CN113381085A - 储能装置的智能安防系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种储能装置的智能安防系统，用于包含有蓄电池组、双向逆变器以及铜排的储能装置进行安全防护，蓄电池组由相互并联连接的m个电池簇构成，每个电池簇含有相互串联连接的n个蓄电池，该n个蓄电池分别被容纳在n个相互独立的电池屉内，每个电池簇支路和双向逆变器的输入支路分别与铜排相连接，每个电池簇支路上设有开关，包括：监控装置；以及能量管理装置，其中，监控装置具有预设参数存储部、气体信息采集部、电流信息采集部、气体浓度判断部、电池失效故障信息生成部、频域分析部、幅值判断部、支路判断部、电弧故障信息生成部以及监控侧通信部，能量管理装置具有管理侧通信部、开关控制部、输入显示部以及开停机控制部。

Description

储能装置的智能安防系统
技术领域
本发明属于储能装置的安全防护技术领域，具体涉及一种储能装置的智能安防系统。
背景技术
随着清洁能源，光伏和风电发电的装机量快速发展，同时也面临着弃风、弃光和可再生能源并网消纳困难等一些列问题。储能作为解决以上问题的一项重要技术，在发电、电网侧、电源侧正被全面使用。
储能系统是集锂电池组、功率变换器、能量管理装置(EMS)为一体的集装箱式产品。通常集装箱内部会有多组锂电池屉串并联，双向逆变器(PCS)、配电柜子、变压器的电气互连。如若出现对锂电池的不合理的充放电，会造成锂电池内部不可逆的氧化还原反应，容易产生电池失效，电池失效后不但会输出性能丧失，严重时还会释放有害气体，如C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、CO2以及H2等，有害气体累积后在明火下容易产生燃烧和爆炸。
同时大量的互连回路，容易发生连接不可靠、绝缘失效、短路、空气电离等不良情况，这些不良的情况会导致电弧的产生。持续的电弧将会产生上千度的高温，如不能及时的检查与切断，容易引起电气火灾，进而造成财产经济损失。因此，对应有害气体与电弧的可靠检测并及时的采取回路切断措施，可以有避免火灾和爆炸的发生。
然而，现有的能量管理装置与电池模组、双向逆变器通信，采集所有电池组的总电压、单体电芯的电压、温度、双向逆变器的功率、电压、电流，管理双向逆变器的充放电功率。对外界短路、绝缘引起的短路大电流情况，能量管理装置通过检测电流值、单体电芯电压值的大小与其阈值比较。当电流、电压值超过阈值时，下发双向逆变器功率停机指令以及电池组继电器切断命令。该方法只能对系统的过流、过压情况进行保护，无法对前期电池失效产生的有害气体、电弧故障进行有效的检测，可能导致无法准确的检测出电池失效、电弧故障造成的安全隐患。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种储能装置的智能安防系统，能够实时地对蓄电池组中的蓄电池失效以及各电池簇支路、双向逆变器的输入输出支路的电弧故障进行有效监测并及时地发出故障告警，从而提高储能装置的安全可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
本发明提供了一种储能装置的智能安防系统，用于包含有蓄电池组、双向逆变器以及铜排的储能装置进行安全防护，蓄电池组由相互并联连接的m个电池簇构成，每个电池簇含有相互串联连接的n个蓄电池，该n个蓄电池分别被容纳在n个相互独立的电池屉内，每个电池簇所构成的电池簇支路和双向逆变器的输入支路分别与铜排相连接，每个电池簇支路上设有开关，具有这样的特征，包括：监控装置，与每个电池屉、每个电池簇支路、以及双向逆变器的输入支路和输出支路分别相连接；以及能量管理装置，与每个电池簇支路和双向逆变器分别相连接，并且与监控装置通信连接，其中，监控装置具有预设参数存储部、气体信息采集