一种储能电池柜及其安防自启动方法与流程

本发明涉及储能柜安防，是一种储能电池柜及其安防自启动方法。

背景技术：

1、在现代社会中，储能电池柜作为一种重要的能源存储设备，在电力系统中具有广泛的应用前景。然而，传统的储能电池柜在安全性和自动启动性能方面存在一些局限性，特别是在应对高温和太阳直射环境时，其自启动机制和安全保护功能需要进一步改进和完善。传统储能电池柜主要通过简单的定时或人工操作来启动和停止，这种方法缺乏对外部环境变化的实时响应能力。在安全性方面，由于储能电池柜通常集成大容量电池组，其安全性与电池组的管理和控制密切相关，包括防止电池过充、过放、短路等安全问题的发生。

2、在现有已公开的发明技术中，如公开号为cn114665172a的专利申请公开了一种储能电池柜及其安防自启动方法，其方法在储能电池柜无市电输入时，由bms基于自身的第一不间断电源进行周期性唤醒，并在唤醒后检测电池状态；而后，若bms判断电池状态满足预设热失控条件，则唤醒储能电池柜内的第二不间断电源，为储能电池柜内的安防单元供电，进而使得安防单元可以执行安防工作。

3、上述专利在不同的环境条件下，第二不间断电源的性能和安全性需求可能会有所不同，特别是在极端温度或湿度条件下，电池的性能和安全性需要额外考虑，存在背景技术中描述的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中，储能柜的防高温防爆安防系统因受到环境的影响出现误报和误启动的问题，提出了一种储能电池柜及其安防自启动方法。

2、为了达到上述目的，本发明一种储能电池柜的安防自启动方法的技术方案包括如下步骤：

3、s1：获取储能柜的历史安防冷却数据，并根据所述历史安防冷却数据绘制储能柜中各个储能电池的安防冷却效率曲线；

4、s2：持续监测储能柜中各个储能电池的表面温度数据，并进行第一安防处理的执行判断；

5、s3：通过在储能柜中布设温度传感器系统，获取各个储能电池的工作温度数据及储能柜所处的环境温度数据，将所述工作温度数据导入热平衡状态评估策略中评估储能柜工作状态下各个储能电池的热量传输状态；

6、s4：根据评估获得的储能柜工作状态下各个储能电池的热量传输状态，进行第二安防处理的执行判断；

7、s5：返回s1，调取储能柜中各个储能电池的安防冷却效率曲线，并根据第二安防处理的执行判断的结果调整二级安防策略的安防参数。

8、具体地，s11：在储能柜中各个储能电池的冷凝管中配置传感器系统，其中所述传感器系统分别均匀布设在冷凝管上的n个数据采集点上；

9、s12：通过传感器系统采集历史安防冷却处理过程中冷凝管的冷凝液温度数据及冷凝管管壁压力数据，构成冷凝液温度数据集a和冷凝管管壁压力数据集b；

10、s13：将冷凝液温度数据集a导入冷凝液温度变化系数计算策略中计算获得冷凝液温度变化系数a；

11、s14：将冷凝管管壁压力数据集b导入冷凝管管壁压力变化系数计算策略中计算获得冷凝管管壁压力变化系数b；

12、s15：根据冷凝液温度变化系数a及冷凝管管壁压力变化系数b，绘制储能柜中各个储能电池的安防冷却效率曲线，其中，所述安防冷却效率曲线的函数表达式为：；为一个历史安防冷却单位时段内，储能电池的温度降幅量；分别为冷凝液温度变化系数a和冷凝管管壁压力变化系数b的降温影响比例参数。

13、具体地，s13中，所述冷凝液温度变化系数计算策略具体如下：

14、；

15、其中，x为下标，表示第x个数据采集点；

16、为一个历史安防冷却单位时段内第x个数据采集点采集到的冷凝液温度数据；

17、分别为n个数据采集点中采集到的冷凝液温度数据最大值和冷凝液温度数据最小值；

18、分别储能电池表面数据采集点中采集到的电池表面温度数据最大值和电池表面温度数据最小值，所述储能电池表面数据采集点共有m个。

19、具体地，s14中，所述冷凝管管壁压力变化系数计算策略具体如下：

20、；

21、其中，为一个历史安防冷却单位时段内第x个数据采集点采集到的冷凝管管壁压力数据；为n个数据采集点采集到的冷凝管管壁压力数据均值。

22、具体地，s21：在储能电池的表面均匀设置m个数据采集点，持续监测储能柜中各个储能电池的表面温度数据，计算各个储能电池的表面整体温度均值，其中，i为下标，表示储能柜中标号为i的储能电池；

