小于或等于1；

B級，電池安全性能良好，其指標值大于X_mid且小于或等于X_max；

C級，電池安全性能及格，其指標值大于X_min且小于或等于X_mid；

D級，電池安全性能不及格，其指標值小于或等于X_min。