一种数字储能电池维护检测系统及方法

技术领域

本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种数字储能电池维护检测系统及方法。

背景技术

储能电池一般指的是储能蓄电池，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；常见的储能蓄电池为铅酸蓄电池；目前正在逐步开发以磷酸铁锂为正极材料的锂离子储能电池。

随着储能电池的普遍使用，对于储能电池的智能化管控能够为控制储能电池的电力调度起到良好的调节作用，但现有技术中，对于储能电池的信息传输多采用一路通讯进行，容易出现一路通信中，部分元器件出现故障，容易造成故障信息传递不及时的问题。

在专利CN116826877A中，提及一种可重构直流模块组串的数字化储能系统，采用创新的直流模块组串开关组受控连接直流调控模块，构成可重构直流模块组串，并通过直流调控模块挂接电池或电池包构成可重构电池组串，采用此种方式能够有效的进行电池之间的维护，但是根据该专利提及的通过直流调控模块实时监测采集电池或电池包中每一个电池单体的电压、温度及电流参数，根据电池或电池包的电量及电池电压及温度控制直流模块组串开关组，构成重构直流调控模块组串的数字化控制路径；在发现电池或电池包异常时，选择其连接的相应直流调控模块，如本例子选择相应直流调控模块；则，由直流模块组串重构控制器控制直流模块组串开关组，并分别选择第1组第1开关、第1组第2开关、第2组第3开关、第3组第3开关，将选择的各开关的闭合连通，其他各开关断开；控制构成同一可重构直流模块组串内直流调控模块的并联与串联连接和重构，将异常电池或电池包连接的相应直流调控模块进行并联重构后，关停相应直流调控模块，其连接的出现异常的电池或电池包从可重构直流模块组串中隔离切出，进行安全的在线维护与更换作业，同时可重构直流模块组串仍可持续运行，能够通过直流调控模块对电池包进行检测并及时控制开关以切除异常电池的方式维护电池整体的安全，但是该可重构电池由于其控制的多元性易造成系统结构较为繁琐和复杂，且制造成本高，另外，由于其仅通过直流调控模块对电池包进行监测并控制异常电池的切断与接通，故而其监测信息控制和传递仍较为单一。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种数字储能电池维护检测系统及方法，以解决现有技术中存在的储能系统结构较为复杂、以及储能电池的信息传输多采用一路通讯进行，容易出现一路通信中，部分元器件出现故障，容易造成故障信息传递不及时的问题；以此达到能够有效的简化储能系统的结构，提高对电池模组信息监测的精准度，并扩展信息上传路径，以便于云平台能够快速接收到故障信息，并及时做出回复。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明涉及的一种数字储能电池维护检测系统及方法，一种数字储能电池维护检测系统，包括云平台、集线器、网卡、电池模组、维护检测装置，云平台、集线器、网卡、电池模组依次连接，维护检测装置分别与云平台、集线器、网卡、电池模组连接，用于在检测电池模组是否异常的同时，将检测到的信息传递给云平台，通过云平台对异常电池模组进行自动隔离，并进行的相应的维护。

