[发明专利]电池拉弧检测方法、装置和电池储能系统

说明书

本发明涉及一种电池拉弧检测方法、装置和电池储能系统。电池拉弧检测方法为：对电池的端电压和充放电电流进行采样，对电池的端电压进行两次采样并计算第一电压差值，对电池的端电压和用电器的端电压进行采样并计算第二电压差值，对采样到的数据进行时域、频域分析而得到对应的时域频域特征值，基于时域频域特征值和第一、二电压差值判断是否符合拉弧特征，从而确定电池是否出现拉弧故障。电池拉弧检测装置包括传感器模块、滤波采样电路、处理器和通信电路。电池储能系统则包括电池、控制器和前述的电池拉弧检测装置。本发明的拉弧检测方法和装置能够可以方便、准确地针对电池进行拉弧检测，从而可以提高安全性，防止由于拉弧故障引发的火灾。

技术领域

本发明属于电弧检测技术领域，具体涉及一种用于检测电池拉弧的方法和装置，以及具有拉弧检测功能的电池储能系统。

背景技术

随着各类绿色、清洁的新能源发电技术的发展，各类电池储能系统的应用越来越广泛。与光伏发电系统类似，电池储能系统也是一种直流系统，直流电弧这种高危害且不易检测的故障类型同样有可能发生在储能系统中。

对电池系统进行拉弧检测，可以预防部分直流电弧引起的事故，提高电池系统的安全性，保护用户的生命财产安全，所以针对电池储能系统进行拉弧检测是十分必要的。但目前，针对电池储能系统进行拉弧检测的研究较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对电池（储能系统）进行拉弧检测，从而保障电池（储能系统）安全性的电池拉弧检测方法和装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电池拉弧检测方法，用于检测电池是否出现拉弧故障，所述电池拉弧检测方法为：

对所述电池的端电压和充放电电流进行采样而分别得到电池的端电压数据和充放电电流数据，对所述电池的端电压进行两次采样并计算电压差值作为第一电压差值，对所述电池的端电压和所述电池所连接的用电器的端电压在同一时刻进行采样并计算电压差值作为第二电压差值，

对采样到的所述电池的端电压数据和充放电电流数据进行时域、频域分析而得到所述电池的电流时域特征值、电流频域特征值、电压时域特征值、电压频域特征值，

基于所述电流时域特征值、所述电流频域特征值、所述电压时域特征值、所述电压频域特征值、所述第一电压差值、所述第二电压差值判断是否符合预设的拉弧特征，从而确定所述电池是否出现拉弧故障；

判断是否符合所述拉弧特征的判据包括：判据1：所述电流时域特征值超过预设的电流时域特征值阈值，判据2：所述电流频域特征值超过预设的电流频域特征值阈值，判据3：所述电压时域特征值超过预设的电压时域特征值阈值，判据4：所述电压频域特征值超过预设的电压频域特征值阈值，判据5：所述第一电压差值超过预设的电池压差阈值，判据6：所述第二电压差值超过预设的系统压差阈值，

若满足所述判据5和判据6中的至少一项以及所述判据1、判据2、判据3、判据4中的至少一项，则判断符合所述拉弧特征，确定所述电池出现拉弧故障。

获得所述电流时域特征值阈值、所述电流频域特征值阈值、所述的电压时域特征值阈值、所述电压频域特征值阈值、所述电池压差阈值、所述系统压差阈值的方法为：在各种电池拉弧条件下进行电池拉弧试验并采集拉弧数据，在各种电池无拉弧条件下进行电池无拉弧试验并采集无拉弧数据，基于所述拉弧数据和所述无拉弧数据进行归纳，从而确定所述电流时域特征值阈值、所述电流频域特征值阈值、所述的电压时域特征值阈值、所述电压频域特征值阈值、所述电池压差阈值、所述系统压差阈值。

一种电池拉弧检测装置，用于检测电池是否出现拉弧故障，所述电池拉弧检测装置包括：

传感器模块，所述传感器模块用于对所述电池的端电压和充放电电流进行采样而分别得到电池的端电压数据和充放电电流数据，对所述电池的端电压进行两次采样，对所述电池的端电压和所述电池所连接的用电器的端电压在同一时刻进行采样；