CN116632974B - 一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统 - Google Patents

一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，属于新能源仓库领域，包括BMS电力系统、环境采集模块、综合析处单元、调峰分析模块、调峰处理模块、策略实施模块和数据库；环境采集模块用于采集锂电池新能源仓库内的环境信息；BMS电力系统用于实时采集电池数据并分析，得到对应电池的电池状态值；对电池组的电池组信息进行电池组分析，以得到电池组的电力评定指数；综合析处单元用于对环境信息进行环境分析，以生成仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数。本发明对充、放电和满电时段内的电池温度进行分析，将每次充、放电和满电时段使电池温度的变化规律和趋势数据化，从而方便观察对应时段内电池可能会出现的健康状况。

Description

一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统
技术领域
本发明属于新能源仓库技术领域，具体为一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统。
背景技术
随着新能源产业的快速发展，太阳能、风能等可再生能源的利用也日益普及，这些能源需要通过储能设备进行储存和调度，而锂电池本身作为一种高性能、高能量密度的蓄电池，在各个领域逐渐得到广泛应用。在现有用电设备(例如电梯、服务器等重要设施)的运行时，对用电的可靠性要求越来越高，一旦配电网故障或停电，会导致严重的经济损失，甚至人身安全事故，由此需要储能设备及时对能源进行调度，其中，锂电池新能源仓库作为储能设备中的重要组成部分，可以对配电网提供稳定的电力支持。
锂电池新能源仓库是一种用于存放和管理锂离子电池的设施，主要用于储能和电力调峰，锂电池新能源仓库通常由电池组、电池管理系统和配电系统等组成。目前现有技术中的锂电池新能源仓库几乎全部是用多个单锂电池串联组成的锂电池组构成，多个锂电池串联以获得足够高的电压和能量密度，而多个电池组并联以满足总容量和功率的需求。
在锂电池的使用过程中，由于某些特定情况，这种电池可能出现风险，例如，在配电网对锂电池新能源仓库电力调度过度充、放电或者仓库内高温情况等，现有BMS电池系统虽然可以对可以监测电池状态以及时发现和处理故障电池，但仍存有一定问题，在配电网对锂电池新能源仓库中的电池充、放电时，受环境、电池内部化学反应生成的热量等很多因素的影响，可能造成电池寿命减少、性能下降甚至安全事故的发生。因此，我们提出一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，来解决上述中遇到的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，以解决上述背景技术中提出在配电网对锂电池新能源仓库中的电池充、放电和满电时，受环境、电池内部化学反应生成的热量等很多因素的影响，可能造成电池寿命减少、性能下降甚至安全事故的发生的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，包括BMS电力系统、环境采集模块、综合析处单元、调峰分析模块、调峰处理模块、策略实施模块和数据库；
所述环境采集模块用于采集锂电池新能源仓库内的环境信息；
所述BMS电力系统用于实时采集电池数据并分析，得到对应电池的电池状态值；对电池组的电池组信息进行电池组分析，以得到电池组的电力评定指数；
所述综合析处单元用于对环境信息进行环境分析，以生成仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数；其中，环境信息包括锂电池新能源仓库内的异常气体成分、环境温度、环境湿度；将仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数进行计算以得到环境影响指数；将环境影响指数与设定的正常阈值进行比对，若环境影响指数不处于设定的正常阈值，则生成环境预警信息，并进行预警显示；
所述数据库用于管理和组织各种数据；提供对各种数据的存储、检索、更新和删除；