部、电流信息采集部、气体浓度判断部、电池失效故障信息生成部、频域分析部幅值判断部、支路判断部、电弧故障信息生成部以及监控侧通信部，能量管理装置具有管理侧通信部、开关控制部、输入显示部以及开停机控制部，预设参数存储部至少存储有预设气体浓度范围、与频段相对应的预设频段幅值，气体信息采集部对每个电池屉内的有害气体信息作为电池屉气体信息进行实时采集，该电池屉气体信息至少包括电池屉的当前气体浓度以及对应的电池屉识别号和支路识别号，电流信息采集部对每个电池簇支路、输入支路以及输出支路的电流信息作为支路电流信息进行实时采集，该支路电流信息至少包括每个支路的当前支路电流以及对应的支路识别号，气体浓度判断部判断当前气体浓度是否超出预设气体浓度范围，当气体浓度判断部判断当前气体浓度超出预设气体浓度范围时，电池失效故障信息生成部生成包含有对应的电池屉识别号和支路识别号的电池失效故障信息，监控侧通信部将电池失效故障信息发送给能量管理装置，一旦管理侧通信部接收到电池失效故障信息，开关控制部就控制对应的电池簇支路上的开关断开，输入显示部显示电池失效故障信息，当气体浓度判断部依次判断每个当前气体浓度未超出预设气体浓度范围时，频域分析部采用预设分析方法依次对每个当前支路电流进行频域分析得到在各个频段下的频谱，幅值判断部采用预设判定算法判断频谱在每个频段下的当前频段幅值是否大于该频段对应的预设频段幅值，一旦幅值判断部判断当前频段幅值大于对应的预设频段幅值，支路判断部就进一步判断对应的支路是否是电池簇支路，当支路判断部判断对应的支路是电池簇支路时，电弧故障信息生成部生成包含有对应的支路识别号的第一电弧故障信息，监控侧通信部将第一电弧故障信息发送给能量管理装置，一旦管理侧通信部接收到第一电弧故障信息，开关控制部就控制对应的电池簇支路上的开关断开，输入显示部显示第一电弧故障信息，当支路判断部判断对应的支路不是电池簇支路时，电弧故障信息生成部生成第二电弧故障信息，监控侧通信部将第二电弧故障信息发送给能量管理装置，一旦管理侧通信部接收到第二电弧故障信息，开停机控制部就控制双向逆变器停止工作，m和n均为不小于1的正整数。
在本发明提供的储能装置的智能安防系统中，还可以具有这样的特征：其中，监控装置还具有连接点温度采集部、逆变器功率获取部、环境温度获取部、温度判断部以及连接点故障信息生成部，预设参数存储部还存储有与环境温度值和功率值相对应的预设温度范围，能量管理装置还具有环境温度采集部和功率采集部，连接点温度采集部对每个电池簇支路和输入支路分别与铜排相连接的连接点处的温度信息作为连接点温度信息进行实时采集，该连接点温度信息至少包括当前连接点温度以及对应的支路识别号，环境温度采集部对环境温度进行实时采集得到当前环境温度值，功率采集部对双向逆变器的功率进行实时采集得到当前功率值，当气体浓度判断部判断当前气体浓度未超出预设气体浓度范围时，环境温度获取部通过监控侧通信部从能量管理装置获取当前环境温度值，逆变器功率获取部通过监控侧通信部从能量管理装置获取当前功率值，温度判断部依次判断每个当前连接点温度是否超出与当前环境温度值和当前功率值对应的预设温度范围，一旦温度判断部判断当前连接点温度超出对应的预设温度范围，支路判断部就进一步判断对应的支路是否是电池簇支路，当支路判断部判断对应的支路是电池簇支路时，连接点故障信息生成部生成包含有对应的支路识别号的第一连接点故障信息，监控侧通信部将第一连接点故障信息发送给能量管理装置，一旦管理侧通信部接收到第一连接点故障信息，开关控制部就控制对应的电池簇支路上的开关断开，输入显示部显示第一连接点故障信息，当支路判断部就进一步判断对应的支路不是电池簇支路时，连接点故障信息生成部生成第二连接点故障信息，监控侧通信部将第二连接点故障信息发送给能量管理装置，一旦管理侧通信部接收到第二连接点故障信息，开停机控制部就控制双向逆变器停止工作。
