【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能电池，具体涉及一种浸没式电芯漏液监测控制系统及方法。
技术介绍
1、浸没式电池包是将整个电芯组完全浸入一种特殊的冷却介质中，通过将电芯与冷却介质直接接触实现冷却。电芯漏液是指电芯内部的电解液泄漏到电池包内的现象，电芯漏液时可能产生的物质包括电解液中的溶剂蒸汽、锂盐颗粒、硫酸蒸汽、碱性蒸汽以及腐蚀产物等，这些物质容易影响电池单元的性能和安全性：
2、1、电芯漏液后，可能导致电芯短路，由于电解液中的成分具有导电性，一旦泄漏到电池包内，可能会与电池包内的其他部件接触，导致短路，短路可能导致过热，增加火灾和爆炸的风险。
3、2、电芯漏液后，泄漏的电解液可能会随着冷却介质一起循环，并从一个电池包扩散到另一个电池包，从而对整个系统的多个电池包造成污染，进而需要对整个系统的浸没液体进行更换，增加了维护成本和停机时间。
4、3、电芯漏液后，可能影响电池性能，电解液中的成分可能会影响浸没液体的性能，改变其热导率和化学稳定性，导致整个系统的热管理效率下降，影响电池性能。
5、4、电解液中的成分可能具有腐蚀性，可能腐蚀电池包内部的材料，导致电池包内部结构损坏，影响电池包的安全性和使用寿命。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种浸没式电芯漏液监测控制系统，以实时监测及控制电芯漏液情况，避免造成不利影响，本专利技术的目的之二在于提供一种浸没式电芯漏液监测控制方法。
2、本专利技术所采用的技术方
3、一种浸没式电芯漏液监测控制系统，包括储能ems、设置在电池包内的电导率传感器、以及设置在电池包浸没液进口和出口的电磁阀，电导率传感器用于实时采集电池包浸没液的电导率，电导率传感器将采集的电导率传送给储能ems，储能ems根据接收的电导率与储能ems中存储的浸没液电导率范围比较，并根据比较结果控制相应电池包进出口的电磁阀。
4、本专利技术利用电导率传感器实时监控浸没液的电导率，由于电芯内的电解液具有导电性，若电芯漏液，电解液将进入浸没液中，浸没液的电导率将发生改变，从而可以通过检测浸没液的电导率检测电芯漏液情况。一旦电芯发生漏液，可以通过储能ems及时控制相应电池包进出口的电磁阀，避免该电池包内已被污染的浸没液随着循环系统流至其他电池包内，污染其他电池包，进而避免造成不利影响。
5、作为本专利技术优选的实施方式，还包括储能bms，储能bms用于实时采集每个电芯的电压，储能bms将采集的电压传送给储能ems，储能ems根据接收的电压和电导率综合判断相应电池包的电芯漏液情况，并根据结果控制相应电池包进出口的电磁阀。
6、本专利技术的漏液监测采用综合判断的方式，可以大大提高监测的准确性。由于电芯漏液可能存在少量泄漏导致传感器难以识别的情况，通过增加对电芯电压的判断，若电芯电压也处于充放电的正常范围，在两个条件同时满足的情况下，就可以确定电芯未漏液，反之，若电芯电压若发生变化，则可能出现少量漏液的情况，此时需关闭相应电池包，并对该电池包进行检查，进而避免发生了少量漏液而难以识别的情况发生，大大提高了监测的准确性。
7、作为本专利技术优选的实施方式，所述储能ems根据接收的电导率进行初判断；若测得的电导率处于正常的电导率范围值内，则储能ems进入二次判断；若测得的电导率超出正常的电导率范围值内，则储能ems下发指令关闭相应电池包进出口的电磁阀。
8、本专利技术首先通过判断电导率是否处于正常范围内，若超出电导率的正常范围，由于电池包具有密封性，不会受外界污染，一旦超出电导率的正常范围，则表明电芯发生了漏液，反之，若电导率处于正常范围，但并不能表明该电池包内的电芯未漏液，若仅存在少量漏液，传感器可能难以识别，因此需要进行二次判断来提高监测准确性。
9、作为本专利技术优选的实施方式，所述二次判断为判断每个电芯的电压是否处于充/放电的正常范围值内；若是，则储能ems将进一步控制电磁阀的开度，以实现对储能电池的温度调控；若否，则储能ems下发指令关闭相应电池包进出口的电磁阀。
10、本专利技术中，二次判断的前提是电导率处于正常范围，电芯可能未漏液或少量漏液，若电芯少量漏液，会影响电压，因此通过对电芯电压的二次判断即可确定，若电压也处于正常范围，则表明电芯未漏液，储能ems将进一步控制电磁阀的开度，对储能电池的温度调控；反之，若超出正常范围，则表明电压可能受电芯漏液影响，即可能存在少量漏液，此时需要关闭相应电池包的电磁阀，对该电池包进行检查，避免出现不利影响。