所述调峰分析模块用于提取数据库中电池在充、放电和满电时段内对应时刻的电池温度，对电池在充、放电和满电时段内所有时刻的电池温度进行调峰分析，以获得对应电池的调峰变量指数；当调峰变量指数不处于设定的对应阈值时，则生成对应电池的预警调整信令并发送到调峰处理模块；
所述策略实施模块用于接收对应策略，并根据对应策略控制对应设备运作。
作为本发明的一种优选实施方式，所述BMS电力系统用于实时采集电池数据并分析，其具体分析过程为：
获取锂电池新能源仓库电池的充、放电和满电时段中第i时刻对应电池电压、电池温度、电池内阻，并分别标记为DF1i、DF2i、DF3i；将充、放电和满电时段内的所有时刻进行求和得到充、放电、满电时长p；对DF1i、DF2i、DF3i进行计算得到电池状态值DFi；其中，DF1表示电池在满电状态下的电压，DF3表示电池的初始内阻，DFi表示在第i时刻锂电池新能源仓库内电池的电池状态值，e为自然对数的底数，σ1为电池温度在对应时段的标准差，π为圆周率，u表示为电池常态温度的均值，a1、a2、a3分别表示为电池电压、电池温度、电池内阻所对应的权重影响因子。
作为本发明的一种优选实施方式，对电池组的电池组信息进行电池组分析，具体如下过程：
获取锂电池新能源仓库中电池组信息；其中，电池组信息包括电池组内所有电池的电池状态值、数量以及已使用时长，并将电池组内电池的数量以及对应电池已使用时长分别标记为DG和DH；将DFi、DG和DH进行计算以得到电池组的电力评定指数DQ；其中，a4、a5、a6分别为电池的电池状态值、数量和已使用时长所对应的权重影响因子，j表示为电池组内对应电池的编号，DFij表示为编号为j所对应电池的电池状态值，DHj表示为编号为j所对应电池的已使用时长。
作为本发明的一种优选实施方式，对电池的电池状态值进行故障分析，其具体过程为：对指定时段内所有时刻的电池的电池状态值进行筛选，将大于对应阈值的电池状态值标记为过高状态值，获取电池过高状态值的个数，以及对应时长；对电池的过高状态值、个数以及对应时长进行计算以得到故障值；当电池的故障值大于设定的故障阈值时，则将该电池标记为故障电池，并生成电池所在电池组的电池组断联指令；电池组断联指令用于控制故障电池所在电池组与锂电池新能源仓库之间的连接器或开关断开，且使环境采集模块停止对故障电池电池数据的采集。
作为本发明的一种优选实施方式，所述综合析处单元用于用于对环境信息进行环境分析，且综合析处单元包括气体分析模块、温度分析模块、湿度分析模块和环境指数评定模块；
获取锂电池新能源仓库开启的时刻记为第一时刻，将第一时刻与当前时刻之间均分为若干个电池已工时区并编号；
所述气体分析模块用于对锂电池新能源仓库内的异常气体成分进行气分分析，提取电池已工时区内最大的异常气体成分，将电池已工时区内所有时刻异常气体成分的数值进行均值计算得到异气均值，将对应电池已工时区内最大的异常气体成分的数值减去对应的异气均值得到异气差值SEh，对所有电池已工时区的异气差值进行计算得到对应气体的气体指数SEv；其中，SEh表示在第h编号对应电池已工时区的异气差值，SEv表示为异常气体成分对应的异气差值，v表示异常气体成分的种类，H表示电池已工时区的总数；对所有异常气体成分对应的气体指数进行计算得到仓内气体指数SE；其中，v1表示异常气体成分的种类所对应的编号，V表示异常气体成分种类的总数，δv表示异常气体成分种类所对应的权重影响因子；将仓内气体指数与气体阈值进行比对，若仓内气体指数不处于气体阈值时，则生成气体预警策略；其中，异常气体成分包括一氧化碳、甲烷、氢气在空气中的占比；
所述温度分析模块用于对锂电池新能源仓库内的环境温度进行环温分析，获取锂电池新能源仓库中在当前时刻的环境温度，将环境温度与预设温度范围进行比对，若环境温度不处于预设温度范围，则将环境温度与预设温度范围的最高温度值和最低温度值进行计算得到环温差，对环温差进行分析，具体过程为：
若环境温度大于预设温度范围，则将环境温度与预设温度范围的最高温度值进行差值计算得到超出温度，将所有超出温度与其个数进行均值计算以得到高温值RT1；
若环境温度小于预设温度范围，则将环境温度与预设温度范围的最低温度值进行差值计算得到低出温度，将所有低出温度与其个数进行均值计算以得到低温值RT2；
将高温值RT1和低温值RT2进行计算RT＝RT1*c1+RT2*c2，以得到仓温调节指数RT；其中，c1、c2分别表示为高温值与低温值对环境温度的权重影响因子；将仓温调节指数分别与高温阈值和低温阈值进行比对，若仓温调节指数处于高温阈值时，则生成高温调节指令，若仓温调节指数处于低温阈值时，则生成低温调节指令；将高温调节指令和低温调节指令标记为温度调节策略；