在本发明提供的储能装置的智能安防系统中，还可以具有这样的特征：其中，能量管理装置还具有功率调节控制部，一旦管理侧通信部接收到第一电弧故障信息或者第一连接点故障信息，功率调节控制部就控制双向逆变器调低输出功率。
在本发明提供的储能装置的智能安防系统中，还可以具有这样的特征：其中，开关为继电器。
在本发明提供的储能装置的智能安防系统中，还可以具有这样的特征：其中，预设分析分析方法为快速傅里叶分析方法。
在本发明提供的储能装置的智能安防系统中，还可以具有这样的特征：其中，预设判定算法为多模型混合判定算法。
在本发明提供的储能装置的智能安防系统中，还可以具有这样的特征：其中，预设气体浓度范围为100-1000ppm。
在本发明提供的储能装置的智能安防系统中，还可以具有这样的特征：其中，监控装置和能量管理装置之间通信方式为有线网络。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的储能装置的智能安防系统，因为监控装置能够对每个电池屉的电池屉气体信息和每个支路的支路电流信息进行实时采集、判断并生成电池失效故障信息和电弧故障信息，能量管理装置接收电池失效故障信息和电弧故障信息并根据故障信息相应地控制电池簇支路上的开关断开或者控制双向逆变器停止工作、以及显示故障信息，所以，本发明能够实时地对蓄电池组中的蓄电池失效以及各电池簇支路、双向逆变器的输入输出支路的电弧故障进行有效监测并及时发出故障告警，避免储能装置安全事故的发生，从而提高储能装置的安全可靠性。
附图说明
图1是本发明的实施例中储能装置的智能安防系统的结构框图；
图2是本发明的实施例中储能装置的智能安防系统的结构示意图；
图3是本发明的实施例中监控装置的结构框图；
图4是本发明的实施例中能量管理装置的结构框图；
图5是本发明的实施例中进行电池失效和电弧故障防护的动作流程图；以及
图6是本发明的实施例中进行连接点故障防护的动作流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的储能装置的智能安防系统作具体阐述。
<实施例>
图1是本发明的实施例中储能装置的智能安防系统的结构框图；
图2是本发明的实施例中储能装置的智能安防系统的结构示意图。
如图1和图2所示，在本实施例中，储能装置的智能安防系统100是在储能装置原有的能量管理装置(EMS)的基础上改进而成的，用于对和电网300一起共同为负载400供电的储能装置200中的电池失效故障、支路电弧故障以及铜排连接点故障进行安全防护。该储能装置的智能安防系统100包括监控装置10以及能量管理装置30。其中，监控装置10通过通信网络40与能量管理装置30通信连接，该通信网络40为有线网络或者无线网络，本实施例中，通信网络40采用电缆的有线网络。
在本实施例中，储能装置200包含蓄电池组201、双向逆变器202以及铜排203。蓄电池组201由相互并联连接的m个电池簇210构成，每个电池簇210含有相互串联连接的n个蓄电池(图中未示出)，该n个蓄电池分别被容纳在n个相互独立的电池屉211内，每个电池屉211分别具有唯一的电池屉识别号，m和n均为不小于1的正整数。双向逆变器202具有用于与蓄电池组201相连接的输入支路、以及与电网300和负载400都相连接的输出支路；双向逆变器202的输入支路和每个电池簇210所构成的电池簇支路分别与铜排230相连接。每个电池簇支路上设有作为开关的继电器212，每个电池簇支路以及双向逆变器202的输入支路和输出支路分别具有唯一的支路识别号。
监控装置10与每个电池屉211、每个电池簇支路、以及双向逆变器202的输入支路和输出支路分别相连接，用于对每个电池屉211内的有害气体信息、每个电池簇支路以及双向逆变器202的输入支路和输出支路的电流信息、以及每个电池簇支路和双向逆变器202的输入支路与铜排203相连接的连接点处的温度信息分别进行实时采集，并相应生成电池失效故障信息、电弧故障信息以及连接点故障信息。
