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漏液检测系统、方法和液冷储能系统

文献发布时间:2023-06-19 11:59:12


漏液检测系统、方法和液冷储能系统

技术领域

本公开涉及能源领域,具体地,涉及一种漏液检测系统、方法和液冷储能系统。

背景技术

液冷储能系统是近年新兴起的一种储能技术,具有温度一致性高、集成度高、体积能量密度高、便于维护等特点。液冷储能系统中采用液冷的方式对电池系统进行散热。一般来讲,液冷储能系统包含的电池较多,对散热的需求也较大,因此需要配置的液冷管道、管道接头等也较多。因此,在安装管路、液冷管路测试、液冷系统维护操作时,存在液体泄漏的风险。管道中的冷却液泄露后,假如进入到电池中,将会造成电池侵泡,出现短路故障,电池也将会报废,液体浸没电气接触件时,也会造成严重的短路故障,最终导致设备停机,影响储能设备的使用。因此即使检测液冷储能系统中出现的泄露是很有必要的。

目前,多数厂家简单的在液冷储能系统的柜体底部,放置若干个水浸传感器对漏液情况进行检测,但使用该方式感知漏液信息不够及时,存在无法及时检测漏液导致液冷储能设备故障的问题。

发明内容

为了解决上述问题,本公开提供一种漏液检测系统、方法和液冷储能系统。

第一方面,本公开提供了一种漏液检测系统,所述系统包括漏液检测传感器和控制器,所述漏液检测传感器与液冷储能设备的管道相连接,所述控制器与所述漏液检测传感器相连接,其中:

所述漏液检测传感器,用于检测所述管道是否出现漏液,在确定所述管道出现漏液的情况下,确定漏液位置对应的电信号强度,并按照所述漏液位置对应的电信号强度向所述控制器发送电信号,不同的漏液位置对应不同的电信号强度;

所述控制器,用于在接收到所述漏液检测传感器发送的所述电信号的情况下,根据所述电信号的电信号强度确定所述管道的漏液位置。

可选地,所述漏液检测传感器为漏液检测带,所述漏液检测带包裹在所述管道外侧。

可选地,所述漏液检测带包括包裹层、第一导线和第二导线,所述第一导线和第二导线分别与所述控制器相连接;其中:

所述包裹层,用于将所述漏液检测带缠绕在所述管道外侧;在所述管道出现漏液的情况下,将泄漏的液体吸附在所述管道泄漏点的位置,以便将所述第一导线和第二导线连通,按照所述漏液位置对应的电信号强度向所述控制器发送电信号。

可选地,所述控制器通过第一连接端与所述第一导线相连接,通过第二连接端与所述第二导线连通相连接,其中:

所述控制器,用于通过所述第一连接端向所述第一导线输出预设电压的电信号;通过所述第二连接端用于接收与所述第二导线输出的电信号,并测量得到该电信号的电信号强度;根据所述预设电压与所述电信号强度确定所述管道的漏液位置。

可选地,所述电信号强度为第一电流,其中:

所述控制器,用于根据所述预设电压和所述第一电流计算得到与所述导线连通点相对应的阻值;根据所述导线的预设电阻率和所述阻值,计算得到所述导线连通点的位置;将所述导线连通点的位置作为所述管道的漏液位置。

可选地,所述系统还包括能量管理子系统,其中:

所述控制器,还用于将所述管道的漏液位置发送至所述能量管理子系统;

所述能量管理子系统,用于在接收到所述漏液位置的情况下,向所述液冷储能设备发送停机指令和/或展示包含所述漏液位置的漏液告警信息。

第二方面,本公开提供了一种漏液检测方法,应用于漏液检测系统的控制器,所述漏液检测系统包括漏液检测传感器和控制器,所述漏液检测传感器与液冷储能设备的管道相连接,所述控制器与所述漏液检测传感器相连接,所述漏液检测传感器,用于检测所述管道是否出现漏液,在确定所述管道出现漏液的情况下,确定漏液位置对应的电信号强度,并按照所述漏液位置对应的电信号强度向所述控制器发送电信号,不同的漏液位置对应不同的电信号强度;所述方法包括:

