一种漏液检测方法与流程

本发明涉及储能电池绝缘监测与故障诊断，特别涉及一种漏液检测方法。

背景技术：

1、储能电池系统通常由多个电池单体、电池模组、电池簇、电池堆及配套的电池管理设备组成。电池在长期运行过程中可能因密封失效、材料老化、机械损伤或其他因素发生漏液。漏液可能导致电池绝缘性能下降，并对储能电池系统的安全运行产生影响。因此，储能电池系统通常需要对正极绝缘阻值和负极绝缘阻值进行持续监测。

2、现有漏液检测方式包括设置液体传感器、气体传感器或绝缘阻值阈值。当检测信号达到预设条件时，系统发出故障报警。单一传感器容易受到安装位置、环境湿度、灰尘及维护状态的影响。仅依据单次绝缘阻值或固定阈值进行判断时，瞬时数据波动、通信异常和采集设备异常也可能触发报警。

3、现有技术中已有方案根据电池包绝缘阻值的变化过程判断漏液风险。例如，wo2025/036492 a1（2025年2月20日公开）公开了一种电池漏液风险的在线检测方法及装置。该类方案在绝缘阻值下降至风险绝缘阻值后，根据电池在不同荷电状态下的参考阻值变化速率和对应持续时间计算参考阻值降低值。随后，按照预设阻值下降量划分阻值变化区间，计算实际区间阻值降低速率，并将其与参考曲线中的区间降低速率进行比较，以确定各区间的漏液风险及最终漏液风险。

4、上述方案能够利用绝缘阻值变化速率对漏液过程进行分析，但其判断过程依赖预先获得的参考变化速率及参考曲线。不同电池类型、荷电状态和运行条件可能需要配置相应的参考数据。该方案主要分析有效绝缘阻值的下降速率，对绝缘数据无法有效采集时的状态及其与此前绝缘变化过程之间的关系涉及较少。

5、现有技术中还有方案分别获取正极绝缘阻值和负极绝缘阻值，识别绝缘正常时段和绝缘异常时段，并计算异常时段内绝缘阻值的平均值、最小值以及相邻采样值差值之和。例如，cn 116659756 a（2023年8月29日公开）公开了一种电源系统电芯漏液识别方法及装置。该方案还统计正常时段和异常时段交替出现的次数、平均持续时间及最大持续时间，并结合多个阈值条件判断电芯是否发生漏液。

6、该类方案能够利用绝缘阻值的时序统计特征识别漏液，但其中的绝缘异常时段通常依据绝缘阻值是否低于设定阈值确定。通信中断、采样间隔变化、采集设备故障、设备检修及环境温湿度变化也可能改变数据分布或产生无效数据。仅依据正常时段与异常时段的统计结果，难以在上述运行干扰下区分真实绝缘性能下降和非漏液因素造成的数据异常。

7、此外，储能电池系统包含多个电站、舱体、电池堆和电池簇。不同设备对象在相近时间内可能分别出现绝缘阻值下降或数据采集异常。若缺少设备层级约束和时间关联，容易将不同对象或者彼此无关的异常数据组合为同一故障过程，影响故障诊断和位置追溯。

8、因此，如何在储能电池系统存在采集异常、设备运行干扰和环境波动的情况下，降低非漏液异常造成的误判，并识别和定位漏液故障，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种漏液检测方法，旨在降低采集异常、设备运行干扰和环境波动对漏液判断的影响，并实现同一电池簇漏液故障的识别和定位。

2、为了实现上述目的，本发明提出一种漏液检测方法，包括：

3、按预设时间序列采集储能电池系统中同一电池簇的正极绝缘阻值、负极绝缘阻值及采集时间；

4、依据预设绝缘阻值范围判定各数据帧中正、负极绝缘阻值的有效性，两极均有效时取较小值作为当前绝缘阻值，仅一极有效时取该极绝缘阻值作为当前绝缘阻值，两极均无效时将该数据帧标记为绝缘阻值采集异常点；

5、将当前有效帧的绝缘阻值与前一有效帧比较，当前绝缘阻值降低且降低幅度达到预设下降阈值时，将当前有效帧标记为绝缘阻值下降点；

6、由连续多个绝缘阻值下降点形成绝缘下降区间，由连续多个绝缘阻值采集异常点形成绝缘采集异常区间，并确定各区间的起止时间；

7、按时间顺序将绝缘下降区间与其后出现的绝缘采集异常区间关联，剔除绝缘下降区间对应时段内存在短路、接触不良或设备检修以及绝缘采集异常区间对应时段内存在采集设备故障、通信中断或校准异常的关联区间，并剔除自绝缘下降区间起始时间至绝缘采集异常区间结束时间内存在环境温度变化率或环境湿度变化率达到预设阈值的关联区间；