能量管理装置30与每个电池簇支路和双向逆变器202分别相连接，用于对蓄电池组201的总电压，每个蓄电池的电压和温度，双向逆变器202的功率、电压和电流进行实时采集；也用于管理双向逆变器202的充放电功率；也用于对环境温度进行实时采集；还用于控制每个电池簇支路上的开关212的闭合或断开。
图3是本发明的实施例中监控装置的结构框图。
如图3所示，监控装置10具有预设参数存储部11、气体信息采集部12、电流信息采集部13、气体浓度判断部14、电池失效故障信息生成部15、频域分析部16、幅值判断部17、支路判断部18、电弧故障信息生成部19、连接点温度采集部20、环境温度获取部21、逆变器功率获取部22、温度判断部23、连接点故障信息生成部24、监控侧通信部25、监控侧暂存部26以及监控侧控制部27。
预设参数存储部11用于存储电池屉211的预设气体浓度范围；也用于存储与对当前支路电流进行频域分析的频段相对应的预设频段幅值；也用于存储与环境温度值和双向逆变器202的功率值相对应的预设温度值；还用于存储电池屉识别号和支路识别号。
气体信息采集部12用于对每个电池屉211内的有害气体信息作为电池屉气体信息进行实时采集，该电池屉气体信息至少包括电池屉211的当前气体浓度以及对应的电池屉识别号和支路识别号。在本实施例中，如图2所示，气体信息采集部12含有与m×n个电池屉一一对应的m×n个气体检测传感单元102，每个气体检测传感单元102对对应电池屉211的电池屉气体信息进行实时采集。
电流信息采集部13用于对每个电池簇支路、输入支路以及输出支路的电流信息作为支路电流信息进行实时采集，该支路电流信息至少包括每个支路的当前支路电流以及对应的支路识别号。在本实施例中，如图2所示，电流信息采集部13含有与m个电池簇支路以及双向逆变器202的输入支路和输出支路一一对应的m+2个电流传感器103，每个电流传感器103对对应支路的支路电流信息进行实时采集。
气体浓度判断部14用于判断当前气体浓度是否超出预设气体浓度范围。
电池失效故障信息生成部15用于当气体浓度判断部14判断当前气体浓度超出预设气体浓度范围时，生成包含有对应的电池屉识别号和支路识别号的电池失效故障信息。在本实施例中，预设气体浓度范围为100-1000ppm。
频域分析部16用于采用预设分析方法依次对每个当前支路电流进行频域分析得到在各个频段下的频谱。在本实施例中，预设分析分析方法为快速傅里叶分析方法。
幅值判断部17用于采用预设判定算法判断频谱在每个频段下的当前频段幅值是否大于该频段对应的预设频段幅值。在本实施例中，预设判定算法为多模型混合判定算法。
支路判断部18用于判断大于预设频段幅值的当前频段幅值对应的支路是否是电池簇支路，即、判断当前频段幅值对应的支路是电池簇支路，还是双向逆变器202的输入支路或输出支路；还用于判断大于预设温度范围的当前连接温度对应的支路是否是电池簇支路，即、判断当前连接点温度对应的支路是电池簇支路，还是双向逆变器202的输入支路。
电弧故障信息生成部19用于生成包含有对应的支路识别号的第一电弧故障信息；还用于生成第二电弧故障信息。
连接点温度采集部20用于对每个电池簇支路和输入支路分别与铜排203相连接的连接点处的温度信息作为连接点温度信息进行实时采集，该连接点温度信息至少包括当前连接点温度以及对应的支路识别号。在本实施例中，如图2所示，连接点温度采集部20含有与m个电池簇支路和双向逆变器202的输入支路一一对应的m+1个温度传感器104，每个温度传感器104用于对对应连接点处的连接点温度信息进行实时采集。
环境温度获取部21用于从能量管理装置30获取当前环境温度值。
逆变器功率获取部22用于从能量管理装置30获取双向逆变器202的当前功率值。
