[发明专利]一种故障钠硫电池单体检测并隔离方法

说明书

技术领域

本发明涉及储能领域的一种故障钠硫电池单体检测并隔离方法。

背景技术

钠硫电池是一种大容量、长寿命的高温二次电池，通常根据应用场合对输出电压和容量的要求，将一定数量的钠硫电池单体以串并混联的形式连接成钠硫电池组及钠硫电池模块进行应用。使用过程中由于某些内部或者外部的因素可能发生钠硫电池组内部某些钠硫电池单体短路，导致串并混联钠硫电池组内形成环流，使得钠硫电池组的荷电状态偏离电池模块内部其他钠硫电池组，最终造成该电池模块不能正常运行。此外，钠硫电池组内部钠硫电池单体发生短路的情况还会导致钠硫电池组的可使用容量和可输出功率降低，如果还按照原来的可使用容量和可输出功率进行充放电循环操作，可能造成钠硫电池组过放电或者过充电。

为了避免上述情况的发生，需要在钠硫电池组内部发生某些钠硫电池单体短路的情况时将该钠硫电池单体所在的并联支路切出，以防止串并混联钠硫电池组内形成环流；此外，需要对已经切出并联支路的钠硫电池组进行故障检测，准确判断钠硫电池组内部切出的并联支路的数量，根据切出的并联支路的数量计算可使用容量和可输出功率，并对钠硫电池组的运行策略进行相应调整。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种故障钠硫电池单体检测并隔离方法，其解决了使用过程中钠硫电池组内部钠硫电池单体发生短路导致环流，进而造成钠硫电池组不能运行的技术问题，并可以准确判断钠硫电池组内部切出的并联支路的数量，并根据切出的并联支路的数量计算钠硫电池组的可使用容量和可输出功率，并对钠硫电池组的运行策略进行相应调整。

实现上述目的的一种技术方案是：一种故障钠硫电池单体检测并隔离方法，该方法针对的是运行中钠硫电池组内的钠硫电池单体，该钠硫电池组包括n个并联支路，每个并联支路由m个钠硫电池单体串联而成，且设有一根保险丝；其包括下列步骤：

端电压比较步骤：将被检测钠硫电池组的端电压与正常钠硫电池组的端电压进行比较，其中正常钠硫电池组的端电压为U，被检测钠硫电池组的端电压为U′,且U＞U′；

短路钠硫电池单体数量确定步骤：被检测钠硫电池组中发生短路的钠硫电池单体的数量x的计算公式为：

其中U_OCV为被检测钠硫电池组初始满电状态时的开路电压；

钠硫电池组判断步骤：将x进行四舍五入取整后，若x＞n/2，判断被检测钠硫电池组必须退出运行，若x≤n/2，判断被检测钠硫电池组仍能继续运行。

进一步的，所述故障钠硫电池单体检测并隔离方法还包括运行策略调整步骤：调整被检测钠硫电池组的可使用容量和可输出功率；

被检测钠硫电池组的可使用容量Q’降低为：

被检测钠硫电池组的可输出功率P’降低为:

其中A和B为系数，且0.5≤A≤1，0.5≤B≤1，Q为被检测钠硫电池组的额定容量，P为被检测钠硫电池组的额定输出功率。

再进一步的，A和B的取值均为0.95。

进一步的，正常钠硫电池组的端电压可为被检测钠硫电池组所在的钠硫电池模块中端电压最高的钠硫电池组的端电压。

进一步的，所述保险丝可位于所述并联支路的两端或内部。

进一步的，所述保险丝的熔断电流为所述被检测钠硫电池组中的钠硫电池单体的额定电流的1.2～5倍。

采用了本发明的一种故障钠硫电池单体检测并隔离方法的技术方案，该方法针对的是运行中钠硫电池组内的钠硫电池单体，该钠硫电池组包括n个并联支路，每个并联支路由m个钠硫电池单体串联而成，且设有一根保险丝；其包括下列步骤：端电压比较步骤：将被检测钠硫电池组的端电压与正常钠硫电池组的端电压进行比较，其中正常钠硫电池组的端电压为U，被检测钠硫电池组的端电压为U′,且U＞U′；短路钠硫电池单体数量确定步骤：被检测钠硫电池组中发生短路的钠硫电池单体的数量x的计算公式为：其中U_OCV为被检测钠硫电池组初始满电状态时的开路电压；钠硫电池组判断步骤：将x进行四舍五入取整后，若x＞n/2，判断被检测钠硫电池组必须退出运行。其技术效果是：其解决了使用过程中钠硫电池组内部钠硫电池单体发生短路导致环流，进而造成钠硫电池组不能运行的技术问题，并可以准确判断钠硫电池组内部切出的并联支路的数量，并根据切出的并联支路的数量计算钠硫电池组的可使用容量和可输出功率，并对钠硫电池组的运行策略进行相应调整。

附图说明