本技術(shù)屬于儲能電站，尤其涉及一種具有電池安全檢測功能的儲能電站。

背景技術(shù)：

1、儲能電站是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為其他形式的能量，并在需要時將其轉(zhuǎn)化回電能的設施。它可以在電力需求較低時將多余的電能儲存起來，以滿足電力需求高峰時的能源需求，儲能電站的主要目的是解決可再生能源的間歇性發(fā)電問題，可再生能源如太陽能和風能在天氣條件不佳或夜間時無法持續(xù)產(chǎn)生電能，而儲能電站可以將這些能源轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來，以供給電力系統(tǒng)在需要時使用。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，往往只能提供簡單的告警信號，缺乏準確的故障診斷和分析能力，在故障診斷方面還有一定的局限性。對于電池內(nèi)部的故障或異常情況無法準確的診斷，并且對于電池安全監(jiān)測模塊的標準和規(guī)范尚不完善。而且，不同廠商和系統(tǒng)采用的監(jiān)測方法、參數(shù)和算法可能存在差異，缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范，這給系統(tǒng)集成和運維帶來了一定的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有電池安全檢測功能的儲能電站，它克服了現(xiàn)有技術(shù)缺乏準確的故障診斷和分析能力以及對電池安全監(jiān)測模塊標準和規(guī)范尚不完善的缺陷。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

3、具有電池安全檢測功能的儲能電站，主要由控制系統(tǒng)模塊及與其連接的網(wǎng)絡通信模塊、電池管理模塊、安全維護模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊組成；其中，儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊依次連接。

4、電池管理模塊由依次連接的參數(shù)監(jiān)測單元、狀態(tài)預測單元、均衡管理單元、充放電控制單元、故障診斷單元、數(shù)據(jù)記錄單元構(gòu)成；其中，參數(shù)監(jiān)測單元還同時連接數(shù)據(jù)共享單元和融合分析單元，狀態(tài)預測單元還同時連接智能預測單元。

5、參數(shù)監(jiān)測單元通過傳感器實時監(jiān)測電池組參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)模塊；狀態(tài)預測單元利用電池組參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對電池的狀態(tài)進行估計；均衡管理單元控制電池均衡器對電池進行均衡充放電；充放電控制單元對電池組的充放電進行控制；故障診斷單元通過監(jiān)測電池組的狀態(tài)和參數(shù)，識別電池組的故障或異常情況，并采取相應的保護措施；數(shù)據(jù)記錄單元將電池組的監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄下來，并通過網(wǎng)絡通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。

6、融合分析單元由依次連接的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)融合單元、預處理單元、特征提取單元、數(shù)據(jù)分析單元、結(jié)果輸出單元構(gòu)成。

7、數(shù)據(jù)采集單元通過傳感器對電池內(nèi)部的各項參數(shù)進行實時監(jiān)測；數(shù)據(jù)融合單元將不同傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行融合；預處理單元對融合后的數(shù)據(jù)進行預處理；特征提取單元從預處理后的數(shù)據(jù)中提取有用的特征；數(shù)據(jù)分析單元通過比較和分析不同特征之間的關系和趨勢，來判斷電池的狀態(tài)和故障情況；結(jié)果輸出單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果輸出電池的狀態(tài)和故障診斷結(jié)果。

8、智能預測單元由依次連接的模型建立單元、智能分析單元、故障檢測單元、智能診斷單元、智能定位單元構(gòu)成。

9、模型建立單元基于融合后的數(shù)據(jù)建立電池的數(shù)字孿生模型；智能分析單元通過對數(shù)字孿生模型進行分析和仿真，預測電池的狀態(tài)和故障情況；故障檢測單元基于數(shù)字孿生模型的分析結(jié)果，判斷電池是否存在故障并確定故障點的位置；智能診斷單元根據(jù)故障點的位置和特征，進行故障診斷和分析。

10、智能定位單元由依次連接的機器人部署單元、數(shù)據(jù)獲取處理單元、異常檢測單元、故障計算單元構(gòu)成。

11、機器人部署單元采用熱成像機器人放置在需要監(jiān)測的區(qū)域進行巡檢；數(shù)據(jù)獲取處理單元對采集到的熱圖像數(shù)據(jù)進行處理和分析；異常檢測單元根據(jù)處理后的熱圖像數(shù)據(jù)，判斷目標區(qū)域是否存在異常情況；故障計算單元根據(jù)故障點在相機視場中的位置和拍攝高度計算故障點在相機坐標系中的位置。