温度判断部23用于判断当前连接点温度是否超出与当前环境温度值和当前功率值对应的当前预设温度范围。
连接点故障信息生成部24用于生成包含有对应的支路识别号的第一连接点故障信息；还用于生成第二连接点故障信息。
监控侧通信部25用于进行监控装置10的各个构成部分之间、监控装置10与能量管理装置30之间的数据信息交换。例如，将电池失效故障信息生成部15生成的电池失效故障信息、电弧故障信息生成部19生成的第一电弧故障信息和第二电弧故障信息、连接点故障信息生成部24生成的第一连接点故障信息和第二连接点故障信息发送给能量管理装置30，接收从能量管理装置30发来的当前环境温度值和双向逆变器202的当前功率值。
监控侧暂存部26用于暂时存储监控装置10的各个构成部分之间以及监控装置10与能量管理装置30之间所交换的相关数据信息，包括电池失效故障信息生成部15生成的电池失效故障信息、电弧故障信息生成部19生成的第一电弧故障信息和第二电弧故障信息、连接点故障信息生成部24生成的第一连接点故障信息和第二连接点故障信息、以及能量管理装置30发来的当前环境温度值和双向逆变器202的当前功率值。
监控侧控制部27用于控制监控装置10中的各个构成部分的工作。
在本实施例中，如图2所示，微处理器101及其内的软件程序作为预设参数存储部11、气体浓度判断部14、电池失效故障信息生成部15、频域分析部16、幅值判断部17、支路判断部18、电弧故障信息生成部19、环境温度获取部21、逆变器功率获取部22、温度判断部23、连接点故障信息生成部24、监控侧暂存部26以及监控侧控制部27使用。
图4是本发明的实施例中能量管理装置的结构框图。
如图4所示，能量管理装置30具有开关控制部31、输入显示部32、开停机控制部33、环境温度采集部34、功率采集部35、功率调节控制部36、管理侧通信部37、管理侧暂存部38以及管理侧控制部39。
开关控制部31用于控制每个电池簇支路上的继电器212的连接或断开。
输入显示部32用于显示电池失效故障信息；也用于显示第一电弧故障信息和第二电弧故障信息；还用于显示第一连接点故障信息和第二连接点故障信息。
开停机控制部33用于控制双向逆变器202开启工作或者停止工作。
环境温度采集部34用于对环境温度进行实时采集得到当前环境温度值。
功率采集部35用于对双向逆变器202的功率进行实时采集得到当前功率值.
功率调节部36用于调节双向逆变器202的功率。
管理侧通信部37用于能量管理装置30的各个构成部分之间以及能量管理装置30与监控装置10之间的数据信息交换。例如，将环境温度采集部34采集得到的当前环境温度值、功率采集部35采集得到的当前功率值发送给监控装置10，接收从监控装置10发来的电池失效故障信息、第一电弧故障信息和第二电弧故障信息、以及第一连接点故障信息和第二连接点故障信息。
管理侧暂存部38用于暂时存储能量管理装置30的各个构成部分之间以及能量管理装置30与监控装置10之间所交换的相关数据信息包括环境温度采集部34采集得到的当前环境温度值、功率采集部35采集得到的当前功率值、监控装置10发来的电池失效故障信息、第一电弧故障信息和第二电弧故障信息、以及第一连接点故障信息和第二连接点故障信息。
管理侧控制部39用于控制能量管理装置30中的各个构成部分的工作。
下面结合流程图来详细阐述储能装置的智能安防系统100进行电池失效、支路电弧故障以及铜排连接点故障安全防护的动作过程。
图5是本发明的实施例中进行电池失效和电弧故障防护的动作流程图。
如图5所示，在本实施例中，储能装置的智能安防系统100的电池失效和支路电弧故障安全防护的动作流程包含如下步骤：
步骤S1-1，气体信息采集部12对每个电池屉211内的有害气体信息作为电池屉气体信息进行实时采集，电流信息采集部13对每个电池簇支路、输入支路以及输出支路的电流信息作为支路电流信息进行实时采集，然后步骤S1-2。