接收所述漏液检测传感器发送的电信号;

根据所述电信号的电信号强度确定所述管道的漏液位置。

可选地,所述漏液检测传感器为漏液检测带,所述漏液检测带包括包裹层、第一导线和第二导线,所述控制器通过第一连接端与所述第一导线相连接,通过第二连接端与所述第二导线连通相连接;所述包裹层,用于将所述漏液检测带缠绕在所述管道外侧,以及,在所述管道出现漏液的情况下,将泄漏的液体吸附在所述管道泄漏点的位置,以便将所述第一导线和第二导线连通;所述方法还包括:

通过所述第一连接端向所述第一导线输出预设电压的电信号;

所述接收所述漏液检测传感器发送的电信号包括:通过所述第二连接端接收与所述第二导线输出的电信号;

所述根据所述电信号的电信号强度确定所述管道的漏液位置包括:测量得到所述电信号的电信号强度;根据所述预设电压与所述电信号强度确定所述管道的漏液位置。

可选地,所述电信号强度为第一电流,所述根据所述预设电压与所述电信号强度确定所述管道的漏液位置包括:

根据所述预设电压和所述第一电流,计算得到与所述导线连通点相对应的阻值;

根据所述导线的预设电阻率和所述阻值,计算得到所述导线连通点的位置;

将所述导线连通点的位置作为所述管道的漏液位置。

第三方面,本公开提供了一种液冷储能系统,所述系统包括:本公开第一方面提供所述的漏液检测系统。

采用上述技术方案,该漏液检测系统包括漏液检测传感器和控制器,该漏液检测传感器与液冷储能设备的管道相连接,该控制器与该漏液检测传感器相连接,其中:该漏液检测传感器,用于检测该管道是否出现漏液,在确定该管道出现漏液的情况下,确定漏液位置对应的电信号强度,并按照该漏液位置对应的电信号强度向该控制器发送电信号,不同的漏液位置对应不同的电信号强度。该控制器,用于在接收到该漏液检测传感器发送的该电信号的情况下,根据该电信号的电信号强度确定该管道的漏液位置。这样,可以及时检测液冷储能设备的管道是否存在泄漏问题,并能够确定漏液位置,为液冷储能设备的维修提供了可靠信息,减少由于液体泄漏导致设备故障的损失。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

图1是本公开实施例提供的一种漏液检测系统的结构示意图;

图2是本公开实施例提供的一种漏液检测带的结构示意图;

图3是本公开实施例提供的另一种漏液检测系统的结构示意图;

图4是本公开实施例提供的一种漏液检测方法的流程图;

图5是本公开实施例提供的一种液冷储能系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。

需要说明的是,在本公开中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序;术语“S101”、“S102”、“S201”、“S202”等用于区别步骤,而不必理解为按照特定的顺序或先后次序执行方法步骤;下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

首先,对本公开的应用场景进行说明。本公开可以应用于液冷储能系统的漏液检测。在相关技术中,一般通过在液冷储能系统的柜体底部放置若干个水浸传感器对漏液情况进行检测。水浸传感器的原理是,当泄漏的液体漫过传感器时,该水浸传感器会输出报警信号,此时液体会浸泡较低位置的电池插箱和线缆,引起插箱和线缆短路,严重时可能会导致液冷储能设备停止运行甚至故障。可见,该方式检测漏液信息不够及时,存在无法及时检测导致液冷储能设备故障的问题。另外,液冷储能系统可以是由大量电池集成的,示例地,某液冷储能系统有6列电池簇,每列电池簇有8个电池PACK。需要说明的是,电池PACK一般指的是组合电池,因为锂电池是通过单体锂电池的串联和并联组成一定的电压和容量,加装保护板,形成可以充放电的组合电池。例如:2个电池串联起来,组成某一特定形状,可以作为一个电池PACK。以上只是举例说明,不同的液冷储能系统可以有不同数量的电池PACK,每个电池PACK均需要有液冷管道,而这么多的液冷管道,一旦其中某个管道出现漏液问题,短期内很难发现,而且即使发现,也很难检测出漏液问题发生的具体位置。

