CN114200330B - 一种蓄电池组运行状况检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种蓄电池组运行状况检测方法及装置,本申请基于蓄电池组的核容测试数据,依据蓄电池组容量下降具有一定加速下滑且不可逆转的衰减过程特性,计算蓄电池组的使用寿命,然后依据蓄电池组的使用寿命以及电池内阻数据的变化量,确定蓄电池组的运行状况,一旦发现蓄电池组劣化明显,方便维护人员提前介入干预,有效提升蓄电池组的维护工作的成效。
Description
技术领域
本申请涉及蓄电池技术领域,尤其涉及一种蓄电池组运行状况检测方法及装置。
背景技术
蓄电池组是变电站直流系统的核心组成部分,蓄电池组的容量及内阻,是衡量蓄电池组运行质量的重要指标,目前,针对蓄电池组维护工作,工作人员仅将蓄电池组的核容测试及内阻测试的数据,作为蓄电池组当前运行状态是否良好的判据。但是这种维护方法属于被动维护,等待定检时发现核容结果不合格后,才进入消缺流程,将该蓄电池组退出运行并开展紧急维护,严重影响到直流系统维护工作的成效。
发明内容
本申请提供了一种蓄电池组运行状况检测方法及装置,用于解决现有的电池组维护方法需要等待定检时发现核容结果不合格后,才进入消缺流程,将该蓄电池组退出运行并开展紧急维护,导致直流系统维护工作存在维护成效差的技术问题。
为了解决上述技术问题,本申请第一方面提供了一种蓄电池组运行状况检测方法,包括:
获取待评估的蓄电池组的核容测试数据,所述核容测试数据中包含所述蓄电池组的实际容量;
基于所述核容测试数据,结合预设的蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式,计算所述蓄电池组的剩余寿命;
基于所述剩余寿命,结合所述蓄电池组的投运时间以及所述核容测试数据的测试时间,计算所述蓄电池组的使用寿命;
当所述蓄电池组的使用寿命低于使用寿命标准阈值时,获取所述蓄电池组的第一内阻测试数据以及第二内阻测试数据,其中,所述第二内阻测试数据的测试时间早于所述第一内阻测试数据的测试时间;
基于所述第一内阻测试数据与所述第二内阻测试数据的比较结果,确定所述蓄电池组的运行状况检测结果。
优选地,所述蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式具体为:
优选地,所述蓄电池组的使用寿命的计算式具体为:
L=Y+X-D
式中,L为所述蓄电池组的使用寿命,Y为所述核容测试数据的测试时间,D为所述蓄电池组的投运时间,X为所述蓄电池组的剩余寿命。
优选地,所述基于所述第一内阻测试数据与所述第二内阻测试数据的比较结果,确定所述蓄电池组的运行状况检测结果具体包括:
基于所述第一内阻测试数据中包含的第一电池内阻数据与所述第二内阻测试数据中包含的第二电池内阻数据进行比较,确定所述蓄电池组的电池内阻变化量;
基于所述电池内阻变化量以及所述第一电池内阻数据,当所述电池内阻变化量超过预设的内阻变化量阈值和/或当所述第一电池内阻数据超过预设的电池内阻越限阈值时,则确定所述蓄电池组的运行状况检测结果为异常。
优选地,还包括:
获取蓄电池组的投运日志记录;
基于所述投运日志记录,结合预设的投运记录计分项目进行匹配,以根据所述投运日志记录与所述投运记录计分项目的匹配结果,确定所述蓄电池组的运行质量分值。
本申请第二方面提供了一种蓄电池组运行状况检测装置,包括:
核容数据获取单元,用于获取待评估的蓄电池组的核容测试数据,所述核容测试数据中包含所述蓄电池组的实际容量;
电池组剩余寿命计算单元,用于基于所述核容测试数据,结合预设的蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式,计算所述蓄电池组的剩余寿命;
使用寿命计算单元,用于基于所述剩余寿命,结合所述蓄电池组的投运时间以及所述核容测试数据的测试时间,计算所述蓄电池组的使用寿命;
内阻数据获取单元,用于当所述蓄电池组的使用寿命低于使用寿命标准阈值时,获取所述蓄电池组的第一内阻测试数据以及第二内阻测试数据,其中,所述第二内阻测试数据的测试时间早于所述第一内阻测试数据的测试时间;