步骤S1-2，气体浓度判断部14依次判断每个当前气体浓度是否超出预设气体浓度范围，当判断结果为是时，进入步骤S1-3；当判断结果为否时，进入步骤S1-6。
步骤S1-3，电池失效故障信息生成部15生成包含有对应的电池屉识别号和支路识别号的电池失效故障信息，然后进入步骤S1-4。
步骤S1-4，监控侧通信部25将电池失效故障信息发送给能量管理装置30，然后进入步骤S1-5。
步骤S1-5，一旦管理侧通信部37接收到电池失效故障信息，开关控制部31就控制对应的电池簇支路上的开关断开，输入显示部32显示电池失效故障信息，然后进入结束状态。
步骤S1-6，频域分析部16采用预设分析方法依次对每个当前支路电流进行频域分析得到在各个频段下的频谱，然后进入步骤S1-7。
步骤S1-7，幅值判断部17采用预设判定算法判断频谱在每个频段下的当前频段幅值是否大于该频段对应的预设频段幅值，当判断结果为是时，进入步骤S1-8；当判断结果为否时，循环执行该步骤S1-7。
步骤S1-8，一旦幅值判断部17判断当前频段幅值大于对应的预设频段幅值，支路判断部18就进一步判断对应的支路是否是电池簇支路，当判断结果为是时，进入步骤S1-9；当判断结果为否时，进入步骤S1-12。
步骤S1-9，电弧故障信息生成部19生成包含有对应的支路识别号的第一电弧故障信息，然后进入步骤S1-10。
步骤S1-10，监控侧通信部25将第一电弧故障信息发送给能量管理装置30，然后进入步骤S1-11。
步骤S1-11，一旦管理侧通信部37接收到第一电弧故障信息，开关控制部31就控制对应的电池簇支路上的开关断开，功率调节控制部36控制双向逆变器202调低输出功率，输入显示部32显示第一电弧故障信息，然后进入结束状态。
步骤S1-12，电弧故障信息生成部19就生成第二电弧故障信息，然后进入步骤S1-13。
步骤S1-13，监控侧通信部25将第二电弧故障信息发送给能量管理装置30，然后进入步骤步骤S1-14。
步骤S1-14，一旦管理侧通信部37接收到第二电弧故障信息，开停机控制部35就控制双向逆变器202停止工作，然后进入结束状态。
图6是本发明的实施例中进行连接点故障防护的动作流程图。
如图6所示，在本实施例中，储能装置的智能安防系统100进行连接点故障防护的动作流程包含如下步骤：
步骤S2-1，当气体浓度判断部14判断当前气体浓度未超出预设气体浓度范围时，环境温度获取部21通过监控侧通信部25从能量管理装置30获取当前环境温度值，逆变器功率获取部22通过监控侧通信部25从能量管理装置30获取当前功率值，然后进入步骤S2-2。
步骤S2-2，温度判断部23依次判断每个当前连接点温度是否超出与当前环境温度值和当前功率值对应的预设温度范围，当判断结果为是时，进入步骤S2-3；当判断结果为否时，循环执行该步骤S2-2。
步骤S2-3，一旦温度判断部23判断当前连接点温度超出对应的预设温度范围，支路判断部18就进一步判断对应的支路是否是电池簇支路，当判断结果为是时，进入步骤S2-4；当判断结果为否时，进入步骤S2-7。
步骤S2-4，连接点故障信息生成部24生成包含有对应的支路识别号的第一连接点故障信息，然后进入步骤S2-5。
步骤S2-5，监控侧通信部25将第一连接点故障信息发送给能量管理装置30，然后进入步骤S2-6。
步骤S2-6，一旦管理侧通信部37接收到第一连接点故障信息，开关控制部31就控制对应的电池簇支路上的开关断开，功率调节控制部36控制双向逆变器202调低输出功率，输入显示部32显示第一连接点故障信息，然后进入结束状态。
步骤S2-7，连接点故障信息生成部24生成第二连接点故障信息，然后进入步骤S2-8。
步骤S2-8，监控侧通信部25将第二连接点故障信息发送给能量管理装置30，然后进入步骤S2-9。