所述湿度分析模块用于对锂电池新能源仓库内的环境湿度进行环湿分析，获取锂电池新能源仓库中在当前时刻的环境湿度，将环境湿度与预设湿度范围进行比对，将环境湿度与预设湿度范围的最高湿度值和最低湿度值进行计算得到环湿差，对环湿差进行分析，具体过程为：
若环境湿度大于预设湿度范围，则将环境湿度与预设湿度范围的最高湿度值进行差值计算得到超出湿度，将所有超出湿度与其个数进行均值计算以得到高湿值；将高湿值与高湿阈值进行比对，若高湿值大于高湿阈值，则生成高湿调节指令；
若环境湿度小于预设湿度范围，则将环境湿度与预设湿度范围的最低湿度值进行差值计算得到低出湿度，将所有低出湿度与其个数进行均值计算以得到低湿值；将低湿值与低湿阈值进行比对，若低湿值大于低湿阈值，则生成低温调节指令；
将高湿值和低湿值进行计算以得到仓湿调节指数，将仓湿调节指数分别与高温阈值和低温阈值进行比对，若仓湿调节指数处于高湿阈值时，则生成高湿调节指令，若仓湿调节指数处于低湿阈值时，则生成低湿调节指令；将高湿调节指令和低湿调节指令标记为湿度调节策略；
所述环境指数评定模块用于接收仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数，并将其分别与设定的对应阈值进行比对，若不处于设定的对应阈值，则生成对应的气体预警策略、仓温调节策略、仓湿调节策略；将气体调节指令、仓温调节信令、仓湿调节信令标记为环境调节策略；将环境调节策略发送到策略实施模块。
作为本发明的一种优选实施方式，所述调峰分析模块对电池在充、放电和满电时段内所有时刻的电池温度进行调峰分析，其具体过程如下：
从数据库中提取在电池组在所有充、放电和满电时段内采集时刻所对应电池的电池温度，并依此构建电池温度的历史温度折线图；将对应电池的电池温度在历史温度折线图中的点标记为温度点，连接相邻的两个温度点得到温度线，从而根据温度线构建温度折线，依此构建所有电池温度的历史温度折线，对相邻两个温度折线进行计算，提取相邻两个温度折线对应时刻之间温度线的长度，并标记为Ua和Ub，对Ua、Ub进行计算，以得到对应的温度相似系数Uab；其中，分别表示两条相邻电力折线对应的电力点和采集时刻的平均值，Uag、Ubg分别表示两条电力折线中第g时刻的电力评定指数，G表示为对应电力折线的采集时刻个数的和值；Uab的取值范围在[-1,1]之间，表示为越接近1则说明两条温度折线越相似；
按照所有充、放电和满电时段的时间顺序排列相邻两个温度折线之间的温度相似系数，并对其进行计算以得到电池分别在对应充、放电和满电时段的调峰变量指数SJ；其中，Uabk表示为第k个充、放电和满电时段的电力相似系数，K表示为充、放电和满电时段的总个数，/>表示为电池组在所有充、放电和满电时段的电力相似系数的平均值。
作为本发明的一种优选实施方式，所述策略实施模块用于接收对应策略，并根据对应策略控制对应设备运作，具体为：
所述策略实施模块在接收到气体预警策略，控制新风设备启动对锂电池新能源仓库进行换气；在接收到仓温调节策略时，通过环境温度调整设备对锂电池新能源仓库内的环境温度进行调节；在接收到仓湿调节策略时，通过调湿设备对锂电池新能源仓库内的环境湿度进行调节。
作为本发明的一种优选实施方式，所述综合析处单元内还设置有温处模块和烟雾分析模块，所述温处模块用于对锂电池新能源仓库中的电池温度和烟雾进行故障分析，具体为分析如下：
获取所有电池已工时区内的电池温度，将电池已工时区内所有时刻的电池温度的数值进行均值计算得到温均值，提取所有电池已工时区的最大电池温度，获取锂电池新能源仓库中电池工作的初始时刻并与当前时刻进行时刻差计算得到电池已工时长，将温均值、最大电池温度和电池已工时长进行计算得到池温值；将池温值与设定的对应阈值进行比对，若池温值不处于设定的对应阈值，将该电池标记为异常故障电池，则生成电池处理策略并发送到策略实施模块；
获取电池已工时区内对应电池的烟雾颗粒成分和最大电池温度，将电池已工时区内所有时刻的烟雾颗粒成分进行均值计算得到烟雾均值，提取电池已工时区内最大的烟雾颗粒成分标记为雾高值，将电池已工时区的最大电池温度、烟雾均值和雾高值进行计算以得到烟雾值；将烟雾值与设定的对应阈值进行比对，若烟雾值不处于设定的对应阈值，将该电池标记为异常故障电池，生成电池处理策略并发送到策略实施模块。