为了解决上述问题,本公开提供了一种漏液检测系统、方法和液冷储能系统,该漏液检测系统包括漏液检测传感器和控制器,该漏液检测传感器与液冷储能设备的管道相连接,该控制器与该漏液检测传感器相连接,其中:该漏液检测传感器,用于检测该管道是否出现漏液,在确定该管道出现漏液的情况下,确定漏液位置对应的电信号强度,并按照该漏液位置对应的电信号强度向该控制器发送电信号,不同的漏液位置对应不同的电信号强度。该控制器,用于在接收到该漏液检测传感器发送的该电信号的情况下,根据该电信号的电信号强度确定该管道的漏液位置。这样,可以及时检测液冷储能设备的管道是否存在泄漏问题,并能够确定漏液位置,为液冷储能设备的维修提供了可靠信息,减少由于液体泄漏导致设备故障的损失。

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。

图1是本公开实施例提供的一种漏液检测系统的结构示意图,如图1所示,该漏液检测系统包括漏液检测传感器101和控制器102,该漏液检测传感器101与液冷储能设备103的管道相连接,该控制器102与该漏液检测传感器101相连接,其中:

该漏液检测传感器101,用于检测该液冷储能设备的管道是否出现漏液,在确定该管道出现漏液的情况下,确定漏液位置对应的电信号强度,并按照该漏液位置对应的电信号强度向该控制器102发送电信号,不同的漏液位置对应不同的电信号强度。

其中,该电信号强度可以是电压,也可以是电流。该漏液检测传感器可以预先设置多个漏液检测点,每个漏液检测点对应不同的电信号强度;进一步地,该漏液检测传感器可以包括电源模块(例如可充电电池),通过该电源模块在上述漏液检测点出现漏液的情况下,发送对应的电信号。

该控制器102,用于在接收到该漏液检测传感器101发送的该电信号的情况下,根据该电信号的电信号强度确定该管道的漏液位置。

同样的,该控制器102可以预先设置漏液检测点与电信号强度的对应关系,根据该对应关系,确定该电信号强度对应的漏液位置。

采用上述系统,包括漏液检测传感器和控制器,该漏液检测传感器与液冷储能设备的管道相连接,该控制器与该漏液检测传感器相连接,其中:该漏液检测传感器,用于检测该管道是否出现漏液,在确定该管道出现漏液的情况下,确定漏液位置对应的电信号强度,并按照该漏液位置对应的电信号强度向该控制器发送电信号,不同的漏液位置对应不同的电信号强度。该控制器,用于在接收到该漏液检测传感器发送的该电信号的情况下,根据该电信号的电信号强度确定该管道的漏液位置。这样,可以及时检测液冷储能设备的管道是否存在泄漏问题,并能够确定漏液位置,为液冷储能设备的维修提供了可靠信息,减少由于液体泄漏导致设备故障的损失。

进一步地,上述漏液检测传感器可以是漏液检测带,该漏液检测带包裹在该管道外侧。

需要说明的是,该漏液检测带可以沿管道进行缠绕,并重点缠绕在液体容易泄露的地方(例如管道接口处)。当然,上述漏液检测带也可以缠绕在上述液冷储能设备上,例如可以缠绕在电池上,从而可以检测电池液是否有泄露。

这样可以方便漏液检测传感器的安装使用,并提高漏液检测的及时性。

进一步地,该漏液检测带可以是多个,每个管道以及每个管道接口处分别包裹不同的漏液检测带,这样,控制器通过不同的漏液检测带可以区分不同的管道或管道接口,从而快速确定管道的漏液位置。

这样,可以更为准确的确定漏液位置。

图2是本公开实施例提供的一种漏液检测带的结构示意图,如图2所示,该漏液检测带可以包括包裹层201、第一导线202和第二导线203,该第一导线和第二导线分别与上述控制器相连接;其中:

该包裹层201,用于将该漏液检测带缠绕在该管道外侧;在该管道出现漏液的情况下,将泄漏的液体吸附在该管道泄漏点的位置,以便将该第一导线202和第二导线203连通,按照该漏液位置对应的电信号强度向该控制器发送电信号。

