[实用新型]储能装置监测保护系统

说明书

本实用新型公开了一种储能装置监测保护系统，储能装置包括储能电池和变流器，储能装置通过断路器与电网相连接，该储能装置监测保护系统包括：密封箱，其内部充满绝缘冷却流体并容纳储能电池和变流器；储存箱，其与密封箱通过连接管道相连通；流速传感器，其设置在连接管道中，流速传感器包括测速齿轮和磁电阻传感器；以及BMS(电池管理系统)，其与流速传感器、变流器和断路器通信相连。本实用新型将储能电池和变流器均浸没在密封箱的绝缘冷却流体中，通过设置流速传感器，当储能电池发生过充、过放和内部短路时，根据产生的气体向储存箱流动的速度及持续时间来判断储能电池的状态，进而连锁控制变流器和断路器，避免储能电池发生热失控。

技术领域

本实用新型涉及装置监测及保护技术领域，特别涉及一种储能装置监测保护系统。

背景技术

储能电池，特别是锂离子电池，存在级联热失控事件的可能性，这种故障是由电池内部缺陷导致，如铜箔和铝箔的毛刺刺穿隔膜，或者锂原子的沉积或树突状生产刺穿隔膜。隔膜的分解，导致电解液在电极表面的大量分解放热是导致电池温度升高并引发电池热失控的根本原因。目前电池储能系统中安装的气溶胶灭火系统可以扑灭初期火灾，无法防止或阻止电池储能系统中的级联热失控。

电池单元外部发生短路且电子元件未能切断电路时，电池单元内部将产生高热，导致电解质部分蒸发，这将使电池外壳膨胀。温度高达135℃时，质量好的隔膜纸会封闭孔隙，终止或几乎终止电化学反应，在进行毫米厚度级别的热阻隔时，阻隔板材料微结构尺寸越小(小于空气分子平均自由程70nm)，阻隔板越薄，层数越多，热阻隔效果越好，但这种阻隔方式对电池内部导致的热失控作用有限。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于，提供一种储能装置监测保护系统，从而克服电池单元的热失控问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种储能装置监测保护系统，储能装置包括储能电池和变流器，储能装置通过断路器与电网相连接，该储能装置监测保护系统包括：密封箱，其内部充满绝缘冷却流体并容纳储能电池和变流器；储存箱，其与密封箱通过连接管道相连通；流速传感器，其设置在连接管道中，流速传感器包括测速齿轮和磁电阻传感器；以及BMS(电池管理系统)，其与流速传感器、变流器和断路器通信相连。

进一步，上述技术方案中，BMS根据流速传感器获取的实时速度Vdt，控制变流器停止、控制断路器断开和发出故障类型报警。

进一步，上述技术方案中，BMS设有第一保护速度Vd1、第二保护速度Vd2和第三保护速度Vd3，Vd1＜Vd2＜Vd3，以及第一持续时间Td1、第二持续时间Td2和第三持续时间Td3，其中当Vd1≤Vdt＜Vd2且持续时间≥Td1时，BMS控制变流器停止，并发出电池过放报警；当Vd2≤Vdt＜Vd3且持续时间≥Td2时，BMS控制变流器停止，并发出电池过充报警；以及当Vdt≥Vd3且持续时间≥Td3时，BMS控制变流器停止和断路器断开，并发出短路报警。

进一步，上述技术方案中，流速传感器通过法兰连接在连接管道中。

进一步，上述技术方案中，储能装置监测保护系统还包括：监测单元，其用于实时采集绝缘冷却流体的参数信息。

进一步，上述技术方案中，监测单元包括一个或多个温度监测仪，温度监测仪与储能电池的距离小于或等于1cm。

进一步，上述技术方案中，储能装置监测保护系统还包括：散热器，其设置在密封箱外部以调节绝缘冷却流体的温度。

进一步，上述技术方案中，密封箱采用金属材料制成。

进一步，上述技术方案中，绝缘冷却流体为不与金属离子和析出气体反应的液体或气体。