作为本发明的一种优选实施方式，所述策略实施模块还用于接收电池处理策略并进行电池处理操作以得到对应的叉车智能操作及警报操作，将电池处理策略和对应的异常故障电池的编号、位置发送到叉车控制器中，由叉车控制器智能操作使叉车将异常故障电池插起并丢入冷却箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明对充、放电和满电时段内的电池温度进行分析，将每次充、放电和满电时段使电池温度的变化规律和趋势数据化，从而方便观察对应时段内电池可能会出现的健康状况。
2、本发明通过对电池组信息分析得到电力评定指数，可以预测存在潜在问题的电池组，提前检测和诊断避免电池组发生意外，降低因电池组故障造成的停机维修费用和损失，同时减少不必要的维修和更换成本，并避免因电池组故障而导致影响锂电池新能源仓库的供电效率，
3、本发明策略实施模块接收对应环境调节策略并控制对应设备运作，可及时对锂电池新能源仓库内环境因素进行处理，自动对环境进行调节有效提高智能化水平，使锂电池新能源仓库的内部环境适合电池的存放。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统的整体结构示意图；
图2是电池组的常规原理框图；
图3是本发明一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统的过滤组件结构图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-图3所示，一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，包括包括BMS电力系统、环境采集模块、综合析处单元、调峰分析模块、调峰处理模块、策略实施模块和数据库；
环境采集模块用于采集锂电池新能源仓库内的环境信息；其中，环境信息包括锂电池新能源仓库内的气体成分、环境温度、环境湿度；
BMS电力系统用于实时采集电池数据并分析，得到对应电池的电池状态值；对电池组的电池组信息进行电池组分析，以得到电池组的电力评定指数；其中，电池数据包括电池电压、电池温度、电池内阻；
综合析处单元用于对环境信息进行环境分析，以生成仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数；其中，环境信息包括锂电池新能源仓库内的异常气体成分、环境温度、环境湿度；将仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数进行计算以得到环境影响指数；将环境影响指数与设定的正常阈值进行比对，若环境影响指数不处于设定的正常阈值，则生成环境预警信息，并进行预警显示；
数据库用于管理和组织各种数据；提供对各种数据的存储、检索、更新和删除；
调峰分析模块用于提取数据库中电池在充、放电和满电时段内对应时刻的电池温度，对电池在充、放电和满电时段内所有时刻的电池温度进行调峰分析，以获得对应电池的调峰变量指数；当调峰变量指数不处于设定的对应阈值时，则生成对应电池的预警调整信令并发送到调峰处理模块；
策略实施模块用于接收对应策略，并根据对应策略控制对应设备运作。
在本申请中，BMS电力系统用于实时采集电池数据并分析，其具体分析过程为：
获取锂电池新能源仓库电池的充、放电和满电时段中第i时刻对应电池电压、电池温度、电池内阻，并分别标记为DF1i、DF2i、DF3i；将充、放电和满电时段内的所有时刻进行求和得到充、放电、满电时长p；对DF1i、DF2i、DF3i进行计算得到电池状态值DFi；其中，DF1表示电池在满电状态下的电压，DF3表示电池的初始内阻，DFi表示在第i时刻锂电池新能源仓库内电池的电池状态值，e为自然对数的底数，σ1为电池温度在对应时段的标准差，π为圆周率，u表示为电池常态温度的均值，a1、a2、a3分别表示为电池电压、电池温度、电池内阻所对应的权重影响因子；通过公式可得，电池的当前电压越接近满电状态下的电压、当前电阻越接近电池的初始内阻、电池温度越接近常态温度的均值，则电池状态值越大，表示电池的状态越稳定，反之，则表示电池故障的可能性越大。
需要说明的是，通过电池的电池电压、电池温度、电池内阻采集和分析，监测新能源仓库内电池数据的变化，及时发现电池的异常情况。
在本申请中，对电池组的电池组信息进行电池组分析，具体如下过程：
获取锂电池新能源仓库中电池组信息；其中，电池组信息包括电池组内所有电池的电池状态值、数量以及已使用时长，并将电池组内电池的数量以及对应电池已使用时长分别标记为DG和DH；将DFi、DG和DH进行计算以得到电池组的电力评定指数DQ；其中，a4、a5、a6分别为电池的电池状态值、数量和已使用时长所对应的权重影响因子，j表示为电池组内对应电池的编号，DFij表示为编号为j所对应电池的电池状态值，DHj表示为编号为j所对应电池的已使用时长；通过公式可知，电池的电池状态值越大、数量越少以及已使用时长越短，则电池组的电力评定指数越大，表示电池组出现问题的可能性越小；