步骤S2-9，一旦管理侧通信部37接收到第二连接点故障信息，开停机控制部33就控制双向逆变器停止工作。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的储能装置的智能安防系统，因为监控装置能够对每个电池屉的电池屉气体信息和每个支路的支路电流信息进行实时采集、判断并生成电池失效故障信息和电弧故障信息，能量管理装置接收电池失效故障信息和电弧故障信息并根据故障信息相应地控制电池簇支路上的开关断开或者控制双向逆变器停止工作、以及显示故障信息，所以，本实施例能够实时地对蓄电池组中的蓄电池失效以及各电池簇支路、双向逆变器的输入输出支路的电弧故障进行有效监测并及时发出故障告警，避免储能装置安全事故的发生，从而提高储能装置的安全可靠性。
另外，由于监控装置还能够对每个电池簇支路和双向逆变器的输入支路与铜排的连接点处的连接点温度进行实时采集、判断并生成连接点故障信息，能量管理装置接收连接点故障信息并根据该故障信息相应地控制电池簇支路上的开关断开或者控制双向逆变器停止工作、以及显示故障信息，能够对铜排上连接点紧固性进行有效检测并即使发出告警，进一步提高了储能装置的安全可靠性。
此外，由于能量管理装置还具有功率调节控制部，一旦管理侧通信部接收到第一电弧故障信息或者第一连接点故障信息，功率调节控制部就双向逆变器调低输出功率，进一步提高了储能装置的安全可靠性。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种储能装置的智能安防系统，用于包含有蓄电池组、双向逆变器以及铜排的储能装置进行安全防护，所述蓄电池组由相互并联连接的m个电池簇构成，每个所述电池簇含有相互串联连接的n个蓄电池，该n个蓄电池分别被容纳在n个相互独立的电池屉内，每个电池簇所构成的电池簇支路和所述双向逆变器的输入支路分别与所述铜排相连接，每个所述电池簇支路上设有开关，其特征在于，包括：
监控装置，与每个所述电池屉、每个所述电池簇支路、以及所述双向逆变器的输入支路和输出支路分别相连接；以及
能量管理装置，与每个所述电池簇支路和所述双向逆变器分别相连接，并且与所述监控装置通信连接，
其中，所述监控装置具有预设参数存储部、气体信息采集部、电流信息采集部、气体浓度判断部、电池失效故障信息生成部、频域分析部、幅值判断部、支路判断部、电弧故障信息生成部以及监控侧通信部，
所述能量管理装置具有管理侧通信部、开关控制部、输入显示部以及开停机控制部，
所述预设参数存储部至少存储有预设气体浓度范围、与频段相对应的预设频段幅值，
所述气体信息采集部对每个所述电池屉内的有害气体信息作为电池屉气体信息进行实时采集，该电池屉气体信息至少包括所述电池屉的当前气体浓度以及对应的电池屉识别号和支路识别号，
所述电流信息采集部对每个所述电池簇支路、所述输入支路以及所述输出支路的电流信息作为支路电流信息进行实时采集，该支路电流信息至少包括每个支路的当前支路电流以及对应的支路识别号，
所述气体浓度判断部依次判断每个所述当前气体浓度是否超出所述预设气体浓度范围，
当所述气体浓度判断部判断所述当前气体浓度超出所述预设气体浓度范围时，所述电池失效故障信息生成部生成包含有对应的所述电池屉识别号和所述支路识别号的电池失效故障信息，
所述监控侧通信部将所述电池失效故障信息发送给所述能量管理装置，
一旦所述管理侧通信部接收到所述电池失效故障信息，所述开关控制部就控制对应的所述电池簇支路上的所述开关断开，所述输入显示部显示所述电池失效故障信息，
当所述气体浓度判断部判断所述当前气体浓度未超出所述预设气体浓度范围时，所述频域分析部采用预设分析方法依次对每个所述当前支路电流进行频域分析得到在各个频段下的频谱，
所述幅值判断部采用预设判定算法判断所述频谱在每个频段下的当前频段幅值是否大于该频段对应的所述预设频段幅值，
