一种储能单元的报警装置以及发电系统的制作方法

1.本发明涉及电化学储能技术领域，尤其涉及一种储能单元的报警装置以及发电系统。


背景技术：

2.储能技术是通过物理或者化学将能量储存起来以便需要时利用的技术。按照储存介质进行分类，可以分为机械类、电磁类、电化学类、储热类、化学类等。电化学类储能灵活高效、总投资成本较低、使用寿命长，近年发展迅速。
3.储能单元一般包括相互连接的储能电池和电池管理系统，所述电池管理系统能够量测并分析所述储能电池的电压数据而统筹所述储能电池充放电，但是在非实验室场景下，所述电池管理系统无法对所述储能电池进行温度和形变进行实时监控而提前预警，而储能电池温度或形变达到阈值可能导致所述储能电池发生爆炸，安全隐患较大。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种储能单元的报警装置以及发电系统，以解决现有技术中在非实验室场景下无法对所述储能电池进行温度和形变进行实时监控而提前预警的问题。
5.为了解决以上问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明首先提供了一种储能单元的报警装置，所述储能单元包括相互连接的储能电池和电池管理系统，所述报警装置包括温度报警电路形变报警电路和信号采集器；所述温度报警电路包括相互串联的温度探头和温度报警器，所述温度探头与所述储能电池连接，所述温度探头的温度达到阈值时，所述温度报警电路中的电阻减小使得电流增大，驱动所述温度报警器发出报警信号；所述形变报警电路包括相互串联的常断组件和形变报警器，还包括形变探头；所述形变探头连接所述储能电池上并与所述常断组件连接，所述形变探头的形变量达到阈值时推动所述常断组件闭合进而导通所述形变报警电路，驱动所述形变报警器发出报警信号；所述信号采集器分别与所述温度报警电路和形变报警电路连接，配置为采集所述储能电池的温度和形变数据发送至所述电池管理系统。
7.优选地，所述常断组件包括相对间隔设置的第一弹片和第二弹片，所述第二弹片的下表面与所述形变探头连接，所述第二弹片的上表面在对应于所述形变探头的位置设置有接触块，所述第一弹片设置于所述第二弹片的相对上方并与所述接触块具有间距；所述形变探头随着所述储能电池的形变而发生形变从而将所述接触块朝向所述第一弹片推动，所述形变探头的形变量达到阈值时所述接触块与所述第一弹片抵接，从而使所述常断组件闭合进而导通所述形变报警电路。
8.再优选地，所述储能单元包括多个所述储能电池；其中，所述温度报警电路包括多个所述温度探头，多个所述温度探头与多个所述储能电池一一对应连接；多个所述温度探头和所述温度报警器依次串联在所述温度报警电路中，一个以上的所述温度探头的温度达
到阈值时，所述温度报警电路中的电阻减小使得电流增大，驱动所述温度报警器发出报警信号；所述形变报警电路包括多个所述形变探头，多个所述形变探头与多个所述储能电池一一对应连接，所述第二弹片的下表面与同时与多个所述形变探头连接，所述第二弹片的上表面在对应于每一个所述形变探头的位置分别设置有一个所述接触块；任意一个所述形变探头的形变量达到阈值时推动与其相对应的接触块与所述第一弹片抵接，从而使所述常断组件闭合进而导通所述形变报警电路，驱动所述形变报警器发出报警信号。
9.更优选地，所述温度探头是薄膜型温度探头，所述温度探头粘贴在所述储能电池的表面上。
10.更优选地，所述温度探头通过具有透气通孔的粘性薄膜层粘贴在所述储能电池的表面上。
11.更优选地，所述储能电池呈圆柱状结构，所述形变探头呈圆弧状结构地包覆在所述储能电池的表面上。
12.优选地，所述温度报警器和所述形变报警器分别独立地选自视觉报警器、声音报警器或它们的组合。
13.本发明还提供了一种发电系统，所述发电系统包括连接在电流母线上的发电单元和储能单元，所述电流母线还通过变压器连接至并网电网，所述储能单元连接有如上所述的报警装置。