8、当保留的关联区间中绝缘下降区间的结束时间早于绝缘采集异常区间的起始时间，且二者的时间间隔不超过预设间隔阈值时，判定所述电池簇发生漏液故障。

9、优选地，所采集的信息还包括电站号、舱号、堆号、簇号、总电压、总电流、数据帧标识及数据采集设备编号，每一数据帧具有唯一的数据帧标识，所述数据采集设备编号用于标识对应数据帧的数据采集源。

10、优选地，所述预设时间序列的采集频率为1次/10秒至1次/300秒，并根据所述储能电池系统的运行工况调整所述采集频率。

11、优选地，所述绝缘阻值采集异常点包括正极绝缘阻值与负极绝缘阻值均为0的数据帧，或者正极绝缘阻值与负极绝缘阻值均超出所述预设绝缘阻值范围的数据帧。

12、优选地，所述预设绝缘阻值范围为0.001kω至20000kω。

13、优选地，所述预设下降阈值为0.5%至50%的相对下降阈值，或者为10kω至10000kω的绝对下降阈值。

14、优选地，每一所述绝缘下降区间由连续不少于2个绝缘阻值下降点形成，且其持续时间不小于预设下降区间时长；每一所述绝缘采集异常区间由连续不少于2个绝缘阻值采集异常点形成，且其持续时间不小于预设异常区间时长。

15、优选地，所述预设下降区间时长和所述预设异常区间时长大于1分钟。

16、优选地，还包括：提取各绝缘下降区间内数据帧的绝缘阻值，计算对应绝缘下降区间的平均绝缘阻值，并将该区间内各绝缘阻值下降点相对于其前一有效帧的下降幅度中的最大值确定为最大下降幅度；记录各绝缘采集异常区间内数据帧的绝缘阻值采集异常类型。

17、优选地，为每一绝缘下降区间和每一绝缘采集异常区间分配唯一的区间标识，并将各区间与对应的电站号、舱号、堆号及簇号关联。

18、优选地，将所有绝缘下降区间与所有绝缘采集异常区间合并为区间集合，按照各区间的起始时间对所述区间集合进行升序排列；当两个区间的起始时间相同时，将绝缘下降区间排列在绝缘采集异常区间之前。

19、优选地，所述剔除关联区间包括：剔除绝缘下降区间对应时段内存在短路故障、接触不良故障或设备检修操作的关联区间；剔除绝缘采集异常区间对应时段内存在数据采集设备故障、通信中断或校准异常的关联区间。

20、优选地，所述环境温度变化率为自绝缘下降区间起始时间至绝缘采集异常区间结束时间内，末时刻与初时刻环境温度之差的绝对值除以该时段时长；所述环境湿度变化率为该时段末时刻与初时刻环境湿度之差的绝对值除以该时段时长；当所述环境温度变化率不低于10℃/h，或者所述环境湿度变化率不低于20%rh/h时，确定存在所述环境温湿度突变。

21、优选地，所述预设间隔阈值为1分钟至10分钟。

22、优选地，在判定所述电池簇发生漏液故障后，向储能电池管理系统及监控平台上报漏液故障相关信息。所述漏液故障相关信息包括漏液故障判定结果、故障发生时间、故障持续时间、电站号、舱号、堆号、簇号、绝缘下降区间的特征参数、绝缘采集异常区间的特征参数及数据采集设备编号。所述绝缘下降区间的特征参数包括区间起止时间、平均绝缘阻值和最大下降幅度，所述绝缘采集异常区间的特征参数包括区间起止时间和绝缘阻值采集异常类型；其中，所述故障发生时间为绝缘下降区间的起始时间，所述故障持续时间为绝缘采集异常区间的结束时间与绝缘下降区间的起始时间之差。

23、优选地，所述漏液故障相关信息通过本地声光报警、储能电池管理系统弹窗提示及远程监控平台消息推送中的至少一种方式进行报警。

24、采用上述技术方案具有以下优点：

25、本技术按时间序列采集同一电池簇的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值，并根据两极绝缘阻值的有效性确定当前绝缘阻值或采集异常状态，能够减少无效数据直接参与绝缘下降判断造成的干扰。通过分别标记绝缘阻值下降点和绝缘阻值采集异常点，并由连续的同类标记点形成绝缘下降区间和绝缘采集异常区间，可以降低瞬时阻值波动及孤立采集异常对诊断结果的影响。在进行区间关联前排除短路、接触不良、设备检修、采集设备故障、通信中断、校准异常及环境温湿度突变，可以降低上述因素对漏液判断的干扰。根据绝缘下降区间在先、绝缘采集异常区间在后且二者时间间隔不超过预设阈值的关系形成漏液故障判据。通过将数据和区间限定在同一电池簇范围内，还能够减少不同储能设备之间的数据误关联，并为漏液故障定位和数据追溯提供依据。