一种储能系统的控制方法及储能系统

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种储能系统的控制方法及储能系统。

背景技术

近年来我国储能技术快速发展，越来越多的大型电池储能系统应用于电力系统。通常情况下，电池产生火灾主要是电解液分解，产生大量的热和可燃气体，引起热失控，最终导致电池材料燃烧，甚至会产生爆炸。

基于储能的需求，储能系统中往往会布置较多的电池单元，其分布往往高度聚集，当一个电池出现故障，往往会对其它电池造成影响，以此也对整个储能系统的消防造成了困难，因单个电池的消防容易影响其它电池的工作，甚至会造成其它电池的损毁。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，为达上述目的本发明提供一种储能系统的控制方法，应用于储能系统，所述储能系统包括多个储能子单元和温控系统，所述温控系统分别通过风道连接多个所述储能子单元，所述储能子单元均设有消防检测传感器和通风系统，所述消防检测传感器包括可燃气体传感器；所述储能系统的控制方法包括步骤：

获取由各所述消防检测传感器生成的检测信息，其中，所述检测信息包括所述储能子单元的可燃气体浓度；

根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态，包括：关闭所述可燃气体浓度大于或等于预设一级告警值的储能子单元与所述温控系统的风道，和控制所述通风系统对所述储能子单元进行消防。

本发明中的储能系统的控制方法，储能系统包括温控系统和水消防灭火系统，温控系统分别通过风道连接多个储能子单元，实现温度控制，且储能系统的每个储能子单元包括单独的通风系统，以能够实现通风控制；基于上述储能系统，在储能系统运行时，通过检测得到当前储能子单元中的可燃气体浓度，若可燃气体浓度大于或等于预设一级告警值，则可判定当前储能子单元的电池产生故障，通过控制该储能子单元的通风系统工作，以进行通风消防；由于每个储能子单元的通风系统与其它储能子单元独立，使得消防更加快速有针对性，不会对其它储能子单元造成影响；同时在进行消防时，针对性中断该储能子单元与温控系统的风道，因此空气也不会经由温控系统的风道流入其它储能子单元，能够防止可燃气体进入其它储能子单元造成的其它子单元误判断，以及避免对其它储能子单元的工作造成影响，在消防过程中，其它储能子单元可以正常进行工作，以此确保储能系统的运行。

进一步地，所述消防检测传感器还包括烟雾传感器和/或温度传感器，所述检测信息包括所述烟雾传感器和/或所述温度传感器的动作告警信息；所述根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态还包括步骤：

关闭生成所述动作告警信息的储能子单元对应的所述风道。

进一步地，在控制所述通风系统对所述储能子单元进行消防后，还包括步骤：

当所述可燃气体浓度持续预设时间小于或等于预设安全阈值时，获取所述储能子单元的电芯温度和电压；

根据所述电芯温度和所述电压，控制所述储能子单元正常运行或停止运行。

进一步地，所述根据所述电芯温度和所述电压，控制所述储能子单元正常运行或停止运行包括步骤：

当所述电芯温度处于预设电芯温度范围内，和所述电压处于预设电压范围内时，启动运行所述储能子单元；

在启动运行所述储能子单元后，当所述电芯温度超出所述预设电芯温度范围，或所述电压超出所述预设电压范围时，停止运行所述储能子单元。

进一步地，所述储能系统还包括水消防灭火系统，所述水消防灭火系统分别通过管道连接多个所述储能子单元，当所述关闭生成所述动作告警信息的所述储能子单元对应的所述风道时，所述根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态还包括：

控制所述水消防灭火系统对所述储能子单元进行消防。

进一步地，所述根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态还包括步骤：

当存在任一储能子单元的可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值，以及生成有所述动作告警信息时，控制标定的储能子单元与所述温控系统中断，以及在延迟预设延迟时间后控制所述水消防灭火系统对所述储能子单元进行消防，其中，所述预设二级告警值大于所述预设一级告警值。

进一步地，令所述可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值，以及生成有所述动作告警信息的储能子单元为起火储能子单元；所述标定的储能子单元包括：

所有的所述储能子单元，或

所述起火储能子单元和与所述起火子单元符合预设位置关系的其它储能子单元。

进一步地，在所述控制标定的所述储能子单元与所述温控系统中断，以及在延迟预设延迟时间后控制所述水消防灭火系统对所述储能子单元进行消防后，还包括步骤：

获取所述储能子单元的所述可燃气体传感器、所述烟雾传感器、所述温度传感器的实时检测值；

当所述实时检测值均属于预设正常范围时，控制所述水消防灭火系统停止消防。

进一步地，在所述水消防灭火系统进行消防后，还包括步骤：

控制所述检测信息正常的储能子单元启动运行。

本发明还提出了一种储能系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述程序时，实现如上所述的储能系统的控制方法。