进一步，云平台与集线器之间为双向传输信息的通信方式。

进一步，集线器与网卡之间为双向传输信息的通信方式。

进一步，网卡设置m个，电池模组均设置n个，m、n均为正整数，m个网卡用于接收n个电池模组的相关信息。

进一步，m≤n。

一种数字储能电池维护检测方法，应用于所述的一种数字储能电池维护检测系统，所述方法包括以下步骤：

步骤一、安装电池维护检测系统，并使系统上电；

步骤二、分别通过网卡、维护检测装置实时监测电池模组的相关信息；

步骤三、对第一预设时间内网卡、维护检测装置所监测到的信息进行分析，并上传至云平台；

步骤四、云平台对数据进行修正及计算后，对异常电池进行相应维护。

进一步，步骤一包括；

步骤S11：按照所需安装电池维护检测系统；

步骤S12：对维护检测装置、云平台、集线器、网卡均进行上电控制，实现系统上电。

进一步，步骤二具体包括：分别通过网卡、维护检测装置实时监测电池模组的相关信息并存储，其中，相关信息指的是电池模组的电压、电流、温度中的任意一种或多种信息。

进一步，步骤三包括：

步骤S31：预设监测信息对比分析的第一预设时间t1；

步骤S32：对第一预设时间t1内网卡、维护检测装置所监测到的信息进行分析；

步骤S33：判断网卡和维护检测装置所监测到的信息是否无异常信息，是，返回步骤二，否，执行步骤S34；

步骤S34：将网卡所检测到的电池模组的异常信息与维护检测装置所检测到的异常信息进行比对，判断两者的异常信息是否一致，是，网卡和/或维护检测装置将电池模组异常的信息传递给云平台，否，网卡和/或维护检测装置将电池模组具有一定可能性异常的信息传递给云平台。

进一步，步骤四具体包括：云平台对接收到的网卡、维护检测装置所上传的数据进行修正及计算后，将对异常电池进行相应维护的结果发送至维护检测装置，并通过维护检测装置对异常电池进行相应的维护处理。

相对于现有技术，本发明所述的一种数字储能电池维护检测系统及方法，具有以下有益效果：

通过所述系统及方法，能够有效的简化储能系统的结构，提高对电池模组信息监测的精准度，并扩展信息上传路径，以便于云平台能够快速接收到故障信息，并及时做出回复，提高系统对储能电池正常运行的保护力度，增强储能电池运行的安全性，提高异常储能电池检测的灵敏性，还能够根据异常电池的异常原因进行精准的处理方式选配，有利于节约人工成本的耗费，避免过多资源的浪费，还能够缩短维护时间，避免故障时间的持续性延长。

附图说明

构成本发明的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附

图中：

图1为数字储能电池维护检测系统整体结构示意图；

图2为数字储能电池维护检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例针对储能电池控制系统的，与常规的储能电池控制系统相同的是，所述整体结构都是由电池、集线器组成的。

为了解决现有技术中储能系统结构较为复杂、以及储能电池的信息传输多采用一路通讯进行，容易出现一路通信中，部分元器件出现故障，容易造成故障信息传递不及时的问题；本实施例提出一种数字储能电池维护检测系统及方法，所述一种数字储能电池维护检测系统，包括云平台、集线器、网卡、电池模组、维护检测装置，云平台、集线器、网卡、电池模组依次连接，维护检测装置分别与云平台、集线器、网卡、电池模组连接，用于在检测电池模组是否异常的同时，将检测到的信息传递给云平台，通过云平台对异常电池模组进行自动隔离，并进行的相应的维护。

通过所述系统结构的设置，能够有效的简化储能系统的结构，提高对电池模组信息监测的精准度，并扩展信息上传路径，以便于云平台能够快速接收到故障信息，并及时做出回复，且通过维护检测装置与网卡同时对电池模组相关信息进行实时监测，能够有效的提高数字储能电池系统检测的可靠性，避免监测设备的故障造成电池模组异常未被有效传递至云平台，进而造成整个数字储能电池系统的损坏的现象发生，能够有效的提高装置的稳定性和安全性。

此外，云平台与集线器之间为双向传输信息的通信方式，集线器与网卡之间为双向传输信息的通信方式，网卡设置m个，电池模组均设置n个，m、n均为正整数，m个网卡用于接收n个电池模组的相关信息，其中，m≤n；通过云平台与集线器之间双向传输，集线器与网卡之间双向传输信息，网卡接收各个电池模组的相关信息，并通过接收上级集线器传来的信号控制电池模组进行断开或接入，其次，维护检测装置分别与云平台、集线器、网卡、电池模组连接，用于在检测电池模组是否异常的同时，将检测到的信息传递给云平台，通过云平台进行下达指令对故障电池模组进行自动隔离，并进行分层维护，其中分层维护指的是，根据异常电池的异常情况的难易程度进行分级维护处理，并根据异常电池所处等级，进行相应的分层处理，以便于提高对于异常电池处理的精准性和快速性，在本实施例中，双向传输为应答式传输，当上位机收到下位机发送的信息后，会立即做出收到回复，并进行相应处理后，再次下达处理结果指令回复，且双向传输的通信方式可采用半双工或全双工的方式进行。