将电池组的电力评定指数与预设阈值进行比对，当电池组的电力评定指数小于预设阈值时，则生成电池组维护指令；电池组维护指令用于通知维护人员对该电池组进行维护或更换；
需要说明的是，通过对电池组信息分析得到电力评定指数，可以预测存在潜在问题的电池组，提前检测和诊断避免电池组发生意外，降低因电池组故障造成的停机维修费用和损失，同时减少不必要的维修和更换成本，并避免因电池组故障而导致影响锂电池新能源仓库的供电效率；
在本申请中，对电池的电池状态值进行故障分析，其具体过程为：对指定时段内所有时刻的电池的电池状态值进行筛选，将大于对应阈值的电池状态值标记为过高状态值，获取电池过高状态值的个数，以及对应时长；对电池的过高状态值、个数以及对应时长进行计算以得到故障值；当电池的故障值大于设定的故障阈值时，则将该电池标记为故障电池，并生成电池所在电池组的电池组断联指令；电池组断联指令用于控制故障电池所在电池组与锂电池新能源仓库之间的连接器或开关断开，且使环境采集模块停止对故障电池电池数据的采集。
需要说明的是，通过对电池的电池状态值进行故障分析，在电池异常时，将故障电池所在电池组自动与锂电池新能源仓库之间断联，起到避免故障电池对其它电池或系统造成影响，提高锂电池新能源仓库的安全性、可靠性和稳定性，保护电池组中其它电池的性能和寿命。
实施例2：
在本申请中，在实施例1的基础上，综合析处单元用于用于对环境信息进行环境分析，且综合析处单元包括气体分析模块、温度分析模块、湿度分析模块和环境指数评定模块；
获取锂电池新能源仓库开启的时刻记为第一时刻，将第一时刻与当前时刻之间均分为若干个电池已工时区并编号；
气体分析模块用于对锂电池新能源仓库内的异常气体成分进行气分分析，提取电池已工时区内最大的异常气体成分，将电池已工时区内所有时刻异常气体成分的数值进行均值计算得到异气均值，将对应电池已工时区内最大的异常气体成分的数值减去对应的异气均值得到异气差值SEh，对所有电池已工时区的异气差值进行计算得到对应气体的气体指数SEv；其中，SEh表示在第h编号对应电池已工时区的异气差值，SEv表示为异常气体成分对应的异气差值，v表示异常气体成分的种类，H表示电池已工时区的总数；对所有异常气体成分对应的气体指数进行计算得到仓内气体指数SE；其中，v1表示异常气体成分的种类所对应的编号，V表示异常气体成分种类的总数，δv表示异常气体成分种类所对应的权重影响因子；将仓内气体指数与气体阈值进行比对，若仓内气体指数不处于气体阈值时，则生成气体预警策略；其中，异常气体成分包括一氧化碳、甲烷、氢气在空气中的占比；
温度分析模块用于对锂电池新能源仓库内的环境温度进行环温分析，获取锂电池新能源仓库中在当前时刻的环境温度，将环境温度与预设温度范围进行比对，若环境温度不处于预设温度范围，则将环境温度与预设温度范围的最高温度值和最低温度值进行计算得到环温差，对环温差进行分析，具体过程为：
若环境温度大于预设温度范围，则将环境温度与预设温度范围的最高温度值进行差值计算得到超出温度，将所有超出温度与其个数进行均值计算以得到高温值RT1；
若环境温度小于预设温度范围，则将环境温度与预设温度范围的最低温度值进行差值计算得到低出温度，将所有低出温度与其个数进行均值计算以得到低温值RT2；
将高温值RT1和低温值RT2进行计算RT＝RT1*c1+RT2*c2，以得到仓温调节指数RT；其中，c1、c2分别表示为高温值与低温值对环境温度的权重影响因子；将仓温调节指数分别与高温阈值和低温阈值进行比对，若仓温调节指数处于高温阈值时，则生成高温调节指令，若仓温调节指数处于低温阈值时，则生成低温调节指令；将高温调节指令和低温调节指令标记为温度调节策略；
湿度分析模块用于对锂电池新能源仓库内的环境湿度进行环湿分析，获取锂电池新能源仓库中在当前时刻的环境湿度，将环境湿度与预设湿度范围进行比对，将环境湿度与预设湿度范围的最高湿度值和最低湿度值进行计算得到环湿差，对环湿差进行分析，具体过程为：
若环境湿度大于预设湿度范围，则将环境湿度与预设湿度范围的最高湿度值进行差值计算得到超出湿度，将所有超出湿度与其个数进行均值计算以得到高湿值；将高湿值与高湿阈值进行比对，若高湿值大于高湿阈值，则生成高湿调节指令；