14.本发明提供了一种储能单元的报警装置以及发电系统，所述储能单元包括相互连接的储能电池和电池管理系统，所述报警装置包括温度报警电路、形变报警电路和信号采集器。所述储能电池的报警装置能够在根据所述温度报警电路和形变报警电路实时监控所述储能电池的温度和形变以提前预警，减小了安全隐患，所述信号采集器能够采集所述储能电池的温度和形变数据发送至所述电池管理系统以更准确的进行储能电池充放电的统筹。所述发电系统包括如上所述的储能电池的报警装置，在所述报警装置的作用下，工作人员能够提前预警，所述发电系统中的电站能量管理系统能够更准确的分析储能单元的状态而更好的控制发电系统的工作模式。
附图说明
15.图1是本发明实施例提供的储能单元的报警装置的结构示意图；
16.图2是本发明实施例提供的温度报警电路的结构示意图；
17.图3是本发明实施例提供的形变报警电路的结构示意图；
18.图4是本发明实施例提供的发电系统的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明首先提供了一种储能单元的报警装置，参阅图1至图3，所述储能单元10包括相互连接的储能电池11和电池管理系统12，所述报警装置20包括温度报警电路21、形变
报警电路22和信号采集器23。
21.需要说明的是，所述储能单元10包括多个所述储能电池11，实际上，所述储能单元10所存储的电能与所述储能电池11的数量有关，在一定范围内，储能电池的数量越多，储能单元能够存储的电能越多。在本发明的一个实施例中，所述储能单元10中有4个储能电池11。
22.在具体的方案中，参阅图2，本发明实施例提供的温度报警电路21包括相互串联的温度探头211和温度报警器212，所述温度探头211与所述储能电池11连接，所述温度探头211的温度达到阈值时，所述温度报警电路21中的电阻减小使得电流增大，驱动所述温度报警器212发出报警信号。
23.需要说明的是，所述温度探头211内的电阻为温敏电阻，温度越高，电阻越低。在所述温度报警电路21中，所述温度探头211的温度达到阈值时，电阻值随之降低至电阻阈值，由于所述温度探头211和所述温度报警器212串联，所述温度报警电路21的总电阻值降低至电阻阈值，根据欧姆定律可知，所述温度报警电路21中的总电流值达到电流阈值，串联电路电流处处相等，所述温度报警器212的电流值达到电流阈值而发出警报信号。
24.具体的，所述温度报警电路21包括多个所述温度探头211，多个所述温度探头211与多个所述储能电池11一一对应连接；多个所述温度探头211和所述温度报警器212依次串联在所述温度报警电路21中，一个以上的所述温度探头211的温度达到阈值时，所述温度报警电路21中的电阻减小使得电流增大，驱动所述温度报警器212发出报警信号。
25.在本发明的一个实施例中，所述温度探头211的数量与所述储能电池11的数量对应，为4个温度探头。
26.实际上，所述温度探头211的类型不作限定，在本发明的一个实施例中，在本发明的一个实施例中，所述温度探头211是薄膜型温度探头，所述温度探头211粘贴在所述储能电池11的表面上。
27.值得一提的是，为了不影响所述储能电池11的散热，在本发明的一个实施例中，所述温度探头211通过具有透气通孔的粘性薄膜层粘贴在所述储能电池11的表面上。
28.另外，本发明的温度报警器212的类型不作限定，可以选自视觉报警器、声音报警器或它们的组合。
29.在本发明的温度报警电路21中，由于所述温度探头211能够实时对所述储能电池11的温度进行监控，当所述储能电池11的温度达到阈值时，所述温度报警器212能够发出警报进行预警，减小了安全隐患。
30.在具体的方案中，参阅图3，所述形变报警电路22包括相互串联的常断组件22a和形变报警器223，还包括形变探头224；所述形变探头224连接所述储能电池11上并与所述常断组件22a连接，所述形变探头224的形变量达到阈值时推动所述常断组件22a闭合进而导通所述形变报警电路22，驱动所述形变报警器223发出报警信号。
31.其中，所述常断组件22a包括相对间隔设置的第一弹片221和第二弹片222，所述第二弹片222的下表面与所述形变探头224连接，所述第二弹片222的上表面在对应于所述形变探头224的位置设置有接触块225，所述第二弹片222设置于所述第一弹片221的相对上方并与所述接触块225具有间距；所述形变探头224随着所述储能电池11的形变而发生形变从而将所述接触块225朝向所述第一弹片221推动，所述形变探头224的形变量达到阈值时所
