CN106019166B - 一种光伏微电网储能电池监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏微电网储能电池监测方法，包括以下步骤：在聚合物微孔隔离薄膜的两侧各设置一个电容极片，两个电容极片的表面均涂布耐腐蚀绝缘膜；当聚合物微孔隔离薄膜或两个电容极片受到外力时，两个电容极片会发生形变使极片正对面积和极片间距发生改变，从而使两个电容极片所构成的电容器的电容值发生改变；设置枝晶锂监测装置监测步骤二中两个电容极片所构成的电容器的电容值，当两个电容极片所构成的电容器的电容值发生变化时可以触发枝晶锂监测装置发出报警信号或者控制信号。金属锂在负极引出片上结晶形成的枝晶锂过量时可以及时地报警，提示控制系统对电池内部短路采取措施。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏微电网储能电池监测技术领域，特别是一种光伏微电网储能电池监测方法。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分清洁、绝对安全、相对广泛、资源充足、经济实用、长寿命和免维护性等一系列突出优点。太阳能的存储主要通过一定的技术将新能源转化为化学能、势能、动能、电磁能等形态，使转化后的能量具有空间上可转移或时间上可转移或质量可控制的特点，可以在适当的时间、地点以适合的方式释放出来；其中最为常见的储能方式为电池储能，但是电池储能成本较高。
按照国家标准规定，动力电池的容量下降到额定容量的80％就意味着其寿命的终结，如果直接将电池淘汰将造成资源的严重浪费；因此当动力电池不宜在现有车辆上继续使用时，可对其进行梯次利用将其回收再利用于电池储能系统中，进行电力系统中的削峰填谷，从而提高太阳能等可再生能源的稳定输出，并提高光伏发电的电能质量，不仅可以节约资源还可以降低成本，能够取得一定的经济效益。
锂离子动力蓄电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点，因此在便携式电子设备、电动汽车等新能源储能方面显示出优越的前景。在锂离子动力蓄电池中，由于金属锂在负极上可以结晶形成枝晶锂，因此金属锂被作为负极活性材料；但是枝晶锂生长到一定程度会刺破聚合物微孔隔离薄膜，造成电池内部短路，不仅导致锂离子动力蓄电池无法正常工作，甚至严重威胁使用者的人身安全。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种光伏微电网储能电池监测方法，金属锂在负极引出片上结晶形成的枝晶锂过量时可以及时地报警，提示控制系统对电池内部短路采取措施。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏微电网储能电池监测方法，光伏微电网储能电池包括若干个磷酸铁锂电池单体，每个磷酸铁锂电池单体包括电解液密封膜和由电解液密封膜封装的锂离子电解液，锂离子电解液由聚合物微孔隔离薄膜分割为正极区域电解液和负极区域电解液，正极区域电解液中设置有正极引出片，负极区域电解液中设置有负极引出片；且包括以下步骤：
步骤一、在聚合物微孔隔离薄膜的两侧各设置一个电容极片，两个电容极片分别位于正极区域电解液和负极区域电解液中，两个电容极片相向贴设在聚合物微孔隔离薄膜上，两个电容极片的表面均涂布耐腐蚀绝缘膜，通过耐腐蚀绝缘膜使两个电容极片与正极区域电解液和负极区域电解液绝缘；
步骤二、当聚合物微孔隔离薄膜或两个电容极片受到外力时，两个电容极片会发生形变使极片正对面积和极片间距发生改变，从而使两个电容极片所构成的电容器的电容值发生改变；
步骤三、设置枝晶锂监测装置监测步骤二中两个电容极片所构成的电容器的电容值，当两个电容极片所构成的电容器的电容值发生变化时可以触发枝晶锂监测装置发出报警信号或者控制信号。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤三中，枝晶锂监测装置包括串联在两个电容极片之间的恒定直流电源和电流灵敏做功器件，恒定直流电源能够为两个电容极片提供恒定的外加电压值电流灵敏做功器件能够在有电流流经时进行做功释放出电磁波；枝晶锂监测装置还包括设置于电解液密封膜外的电磁波接收器件，电磁波接收器件能够接收电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤四、电磁波接收器件在接收到电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波后，会自动触发报警。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤四、电磁波接收器件在接收到电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波后，会发出控制信号切断光伏微电网储能电池的整体或局部的电源。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤三中，不同的磷酸铁锂电池单体的电流灵敏做功器件可以发出不同频率的电磁波，不同的电流灵敏做功器件发出的电磁波可以被对应的电磁波接收器件接收，对应的电磁波接收器件会发出控制信号切断发出电磁波的磷酸铁锂电池单体的电源。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明所提供的一种光伏微电网储能电池监测方法，当金属锂在负极引出片上结晶形成的枝晶锂致使聚合物微孔隔离薄膜或两个电容极片发生变形时，两个电容极片所构成的电容器的电容值会发生改变，枝晶锂监测装置根据两个电容极片所构成的电容器的电容值变化可以及时地提示控制系统对电池内部短路采取措施，避免无法正常工的锂离子动力蓄电池威胁使用者的人身安全。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地说明。
具体实施例1