若环境湿度小于预设湿度范围，则将环境湿度与预设湿度范围的最低湿度值进行差值计算得到低出湿度，将所有低出湿度与其个数进行均值计算以得到低湿值；将低湿值与低湿阈值进行比对，若低湿值大于低湿阈值，则生成低温调节指令；
将高湿值和低湿值进行计算以得到仓湿调节指数，将仓湿调节指数分别与高温阈值和低温阈值进行比对，若仓湿调节指数处于高湿阈值时，则生成高湿调节指令，若仓湿调节指数处于低湿阈值时，则生成低湿调节指令；将高湿调节指令和低湿调节指令标记为湿度调节策略；
环境指数评定模块用于接收仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数，并将其分别与设定的对应阈值进行比对，若不处于设定的对应阈值，则生成对应的气体预警策略、仓温调节策略、仓湿调节策略；将气体调节指令、仓温调节信令、仓湿调节信令标记为环境调节策略；将环境调节策略发送到策略实施模块。
在本申请中，调峰分析模块对电池在充、放电和满电时段内所有时刻的电池温度进行调峰分析，其具体过程如下：
从数据库中提取在电池组在所有充、放电和满电时段内采集时刻所对应电池的电池温度，并依此构建电池温度的历史温度折线图；将对应电池的电池温度在历史温度折线图中的点标记为温度点，连接相邻的两个温度点得到温度线，从而根据温度线构建温度折线，依此构建所有电池温度的历史温度折线，对相邻两个温度折线进行计算，提取相邻两个温度折线对应时刻之间温度线的长度，并标记为Ua和Ub，对Ua、Ub进行计算，以得到对应的温度相似系数Uab；其中，分别表示两条相邻电力折线对应的电力点和采集时刻的平均值，Uag、Ubg分别表示两条电力折线中第g时刻的电力评定指数，G表示为对应电力折线的采集时刻个数的和值；Uab的取值范围在[-1,1]之间，表示为越接近1则说明两条温度折线越相似；通过公式可知，相邻两个充、放电和满电时段内电池的电池温度的温度相似系数Uab越接近1则说明两条温度折线越相似；
按照所有充、放电和满电时段的时间顺序排列相邻两个温度折线之间的温度相似系数，并对其进行计算以得到电池分别在对应充、放电和满电时段的调峰变量指数SJ；其中，Uabk表示为第k个充、放电和满电时段的电力相似系数，K表示为充、放电和满电时段的总个数，/>表示为电池组在所有充、放电和满电时段的电力相似系数的平均值。
需要说明的是，通过对历史数据中充、放电和满电时段内所有时刻的电池温度进行分析，以得到电池分别在对应充、放电和满电时段的调峰变量指数，根据调峰变量指数的变化可以对电池的健康状态进行判断，若在充、放电和满电时段所对应的调峰变量指数越大，则说明电池的健康状况在逐渐恶化，表示该电池在充、放电或满电时段时电池温度失衡的可能性越大，则该电池需要维护或更换的可能性越大。
在本申请中，策略实施模块用于接收对应策略，并根据对应策略控制对应设备运作，具体为：
策略实施模块在接收到气体预警策略，控制新风设备启动对锂电池新能源仓库进行换气；在接收到仓温调节策略时，通过环境温度调整设备对锂电池新能源仓库内的环境温度进行调节；在接收到仓湿调节策略时，通过调湿设备对锂电池新能源仓库内的环境湿度进行调节。
实施例3：
在本申请中，在实施例1和实施例2的基础上，所述综合析处单元内还设置有温处模块和烟雾分析模块，所述温处模块用于对锂电池新能源仓库中的电池温度和烟雾进行故障分析，具体为分析如下：
获取所有电池已工时区内的电池温度，将电池已工时区内所有时刻的电池温度的数值进行均值计算得到温均值，提取所有电池已工时区的最大电池温度，获取锂电池新能源仓库中电池工作的初始时刻并与当前时刻进行时刻差计算得到电池已工时长，将温均值、最大电池温度和电池已工时长分别标记为GE1、GE2和GE3，将GE1、GE2和GE3进行计算GE＝GE1*q1+GE2*q2++GE3*q3，得到池温值GE；其中，q1、q2、q3分别表示为温均值、最大电池温度和电池已工时长对应的权重影响因子；将池温值与设定的对应阈值进行比对，若池温值不处于设定的对应阈值，将该电池标记为异常故障电池，则生成电池处理策略并发送到策略实施模块；
获取电池已工时区内对应电池的烟雾颗粒成分和最大电池温度，将电池已工时区内所有时刻的烟雾颗粒成分进行均值计算得到烟雾均值，提取电池已工时区内最大的烟雾颗粒成分标记为雾高值，将烟雾均值、雾高值分别标记为GR1、GR2，将GR1、GR2和GE2进行计算GR＝(GR2*p2+GE2*q2)/(GR1*p1+1)，以得到烟雾值GR将电池已工时区的最大电池温度、烟雾均值和雾高值进行计算以得到烟雾值；将烟雾值与设定的对应阈值进行比对，若烟雾值不处于设定的对应阈值，将该电池标记为异常故障电池，生成电池处理策略并发送到策略实施模块；其中，烟雾颗粒成分包括锂电池的正极材料颗粒、阴极材料颗粒和聚合物隔膜颗粒。
