基于电池BMS数据的储能电池故障判断系统

技术领域

本发明属于电池故障判定技术领域，具体是基于电池BMS数据的储能电池故障判断系统。

背景技术

储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池；BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

专利公开号为CN107728079B的发明公开一种光伏储能电池快速检测系统，包括微电脑装置和信号采集电路，信号采集电路包括电压检测电路和内阻检测电路，微电脑装置中的单片机与电压检测电路和内阻检测电路电连接并将收集到的信息传递给微电脑装置中的计算机。本发明中的光伏储能电池快速检测系统，可以对光伏储能电池进行失效的检测，判断电池是否失效，并能够进行可修复型和不可修复型失效的进行严格判定与量化分析，对储能电池的修复提供修复依据。使得工作人员能够及时针对电池的不同失效类型进行故障排除，从而保证整个光伏储能电池的正常储能和运转。

针对于储能电池进行故障判定时，对储能电池的内部参数进行获取，根据所获取的运行参数，将运行参数与预设参数进行比对，查看储能电池运行是否正常，对储能电池进行故障判定，但此种判定方式在具体处理过程中，储能电池会因某部分电压不稳，造成参数变化过大，便很容易造成误判，若将对应的充电频率设定为多组不同的浮动区间，查看充电频率是否属于对应的浮动区间，以此提升判定效果。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于电池BMS数据的储能电池故障判断系统，用于解决储能电池会因某部分电压不稳，造成参数变化过大，便很容易造成误判的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于电池BMS数据的储能电池故障判断系统，包括参数获取端、正常数值获取端、处理中心以及预警终端；

所述正常数值获取端，用于对正常运作的储能电池的电池参数进行获取，其中电池参数包括充电频率参数以及电池剩余容量，将所获取的电池参数输送至处理中心内；

所述处理中心，包括数据预处理单元、存储终端、数据处理单元以及参数比对单元；

所述数据预处理单元，对充电频率参数按照电池容量进行分段处理，得到不同电池剩余容量状态下的充电频率参数区间，并将处理得到的充电频率参数区间输送至存储终端内进行存储；

所述参数获取端，对储能电池所产生的储能参数进行获取，并将所获取的储能参数输送至处理中心内；

所述处理中心内部的数据处理单元，对储能参数进行处理，将储能参数内部的数据与待提取数据包内部区间进行比对，通过比对结果，对端部电压以及对应的电池温度进行再处理，检测储能电池是否存在故障。

优选的，所述数据预处理单元，对充电频率参数按照电池容量进行分段处理的步骤为：

将电池剩余容量标记为RL

将充电频率参数标记为PL

获取电池剩余容量的RL

优选的，所述储能参数包括储能电池容量参数以及充电频率值、端部电压以及对应的电池温度。

优选的，所述数据处理单元对储能参数进行处理的方式为：

将储能电池容量参数标记为CNt，其中t代表不同的储能电池，将CNt与电池剩余容量改变区间[RL

根据再处理信号，提取储能电池的端部电压以及对应的电池温度，将端部电压标记为DBt，将电池温度标记为WDt；

采用BDC＝DBt×C1+WDt×C2得到比对参值BDC，其中C1和C2均为预设的固定系数因子，将比对参值BDC输送至参数比对单元内。

优选的，所述参数比对单元，将比对参值BDC与内部的预设参数X1进行比对，具体比对方式为：当BDC≤X1，生成正常信号，当BDC＞X1时，生成预警信号，将所生成的预警信号和正常信号输送至预警终端内；

