消防保护方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开涉及电池安全技术领域，尤其涉及一种消防保护方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着全球储能行业的飞速发展，储能安全问题日益成为各个厂家亟需解决的难题。在该背景下，如何确保储能系统的安全使用已经成为了该行业内不可忽视的重要关注点。众所周知，在储能设备中可能存在着各种潜在的安全隐患，特别是在上升趋势的锂离子电池中，其热失控引起火灾的风险更为突出。

因此，早期预防并在火灾萌芽态处理火灾，比火灾发生再进行处理更具性价比，更有利于提高储能系统的安全性。然而，传统的储能消防策略存在一定的缺陷：只有当探测器检测到一氧化碳或氢气达到一定浓度，结合探测器周边温度超过一定阈值时，才执行消防联动动作，进行灭火。这种策略常常需要等到电池已经起火时才会起作用，无法对电池热失控前期进行降温预防，致使消防保护不及时，存在安全隐患。

发明内容

本公开提供一种消防保护方法、装置、设备及介质，以解决相关技术中无法对电池热失控前期进行降温预防，致使消防保护不及时，存在安全隐患的技术问题。本公开的技术方案如下：

第一方面，本公开实施例提供一种消防保护方法，包括：

实时获取每个电池的电池温度；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化符合预设条件时，确定电池为目标电池；

对目标电池降温。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化符合预设条件时，确定电池为目标电池，包括：

基于每个电池的电池温度确定每个电池在第一预设时长内的温度变化值；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化值大于温度变化阈值时，确定电池为目标电池。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化符合预设条件时，确定电池为目标电池，包括：

基于每个电池的电池温度确定每个电池的温度变化速率；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化速率在第二预设时长内持续大于温度变化速率阈值时，确定电池为目标电池。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，在对目标电池降温，包括：

利用连接目标电池的液氮罐，对目标电池进行降温处理。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，方法还包括：

向功率转换系统向发送保护指令，切断目标电池与功率转换系统的功率通路。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，方法还包括：

在满足任一项检测条件时，喷送消防溶剂，检测条件包括：检测到预设气体类型、检测到周边温度大于第二温度阈值、检测到烟感。

第二方面，本公开实施例还提供一种消防保护装置，包括：

获取单元，用于实时获取每个电池的电池温度；

确定单元，用于在任一所述电池的电池温度大于第一温度阈值且所述电池的温度变化符合预设条件时，确定所述电池为目标电池；

处理单元，用于对所述目标电池降温。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，确定单元具体用于：

基于每个电池的电池温度确定每个电池在第一预设时长内的温度变化值；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化值大于温度变化阈值时，确定电池为目标电池。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，确定单元具体用于：

基于每个电池的电池温度确定每个电池的温度变化速率；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化速率在第二预设时长内持续大于温度变化速率阈值时，确定电池为目标电池。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元具体用于：

利用连接目标电池的液氮罐，对目标电池进行降温处理。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元还用于：

向功率转换系统向发送保护指令，切断目标电池与功率转换系统的功率通路。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元还用于：

在满足任一项检测条件时，喷送消防溶剂，检测条件包括：检测到预设气体类型、检测到周边温度大于第二温度阈值、检测到烟感。

第三方面，本公开实施例还提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现第一方面所述的方法。

第四方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

第五方面，本公开实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

在本公开的实施例中，首先实时获取每个电池的电池温度，然后在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化符合预设条件时，确定电池为目标电池，最后对目标电池降温。提供了一种消防保护方案，通过实时检测电池的电池温度和温度变化情况，及时发现存在安全隐患的目标电池，并对该目标电池进行降温处理，能够在储能系统火灾早期进行热失控抑制和预防，提高储能系统的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例提供的一种消防保护方法的流程示意图；

图2为本公开实施例提供的一种消防保护方法的具体流程示意图；

图3为本公开实施例提供的一种消防保护系统的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的另一种消防保护方法的具体流程示意图；

图5为本公开实施例提供的一种消防保护装置的结构示意图；

图6为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，本公开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，以便这里描述的本公开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。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在对本公开提供的消防保护方法进行详细说明之前，优先介绍一下涉及到的关键术语，其中：

pcs：是储能系统中的功率转换系统(power conversion system，pcs)，它可以将储存的电能从直流电转换为交流电，并将其输出到电网或负载中。pcs还可将电网或其他可用电源中的交流电转换为直流电，以便储存在电池或其他储能介质中。

bms：是储能系统中的电池管理系统(battery management system，bms)，它可监测电池的电量、温度、电压等参数，并对电池进行充放电控制、状态评估和故障诊断等。bms还可保护电池免受过充、过放、短路等问题的影响，从而延长电池寿命并提高系统稳定性。