通过对异常电池进行处理难度的分级，有利于提高对于异常电池的处理效率，减少储能电池系统异常时间，及时的保证储能系统的稳定运行，还有利于减小异常处理的复杂度，缩短人工处理的时间，保证人工处理过程中的人员安全性，进而起到对于异常电池处理成本的降低。

一种数字储能电池维护检测方法，应用于所述的一种数字储能电池维护检测系统，所述方法包括以下步骤：

步骤一、安装电池维护检测系统，并使系统上电；

步骤二、分别通过网卡、维护检测装置实时监测电池模组的相关信息；

步骤三、对第一预设时间内网卡、维护检测装置所监测到的信息进行分析，并上传至云平台；

步骤四、云平台对数据进行修正及计算后，对异常电池进行相应维护。

通过所述方法能够有效的提高系统对储能电池正常运行的保护力度，增强储能电池运行的安全性，提高异常储能电池检测的灵敏性，还能够根据异常电池的异常原因进行精准的处理方式选配，有利于节约人工成本的耗费，避免过多资源的浪费，还能够缩短维护时间，避免故障时间的持续性延长。

步骤一包括；

步骤S11：按照所需安装电池维护检测系统，将电池维护检测系统内的云平台、集线器、网卡、电池模组、维护检测装置进行相互连接；

步骤S12：对维护检测装置、云平台、集线器、网卡均进行上电控制，实现系统上电，其中，所述上电控制方式可采用一个电源的开启实现多个装置的上电，或是采用多个电源单独控制各个装置的上电，亦或是通过芯片控制不同的装置在不同的时间进行分布式上电操作，以便于避免各个装置同时上电对电压的冲击，减小电压的波动，具体上电方式根据所需设置；

步骤二具体包括：分别通过网卡、维护检测装置实时监测电池模组的相关信息并存储，其中，相关信息指的是电池模组的电压、电流、温度中的任意一种或多种信息。

通过按照所需选取稳定上电的方式，实现电池维护检测系统的平稳上电，进而减小电网电压的波动，保证输出电压的稳定性，此外，通过网卡、维护检测装置实时监测电池模组的电压、电流、温度等信息，能够实现对于电池模组的双重监测，提高监测数据的真实性和可靠性，避免网卡、维护检测装置任意一种出现故障或异常造成电池模组信息监测的准确度降低的问题，此外，还能够通过为电池模组是否异常进行对比数据的分析做铺垫，还有利于实现对于电池模组实时情况进行高精准度的统计。

步骤三包括：

步骤S31：预设监测信息对比分析的第一预设时间t1；

步骤S32：对第一预设时间t1内网卡、维护检测装置所监测到的信息进行分析；

步骤S33：判断网卡和维护检测装置所监测到的信息是否无异常信息，是，返回步骤二，继续进行电池模组信息的实时监测，并对下一周期的第一预设时间t1内的电池模组信息进行判断，否，执行步骤S34；

步骤S34：将网卡所检测到的异常电池模组的异常信息与维护检测装置所检测到的异常信息进行比对，判断两者的异常信息是否一致，是，网卡将电池模组异常的信息传递给云平台，否，网卡将电池模组具有一定可能性异常的信息传递给云平台；

具体的异常信息比对方式为：

步骤S341包括：分别记录第一预设时间段内，网卡、维护检测装置检测到的所有异常时间点，其中，当网卡、维护检测装置在同一时刻均监测到同一电池模组信息异常，则将该时刻记录两次；

