[发明专利]一种基于光纤测温的储能装置安全控制系统

权利要求书

1.一种基于光纤测温的储能系统安全控制系统，其特征在于：所述系统包括，光纤测温装置和安全控制装置；

所述光纤测温装置包括利用光纤的布拉格光栅作为传感元件，所述光纤测温装置设置在电芯处以测量电芯的温度；所述光纤测温装置将温度数据发送给安全控制装置，

所述安全控制装置包括安全状态控制模块，所述安全状态控制模块包括数据处理单元和数据采集单元；所数据采集单元用于采集电阻R，CO一氧化碳浓度值和VOC挥发性有机物浓度值；

所述数据处理单元用于根据接收到的检测数据评估安全等级，所述评估安全等级的方式为：

SOS(State of Safety)是电池安全参数的综合评估值；

SOSi＝(100-SOHi)+ΔT+ΔR+COi+VOCi；

SOSj＝(100-SOHj)+(Tj-Ti)+(Rj-Ri)+COj+VOCj；

其中，SOSi为电池安全参数的基准值；

SOHi为电池健康状态基准值，最大值为100；ΔT为电池安全温度变化率基准值；ΔR为电池安全内阻变化率基准值；COi为电池安全一氧化碳浓度基准值；VOCi为电池安全挥发性有机物浓度基准值；SOSj为当前时刻电池安全参数值；SOHj为当前电池健康状态值，最大值为100；Tj为当前温度采样值，Ti为上一采样时刻温度值；Rj为当前测量电池内阻值，Ri为上一测量时刻电池内阻值；COj为当前时刻一氧化碳浓度值；VOCj为当前挥发性有机物浓度值；i,j为用于标识不同测量时刻；获取SOSj与SOSi的差值所处的区域，确定不同的安全等级。

2.如权利要求1所述的基于光纤测温的储能系统安全控制系统，所述光纤测温装置，包括无线通信模块，将光纤测温的温度数发送给安全控制装置；所述安全控制装置记录电池整个使用周期的温度曲线。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述光纤测温装置，包括无线通信模块，所述无线通信模块能够采用蓝牙或WIFI协议进行数据的传输。

4.如权利要求1-3任一所述的系统，安全控制装置进一步包括热失控控制模块，所述热失控控制模块包括数据处理处理和数据采集单元：所述数据采集单元用于采集电阻R，CO一氧化碳浓度的值和VOC挥发性有机物浓度的值，

所述数据处理单元用于根据接收到的检测数据进行热失控诊断，所述热失控诊断，具体为：

T_runaway是电池热失控诊断的综合评估值；

T_runaway1＝SOSi+ΔR+ΔT+COi+VOCi；

T_runaway2＝SOSj+(Tj-Ti)+(Rj-Ri)+COj+VOCj

其中，T_runaway1为判断电池热失控的比较基准值；SOSi为电池安全参数的基准值；ΔT为电池热失控温度变化率基准值；ΔR为电池热失控内阻变化率基准值；COi为电池热失控一氧化碳浓度基准值；VOCi为电池热失控挥发性有机物浓度基准值；SOSj为当前电池安全参数计算值；Tj为当前温度采样值，Ti为上一采样时刻温度值；Rj为当前测量电池内阻值，Ri为上一测量时刻电池内阻值；COj为当前时刻一氧化碳浓度值；VOCj为当前的挥发性有机物浓度值；

实时将T_runaway2值与T_runaway1值对比，根据两者的差值获得热失控的状态等级。

5.如权利要求4所述的系统，其中热失控控制模块和安全状态控制模块中的数据采集单元可以集成到光纤测温装置中。

6.如权利要求5所述的系统，所述安全控制装置，进一步包括安全策略控制模块，所述安全策略控制模块用于根据热失控的状态等级和/或安全等级进行故障诊断，并采用对应的安全控制操作。

7.如权利要求6所述的系统，所述安全策略控制模块中，所述故障诊断为：对故障进行区分系统级别故障还是电池模组级别的故障，当判断电池模组的热失控或严重安全等级时，直接触发可切断电池模组内继电器，隔离故障电池。