本实施例提供的一种光伏微电网储能电池监测方法，光伏微电网储能电池包括若干个磷酸铁锂电池单体，每个磷酸铁锂电池单体包括电解液密封膜和由电解液密封膜封装的锂离子电解液，锂离子电解液由聚合物微孔隔离薄膜分割为正极区域电解液和负极区域电解液，正极区域电解液中设置有正极引出片，负极区域电解液中设置有负极引出片。
且包括以下步骤：
步骤一、在聚合物微孔隔离薄膜的两侧各设置一个电容极片，两个电容极片分别位于正极区域电解液和负极区域电解液中，两个电容极片相向贴设在聚合物微孔隔离薄膜上，两个电容极片的表面均涂布耐腐蚀绝缘膜，通过耐腐蚀绝缘膜使两个电容极片与正极区域电解液和负极区域电解液绝缘。
步骤二、当聚合物微孔隔离薄膜或两个电容极片受到外力时，两个电容极片会发生形变使极片正对面积和极片间距发生改变，从而使两个电容极片所构成的电容器的电容值发生改变。
步骤三、设置枝晶锂监测装置监测步骤二中两个电容极片所构成的电容器的电容值，当两个电容极片所构成的电容器的电容值发生变化时可以触发枝晶锂监测装置发出报警信号或者控制信号；具体地，枝晶锂监测装置包括串联在两个电容极片之间的恒定直流电源和电流灵敏做功器件，恒定直流电源能够为两个电容极片提供恒定的外加电压值，电流灵敏做功器件能够在有电流流经时进行做功释放出电磁波；枝晶锂监测装置还包括设置于电解液密封膜外的电磁波接收器件，电磁波接收器件能够接收电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波。
步骤四、电磁波接收器件在接收到电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波后，会自动触发报警。
具体实施例2
本实施例提供的一种光伏微电网储能电池监测方法，光伏微电网储能电池结构与具体实施例1相同，还包括以下步骤：
步骤一至三与具体实施例1相同。
步骤四、电磁波接收器件在接收到电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波后，会发出控制信号切断光伏微电网储能电池的整体或局部的电源。
具体实施例3
本实施例提供的一种光伏微电网储能电池监测方法，光伏微电网储能电池结构与具体实施例1相同，还包括以下步骤：
步骤一至二与具体实施例1相同。
步骤三、设置枝晶锂监测装置监测步骤二中两个电容极片所构成的电容器的电容值，当两个电容极片所构成的电容器的电容值发生变化时可以触发枝晶锂监测装置发出报警信号或者控制信号；具体地，枝晶锂监测装置包括串联在两个电容极片之间的恒定直流电源和电流灵敏做功器件，恒定直流电源能够为两个电容极片提供恒定的外加电压值，电流灵敏做功器件能够在有电流流经时进行做功释放出电磁波；枝晶锂监测装置还包括设置于电解液密封膜外的电磁波接收器件，电磁波接收器件能够接收电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波；且不同的磷酸铁锂电池单体的电流灵敏做功器件可以发出不同频率的电磁波，不同的电流灵敏做功器件发出的电磁波可以被对应的电磁波接收器件接收。
步骤四、电磁波接收器件在接收到对应的电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波后，会发出控制信号切断发出电磁波的磷酸铁锂电池单体的电源。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种光伏微电网储能电池监测方法，其特征在于：光伏微电网储能电池包括若干个磷酸铁锂电池单体，每个磷酸铁锂电池单体包括电解液密封膜和由电解液密封膜封装的锂离子电解液，锂离子电解液由聚合物微孔隔离薄膜分割为正极区域电解液和负极区域电解液，正极区域电解液中设置有正极引出片，负极区域电解液中设置有负极引出片；且包括以下步骤：
步骤一、在聚合物微孔隔离薄膜的两侧各设置一个电容极片，两个电容极片分别位于正极区域电解液和负极区域电解液中，两个电容极片相向贴设在聚合物微孔隔离薄膜上，两个电容极片的表面均涂布耐腐蚀绝缘膜，通过耐腐蚀绝缘膜使两个电容极片与正极区域电解液和负极区域电解液绝缘；
步骤二、当聚合物微孔隔离薄膜或两个电容极片受到外力时，两个电容极片会发生形变使极片正对面积和极片间距发生改变，从而使两个电容极片所构成的电容器的电容值发生改变；
步骤三、设置枝晶锂监测装置监测步骤二中两个电容极片所构成的电容器的电容值，当两个电容极片所构成的电容器的电容值发生变化时可以触发枝晶锂监测装置发出报警信号或者控制信号。
2.根据权利要求1所述的一种光伏微电网储能电池监测方法，其特征在于：在步骤三中，枝晶锂监测装置包括串联在两个电容极片之间的恒定直流电源和电流灵敏做功器件，恒定直流电源能够为两个电容极片提供恒定的外加电压值，电流灵敏做功器件能够在有电流流经时进行做功释放出电磁波；枝晶锂监测装置还包括设置于电解液密封膜外的电磁波接收器件，电磁波接收器件能够接收电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波。
3.根据权利要求2所述的一种光伏微电网储能电池监测方法，其特征在于：还包括步骤四、电磁波接收器件在接收到电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波后，会自动触发报警。
4.根据权利要求2所述的一种光伏微电网储能电池监测方法，其特征在于：还包括步骤四、电磁波接收器件在接收到电流灵敏做功器件在有电流流经时进行做功释放出的电磁波后，会发出控制信号切断光伏微电网储能电池的整体或局部的电源。
5.根据权利要求4所述的一种光伏微电网储能电池监测方法，其特征在于：在步骤三中，不同的磷酸铁锂电池单体的电流灵敏做功器件可以发出不同频率的电磁波，不同的电流灵敏做功器件发出的电磁波可以被对应的电磁波接收器件接收，对应的电磁波接收器件会发出控制信号切断发出电磁波的磷酸铁锂电池单体的电源。
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