步骤S342：比对记录第一预设时间段内的所有异常时间点并执行判断异常时间点出现次数是否为两次，是，执行步骤S343，否，执行步骤S344；

步骤S343：两者监测数据一致，电池模组异常，网卡和/或维护检测装置将电池模组异常的信息传递给云平台；

步骤S344：两者监测数据不一致，电池模组具有一定的可能性，网卡和/或维护检测装置将电池模组具有一定可能性异常的信息传递给云平台；

需要注意的是，异常信息上报至云平台包括两种上传方式：

一种是采用先通采用网卡将电池模组异常信息通过集线器传递至云平台，并在网卡发送信息后开始计时，判断在第二预设时间t2内是否接收到云平台的确认收到信息，是，则等待云平台再次发送对电池模组异常的处理方式，否，在第二预设时间t2后，采用维护检测装置再次将网卡所发送失败的信息重新发送，并在接受到云平台回复接收到信息后，等待云平台再次发送对电池模组异常的处理方式，若第三预设时间t3仍未收到云平台收到信息的回复，则人工确认云平台是否正常，并进行异常信息处理，并下达电池异常的处理方式，t2≥t3；

二是采用网卡、维护检测装置两者同时向云平台发送模组异常信息，云平台以第一时间接收到的电池模组异常信息为主，进行计算和判断，其中，若t2时间后，网卡、维护检测装置均为接收到云平台收到信息的回复，则通过人工确认云平台是否正常，并进行异常信息处理，并下达电池异常的处理方式，且在t2时间内，网卡、维护检测装置任意一方接收到云平台收到信息的回复，则终止另一方的信息传送，以便于提高信息传送的效率，降低电源的消耗。

通过异常信息比对方式以及异常信息上报至云平台的上传方式的相互配合，能够有效的提高异常信息上传的效率，降低电源的消耗的同时，还能够降低对于通信信道的占据，提高信息传输的稳定性和可靠性，还能够极大程度的提高通信的安全性。

步骤四具体包括：云平台对接收到的网卡、维护检测装置所上传的数据电池模组异常或具有异常可能性的数据进行修正及计算后，将对异常电池进行相应维护的结果发送至维护检测装置，或将对异常电池进行相应维护的结果通过网卡发送至维护检测装置，并通过维护检测装置对异常电池进行相应的分级维护处理，其中，分级维护处理包括：根据电池模组异常处理难度等级进行划分，若电池信息为过热异常，则进行三级处理，通过维护检测装置进行相应电池模组的进行切断一定时间，并在电池模组正常时，再将该电池模组进行重新接入；若电池信息为电压充放电异常，则进行二级处理，在维护检测装置进行相应电池模组的进行切断后，通过人工就近处理的方式，对该电池模组进行充放电维护，并在维护结束后，通过维护检测装置将该电池模组接入；若电池信息为电池本体故障异常，则进行一级处理，调配人员进行电池更换，并对故障电池进行检修维护处理，等待下一次电池故障更换使用。

通过对异常电池的多级处理，能够有效的节约人力的使用，提高异常电池处理的精准度，此外，通过维护检测系统的监测设置，还能够对异常电池信息进行标记和传递，能够是人工处理或是维护检测装置自动处理时，能够及时的确定异常电池位置，提高异常电池模组处理的效率，增强异常电池处理的速度，减小异常电池故障时间，极大程度的降低维护成本，保障储能电池系统的稳定运行，延长储能电池的使用寿命。

在本发明中，对于任意储能电池控制系统而言，可以包括本实施例中所述一种数字储能电池维护检测系统结构，且在本实施例提供的维护检测装置、网卡的相关结构及装配关系的基础上，所述储能电池控制系统还包括电池、集线器等结构在内的常规构件，鉴于其均为现有技术，在此不进行赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。