随着全球储能行业的飞速发展，储能安全问题日益成为各个厂家亟需解决的难题。在该背景下，如何确保储能系统的安全使用已经成为了该行业内不可忽视的重要关注点。众所周知，在储能设备中可能存在着各种潜在的安全隐患，特别是在上升趋势的锂离子电池中，其热失控引起火灾的风险更为突出。

因此，早期预防并在火灾萌芽态处理火灾，比火灾发生再进行处理更具性价比，更有利于提高储能系统的安全性。然而，传统的储能消防策略存在一定的缺陷：只有当探测器检测到一氧化碳或氢气达到一定浓度，结合探测器周边温度超过一定阈值时，才执行消防联动动作，进行灭火。这种策略常常需要等到电池已经起火时才会起作用，无法对电池热失控前期进行降温预防，致使消防保护不及时，存在安全隐患。

以下结合附图，详细说明本公开各实施例提供的技术方案。

图1为本公开第一实施例提供的一种消防保护方法的流程图，如图1所示，该消防保护方法可以包括如下步骤：

S101，实时获取每个电池的电池温度。

具体实施时，通过设置中电池上或电池周围的传感器来实时获取每个电池的电池温度。

S102，在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化符合预设条件时，确定电池为目标电池。

具体实施时，可以通过两种方式来确定目标电池，第一种为基于每个电池的电池温度确定每个电池在第一预设时长内的温度变化值，然后在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化值大于温度变化阈值时，确定电池为目标电池。第二种为基于每个电池的电池温度确定每个电池的温度变化速率，然后在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化速率在第二预设时长内持续大于温度变化速率阈值时，确定电池为目标电池。

S103，对目标电池降温。

具体实施时，通过设置在电池附近的设备对目标电池进行降温，例如通过风扇进行降温，在电池与制冷模块之间设置风扇，让空气流经制冷模块表面，从而将余热带走，以达到降温的效果。或者通过液体循环降温，这种方式适合于大型储能系统。在电池组中加入液体，通过液体循环降低电池内部温度。具体实现方法是通过水泵将冷却剂输送到电池组中进行循环，降温后的液体再重新进入循环。或者直接空调降温，直接使用空调将储能系统内部的温度降低到适宜的范围。但由于耗能比较大，因此不适合长期使用。只适用于临时紧急情况下的降温。或者采用相变材料(phase change material，pcm)材料降温，采用pcm来吸收高温，在最需要冷却时释放储存的能量，并延缓电池的升温过程，起到降温作用。

接下来结合图2、图3和图4，对本公开所提供的消防保护方法进行详细说明。

图2为本公开实施例提供的一种消防保护方法的具体流程示意图，具体包括如图2所示的如下步骤：

S201，实时获取每个电池的电池温度。

具体实施时，通过设置中电池上或电池周围的传感器来实时获取每个电池的电池温度，在本方案中，通过bms精准采集系统中所有电池的电池温度，在本实施例中，储能系统的结构如图3所示，包括电池组301，电池管理系统302，功率转换系统303和消防保护系统304。电池组中包含多个电池包，本实施所提供的方案便是用来保护电池组301中的电池，在电池出现异常时进行相应的处理，电池管理系统302即bms系统，用于精准采集电池组301中每个电池包的电池温度，功率转换系统303可以将储存的电能从直流电转换为交流电，并将其输出到电网或负载中，消防保护系统304负责在电池包出现问题时进行处理，例如消防系统中设置液氮罐，通过液氮快速为电池包降温，或者喷送消防溶剂等。

S202，基于每个电池的电池温度确定每个电池在第一预设时长内的温度变化值。

具体实施时，通过bms获取的每个电池实时的温度，从而确定每个电池在预设时长内电池的温度变化值，第一预设时长可以按需求自行设定，可以是3s，也可以是5s，本发明实施例对此不作限定，以下以5s为例进行说明。

S203，在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化值大于温度变化阈值时，确定电池为目标电池。

具体实施时，将电池温度大于第一温度阈值且电池温度变化值大于温度变化阈值的电池确定为有安全隐患的目标电池，第一温度阈值和温度变化阈值可以按需求自行设定，此处以第一温度阈值70度，温度变化阈值为5度为例进行说明，即确定温度高于70度，且温度变化值大于5度的电池为目标电池。