12、針對目前儲能電站電池檢測存在的問題，發(fā)明人設計了一種具有電池安全檢測功能的儲能電站，主要由控制系統(tǒng)模塊及與其連接的網(wǎng)絡通信模塊、電池管理模塊、安全維護模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊組成；其中，儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊依次連接。其中，電池管理模塊采用數(shù)字孿生技術(shù)來監(jiān)測電池安全，實現(xiàn)對實際儲能電站系統(tǒng)的全面監(jiān)測、預測和優(yōu)化，提高系統(tǒng)的性能和可靠性，降低運營成本；同時在故障即將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生時使用機器人來自動發(fā)現(xiàn)故障點，并且采用的熱成像機器人可以根據(jù)故障點在圖像中的像素坐標、拍攝高度和距離來計算故障點的實際位置，從而可快速監(jiān)測與預測出故障發(fā)生點，極大地提高了對電池安全的監(jiān)控效果。

技術(shù)特征：

1.一種具有電池安全檢測功能的儲能電站，其特征在于主要由控制系統(tǒng)模塊及與其連接的網(wǎng)絡通信模塊、電池管理模塊、安全維護模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊組成；其中，儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊依次連接；所述電池管理模塊由依次連接的參數(shù)監(jiān)測單元、狀態(tài)預測單元、均衡管理單元、充放電控制單元、故障診斷單元、數(shù)據(jù)記錄單元構(gòu)成；其中，參數(shù)監(jiān)測單元還同時連接數(shù)據(jù)共享單元和融合分析單元，狀態(tài)預測單元還同時連接智能預測單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能電站，其特征在于；所述融合分析單元由依次連接的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)融合單元、預處理單元、特征提取單元、數(shù)據(jù)分析單元、結(jié)果輸出單元構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能電站，其特征在于；所述數(shù)據(jù)采集單元通過傳感器對電池內(nèi)部的各項參數(shù)進行實時監(jiān)測；所述數(shù)據(jù)融合單元將不同傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行融合；所述預處理單元對融合后的數(shù)據(jù)進行預處理；所述特征提取單元從預處理后的數(shù)據(jù)中提取有用的特征；所述數(shù)據(jù)分析單元通過比較和分析不同特征之間的關系和趨勢，來判斷電池的狀態(tài)和故障情況；所述結(jié)果輸出單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果輸出電池的狀態(tài)和故障診斷結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲能電站，其特征在于；所述智能預測單元由依次連接的模型建立單元、智能分析單元、故障檢測單元、智能診斷單元、智能定位單元構(gòu)成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲能電站，其特征在于；所述模型建立單元基于融合后的數(shù)據(jù)建立電池的數(shù)字孿生模型；所述智能分析單元通過對數(shù)字孿生模型進行分析和仿真，預測電池的狀態(tài)和故障情況；所述故障檢測單元基于數(shù)字孿生模型的分析結(jié)果，判斷電池是否存在故障并確定故障點的位置；所述智能診斷單元根據(jù)故障點的位置和特征，進行故障診斷和分析。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲能電站，其特征在于；所述智能定位單元由依次連接的機器人部署單元、數(shù)據(jù)獲取處理單元、異常檢測單元、故障計算單元構(gòu)成。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲能電站，其特征在于；所述機器人部署單元采用熱成像機器人放置在需要監(jiān)測的區(qū)域進行巡檢；所述數(shù)據(jù)獲取處理單元對采集到的熱圖像數(shù)據(jù)進行處理和分析；所述異常檢測單元根據(jù)處理后的熱圖像數(shù)據(jù)，判斷目標區(qū)域是否存在異常情況；所述故障計算單元根據(jù)故障點在相機視場中的位置和拍攝高度計算故障點在相機坐標系中的位置。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種具有電池安全檢測功能的儲能電站，主要由控制系統(tǒng)模塊及與其連接的網(wǎng)絡通信模塊、電池管理模塊、安全維護模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊組成；其中，儲能設備模塊、電力轉(zhuǎn)換模塊、電力傳輸模塊依次連接。其中，電池管理模塊采用數(shù)字孿生技術(shù)來監(jiān)測電池安全，實現(xiàn)對實際儲能電站系統(tǒng)的全面監(jiān)測、預測和優(yōu)化，提高系統(tǒng)的性能和可靠性，降低運營成本；同時在故障即將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生時使用機器人來自動發(fā)現(xiàn)故障點，并且采用的熱成像機器人可以根據(jù)故障點在圖像中的像素坐標、拍攝高度和距離來計算故障點的實際位置，從而可快速監(jiān)測與預測出故障發(fā)生點，極大地提高了對電池安全的監(jiān)控效果。

技術(shù)研發(fā)人員：張曉峰,梁旭耀,陳源洋,孫龍遠,黃廣漢
受保護的技術(shù)使用者：中國能源建設集團廣西電力設計研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231229
技術(shù)公布日：2024/12/30