[实用新型]一种基于薄膜压力节点阵列的储能电池

说明书

本实用新型公开了一种基于薄膜压力节点阵列的储能电池，包括电池模组、电池管理系统、电池安全阀和薄膜压力传感器；所述电池安全阀用于泄放电池单体内部压力；薄膜压力传感器向电池管理系统传送监测信号；所述电池管理系统对电池模组运行状态进行监测和分析。本实用新型提供的储能电池通过在电池模组表面装设薄膜压力传感器监测安全阀状态，将监测信号实时传送给电池管理系统，能够对储能电站内的储能电池的热失控实时监测和提前预警，从而提升储能电站安全运行水平。

技术领域

本实用新型属于储能技术，具体涉及一种基于薄膜压力节点阵列的储能电池。

背景技术

储能是指通过介质或者设备把能量存储起来，在需要时再释放出来的过程。储能技术是解决可再生能源大规模接入和弃风、弃光问题的关键技术，是分布式能源、智能电网、能源互联网发展的必备技术。同时，储能技术也是解决常规电力削峰填谷，提高常规能源发电与输电效率、安全性和经济性的重要支撑技术。

储能技术可提高清洁能源发电比率，实现化石能源清洁高效利用，有效减少污染物的排放，对雾霾等环境问题的治理和改善人居环境起到极大推动作用。同时，储能技术的发展关系到能源、交通、电力等多个重要行业的发展，尤其在当今能源枯竭日益加剧、能源消费供求不平衡的大环境下，储能能够突破传统能源模式时间与空间的限制，其重要作用日益凸显，已成为主要发达国家竞相发展的战略性新兴产业。

但储能技术的安全问题至今尚未完全解决。以目前发展最为迅速的电池储能技术为代表，大规模储能电池集中运行期间有可能出现异常发热和热失控现象。国内外已建储能电站中，已多次发生储能电站火灾事故，造成重大的经济损失和恶劣的社会影响。随着退役动力电池的回收再利用和电池的质量、数量、容量以及能量密度的增加，电池储能电站事故发生概率和危险程度也大大提高。

发明内容

发明目的：本实用新型目的在于提供一种基于薄膜压力节点阵列的储能电池及其状态判别方法，能够对储能电站内的储能电池的热失控实时监测和提前预警，从而提升储能电站安全运行水平。

技术方案：本实用新型的基于薄膜压力节点阵列的储能电池，包括电池模组、电池管理系统、电池安全阀和薄膜压力传感器；所述电池管理系统对电池模组运行状态进行监测和分析；所述电池安全阀用于泄放电池单体内部压力；所述薄膜压力传感器向电池管理系统传送监测信号。

还包括多个电池单体和单体连接线，所述单体连接线将多个电池单体正负极依次串联在一起，形成电池模组。

电池安全阀在电池单体内部气压过高时开启阀体，泄放电池单体内部压力。

薄膜压力传感器覆于电池模组表面，以电池单体为单位组成节点阵列，能够对各电池安全阀表面压力进行实时监测。

薄膜压力传感器通过有线方式向电池管理系统传送监测信号，能够实时传送信号。

电池管理系统对电池模组内各电池安全阀表面压力进行监测；电池管理系统对电池模组外表面压力监测节点阵列进行分析，判断安全阀状态。

电池单体为储能电池或电动汽车动力电池。

薄膜压力传感器采用CAN、RS485、干接点通信接口。

薄膜压力传感器采用LORA物联网通信方式与电池管理系统进行数据传输，提高了传感器通信可靠性及本方法的智能化水平。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：(1)具有灵敏性强、定位精确等特点，通过监测储能电池安全阀表面压力变化情况，间接反应安全阀破损、开启状态，能够提前发现储能电池的热失控现象和火灾隐患；

(2)监测信号能够实时传送至电池管理系统，根据设置好警告阈值和控制策略，采取切断电池开关、停止电池充放电等措施；(3)通过在电池模组表面装设薄膜压力传感器监测安全阀状态，提高了对故障电池单体的定位能力。