S204，对目标电池降温。

具体实施时，直接对该目标电池进行迅速降温处理，可利用液氮直接吸走该目标电池内的电池热量，也可以通过其他形式进行降温，同时也可以向PCS发送保护标志位，切断和PCS的功率通路，以防止引起更大危险。此外，在检测到预设气体类型、检测到周边温度大于第二温度阈值、检测到烟感的任一项时，消防装置也同时向该失控箱体内喷送消防溶剂。

图4为本公开实施例提供的另一种消防保护方法的具体流程示意图，具体包括如图4所示的如下步骤：

S401，实时获取每个电池的电池温度。

本步骤与S201一致，也应用于如图3所示的储能系统，此处不再赘述。

S402，基于每个电池的电池温度确定每个电池的温度变化速率。

具体实施时，通过bms获取的每个电池实时的温度，确定每个电池的电池温度确定每个电池的温度变化速率。

S403，在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化速率在第二预设时长内持续大于温度变化速率阈值时，确定电池为目标电池。

具体实施时，将电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化速率在第二预设时长内持续大于温度变化速率阈值的电池确定为目标电池，第一温度阈值、温度变化速率阈值和第二预设时长可以按需求自行设定，此处以第一温度阈值70度，温度变化速率阈值为1℃/s，第二预设时长以5s为例进行说明，即确定温度高于70度，且在5s内温度变化速率持续大于1℃/s的电池为目标电池。

S404，对目标电池降温。

具体实施时，直接对该目标电池进行迅速降温处理，可利用液氮直接吸走该目标电池内的电池热量，也可以通过其他形式进行降温，同时也可以向PCS发送保护标志位，切断和PCS的功率通路，以防止引起更大危险。此外，在检测到预设气体类型、检测到周边温度大于第二温度阈值、检测到烟感的任一项时，消防装置也同时向该失控箱体内喷送消防溶剂。

基于相同的发明构思，本公开实施例还提供一种消防保护装置。如图5所示，该消防保护装置500包括：

获取单元501，用于实时获取每个电池的电池温度；

确定单元502，用于在任一所述电池的电池温度大于第一温度阈值且所述电池的温度变化符合预设条件时，确定所述电池为目标电池；

处理单元503，用于对所述目标电池降温。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，确定单元502具体用于：

基于每个电池的电池温度确定每个电池在第一预设时长内的温度变化值；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化值大于温度变化阈值时，确定电池为目标电池。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，确定单元502具体用于：

基于每个电池的电池温度确定每个电池的温度变化速率；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化速率在第二预设时长内持续大于温度变化速率阈值时，确定电池为目标电池。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元503具体用于：

利用连接目标电池的液氮罐，对目标电池进行降温处理。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元503还用于：

向功率转换系统向发送保护指令，切断目标电池与功率转换系统的功率通路。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元503还用于：

在满足任一项检测条件时，喷送消防溶剂，检测条件包括：检测到预设气体类型、检测到周边温度大于第二温度阈值、检测到烟感。

本公开实施例提供的装置的具体实现方式和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

另外，结合图1-图5描述的本申请实施例的消防保护方法和装置可以由电子设备来实现。图6示出了本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

如图6所示，电子设备1000可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储装置1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开所述的实施例的消防保护方法。在RAM 1003中，还存储有电子设备1000操作所需的各种程序和数据。处理装置1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。

通常，以下装置可以连接至I/O接口1005：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1006；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置1007；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1008；以及通信装置1009。通信装置1009可以允许电子设备1000与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备1000，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，从而实现如上所述的语音控制方法。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1009从网络上被下载和安装，或者从存储装置1008被安装，或者从ROM 1002被安装。在该计算机程序被处理装置1001执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：

实时获取每个电池的电池温度；

在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化符合预设条件时，确定电池为目标电池；

对目标电池降温。

可选的，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，该电子设备还可以执行上述实施例所述的其他步骤。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

本发明实施例提及的消防保护方法，包括：

在本公开的实施例中，首先实时获取每个电池的电池温度，然后在任一电池的电池温度大于第一温度阈值且电池的温度变化符合预设条件时，确定电池为目标电池，最后对目标电池降温。提供了一种消防保护方案，通过实时检测电池的电池温度和温度变化情况，及时发现存在安全隐患的目标电池，并对该目标电池进行降温处理，能够在储能系统火灾早期进行热失控抑制和预防，提高储能系统的安全性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。