[发明专利]电池安全监控系统、方法及储能系统

说明书

本申请公开了一种电池安全监控系统、方法及储能系统。该系统用于对一个或多个电池模组进行安全监控，电池安全监控系统包括中央控制器、故障检测传感器、火焰探测装置和灭火装置，故障检测传感器用于检测到目标电池模组发生故障，并向中央控制器发送故障信息；中央控制器用于根据故障信息，控制火焰探测装置对目标电池模组进行火焰监测；火焰探测装置用于当监测到目标电池模组发生火灾，发送火灾信息给中央控制器；以及中央控制器还用于控制灭火装置对目标电池模组启动灭火操作。无需设置过多的传感器，而是在检测到目标电池模组发生故障时，控制火焰探测装置对目标电池模组进行火焰监测，从而可以实现低成本、准确地监控电池的安全性。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种电池安全监控系统、方法及储能系统。

背景技术

锂离子电池是一种能量密度较高的二次电池，目前被广泛应用于储能行业的储能载体。但是因其放电功率较大、电解液可燃，也存在着诸多安全风险，包括电池的热滥用以及热失控等。因此，需要实时对存放电池的储能集装箱进行明火检测。目前已有的方法是通过配置红外/紫外火焰传感器探测明火，或者通过视屏监控搭配深度学习方案检测明火。但是这两种方案都存在一定缺陷。对于前者，由于储能集装箱空间狭窄，遮挡物较多，一般需配置多个传感器进行检测，且电弧等易导致系统误报，该方法一般适用于空旷地带的明火检测，用于储能集装箱成本较高，且由于储能集装箱内的传感器密集布置，当传感器出现问题时，集装箱内维护比较困难。对于后者，储能集装箱火灾多由电池热失控引发，因此在明火前，一般具有较高烟雾，漏报风险较大。

可见，已有的明火探测方案主要适用于宽阔地带及建筑消防，无法适配储能集装箱的特殊环境以及电池火灾特有性质，并存在成本高，易漏报等问题。因此，亟需一种低成本、准确的监控电池的安全性的方案。

发明内容

本申请提供一种电池安全监控系统、方法及储能系统，以低成本、准确地监控电池的安全性。

第一方面，提供了一种电池安全监控系统，所述电池安全监控系统用于对一个或多个电池模组进行安全监控，所述电池安全监控系统包括中央控制器、故障检测传感器、火焰探测装置和灭火装置，所述故障检测传感器用于检测到目标电池模组发生故障，并向所述中央控制器发送故障信息；所述中央控制器用于根据所述故障信息，控制所述火焰探测装置对所述目标电池模组进行火焰监测；所述火焰探测装置用于当监测到所述目标电池模组发生火灾，发送火灾信息给所述中央控制器；以及所述中央控制器还用于控制所述灭火装置对所述目标电池模组启动灭火操作。

在该方面中，无需设置过多的传感器，而是在检测到目标电池模组发生故障时，控制火焰探测装置对目标电池模组进行火焰监测，从而可以实现低成本、准确地监控电池的安全性。

在一种可能的实现中，所述故障检测传感器用于检测到所述目标电池模组中的电池的电芯发生以下一种或多种故障：电芯温度超过设定温度、电芯温度升高速度超过设定速度、电芯电压低于设定电压、所述目标电池模组包括的多个电池中的第一电池的电芯的电压与所述目标电池模组中除所述第一电池外的其它任意一个电池的电芯的电压之差大于设定阈值。

在该实现中，可以通过检测电芯超温、电芯温升过快、电压跌落、电压离群等故障信息，检测电池模组是否发生故障。上述故障信息可以由电池管理系统(batterymanagement system，BMS)检测或收集。

在另一种可能的实现中，所述故障检测传感器用于检测到所述目标电池模组周围的可燃气体浓度大于或等于设定浓度。

在该实现中，当目标电池模组中的一个或多个电池发生故障时，电芯开阀，产生少量可燃气体。当可燃气体达到一定浓度，会导致火灾。因此，可以通过检测目标电池模组的可燃气体浓度是否大于或等于设定浓度，来判断目标电池模组是否发生故障。