23、s22：提取各个储能电池的表面整体温度均值，进行第一安防处理的执行判断，所述第一安防处理的执行判断具体包括将各个储能电池的表面整体温度均值与预设的温度最大承受值进行比较，筛选表面整体温度均值大于预设的温度最大承受值的储能电池；

24、s23：将s22中筛选获得的储能柜中储能电池的表面整体温度均值数据进行有序排列，并对表面整体温度均值最大的储能电池进行优先冷却的安防自启动处理。

25、具体地，s31：通过在储能柜中布设温度传感器系统，获取各个储能电池的工作温度数据及储能柜所处的环境温度数据，其中，所述工作温度数据包括：各个储能电池取出面的表面温度数据均值和各个储能电池的表面整体温度均值；

26、所述环境温度数据包括：各个储能电池取出口的柜体外表面温度数据均值和储能柜所处环境的空气温度数据；

27、s32：将所述工作温度数据导入热平衡状态评估策略中评估储能柜工作状态下各个储能电池的热量传输状态，所述热平衡状态评估策略包括：

28、；

29、其中，为热量传输方向梯度参数；

30、为物体表面热量对流交换系数，；

31、分别为储能电池的电池电解液密度、电池出厂比热容及电池工作状态下的热辐射效率；分别为储能电池的纵深比。

32、具体地，s41：提取热量传输方向梯度参数，配置储能电池的热量传输状态的判断阈值，并对储能柜工作状态下各个储能电池的热量传输状态进行判断，其中，所述判断阈值为u1和u2；

33、s42：当时，判断储能电池的热量传输状态为第一安防处理正常运行，继续执行第一安防处理策略；

34、s43：当或时，判断储能电池的热量传输状态为第一安防处理异常运行，存在安防自启动处理的状态误判，继续执行步骤s5。

35、具体地，s5中，所述根据所述第二安防处理的执行判断的结果调整二级安防策略的安防参数包括：

36、s51：返回s1，调取储能柜中各个储能电池的安防冷却效率曲线，具体为：；

37、s52：分别提取在第一安防处理过程中，冷凝液温度变化系数a及冷凝管管壁压力变化系数b，并根据预设的冷凝液温度变化最大阈值及冷凝管管壁压力变化最大阈值对所述系数进行安防参数查找处理；

38、s53：当冷凝液温度变化系数a在安防参数查找处理中被标记时，调整二级安防策略中冷凝液的冷媒混合比例；

39、s54：当冷凝管管壁压力变化系数b在安防参数查找处理中被标记时，调整二级安防策略中冷凝液在冷凝管中的相对流速。

40、另外，本发明公开了一种储能电池柜，包括如下模块：

41、历史安防数据分析模块、第一安防处理执行模块、热量传输状态评估模块、第二安防处理执行模块及安防参数调节模块；

42、所述历史安防数据分析模块用于获取储能柜的历史安防冷却数据，并根据所述历史安防冷却数据绘制储能柜中各个储能电池的安防冷却效率曲线；

43、所述第一安防处理执行模块用于持续监测储能柜中各个储能电池的表面温度数据，并进行第一安防处理的执行判断；

44、所述热量传输状态评估模块通过在储能柜中布设温度传感器系统，获取各个储能电池的工作温度数据及储能柜所处的环境温度数据，将所述工作温度数据导入热平衡状态评估策略中评估储能柜工作状态下各个储能电池的热量传输状态；

45、所述第二安防处理执行模块用于根据评估获得的储能柜工作状态下各个储能电池的热量传输状态，进行第二安防处理的执行判断；

46、所述安防参数调节模块调取储能柜中各个储能电池的安防冷却效率曲线，并根据第二安防处理的执行判断的结果调整二级安防策略的安防参数。

47、一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行所述的一种储能电池柜的安防自启动方法。

48、一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种储能电池柜的安防自启动方法。

49、与现有技术相比，本发明的技术效果如下：

50、1、本发明通过获取和分析储能柜的历史安防冷却数据，并绘制安防冷却效率曲线，能够精确评估每个储能电池的安防冷却效率。这有助于优化安防冷却策略，确保电池组在运行时能够有效降温，提高安全性和性能稳定性。

51、2、本发明持续监测各电池的表面温度数据和工作温度数据，以及环境温度数据，并根据实时数据执行第一和第二安防处理判断，实时监测和响应能力可以迅速识别潜在的安全风险并采取预防措施，保障电池和设备的安全运行。

52、3、本发明根据评估结果调整二级安防策略的安防参数，实现自适应安全防护措施。这种能力使得本发明能够根据实时情况灵活调整安全策略，有效应对不同的工作负荷和环境条件变化。