在本申请中，所述策略实施模块还用于接收电池处理策略并进行电池处理操作以得到对应的叉车智能操作及警报操作，将电池处理策略和对应的异常故障电池的编号、位置发送到叉车控制器中，由叉车控制器智能操作使叉车将异常故障电池插起并丢入冷却箱，由冷却箱对异常故障电池进行降温、冷却。
需要说明的是，冷却箱包括且不限于水箱、冷却池等，可以起到降温冷却功能的均可，通过策略实施模块接收电池处理策略并进行电池处理操作，使叉车智能控制将异常故障电池丢入冷却箱进行冷却、降温，避免电池温度过高对其它电池或系统造成影响，有效提高锂电池新能源仓库的安全性、可靠性和稳定性，保护其它电池的性能和寿命。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，包括BMS电力系统、环境采集模块、综合析处单元、调峰分析模块、调峰处理模块、策略实施模块和数据库；
所述环境采集模块用于采集锂电池新能源仓库内的环境信息；
所述BMS电力系统用于实时采集电池数据并分析，得到对应电池的电池状态值；对电池组的电池组信息进行电池组分析，以得到电池组的电力评定指数；
所述综合析处单元用于对环境信息进行环境分析，以生成仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数；其中，环境信息包括锂电池新能源仓库内的异常气体成分、环境温度、环境湿度；将仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数进行计算以得到环境影响指数；将环境影响指数与设定的正常阈值进行比对，若环境影响指数不处于设定的正常阈值，则生成环境预警信息，并进行预警显示；
所述数据库用于管理和组织各种数据；提供对各种数据的存储、检索、更新和删除；
所述调峰分析模块用于提取数据库中电池在充、放电和满电时段内对应时刻的电池温度，对电池在充、放电和满电时段内所有时刻的电池温度进行调峰分析，从数据库中提取在电池组在所有充、放电和满电时段内采集时刻所对应电池的电池温度，并依此构建电池温度的历史温度折线图；将对应电池的电池温度在历史温度折线图中的点标记为温度点，连接相邻的两个温度点得到温度线，从而根据温度线构建温度折线，依此构建所有电池温度的历史温度折线，对相邻两个温度折线进行计算，提取相邻两个温度折线对应时刻之间温度线的长度，并标记为Ua和Ub，对Ua、Ub进行计算，以得到对应的温度相似系数Uab；其中，分别表示两条相邻电力折线对应的电力点和采集时刻的平均值，Uag、Ubg分别表示两条电力折线中第g时刻的电力评定指数，G表示为对应电力折线的采集时刻个数的和值；Uab的取值范围在[-1,1]之间，表示为越接近1则说明两条温度折线越相似；
按照所有充、放电和满电时段的时间顺序排列相邻两个温度折线之间的温度相似系数，并对其进行计算以得到电池分别在对应充、放电和满电时段的调峰变量指数SJ；其中，Uabk表示为第k个充、放电和满电时段的电力相似系数，K表示为充、放电和满电时段的总个数，/>表示为电池组在所有充、放电和满电时段的电力相似系数的平均值；当调峰变量指数不处于设定的对应阈值时，则生成对应电池的预警调整信令并发送到调峰处理模块；
所述策略实施模块用于接收对应策略，并根据对应策略控制对应设备运作。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，所述BMS电力系统用于实时采集电池数据并分析，其具体分析过程为：
获取锂电池新能源仓库电池的充、放电和满电时段中第i时刻对应电池电压、电池温度、电池内阻，并分别标记为DF1i、DF2i、DF3i；将充、放电和满电时段内的所有时刻进行求和得到充、放电、满电时长p；对DF1i、DF2i、DF3i进行计算得到电池状态值DFi。
3.根据权利要求2所述的一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，对电池组的电池组信息进行电池组分析，具体分析如下：
获取锂电池新能源仓库中电池组内对应电池的电池状态值、数量以及已使用时长，将电池组内电池数量以及对应电池已使用时长分别标记为DG和DH；将DFi、DG和DH进行计算,以得到电池组的电力评定指数DQ。
4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，对电池的电池状态值进行故障分析，其具体过程为：
