[实用新型]一种储能系统智能安防装置

说明书

本实用新型公开一种储能系统智能安防装置，所述装置包括气体检测传感单元、电流传感器、温度传感器、主控MCU单元，本实用新型装置的主控MCU通过气体检测传感单元反馈的有害气体故障信号、电流传感器采集的电流信号、温度传感器采集的温度信号，能够实现对集中式储能系统中的锂电池失效进行有效监测以及对储能回路电弧故障、电气连接点连接可靠性进行实时监测，并将故障信息反馈给能量管理系统，及时停止对故障电池簇进行充放电，避免电池失效情况下充放电而引起的安全事故，提高系统整体安全性能。

技术领域

本实用新型属于新能源储能技术领域，具体涉及一种储能系统智能安防装置。

背景技术

随着清洁能源，光伏和风电发电的装机量快速发展，同时也面临着弃风、弃光和可再生能源并网消纳困难等一些列问题。储能作为解决以上问题的一项重要技术，在发电、电网侧、电源侧正被全面使用。

储能系统是集功率变换器、锂电池组、能量管理系统(EMS)为一体的集装箱式产品。通常集装箱内部会有多组锂电池屉串并联，以及双向变流器(PCS)、配电柜子、变压器的电气互连。如若出现对锂电池的不合理的充放电，会造成锂电池内部不可逆的氧化还原反应，容易产生电池失效，电池失效后不但会输出性能丧失，严重时还会释放有害气体，如C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、CO2、H2等，有害气体累计后在明火下容易产生燃烧和爆炸。

同时大量的互连回路，容易发生连接不可靠、绝缘失效、短路、空气电离等不良情况，这些不良的情况会导致电弧的产生。持续的电弧将会产生上千度的高温，如不能及时的检查与切断，容易引起电气火灾，进而造成财产经济损失。因此，对应有害气体与电弧的可靠检测并及时的采取回路切断措施，可以有避免火灾和爆炸的发生。

现有技术中，能量管理系统(EMS)与电池模组、双向变流器（PCS）、环境温度监控装置通信，采集所有电池组的总电压、单体电芯的电压、温度、PCS的功率、电压、电流，管理PCS装置的充放电功率。对外界短路、绝缘引起的短路大电流情况，EMS系统通过检测电流值、单体电芯电压值的大小与其阀值比较。当电流、电压值超过阀值时，下发PCS功率停机指令以及电池组继电器切断命令。现有技术只能对系统的过流、过压情况进行保护，无法对前期电池失效产生的有害气体、电弧故障进行有效的检测，可能导致无法准确的检测出电池失效、电弧故障造成的安全隐患。

发明内容

为解决目前储能系统中对电池失效有害气体、电气回路电弧故障无法有效检测的问题，同时实现对电气连接铜排的温度过高进行检测，本实用新型提出一种储能系统智能安防装置，以提高储能系统整体安全可靠性。

为实现本实用新型目的，本实用新型实施例提供一种储能系统智能安防装置，其特征在于，包括气体检测传感单元、电流传感器、温度传感器及主控MCU单元，所述气体检测传感单元、电流传感器、温度传感器分别与所述主控MCU单元连接，所述主控MCU单元与所述储能系统的能量管理系统连接；

所述气体检测传感单元安装于电池簇的锂电池屉内，用于对锂电池屉内部环境气体进行检测，当检测到有害气体时产生有害气体故障信号传递给所述主控MCU单元；

所述电流传感器安装于电池簇的各电流支路上，用于采集各电流支路的电流，将采集到的各支路电流信号传递给所述主控MCU单元；

所述温度传感器安装于主回路直流汇流铜排连接点、电池组串联连接点附近，用于采集各连接点附近的温度，将采集到的各连接点附近的温度信号传递给所述主控MCU单元；

所述主控MCU单元接收所述有害气体故障信号、各支路电流信号、各连接点附近的温度信号，获取有害气体故障信息、电弧故障信息、连接点连接不可靠的故障信息并反馈给所述能量管理系统，供所述能量管理系统进行管理决策。

优选地，一个电池簇包含多个锂电池屉，每个锂电池屉内分别安装一个气体检测传感单元。