运行状况检测单元,用于基于所述第一内阻测试数据与所述第二内阻测试数据的比较结果,确定所述蓄电池组的运行状况检测结果。
优选地,所述蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式具体为:
优选地,所述蓄电池组的使用寿命的计算式具体为:
L=Y+X-D
式中,L为所述蓄电池组的使用寿命,Y为所述核容测试数据的测试时间,D为所述蓄电池组的投运时间,X为所述蓄电池组的剩余寿命。
优选地,所述运行状况检测单元具体用于:
基于所述第一内阻测试数据中包含的第一电池内阻数据与所述第二内阻测试数据中包含的第二电池内阻数据进行比较,确定所述蓄电池组的电池内阻变化量;
基于所述电池内阻变化量以及所述第一电池内阻数据,当所述电池内阻变化量超过预设的内阻变化量阈值和/或当所述第一电池内阻数据超过预设的电池内阻越限阈值时,则确定所述蓄电池组的运行状况检测结果为异常。
优选地,还包括:
投运日志获取单元,用于获取蓄电池组的投运日志记录;
运行质量评分单元,用于基于所述投运日志记录,结合预设的投运记录计分项目进行匹配,以根据所述投运日志记录与所述投运记录计分项目的匹配结果,确定所述蓄电池组的运行质量分值。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请基于蓄电池组的核容测试数据,依据蓄电池组容量下降具有一定加速下滑且不可逆转的衰减过程特性,计算蓄电池组的使用寿命,然后依据蓄电池组的使用寿命以及电池内阻数据的变化量,确定蓄电池组的运行状况,一旦发现蓄电池组劣化明显,方便维护人员提前介入干预,有效提升蓄电池组的维护工作的成效。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测方法的一个实施例的流程示意图。
图2为本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测方法的另一个实施例的流程示意图。
图3为本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种蓄电池组运行状况检测方法及装置,用于解决现有的电池组维护方法需要等待定检时发现核容结果不合格后,才进入消缺流程,将该蓄电池组退出运行并开展紧急维护,导致直流系统维护工作存在维护效率低的技术问题。
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而非全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
请参阅图1,本申请第一个实施例提供了一种蓄电池组运行状况检测方法,包括:
步骤101、获取待评估的蓄电池组的核容测试数据,核容测试数据中包含蓄电池组的实际容量。
需要说明的是,首先通过蓄电池组的核容测试,得到蓄电池组的核容测试数据,核容测试数据中包含本次核容测试所测出的蓄电池组的实际容量,其中,此核容测试数据可以通过即时开展的核容测试测出,也可以是近期进行过的核容测试测出的。
通常情况下,蓄电池组投运时应进行一次核容及内阻测试,测试结果要求:容量为100%额定容量,单体电压偏差值不超过整组蓄电池平均值±0.05V,内阻值允许偏差范围为整组蓄电池平均值±10%,只有当以上满足时分析报告页面则判定蓄电池组投运测试合格。
其中,本实施例提供的蓄电池组的核容测试数据的记录样式可参阅表1:
表1蓄电池核容测试数据样式
步骤102、基于核容测试数据,结合预设的蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式,计算蓄电池组的剩余寿命。
需要说明的是,本实施例通过综合历年来所记录的蓄电池组核容测试数据,总结出蓄电池组容量下降是一个带有一定加速下滑而不可逆转的衰减过程,与固有容量衰减值Cd、蓄电池额定容量C10存在正比例影响关系,因此在对比分析众多蓄电池组容量变化曲线后,总结出以下容量下降关系式,蓄电池组寿命X应为:
需要说明的是,以额定容量为300Ah的蓄电池组为例,按《变电站直流电源系统技术规范》要求蓄电池组寿命应不低于10年,前四年里,每两年进行一次核容测试,每年一次内阻测试,四年后,每年进行一次核容测试及内阻测试,直至容量低于额定容量的80%(240Ah)为止,即对于额定容量为300Ah的蓄电池组,其蓄电池组容量的衰减变化检测范围等于额定容量的20%,即60 Ah,式中常数a的取值一般取0.2。
该公式可根据下一次开展的核容测试结果修正蓄电池组寿命预估,设此前蓄电池组容量已下降CR,则修正公式为:
步骤103、基于剩余寿命,结合蓄电池组的投运时间以及核容测试数据的测试时间,计算蓄电池组的使用寿命。
假设,步骤101取得的核容测试数据是通过蓄电池组在Y年份(20XX年)进行的核容测试报告得到的,设该蓄电池组投运年份为D,则蓄电池组的使用寿命L为:
L=Y+X-D
式中,L为蓄电池组的使用寿命,Y为核容测试数据的测试时间,D为蓄电池组的投运时间,X为蓄电池组的剩余寿命。
步骤104、当蓄电池组的使用寿命低于使用寿命标准阈值时,获取蓄电池组的第一内阻测试数据以及第二内阻测试数据,其中,第二内阻测试数据的测试时间早于第一内阻测试数据的测试时间。
以额定容量为300Ah的蓄电池组为例,使用寿命标准阈值一般为10年,若步骤103计算出的蓄电池组使用寿命低于10年时,则说明蓄电池组的运行状态存在缺陷可能性,此时,需要获取蓄电池组在不同时期测试得到的两组内阻测试数据,分别为第一内阻测试数据以及第二内阻测试数据,以用于执行后续步骤105,若步骤103计算出的蓄电池组使用寿命不低于10年时,则说明蓄电池组的运行状态合格。
其中,本实施例提供的蓄电池组的蓄电池内阻测试的记录样式可参阅表2:
表2蓄电池内阻测试样式
步骤105、基于第一内阻测试数据与第二内阻测试数据的比较结果,确定蓄电池组的运行状况检测结果。
在此步骤中,通过对析使用寿命较低的蓄电池组的第一内阻测试数据与第二内阻测试数据进行比较,以通过比较分析蓄电池组在两次内阻测试的间隔时间内的内阻升高程度,确定蓄电池组的运行状况检测结果为正常衰减或异常衰减,一旦发现蓄电池组劣化明显,可以指示维护人员提前介入干预,及时消除蓄电池组运行隐患,提高蓄电池组运行寿命;当蓄电池组容量接近合格警戒线时,可通过数据分析预判,缩短缺陷处理时间有效提升蓄电池组的维护工作的成效。
以上内容为本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测方法的一个实施例的详细说明。下面为本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测方法的第二个实施例的详细说明。
如图2所示,在一些特定的实施例中,本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测方法,在上述实施例的内容基础上,还可以进一步包括:
步骤106、获取蓄电池组的投运日志记录。
其中,本实施例提及的投运日志记录中记录的信息主要包括:蓄电池的投运时间、停运时间、投运期间内的核容记录以及投运期间内的维修记录等,而且此步骤中获取的蓄电池组,可以是单体蓄电池组,也可以是满足特定条件的蓄电池组组成的蓄电池组集合,例如,由同一厂家的蓄电池组组成的蓄电池组集合、由同一型号的蓄电池组组成的蓄电池组集合或者是由同一地区的蓄电池组组成的蓄电池组集合等。
步骤107、基于投运日志记录,结合预设的投运记录计分项目进行匹配,以根据投运日志记录与投运记录计分项目的匹配结果,确定蓄电池组的运行质量分值。
统计同一型号的蓄电池投运总数、非正常/正常周期内退运蓄电池组总数、运行超过8年后容量仍超过90%的蓄电池组总数、因容量不合格而拆除的蓄电池总数等。将各厂家单一型号蓄电池运行质量原始分可以定义为10,各优质、劣化指标加减分值可以参照表3所示的设定:
表3蓄电池组的优质、劣化指标加减分项目
设计函数公式:
蓄电池运行质量分=(运行质量原始分×蓄电池投运总数±各指标加减分)/蓄电池投运总数
进一步地,步骤105具体包括:
步骤1051、基于第一内阻测试数据中包含的第一电池内阻数据与第二内阻测试数据中包含的第二电池内阻数据进行比较,确定蓄电池组的电池内阻变化量;
步骤1052、基于电池内阻变化量以及第一电池内阻数据,当电池内阻变化量超过预设的内阻变化量阈值和/或当第一电池内阻数据超过预设的电池内阻越限阈值时,则确定蓄电池组的运行状况检测结果为异常。
例如,当蓄电池内阻变化值小于50%时,可以认为该情况属于蓄电池容量合理性衰减,此时当预估寿命X小于2年时,提醒做好备品更换准备,或备品购置计划。
当蓄电池内阻变化值大于50%时,可以认为该情况属于蓄电池容量轻度异常衰减,然后还可以进一步输出提醒消息,以指示维护人员确认蓄电池组的极柱连接条是否连接紧固,并在今后开展的专业性巡视及运行人员巡视时,关注其运行电压与平均运行电压偏差值是否存在过大现象,有无蓄电池漏液、膨胀等现象。
当蓄电池内阻变化值大于50%,且当前内阻值大于预设的电池内阻越限阈值,一般取1000μΩ时,可以认为该情况属于蓄电池容量严重异常衰减,然后还可以进一步输出提醒消息,以指示维护人员确认蓄电池组的极柱连接条是否连接紧固,并建议马上进行核容测试,防止蓄电池出现容量断崖式下跌情况。
需要说明的是,以上示例提及的内阻变化值取值是基于常规内阻测试时间间隔(1年)设定的,若实际时间间隔大于或小于该值,可以对内阻变化值的界限按比例调整。
以上内容为本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测方法的第二个实施例的详细说明。下面为本申请提供的一种蓄电池组运行状况检测装置的第一个实施例的详细说明。
请参阅图3,本申请第三个实施例提供了一种蓄电池组运行状况检测装置,包括:
核容数据获取单元201,用于获取待评估的蓄电池组的核容测试数据,核容测试数据中包含蓄电池组的实际容量;
电池组剩余寿命计算单元202,用于基于核容测试数据,结合预设的蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式,计算蓄电池组的剩余寿命;
使用寿命计算单元203,用于基于剩余寿命,结合蓄电池组的投运时间以及核容测试数据的测试时间,计算蓄电池组的使用寿命;
内阻数据获取单元204,用于当蓄电池组的使用寿命低于使用寿命标准阈值时,获取蓄电池组的第一内阻测试数据以及第二内阻测试数据,其中,第二内阻测试数据的测试时间早于第一内阻测试数据的测试时间;
运行状况检测单元205,用于基于第一内阻测试数据与第二内阻测试数据的比较结果,确定蓄电池组的运行状况检测结果。
进一步地,蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式具体为:
进一步地,蓄电池组的使用寿命的计算式具体为:
L=Y+X-D
式中,L为蓄电池组的使用寿命,Y为核容测试数据的测试时间,D为蓄电池组的投运时间,X为蓄电池组的剩余寿命。
进一步地,运行状况检测单元具体用于:
基于第一内阻测试数据中包含的第一电池内阻数据与第二内阻测试数据中包含的第二电池内阻数据进行比较,确定蓄电池组的电池内阻变化量;
基于电池内阻变化量以及第一电池内阻数据,当电池内阻变化量超过预设的内阻变化量阈值和/或当第一电池内阻数据超过预设的电池内阻越限阈值时,则确定蓄电池组的运行状况检测结果为异常。
进一步地,还包括:
投运日志获取单元206,用于获取蓄电池组的投运日志记录;
运行质量评分单元207,用于基于投运日志记录,结合预设的投运记录计分项目进行匹配,以根据投运日志记录与投运记录计分项目的匹配结果,确定蓄电池组的运行质量分值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例,例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种蓄电池组运行状况检测方法,其特征在于,包括:
获取待评估的蓄电池组的核容测试数据,所述核容测试数据中包含所述蓄电池组的实际容量;