进一步地，所述储能系统还包括温控系统和多个储能子单元，所述温控系统分别通过风道连接多个所述储能子单元，所述储能子单元均设有消防检测传感器和通风系统，所述消防检测传感器包括可燃气体传感器。

进一步地，所述消防检测传感器还包括烟雾传感器和/或温度传感器；所述储能系统还包括水消防灭火系统，所述水消防灭火系统分别通过管道连接多个所述储能子单元

本发明中的储能系统，其技术效果与上述储能系统的控制方法的技术效果相近似，在此不再进行赘述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的储能系统的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的储能子单元的结构框图；

图3为本发明实施例所述的储能系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

结合图1-3所示，本发明实施例提出了一种储能系统的控制方法，应用于储能系统，所述储能系统包括多个储能子单元和温控系统，所述温控系统分别通过风道连接多个所述储能子单元，所述储能子单元均设有消防检测传感器和通风系统，所述消防检测传感器包括可燃气体传感器；所述储能系统的控制方法包括步骤：

S1、获取由各所述消防检测传感器生成的检测信息，其中，所述检测信息包括所述储能子单元的可燃气体浓度；

S2、根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态，包括：关闭所述可燃气体浓度大于或等于预设一级告警值的储能子单元与所述温控系统的风道，和控制所述通风系统对所述储能子单元进行消防。

参照图2和3所示，本实施例中的储能系统可包括多个储能子单元，每个储能子单元均包括电池单元和功率变换单元，电池单元用于储能，功率变换单元是进行电能的转化，如将直流转为交流，或直流转直流，是电网与电池单元的转化桥梁。其中，每个储能子单元均设有单独的通风系统，以及消防检测传感器，通过消防检测传感器检测当前的储能子单元的电池单元情况，消防检测传感器可以包括可燃气体传感器、烟雾传感器、温度传感器等，通过通风系统可以实现当前储能子单元的通风消防，例如当前储能子单元的可燃气体浓度较高时，可以启动对应的通风系统对储能子单元进行快速通风，以避免因可燃气体浓度较高而造成起火。另外，储能系统还包括温控系统，控系统分别通过风道连接多个储能子单元，例如温控系统通过一主干风道以及若干分支风道分别连接多个储能子单元，以对储能子单元内的电池单元进行温度控制，具体地，温控系统通过统一风道将热风或者冷风输送到每个储能子单元，实现电池单元工作时的温度控制。

基于上述储能系统，本实施例提出一种储能系统的控制方法，在储能系统运行时，通过储能子单元的消防检测传感器检测当前储能子单元中的相关信息，例如，对于可燃气体传感器，可检测得到当前储能子单元中的可燃气体浓度，若可燃气体浓度大于或等于预设一级告警值，则可判定当前储能子单元的电池产生故障，可能已经起火或即将造成起火，因此通过控制该储能子单元的通风系统工作，以进行通风消防，其中在进行消防的同时，控制温控系统与该储能子单元中断，如对应连接多个储能子单元的风道处均设置阀门，通过关闭该阀门实现中断控制，实现风道的关闭。由于每个储能子单元的通风系统与其它储能子单元独立，使得消防更加快速有针对性，不会对其它储能子单元造成影响，同时在进行消防时，针对性中断该储能子单元对应的风道，因此在通风消防时，空气不会经由温控系统的风道流入其它储能子单元，能够避免可燃气体通过风道流入其它储能子单元，防止造成其它储能子单元的可燃气体传感器检测异常，甚至是导致起火，以此防止对储能子单元的工作造成影响。因此基于该储能子单元对应风道的通断控制，在消防过程中，其它储能子单元可以正常进行工作。

其中，在判定可燃气体浓度大于或等于预设一级告警值时，可同时关闭功率变换单元，以实现该储能子单元的停止运行，并生成相应的告警提示信息，以提示作业人员进行及时处理。

参照图2所示，本实施例中，对于每个储能子单元，可集成控制单元，控制单元获取消防检测传感器的数据，并对该储能子单元的通风系统进行独立控制，在其它实施例中，各通风系统也可由统一的控制设备进行控制。

在本发明的一个可选的实施例中，所述消防检测传感器还包括烟雾传感器和/或温度传感器，所述检测信息包括所述烟雾传感器和/或所述温度传感器的动作告警信息；所述根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态还包括步骤：