一旦所述幅值判断部判断所述当前频段幅值大于对应的所述预设频段幅值，所述支路判断部就进一步判断对应的支路是否是电池簇支路，
当所述支路判断部判断对应的支路是所述电池簇支路时，所述电弧故障信息生成部生成包含有对应的所述支路识别号的第一电弧故障信息，
所述监控侧通信部将所述第一电弧故障信息发送给所述能量管理装置，
一旦所述管理侧通信部接收到所述第一电弧故障信息，所述开关控制部就控制对应的所述电池簇支路上的所述开关断开，所述输入显示部显示所述第一电弧故障信息，
当所述支路判断部判断对应的支路不是所述电池簇支路时，所述电弧故障信息生成部生成第二电弧故障信息，
所述监控侧通信部将所述第二电弧故障信息发送给所述能量管理装置，
一旦所述管理侧通信部接收到所述第二电弧故障信息，所述开停机控制部就控制所述双向逆变器停止工作，
所述m和所述n均为不小于1的正整数。
2.根据权利要求1所述的储能装置的智能安防系统，其特征在于：
其中，所述监控装置还具有连接点温度采集部、逆变器功率获取部、环境温度获取部、温度判断部以及连接点故障信息生成部，
所述预设参数存储部还存储有与环境温度值和功率值相对应的预设温度范围，
所述能量管理装置还具有环境温度采集部和功率采集部，
所述连接点温度采集部对每个所述电池簇支路和所述输入支路分别与所述铜排相连接的连接点处的温度信息作为连接点温度信息进行实时采集，该连接点温度信息至少包括当前连接点温度以及对应的所述支路识别号，
所述环境温度采集部对环境温度进行实时采集得到当前环境温度值，
所述功率采集部对所述双向逆变器的功率进行实时采集得到当前功率值，
当所述气体浓度判断部判断所述当前气体浓度未超出所述预设气体浓度范围时，所述环境温度获取部通过监控侧通信部从所述能量管理装置获取所述当前环境温度值，所述逆变器功率获取部通过监控侧通信部从所述能量管理装置获取所述当前功率值，
所述温度判断部依次判断每个所述当前连接点温度是否超出与所述当前环境温度值和所述当前功率值对应的所述预设温度范围，
一旦所述温度判断部判断所述当前连接点温度超出对应的所述预设温度范围，所述支路判断部就进一步判断对应的支路是否是所述电池簇支路，
当所述支路判断部判断对应的支路是所述电池簇支路时，所述连接点故障信息生成部生成包含有对应的所述支路识别号的第一连接点故障信息，
所述监控侧通信部将所述第一连接点故障信息发送给所述能量管理装置，
一旦所述管理侧通信部接收到所述第一连接点故障信息，所述开关控制部就控制对应的所述电池簇支路上的所述开关断开，所述输入显示部显示所述第一连接点故障信息，
当所述支路判断部就进一步判断对应的支路不是电池簇支路时，所述连接点故障信息生成部生成第二连接点故障信息，
所述监控侧通信部将所述第二连接点故障信息发送给所述能量管理装置，
一旦所述管理侧通信部接收到所述第二连接点故障信息，所述开停机控制部就控制所述双向逆变器停止工作。
3.根据权利要求2所述的储能装置的智能安防系统，其特征在于：
其中，所述能量管理装置还具有功率调节控制部，
一旦所述管理侧通信部接收到所述第一电弧故障信息或者所述第一连接点故障信息，所述功率调节控制部就所述双向逆变器调低输出功率。
4.根据权利要求1所述的储能装置的智能安防系统，其特征在于：
其中，所述开关为继电器。
5.根据权利要求1所述的储能装置的智能安防系统，其特征在于：
其中，所述预设分析分析方法为快速傅里叶分析方法。
6.根据权利要求1所述的储能装置的智能安防系统，其特征在于：
其中，所述预设判定算法为多模型混合判定算法。
7.根据权利要求1所述的储能装置的智能安防系统，其特征在于：
其中，所述预设气体浓度范围为100-1000ppm。
8.根据权利要求1所述的储能装置的智能安防系统，其特征在于：
其中，所述监控装置和所述能量管理装置之间通信方式为有线网络。
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