对指定时段内所有时刻的电池的电池状态值进行筛选，将大于对应阈值的电池状态值标记为过高状态值，获取电池过高状态值的个数，以及对应时长；对电池的过高状态值、个数以及对应时长进行计算以得到故障值；当电池的故障值大于设定的故障阈值时，则将该电池标记为故障电池，并生成电池所在电池组的电池组断联指令；电池组断联指令用于控制故障电池所在电池组与锂电池新能源仓库之间的连接器或开关断开，且使环境采集模块停止对故障电池电池数据的采集。
5.根据权利要求1所述的一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，所述综合析处单元用于对环境信息进行环境分析，且综合析处单元包括气体分析模块、温度分析模块、湿度分析模块和环境指数评定模块；
获取锂电池新能源仓库的建立时刻记为第一时刻，将第一时刻与当前时刻之间均分为若干个电池已工时区并编号；
所述气体分析模块用于对锂电池新能源仓库内的异常气体成分进行气分分析，提取电池已工时区内最大的异常气体成分，将电池已工时区内所有时刻异常气体成分的数值进行均值计算得到异气均值，将对应电池已工时区内最大的异常气体成分的数值减去对应的异气均值得到异气差值，对所有电池已工时区的异气差值进行计算得到仓内气体指数；
所述温度分析模块用于对锂电池新能源仓库内的环境温度进行环温分析，获取锂电池新能源仓库中在当前时刻的环境温度，将环境温度与预设温度范围进行比对，若环境温度不处于预设温度范围，则将环境温度与预设温度范围的最高温度值和最低温度值进行计算得到环温差，对环温差进行分析，以得到仓温调节指数；
所述湿度分析模块用于对锂电池新能源仓库内的环境湿度进行环湿分析，获取锂电池新能源仓库中在当前时刻的环境湿度，将环境湿度与预设湿度范围进行比对，将环境湿度与预设湿度范围的最高湿度值和最低湿度值进行计算得到环湿差，对环湿差进行分析，以得到仓湿调节指数；
所述环境指数评定模块用于接收仓内气体指数、仓温调节指数、仓湿调节指数，并将其分别与设定的对应阈值进行比对，若不处于设定的对应阈值，则生成对应的气体预警策略、仓温调节策略、仓湿调节策略；将气体预警策略、仓温调节策略、仓湿调节策略标记为环境调节策略；将环境调节策略发送到策略实施模块。
6.根据权利要求1所述的一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，所述策略实施模块用于接收对应策略，并根据对应策略控制对应设备运作，具体为：
所述策略实施模块在接收到气体预警策略，控制新风设备启动对锂电池新能源仓库进行换气；在接收到仓温调节策略时，通过环境温度调整设备对锂电池新能源仓库内的环境温度进行调节；在接收到仓湿调节策略时，通过调湿设备对锂电池新能源仓库内的环境湿度进行调节。
7.根据权利要求1所述的一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，所述综合析处单元内还设置有温处模块和烟雾分析模块，所述温处模块用于对锂电池新能源仓库中的电池温度和烟雾进行故障分析，具体为分析如下：
获取所有电池已工时区内的电池温度，将电池已工时区内所有时刻的电池温度的数值进行均值计算得到温均值，提取所有电池已工时区的最大电池温度，获取锂电池新能源仓库中电池工作的初始时刻并与当前时刻进行时刻差计算得到电池已工时长，将温均值、最大电池温度和电池已工时长进行计算得到池温值；将池温值与设定的对应阈值进行比对，若池温值不处于设定的对应阈值，将该电池标记为异常故障电池，则生成电池处理策略并发送到策略实施模块；
获取电池已工时区内对应电池的烟雾颗粒成分和最大电池温度，将电池已工时区内所有时刻的烟雾颗粒成分进行均值计算得到烟雾均值，提取电池已工时区内最大的烟雾颗粒成分标记为雾高值，将电池已工时区的最大电池温度、烟雾均值和雾高值进行计算以得到烟雾值；将烟雾值与设定的对应阈值进行比对，若烟雾值不处于设定的对应阈值，将该电池标记为异常故障电池，生成电池处理策略并发送到策略实施模块。
8.根据权利要求7所述的一种用于锂电池新能源仓库在线温度监测系统，其特征在于，所述策略实施模块还用于接收电池处理策略并进行电池处理操作以得到对应的叉车智能操作及警报操作，将电池处理策略和对应的异常故障电池的编号、位置发送到叉车控制器中，由叉车控制器智能操作使叉车将异常故障电池插起并丢入冷却箱。
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