述接触块225与所述第一弹片221抵接，从而使所述常断组件22a闭合进而导通所述形变报警电路22。
32.值得一提的是，所述形变报警器223可以与所述第一弹片221或所述第二弹片222相连，在本发明的一个实施例中，所述形变报警器223与所述第二弹片222相连。
33.具体的，所述形变报警电路22包括多个所述形变探头224，多个所述形变探头224与多个所述储能电池11一一对应连接，所述第二弹片222的下表面与同时与多个所述形变探头224连接，所述第二弹片222的上表面在对应于每一个所述形变探头224的位置分别设置有一个所述接触块225；任意一个所述形变探头224的形变量达到阈值时推动与其相对应的接触块225与所述第一弹片221抵接，从而使所述常断组件22a闭合进而导通所述形变报警电路22，驱动所述形变报警器223发出报警信号。
34.需要说明的是，在本发明的一个实施例中，所述形变探头224的数量与所述储能电池11的数量对应，为4个温度探头。
35.实际上，本发明的形变探头224与所述储能电池11的连接方式不限，作为优选，在本发明的一个实施例中，所述储能电池11呈圆柱状结构，所述形变探头224呈圆弧状结构地包覆在所述储能电池11的表面上。
36.另外，本发明的形变报警器223的类型不作限定，可以选自视觉报警器、声音报警器或它们的组合。
37.在本发明的形变报警电路22中，由于所形变探头224能够实时对所述储能电池11的形变进行监控，当所述储能电池11的形变达到阈值时，所述形变报警器223能够发出警报进行预警，减小了安全隐患。
38.在具体的方案中，所述信号采集器23分别与所述温度报警电路21和形变报警电路22连接，配置为采集所述储能电池11的温度和形变数据发送至所述电池管理系统12。当所述电池管理系统12接收到所述温度和形变数据后，可以更全面的分析所述储能电池11的数据以进行储能电池充放电的统筹。
39.本发明还提供了一种发电系统，参阅图4，所述发电系统包括连接在电流母线100上的发电单元40和储能单元10，所述电流母线100还通过变压器200连接至并网电网300，所述储能单元10连接有如上所述的报警装置20。
40.实际上，在本发明提供的发电系统还包括储能逆变器30、汇流器50、光伏逆变器60、用户70、用户端变换器80和电站能量管理系统400。
41.本实施例中的发电单元40是以光伏发电单元为例。如图4，所述发电单元40包括多个光伏阵列41，多个光伏阵列41通过汇流器50连接至光伏逆变器60，再由光伏逆变器60连接至电流母线100。所述储能单元10通过所述储能逆变器30连接至电流母线100，所述报警装置20与所述储能单元10连接，具体是连接在所述储能电池11和所述电池管理系统12之间。所述用户70通过所述用户端变换器80连接在电流母线100上。所述电流母线100的输出侧通过所述变压器200连接至并网电网300。
42.所述电站能量管理系统400分别与所述储能逆变器30、所述电池管理系统11、所述光伏逆变器60、所述用户端变换器80和所述变压器200连接以接收所述储能单元10、报警装置20、发电单元40、用户70和并网电网300的实时状态而控制所述发电系统的当前工作模式。
43.在所述发电系统中，工作人员还可以直接根据所述报警装置20中温度报警器221和形变报警器223是否发出警报而提前预警，减小了安全隐患。
44.综上所述，本发明提供了一种储能单元的报警装置以及发电系统，所述储能单元包括相互连接的储能电池和电池管理系统，所述报警装置包括温度报警电路、形变报警电路和信号采集器。所述储能电池的报警装置能够在根据所述温度报警电路和形变报警电路实时监控所述储能电池的温度和形变以提前预警，减小了安全隐患，所述信号采集器能够采集所述储能电池的温度和形变数据发送至所述电池管理系统以更准确的进行储能电池充放电的统筹。所述发电系统包括如上所述的储能电池的报警装置，在所述报警装置的作用下，工作人员能够提前预警，所述发电系统中的电站能量管理系统能够更准确的分析储能单元的状态而更好的控制发电系统的工作模式。
45.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。