关闭生成所述动作告警信息的储能子单元对应的风道。

参照图2所示，本实施例中，所述消防检测传感器还包括烟雾传感器和温度传感器，以分别检测烟雾和温度，对此检测信息可以为烟雾传感器和温度传感器检测时生成的动作告警信息，或检测的烟雾数据或温度数据的实际值。例如当温度较高，烟雾较多时产生的动作，对此，根据检测信息控制储能系统的运行状态可以是，在任意一个储能子单元的烟雾传感器或温度传感器产生动作后，关闭当前的储能子单元与温控系统的风道，以避免该储能子单元起火或即将起火时通过风道对其它储能子单元影响，并且也便于后续通风系统的针对性消防。

其中，在关闭该储能子单元与温控系统的风道时，可同时关闭该储能子单元的功率变换单元，以实现储能子单元的停机，避免进一步运行造成火灾甚至造成爆炸。

其关闭储能子单元与温控系统的风道后，其余储能子单元可正常运行而不受影响，以确保储能系统的工作。

在本发明的一个可选的实施例中，所述储能系统还包括水消防灭火系统，所述水消防灭火系统分别通过管道连接多个所述储能子单元，当所述关闭生成所述动作告警信息的所述储能子单元对应的所述风道时，所述根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态还包括：

控制所述水消防灭火系统对所述储能子单元进行消防。

参照图3所示，储能系统还包括水消防灭火系统，水消防灭火系统分别通过管道连接多个储能子单元，例如，水消防灭火系统通过一主干管道以及若干分支管道分别连接多个储能子单元，以能够对水消防灭火系统导入消防用水，对对应的储能子单元进行消防灭火，该水消防灭火系统可单独进行灭火，或与通风系统配合进行灭火控制。本实施例中，具体地，在储能子单元烟雾传感器和/或温度传感器生成动作告警信息时，表明此时储能子单元温度较高且产生烟雾，极大可能出现火灾，此时通过控制水消防灭火系统工作，以进行水消防。此时，基于对产生动作告警信息的储能子单元对应的风道，以能够避免消防用水通过风道流入其它储能子单元，以防止对其它储能子单元的正常工作造成影响，以及防止消防水流出使得储能子单元灭火效果不佳的情况。

本实施例中，可以由图3所述的储能系统的储能系统控制器对水消防灭火系统进行控制。

本发明的一个可选的实施例中，在控制所述通风系统对所述储能子单元进行消防后，还包括步骤：

当所述可燃气体浓度持续预设时间小于或等于预设安全阈值时，获取所述储能子单元的电芯温度和电压；

根据所述电芯温度和所述电压，控制所述储能子单元正常运行或停止运行。

本实施例中，在可燃气体浓度大于或等于预设一级告警值时，关闭该储能子单元与温控系统的风道，同时采用通风系统进行通风排气，以调整可燃气体的浓度，可以理解，在仅检测到可燃气体浓度较高，但烟雾传感器和温度传感器的检测都较为正常时，此时可能是存在误判断，并非绝对需要直接采用水消防灭火系统进行处理，此时，可仅利用通风系统，调整当前储能子单元的可燃气体浓度。基于此，本实施例中，在可燃气体浓度下降至低于预设安全阈值，且持续预设时间，这表明当前储能子单元的可燃气体浓度受到控制，保持在安全线以下，起火概率相对较小。继而，对该储能子单元的电芯温度和电压进行获取，以在排查电芯温度和电压后，可以选择重启该储能子单元，或选择保持停止或重新停止该储能子单元，以此避免因误判断造成的储能系统工作影响。

在本发明的一个可选的实施例中，所述根据所述电芯温度和所述电压，控制所述储能子单元正常运行或停止运行包括步骤：

当所述电芯温度处于预设电芯温度范围内，和所述电压处于预设电压范围内时，启动运行所述储能子单元；

在启动运行所述储能子单元后，当所述电芯温度超出所述预设电芯温度范围，或所述电压超出所述预设电压范围时，停止运行所述储能子单元。

本实施例中，在电芯温度处于预设电芯温度范围内，且电压处于预设电压范围内，即表明当前的电池单元可以进行正常工作，因此启动该储能子单元，以确保储能系统的正常工作。另外，在启动该储能子单元后，对该储能子单元进行密切监测，即仍实时对电芯温度和电压进行检测，若电芯温度和电压中的一个超过上述的范围，即判断电池单元出现异常，此时即时停止运行储能子单元，以避免事故产生。由此，本实施例通过对储能子单元进行灵活检测和处理，以尽可能避免事故的产生，以及避免产生误判断，保证储能系统的正常运行。

在本发明的一个可选的实施例中，所述根据所述检测信息控制所述储能系统的运行状态还包括步骤：

当存在任一储能子单元的可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值，以及生成有所述动作告警信息时，控制标定的储能子单元与所述温控系统中断，以及在延迟预设延迟时间后控制所述水消防灭火系统对所述储能子单元进行消防，其中，所述预设二级告警值大于所述预设一级告警值。