11、作为本专利技术优选的实施方式，所述储能bms用于实时采集每个电芯的温度，储能bms将采集的温度传送给储能ems，储能ems根据接收的温度确定每个电池包的温度，储能ems根据电池包温度与储能ems中存储的电池包正常温度范围比较；若电池包温度超出正常温度范围，则控制电池包进出口的电磁阀做相应的措施；若电池包温度处于正常温度范围，则对电池包进一步判断以及采取相应措施。
12、本专利技术在确定电芯未漏液后，通过储能ems对电磁阀的控制，还可以调控各电池包的温度。储能电池在充放电过程中电池包过热，可能增加火灾和爆炸的风险，因此需要通过浸没液进行冷却，但由于不同电池包的发热程度不同，可能出现部分电池包温度冷却不足，仍超出温度正常范围的情况，从而仍然可能存在一定风险。本方案中，通过电磁阀可以针对每个电池包做相应调控，进而可以降低因电池包过热引起的风险，可以大大提高电池的使用寿命。
13、作为本专利技术优选的实施方式，所述电池包温度若超出正常温度范围，则储能ems进一步判断每个电池包温度是否高于电池包温度最大允许值；若是，则储能ems控制相应电池包进出口的电磁阀开度调大；若否，则储能ems判断每个电池包温度是否低于电池包温度最小允许值，若低于，则控制相应电池包进出口的电磁阀开度调小，反之，则结束判断。
14、本专利技术中，电池包的温度超出正常范围，一种情况是温度过高，则通过调大电池阀的开度，增加浸没液的流量，使浸没液与电芯充分接触，提高散热效率，从而达到进一步降温的效果。另一种情况是温度过低，则表明散热过度，电池包温度过低会影响充放电效率，在此情况下，通过调小电池阀的开度，减少浸没液的流量，避免对电池包散热过度，使电池包温度维持在正常范围内。
15、作为本专利技术优选的实施方式，所述电池包若温度处于正常温度范围，则储能ems进一步判断各电池包的组间温差是否处于储能ems中存储的预设温差阈值，若是，则结束；若否，则储能ems在得到的所有电池包中识别最高温度和最低温度的电池包，并控制最高温度电池包的进出口电磁阀开度调大，最低温度电池包的进出口电磁阀开度调小。
16、本专利技术在保证电池包处于正常温度范围的前提下还考虑了电池包的组件温差，储能电池的电池包组间若温差过大，也会影响电池寿命和充放电效率。本专利技术中电池包的温差为最高温度与最低温度的差值，通过将电池包的温差与温差阈值比较，若超出温差阈值，则将最高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：包括储能EMS、设置在电池包内的电导率传感器、以及设置在电池包浸没液进口和出口的电磁阀，电导率传感器用于实时采集电池包浸没液的电导率，电导率传感器将采集的电导率传送给储能EMS，储能EMS根据接收的电导率与储能EMS中存储的浸没液电导率范围比较，并根据比较结果控制相应电池包进出口的电磁阀。
2.根据权利要求1所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：还包括储能BMS，储能BMS用于实时采集每个电芯的电压，储能BMS将采集的电压传送给储能EMS，储能EMS根据接收的电压和电导率综合判断相应电池包的电芯漏液情况，并根据结果控制相应电池包进出口的电磁阀。
3.根据权利要求2所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述储能EMS根据接收的电导率进行初判断；若测得的电导率处于正常的电导率范围值内，则储能EMS进入二次判断；若测得的电导率超出正常的电导率范围值内，则储能EMS下发指令关闭相应电池包进出口的电磁阀。
4.根据权利要求3所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述二次判断为判断每个
5.根据权利要求4所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述储能BMS用于实时采集每个电芯的温度，储能BMS将采集的温度传送给储能EMS，储能EMS根据接收的温度确定每个电池包的温度，储能EMS根据电池包温度与储能EMS中存储的电池包正常温度范围比较；若电池包温度超出正常温度范围，则控制电池包进出口的电磁阀做相应的措施；若电池包温度处于正常温度范围，则对电池包进一步判断以及采取相应措施。