需要说明的是,液冷储能设备的管道中的液体可以是用于给电池进行降温的冷却液,为了防止冬天时液体冷冻,可以选用50%水和50%乙二醇的混合物,该液体具有一定的导电性;而上述包裹层是绝缘物质,不能导电。因此,在未发生液体泄漏的情况下,该第一导线和第二导线之间不连通;在液体泄漏后,该第一导线和第二导线可以在漏液位置通过该液体连通,从而按照该漏液位置对应的电信号强度向该控制器发送电信号。

进一步地,该控制器102通过第一连接端与该第一导线202相连接,通过第二连接端与该第二导线203连通相连接,且该第二连接端可以接地,其中:

该控制器,用于通过该第一连接端向该第一导线输出预设电压的电信号;通过该第二连接端用于接收与该第二导线输出的电信号,并测量得到该电信号的电信号强度;根据该预设电压与该电信号强度确定该管道的漏液位置。

其中,该预设电压可以是一个较小的电压,示例地,可以是0.01至5毫安之间的任意电压,例如0.1毫安、1毫安等。

采用该方式,上述漏液检测带可以无需自带电源,通过控制器的连接端向该漏液检测带供电,可以节省系统成本。

需要说明的是,上述控制器可以是单片机或IC芯片,上述第一连接端和第二连接端可以是单片机或IC芯片的管脚。

进一步地,上述电信号强度可以为第一电流,这样,该控制器,用于根据该预设电压和该第一电流计算得到与该导线连通点相对应的阻值;根据该导线的预设电阻率和该阻值,计算得到该导线连通点的位置;将该导线连通点的位置作为该管道的漏液位置。

示例地,根据欧姆定律,可以通过以下公式计算得到与该导线连通点相对应的阻值:

R=U÷I;

其中,R表示上述阻值,U表示上述预设电压,I表示上述第一电流;

然后可以通过以下公式计算得到上述导线连通点距离导线与控制器接口的距离:

L=R×S÷ρ÷2;

其中,L表示上述导线连通点距离导线与控制器接口的距离,R表示上述阻值,S标识上述导线的截面积,ρ表示上述导线的预设电阻率。

需要说明的是,为了能够准确计算出该距离,上述第一导线和第二导线可以采用相同电阻率的材料,并具有相同的截面积。

这样,可以确定导线连通点的位置,并将该导线连通点的位置作为该管道的漏液位置,从而准确得到管道的漏液位置,方便维护和检修。

图3是本公开实施例提供的另一种漏液检测系统的结构示意图,如图3所示,该系统还包括能量管理子系统(Energy Management System,EMS)301,其中:

该控制器102,还用于将该管道的漏液位置发送至该能量管理子系统301。

该能量管理子系统301,用于在接收到该漏液位置的情况下,向该液冷储能设备发送停机指令和/或展示包含该漏液位置的漏液告警信息。

需要说明的是,为了保障液冷储能设备的安全性,该能量管理子系统在接收到该漏液位置的情况下,向该液冷储能设备发送停机指令,从而控制该液冷储能设备停止运行;并将包含该漏液位置的漏液告警信息上报到运维平台,使运维人员快速获得维护指令,并告知运维人员发生泄露的具体位置,以便进行相应的维修。

这样,可以快速定位出漏液位置,并帮助运维人员快速查找漏液原因,排除隐患,增加该液冷储能设备的安全性,减少由于液体泄漏导致的设备故障的影响。

图4是本公开实施例提供的一种漏液检测方法,如图4所示,该方法的执行主体可以是漏液检测系统的控制器,该漏液检测系统包括漏液检测传感器和控制器,该漏液检测传感器与液冷储能设备的管道相连接,该控制器与该漏液检测传感器相连接,该漏液检测传感器,用于检测该管道是否出现漏液,在确定该管道出现漏液的情况下,确定漏液位置对应的电信号强度,并按照该漏液位置对应的电信号强度向该控制器发送电信号,不同的漏液位置对应不同的电信号强度;该方法包括:

S401、接收漏液检测传感器发送的电信号。

其中,该电信号的电信号强度可以是电压,也可以是电流。该漏液检测传感器可以预先设置多个漏液检测点,每个漏液检测点对应不同的电信号强度;进一步地,该漏液检测传感器可以包括电源模块(例如可充电电池),通过该电源模块在上述漏液检测点出现漏液的情况下,发送对应的电信号。

S402、根据该电信号的电信号强度确定管道的漏液位置。

同样的,可以预先设置漏液检测点与电信号强度的对应关系,根据该对应关系,确定该电信号强度对应的漏液位置。

采用上述方法,通过接收该漏液检测传感器发送的电信号,并根据该电信号的电信号强度确定该管道的漏液位置,从而可以及时检测液冷储能设备的管道是否存在泄漏问题,并能够确定漏液位置,为液冷储能设备的维修提供了可靠信息,减少由于液体泄漏导致设备故障的损失。

在本公开的另一实施例中,该漏液检测传感器为漏液检测带,该漏液检测带包括包裹层、第一导线和第二导线,该控制器通过第一连接端与该第一导线相连接,通过第二连接端与该第二导线连通相连接;该包裹层,用于将该漏液检测带缠绕在该管道外侧,以及,在该管道出现漏液的情况下,将泄漏的液体吸附在该管道泄漏点的位置,以便将该第一导线和第二导线连通;在上述S401步骤之前,该方法还可以包括:

首先,通过该第一连接端向该第一导线输出预设电压的电信号。

其中,该预设电压可以是一个较小的电压,示例地,可以是0.01至5毫安之间的任意电压,例如0.1毫安、1毫安等。

然后,执行上述S401至S402步骤,其中:在上述S401步骤,可以通过该第二连接端接收与该第二导线输出的电信号;在上述S402步骤可以测量得到该电信号的电信号强度;根据该预设电压与该电信号强度确定该管道的漏液位置。

采用该方式,上述漏液检测带可以无需自带电源,通过控制器的连接端向该漏液检测带供电,可以节省系统成本。

进一步地,该电信号强度为第一电流,可以通过以下方式,根据该预设电压与该电信号强度确定该管道的漏液位置包括:

首先,根据该预设电压和该第一电流,计算得到与该导线连通点相对应的阻值。

示例地,根据欧姆定律,可以通过以下公式计算得到与该导线连通点相对应的阻值:

R=U÷I;

其中,R表示上述阻值,U表示上述预设电压,I表示上述第一电流。

其次,根据该导线的预设电阻率和该阻值,计算得到该导线连通点的位置。

示例地,可以通过以下公式计算得到上述导线连通点距离导线与控制器接口的距离,从而得到该导线连通点的位置:

L=R×S÷ρ÷2;

其中,L表示上述导线连通点距离导线与控制器接口的距离,R表示上述阻值,S标识上述导线的截面积,ρ表示上述导线的预设电阻率。

最后,将该导线连通点的位置作为该管道的漏液位置。

这样,可以准确得到管道的漏液位置,方便维护和检修。

在本公开的另一实施例中,上述漏液检测系统还包括能量管理子系统,这样,该方法还可以包括:

将该管道的漏液位置发送至该能量管理子系统,以便该能力管理子系统在接收到该漏液位置的情况下,向该液冷储能设备发送停机指令和/或展示包含该漏液位置的漏液告警信息。

需要说明的是,为了保障液冷储能设备的安全性,该能量管理子系统在接收到该漏液位置的情况下,向该液冷储能设备发送停机指令,从而控制该液冷储能设备停止运行;并将包含该漏液位置的漏液告警信息上报到运维平台,使运维人员快速获得维护指令,并告知运维人员发生泄露的具体位置,以便进行相应的维修。

这样,可以快速定位出漏液位置,并帮助运维人员快速查找漏液原因,排除隐患,增加该液冷储能设备的安全性,减少由于液体泄漏导致的设备故障的影响。

图5是本公开实施例提供的一种液冷储能系统的框图,如图5所示,该车辆包括:上述漏液检测系统。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

相关技术
  • 漏液检测系统、方法和液冷储能系统
  • 漏液检测系统与液冷服务器机柜
技术分类

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