所述预警终端，根据所接收到的信号，产生不同的警报，当预警终端接收到预警信号时，进行预警处理，警示外部人员对指定储能电池进行维修，当接收到正常信号时，不进行任何处理工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：对正常运作的储能电池的电池参数进行获取，其中电池参数包括充电频率参数以及电池剩余容量，将所获取的电池参数输送至处理中心内，处理中心的数据预处理单元，对充电频率参数按照电池容量进行分段处理，得到不同电池剩余容量状态下的充电频率参数区间，并将处理得到的充电频率参数区间输送至存储终端内进行存储，再通过参数获取端，对储能电池所产生的储能参数进行获取，并将所获取的储能参数输送至处理中心内，数据处理单元再对储能参数进行处理，将储能参数内部的数据与待提取数据包内部区间进行比对，通过比对结果，对端部电压以及对应的电池温度进行再处理，检测储能电池是否存在故障，采用此种方式，预先对储能电池的充电频率进行分析，查看充电频率是否处于正常状态，若异常，再对储能电池的其他参数进行处理，通过处理结果，对储能电池进行故障判定，同时提升故障判定的整体效果。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本申请提供了基于电池BMS数据的储能电池故障判断系统，包括参数获取端、正常数值获取端、处理中心以及预警终端；

所述参数获取端输出端与处理中心输入端电性连接，所述正常数值获取端输出端与处理中心输入端电性连接，所述处理中心输出端与预警终端输入端电性连接；

所述处理中心包括数据预处理单元、存储终端、数据处理单元以及参数比对单元，所述数据预处理单元输出端与存储终端输入端电性连接，所述数据处理单元与存储终端之间双向连接，所述数据处理单元输出端与参数比对单元输入端电性连接；

所述正常数值获取端，用于对正常运作的储能电池的电池参数进行获取，其中电池参数包括充电频率参数以及电池剩余容量，将所获取的电池参数输送至处理中心内；

处理中心内部的数据预处理单元，对充电频率参数按照电池容量进行分段处理，得到不同电池剩余容量状态下的充电频率参数区间，并将处理得到的充电频率参数区间输送至存储终端内进行存储，其中具体分段处理步骤为：

将电池剩余容量标记为RL

将充电频率参数标记为PL

获取电池剩余容量的RL

所述参数获取端，对储能电池所产生的储能参数进行获取，并将所获取的储能参数输送至处理中心内，其中储能参数包括储能电池容量参数以及充电频率值、端部电压以及对应的电池温度；

所述处理中心内部的数据处理单元，对储能参数进行处理，将储能参数内部的数据与待提取数据包内部区间进行比对，通过比对结果，对端部电压以及对应的电池温度进行再处理，检测储能电池是否存在故障，其中具体处理方式为：

将储能电池容量参数标记为CNt，其中t代表不同的储能电池，将CNt与电池剩余容量改变区间[RL

根据再处理信号，提取储能电池的端部电压以及对应的电池温度，将端部电压标记为DBt，将电池温度标记为WDt；

采用BDC＝DBt×C1+WDt×C2得到比对参值BDC，其中C1和C2均为预设的固定系数因子，将比对参值BDC输送至参数比对单元内。

所述参数比对单元，将比对参值BDC与内部的预设参数X1进行比对，具体比对方式为：当BDC≤X1，生成正常信号，当BDC＞X1时，生成预警信号，将所生成的预警信号和正常信号输送至预警终端内；

所述预警终端，根据所接收到的信号，产生不同的警报，当预警终端接收到预警信号时，进行预警处理，警示外部人员对指定储能电池进行维修，当接收到正常信号时，不进行任何处理工作。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：预先对正常运作的储能电池的电池参数进行获取，其中电池参数包括充电频率参数以及电池剩余容量，将所获取的电池参数输送至处理中心内，处理中心的数据预处理单元，对充电频率参数按照电池容量进行分段处理，得到不同电池剩余容量状态下的充电频率参数区间，并将处理得到的充电频率参数区间输送至存储终端内进行存储，再通过参数获取端，对储能电池所产生的储能参数进行获取，并将所获取的储能参数输送至处理中心内，数据处理单元再对储能参数进行处理，将储能参数内部的数据与待提取数据包内部区间进行比对，通过比对结果，对端部电压以及对应的电池温度进行再处理，检测储能电池是否存在故障，采用此种方式，预先对储能电池的充电频率进行分析，查看充电频率是否处于正常状态，若异常，再对储能电池的其他参数进行处理，通过处理结果，对储能电池进行故障判定，同时提升故障判定的整体效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。