本实施例中，当任一储能子单元的可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值时，即表明当前储能子单元的可燃气体浓度较高，对应该储能子单元生成有动作告警信息时，即表明储能子单元的温度和烟雾均出现异常，特别是，在可燃气体浓度大于预设一级告警值后，已经采用通风系统进行排气后的情况下，可以认定当前的储能子单元具有较高的火灾风险，甚至在起火的同时存在爆炸的风险，因此，此时控制标定的储能子单元和温控系统中断，同时，在延迟预设延迟时间后，控制水消防灭火系统对可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值，以及生成有动作告警信息的储能子单元进行消防，以此避免起火造成各储能子单元和温控系统影响，并避免产生连锁反应。

其中，采用延迟预设延迟时间后控制，以提供一定的稳定时间，防止误动作带来不必要的损失。

本发明实施例中，标定的储能子单元可以根据预先设定的规则进行实时选定，例如，确定储能系统的所有的储能子单元为所述标定的储能子单元，抑或者是，其它满足特定关系的储能子单元被标记为所述标定的储能子单元，以对这部分储能子单元进行中断，以尽可能保证部分储能子单元的正常运行。

为方便描述，本发明中，将可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值，以及生成有所述动作告警信息命名为起火储能子单元。

对于标定的储能子单元，可以理解，其必然包括该起火储能子单元，在某些实施例中，标定的储能子单元还可以为与该起火储能子单元位于同一线路上的储能子单元，抑或者是，与该起火储能子单元满足预设位置关系的其它储能子单元，例如，可根据预设的距离值，确定出与起火储能子单元的间距小于该距离值的其它储能子单元为标定的储能子单元，相应地，间距更远的其它储能子单元可以保持正常工作。

在某些实施例中，该预设的距离值可根据检测的起火储能子单元的可燃气体浓度、火焰大小、温度值、烟雾数据中的一项或多项进行确定，进而用于确定出更加合理的所述标定的储能子单元。

在本发明的一个可选的实施例中，在所述控制标定的所述储能子单元与所述温控系统中断，以及在延迟预设延迟时间后控制所述水消防灭火系统对所述储能子单元进行消防后，还包括步骤：

获取所述储能子单元的所述可燃气体传感器、所述烟雾传感器、所述温度传感器的实时检测值；

当所述实时检测值均属于预设正常范围时，控制所述水消防灭火系统停止消防。

本实施例中，具体地，在进行水消防后，对上述可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值，以及生成有动作告警信息的储能子单元，获取其燃气体传感器和烟雾传感器以及温度传感器的实时检测值，若这些实时检测值均属于预设正常范围，认定消防灭火结束，此时控制水消防灭火系统停止消防，以便于对该储能子单元单独处理。

进一步地，在所述水消防灭火系统进行消防后，还包括步骤：

控制所述检测信息正常的储能子单元启动运行。

具体地，在对可燃气体浓度大于或等于预设二级告警值，以及生成有动作告警信息的储能子单元进行灭火处理后，可根据其它储能子单元的消防检测传感器的检测情况以确定是否可以重启该储能子单元，例如，当判定其它的储能子单元均无告警信息，此时可重启这些储能子单元的功率变换单元，以确保储能系统能够继续运行。

上述各种预设值可根据实际需求进行设定，在此不作限定。

本发明另一实施例中的一种储能系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述程序时，实现如上述的储能系统的控制方法。

在本发明的一个可选的示例中，储能系统还包括温控系统和多个储能子单元，所述温控系统分别通过风道连接多个所述储能子单元，所述储能子单元均设有消防检测传感器和通风系统，所述消防检测传感器包括可燃气体传感器。

本实施例中的储能系统其具有与上述储能系统的控制方法相近似的技术效果，在此不再进行赘述。

在本发明的一个可选的实施例中，所述消防检测传感器还包括烟雾传感器和/或温度传感器；所述储能系统还包括水消防灭火系统，所述水消防灭火系统分别通过管道连接多个所述储能子单元。

参照图2和3所示，本实施例中，所述消防检测传感器还包括烟雾传感器和温度传感器，以分别检测烟雾和温度，对此检测信息可以为烟雾传感器和温度传感器检测时生成的动作告警信息，或具体检测的烟雾数据或温度数据的实际值。例如当温度较高，烟雾较多时产生的动作，对此，根据检测信息控制储能系统的运行状态可以是，在任意一个储能子单元的烟雾传感器或温度传感器产生动作后，关闭当前的储能子单元与温控系统的风道，以避免该储能子单元起火或即将起火时通过风道对其它储能子单元影响，并且也便于后续利用通风系统和水消防系统对储能子单元进行针对性消防。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。