基于所述核容测试数据,结合预设的蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式,计算所述蓄电池组的剩余寿命;
基于所述剩余寿命,结合所述蓄电池组的投运时间以及所述核容测试数据的测试时间,计算所述蓄电池组的使用寿命;
当所述蓄电池组的使用寿命低于使用寿命标准阈值时,获取所述蓄电池组的第一内阻测试数据以及第二内阻测试数据,其中,所述第二内阻测试数据的测试时间早于所述第一内阻测试数据的测试时间;
基于所述第一内阻测试数据与所述第二内阻测试数据的比较结果,确定所述蓄电池组的运行状况检测结果。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池组运行状况检测方法,其特征在于,所述蓄电池组的使用寿命的计算式具体为:
L=Y+X-D
式中,L为所述蓄电池组的使用寿命,Y为所述核容测试数据的测试时间,D为所述蓄电池组的投运时间,X为所述蓄电池组的剩余寿命。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池组运行状况检测方法,其特征在于,所述基于所述第一内阻测试数据与所述第二内阻测试数据的比较结果,确定所述蓄电池组的运行状况检测结果具体包括:
基于所述第一内阻测试数据中包含的第一电池内阻数据与所述第二内阻测试数据中包含的第二电池内阻数据进行比较,确定所述蓄电池组的电池内阻变化量;
基于所述电池内阻变化量以及所述第一电池内阻数据,当所述电池内阻变化量超过预设的内阻变化量阈值和/或当所述第一电池内阻数据超过预设的电池内阻越限阈值时,则确定所述蓄电池组的运行状况检测结果为异常。
5.根据权利要求1所述的一种蓄电池组运行状况检测方法,其特征在于,还包括:
获取蓄电池组的投运日志记录;
基于所述投运日志记录,结合预设的投运记录计分项目进行匹配,以根据所述投运日志记录与所述投运记录计分项目的匹配结果,确定所述蓄电池组的运行质量分值。
6.一种蓄电池组运行状况检测装置,其特征在于,包括:
核容数据获取单元,用于获取待评估的蓄电池组的核容测试数据,所述核容测试数据中包含所述蓄电池组的实际容量;
电池组剩余寿命计算单元,用于基于所述核容测试数据,结合预设的蓄电池组剩余寿命与容量衰减状态的关系式,计算所述蓄电池组的剩余寿命;
使用寿命计算单元,用于基于所述剩余寿命,结合所述蓄电池组的投运时间以及所述核容测试数据的测试时间,计算所述蓄电池组的使用寿命;
内阻数据获取单元,用于当所述蓄电池组的使用寿命低于使用寿命标准阈值时,获取所述蓄电池组的第一内阻测试数据以及第二内阻测试数据,其中,所述第二内阻测试数据的测试时间早于所述第一内阻测试数据的测试时间;
运行状况检测单元,用于基于所述第一内阻测试数据与所述第二内阻测试数据的比较结果,确定所述蓄电池组的运行状况检测结果。
8.根据权利要求6所述的一种蓄电池组运行状况检测装置,其特征在于,所述蓄电池组的使用寿命的计算式具体为:
L=Y+X-D
式中,L为所述蓄电池组的使用寿命,Y为所述核容测试数据的测试时间,D为所述蓄电池组的投运时间,X为所述蓄电池组的剩余寿命。
9.根据权利要求6所述的一种蓄电池组运行状况检测装置,其特征在于,所述运行状况检测单元具体用于:
基于所述第一内阻测试数据中包含的第一电池内阻数据与所述第二内阻测试数据中包含的第二电池内阻数据进行比较,确定所述蓄电池组的电池内阻变化量;
基于所述电池内阻变化量以及所述第一电池内阻数据,当所述电池内阻变化量超过预设的内阻变化量阈值和/或当所述第一电池内阻数据超过预设的电池内阻越限阈值时,则确定所述蓄电池组的运行状况检测结果为异常。
10.根据权利要求6所述的一种蓄电池组运行状况检测装置,其特征在于,还包括:
投运日志获取单元,用于获取蓄电池组的投运日志记录;
运行质量评分单元,用于基于所述投运日志记录,结合预设的投运记录计分项目进行匹配,以根据所述投运日志记录与所述投运记录计分项目的匹配结果,确定所述蓄电池组的运行质量分值。
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