6.根据权利要求5所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述电池包温度若超出正常温度范围，则储能EMS进一步判断每个电池包温度是否高于电池包温度最大允许值；若是，则储能EMS控制相应电池包进出口的电磁阀开度调大；若否，则储能EMS判断每个电池包温度是否低于电池包温度最小允许值，若低于，则控制相应电池包进出口的电磁阀开度调小，反之，则结束判断。
7.根据权利要求5所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述电池包若温度处于正常温度范围，则储能EMS进一步判断各电池包的组间温差是否处于储能EMS中存储的预设温差阈值，若是，则结束；若否，则储能EMS在得到的所有电池包中识别最高温度和最低温度的电池包，并控制最高温度电池包的进出口电磁阀开度调大，最低温度电池包的进出口电磁阀开度调小。
8.一种浸没式电芯漏液监测控制方法，应用如权利要求1-7任一项所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：包括实时采集电池包浸没液的电导率、实时采集每个电芯的电压，将采集的电导率和电压与存储的相对应的正常范围值进行比较，根据比较结果综合判断得出电芯漏液情况，根据电芯漏液情况控制相应电磁阀做适当的措施。
9.根据权利要求8所述的浸没式电芯漏液监测控制方法，其特征在于：还包括实时采集每个电芯的温度，根据采集的电芯温度计算得到每个电池包的温度，将算得的电池包的温度与电池包正常温度范围值比较，根据比较结果控制相应电磁阀做适当的措施。
10.根据权利要求9所述的浸没式电芯漏液监测控制方法，其特征在于：还包括对所有电池包进行温差比较，根据比较结果与预设的温差阈值再次比较，根据最终比较结果控制相应电磁阀做适当的措施。
...【技术特征摘要】
1.一种浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：包括储能ems、设置在电池包内的电导率传感器、以及设置在电池包浸没液进口和出口的电磁阀，电导率传感器用于实时采集电池包浸没液的电导率，电导率传感器将采集的电导率传送给储能ems，储能ems根据接收的电导率与储能ems中存储的浸没液电导率范围比较，并根据比较结果控制相应电池包进出口的电磁阀。
2.根据权利要求1所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：还包括储能bms，储能bms用于实时采集每个电芯的电压，储能bms将采集的电压传送给储能ems，储能ems根据接收的电压和电导率综合判断相应电池包的电芯漏液情况，并根据结果控制相应电池包进出口的电磁阀。
3.根据权利要求2所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述储能ems根据接收的电导率进行初判断；若测得的电导率处于正常的电导率范围值内，则储能ems进入二次判断；若测得的电导率超出正常的电导率范围值内，则储能ems下发指令关闭相应电池包进出口的电磁阀。
4.根据权利要求3所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述二次判断为判断每个电芯的电压是否处于充/放电的正常范围值内；若是，则储能ems将进一步控制电磁阀的开度，以实现对储能电池的温度调控；若否，则储能ems下发指令关闭相应电池包进出口的电磁阀。
5.根据权利要求4所述的浸没式电芯漏液监测控制系统，其特征在于：所述储能bms用于实时采集每个电芯的温度，储能bms将采集的温度传送给储能ems，储能ems根据接收的温度确定每个电池包的温度，储能ems根据电池包温度与储能ems中存储的电池包正常温度范围比较；若电池包温度超出正常温度范围，则控制电池包进出口的电磁阀做相应的措施；若电池包温度处于正...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯守旺，李德胜，马渊，杨强，李明尧，代峥，尹馨捍，
申请(专利权)人：清安储能技术重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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