电化学储能系统预警方法、安全控制方法、装置及设备与流程

本发明属于储能系统，具体涉及一种电化学储能系统预警方法、安全控制方法、装置及设备。

背景技术：

1、电化学储能系统的热失控预警及控制对于确保系统安全性、可靠性和长期性能至关重要。

2、现有技术通常通过监测电化学储能系统中的温度和电压两个主要参数来进行热失控的预警及控制。然而，现有技术中热失控的预警及控制过于依赖温度和电压静态参数，导致预警延迟和误判。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种电化学储能系统预警方法、安全控制方法、装置及设备，使用该方法能够对电化学储能系统进行热失控的精确预警，提高了系统的安全性和可靠性。

2、第一方面，本发明实施例提供一种电化学储能系统预警方法，所述电化学储能系统中包括多个待测电芯，所述方法包括：

3、采集各所述待测电芯的电芯温度和电芯电压；

4、根据所述电芯温度和电芯电压，得到各所述待测电芯的多个特征量；

5、基于热失控边界条件，对所述多个特征量进行组合判定，得到预警信息，所述预警信息用于指示所述电化学储能系统的热失控状态。

6、优选地，所述多个特征量包括，温差、温度变化率和电压变化率、最高温度、最低温度、最低电压，所述特征量通过实时获取，

7、其中，所述温差为每个待测电芯单位时间内的电芯温度差值，所述温度变化率为每个待测电芯单位时间内的电芯温度随时间变化的速度，所述电压变化率为每个待测电芯单位时间内的电芯电压随时间变化的速度，所述最高温度为单位时间内所有待测电芯中测得的最高温度，所述最低温度为单位时间内所有待测电芯中测得的最低温度，所述最低电压为单位时间内所有待测电芯中测得的最低电压。

8、优选地，所述基于热失控边界条件，对所述多个特征量进行组合判定，得到预警信息之前，所述方法还包括：

9、确定热失控边界条件，所述热失控边界条件为电化学储能系统中一组预先确定的固定参数阈值，所述固定参数阈值用于指示所述电化学储能系统发生热失控的风险程度。

10、优选地，所述确定热失控边界条件，具体包括：

11、采集所述电化学储能系统中电池电芯的热失控数据和正常运行数据，所述热失控数据和正常运行数据包括所述待测电芯的所述多个特征量；

12、根据所述热失控数据和所述正常运行数据，计算所述热失控数据和所述正常运行数据中各特征量之间的马氏距离；

13、根据所述热失控数据和所述正常运行数据中各特征量之间的马氏距离，得到所述热失控数据和所述正常运行数据中各特征量之间的p值，p值用于表征热失控数据与正常运行数据之间的差异程度，

14、根据所述热失控数据和所述正常运行数据中各特征量之间的p值，确定所述电化学储能系统的热失控边界条件。

15、优选地，所述基于热失控边界条件，对所述多个特征量进行组合判定，得到预警信息，包括：

16、将所述多个特征量划分为多个特征量组；

17、针对每个特征量组，计算所述特征量组中每个特征量与所述正常运行数据中的对应特征量之间的p值；

18、判断所述特征量组中每个特征量与所述正常运行数据中的对应特征量之间的p值，是否满足所述热失控边界条件；

19、在所述多个特征量组中，若任意一个特征量组的p值，满足所述热失控边界条件，则生成包括电化学储能系统热失控状态的预警信息。优选地，所述将所述多个特征量划分为多个特征量组，包括：

20、将所将所述多个特征量划分为7个特征量组，

21、其中，7个特征量组分别为电压变化率和温度变化率，最高温度和温度变化率，最小电压和温度变化率，温差和温度变化率，最小电压和最大温度，最小电压和温差，温差和最大温度。

22、第二方面，本发明实施例还提供一种电化学储能系统控制方法，所述方法包括：

23、根据第一方面所述的电化学储能系统预警方法对所述电化学储能系统进行热失控预警，得到所述预警信息；

24、根据所述预警信息对所述电化学储能系统执行安全控制措施。

25、第三方面，本发明实施例还提供一种电化学储能系统预警装置，所述电化学储能系统中包括多个待测电芯，所述装置包括：

26、第一采集机构，用于采集各所述待测电芯的电芯温度和电芯电压；

27、特征提取模块，与所述第一采集机构连接，用于根据所述电芯温度和电芯电压，得到各所述待测电芯的多个特征量；

28、预警模块，与所述特征提取模块连接，用于基于热失控边界条件，对所述多个特征量进行组合判定，得到预警信息，所述预警信息用于指示所述电化学储能系统的热失控状态。

29、第四方面，本发明实施例还提供一种储能设备，包括：

30、电化学储能系统，包括多个待测电芯；

31、上述第三方面所述的电化学储能系统预警装置，用于对所述电化学储能系统进行热失控预警。

32、本申请的电化学储能系统预警方法，综合考虑温度和电压的静态参数和动态变化，具体是通过分别采集和分析静态和动态电芯温度及电压数据，确定待测电芯的多个特征量，利用多个特征量和热失控边界条件进行组合判定，能够对电化学储能系统进行热失控的精确预警，提高了系统的安全性和可靠性。。

技术特征：

1.一种电化学储能系统预警方法，其特征在于，所述电化学储能系统中包括多个待测电芯，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集各所述待测电芯的电芯温度，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个特征量包括:温差、温度变化率和电压变化率、最高温度、最低温度、最低电压，所述特征量通过实时获取，

4.根据权利要求2至3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于热失控边界条件，对所述多个特征量进行组合判定，得到预警信息之前，所述方法还包括：

5.根据权利要求2至3任一项所述的方法，其特征在于，所述确定热失控边界条件，具体包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于热失控边界条件，对所述多个特征量进行组合判定，得到预警信息，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述多个特征量划分为多个特征量组，包括：

8.一种电化学储能系统的安全控制方法，其特征在于，所述电化学储能系统中包括多个待测电芯，所述方法包括：

9.一种电化学储能系统预警装置，其特征在于，所述电化学储能系统中包括多个待测电芯，所述装置包括：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一采集机构包括：光纤温感器和电压传感器，

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括确定模块，用于确定热失控边界条件；

12.一种储能设备，包括：

技术总结本发明公开了一种电化学储能系统预警方法、安全控制方法、装置及设备，该方法包括：可以采集各待测电芯的电芯温度和电芯电压；根据电芯温度和电芯电压，得到各待测电芯的多个特征量；基于热失控边界条件，对多个特征量进行组合判定，得到预警信息，预警信息用于指示电化学储能系统的热失控状态。利用多个特征量和热失控边界条件进行组合判定，能够对电化学储能系统进行热失控的精确预警，提高了系统的安全性和可靠性。技术研发人员：霍首星,高杰,刘印,赵辉,屈江文,卢大鹏,鹿宇受保护的技术使用者：特变电工西安电气科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6