一种适用于储能电源的户外运行智能预警系统的制作方法

本发明涉及储能电源运行监管，具体是一种适用于储能电源的户外运行智能预警系统。

背景技术：

1、储能电源是一种可以储存电能的设备，可以在断电或电力需求高峰期时，为设备提供持续稳定的电力供应，储能电源一般由电池组、充电电路、逆变器和保护系统等构成，随着能源科技的发展，储能电源在户外运行环境中的应用越来越广泛；

2、目前储能电源在户外运行时，无法在使用前合理评估其电源健康状态并及时反馈预警，不利于保证其使用安全性，且难以准确且全面判断其运行风险状况并及时反馈预警，对应用户无法快速作出相应的应对措施，加大了其运行过程中的安全隐患；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于储能电源的户外运行智能预警系统，解决了现有技术无法在储能电源运行前合理评估其电源健康状态并及时反馈预警，且难以准确且全面判断其运行风险状况并及时反馈预警，对应用户无法快速作出相应的应对措施，加大了储能电源运行安全隐患的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种适用于储能电源的户外运行智能预警系统，包括智能预警平台、电量储存消耗监测模块、存放状态监测模块以及电源健康状态综合评估模块；电量储存消耗监测模块对储能电源的电量储存状况和电量消耗状况进行监测，并将电量监测信息发送至智能预警平台；以及将储能电源进行存电追溯分析以得到储能电源的电量存耗损害影响值，且将电量存耗损害影响值经智能预警平台发送至电源健康状态综合评估模块；

4、存放状态监测模块对储能电源的存放状况进行监测，并将存放监测信息发送至智能预警平台；以及将储能电源进行存放历史汇总分析以得到电源存放致损影响值，且将电源存放致损影响值经智能预警平台发送至电源健康状态综合评估模块；电源健康状态综合评估模块用于在储能电源使用前将其进行电源健康状态综合分析，据此以生成健康状态合格信号或健康状态不合格信号，且将储能电源的健康状态不合格信号经智能预警平台发送至用户智能终端。

5、进一步的，电源健康状态综合评估模块的具体运行过程如下：

6、采集到储能电源的生产间隔时长以及充放电频率，将生产间隔时长和充放电频率与预设生产间隔时长阈值和预设充放电频率阈值分别进行数值比较，若生产间隔时长或充放电频率超过对应预设阈值，则判断储能电源的健康状态差并生成健康状态评估不合格信号；

7、若生产间隔时长和充放电频率均未超过对应预设阈值，则从智能预警平台调取储能电源的电源存放致损影响值和电量存耗损害影响值，将储能电源的生产间隔时长、充放电频率、电源存放致损影响值和电量存耗损害影响值进行数值计算得到健康状态评估值；将健康状态评估值与预设健康状态评估阈值进行数值比较，若健康状态评估值超过预设健康状态评估阈值，则判断储能电源的健康状态差并生成健康状态评估不合格信号；若健康状态评估值超过预设健康状态评估阈值，则生成健康状态评估合格信号。

8、进一步的，存电追溯分析的具体分析过程如下：

9、获取到储能电源的充电量阈值，在储能电源的充电状态下，采集到储能电源中所储存的电量达到充电量阈值的时刻并将其标记为过充初始时刻，将结束该次充电操作的时刻标记为过充结束时刻，将过充结束时刻与过充初始时刻进行时间差计算得到超充状态时长；将超充状态时长与预设超充状态时长阈值进行数值比较，若超充状态时长大于等于预设超充状态时长阈值，则将对应充电过程标记为高超充过程；若超充状态时长小于预设超充状态时长阈值，则将对应充电过程标记为低超充过程；

10、获取到储能电源的低电量阈值，在储能电源的使用、放置过程中，采集到储能电源中所储存的电量开始小于低电量阈值的时刻并将其标记为低电初始时刻，将储能电源中所储存的电量重新恢复至超过低电量阈值的时刻标记为低电结束时刻，将低电结束时刻与低电初始时刻进行时间差计算得到低电闲置时长；将低电闲置时长与预设低电闲置时长阈值进行数值比较，若低电闲置时长大于等于预设低电闲置时长阈值，则判断储能电源处于劣低电状态；若低电闲置时长小于预设低电闲置时长阈值，则判断储能电源处于良低电状态；

11、采集到储能电源历史过程中高超充过程的次数、低超充过程的次数、劣低电状态的次数和良低电状态的次数，并将其分别标记为高超充频率、低超充频率、劣低电频率和良低电频率，将高超充频率、低超充频率、劣低电频率和良低电频率进行赋权求和计算得到储能电源的电量存耗损害影响值。

12、进一步的，在储能电源的充电状态下，当储能电源中所储存的电量达到充电量阈值时，或在储能电源的使用、放置过程中，当储能电源中所储存的电量开始小于低电量阈值时，电量储存消耗监测模块生成相应的电量预警信息，并将所生成的电量预警信息经智能预警平台发送至用户智能终端。

13、进一步的，存放历史汇总分析的具体分析过程如下：

14、通过存放实测分析以判断储能电源的存放状况，在判断储能电源的存放状况差时，以判断生成时刻为时间起点进行计时，据此以得到储能电源存放状况差的持续时长并将其标记为单次存差持时值；将单次存差持时值与预设单次存差持时阈值进行数值比较，若单次存差持时值超过预设单次存差持时阈值，则生成存放判定符号cf-1；

15、获取到储能电源历史过程中生成存放判定符号cf-1的次数并将其标记为存放高致损频率，以及将储能电源历史过程中的所有单次存差持时值进行求和计算得到电源存差总时值，将电源存差总时值与存放高致损频率进行数值计算得到电源存放致损影响值。

16、进一步的，存放实测分析的具体分析过程如下：

17、采集到储能电源受到的瞬时冲击力大小并将其标记为瞬力检测值，以及采集到储能电源所处环境的温度、湿度和电磁强度数据，将储能电源的预设适宜存放温度范围的最大值和最小值进行均值计算得到存放适温值，将储能电源所处环境的温度与存放适温值进行差值计算并取绝对值以得到存温表现数据，同理获取到存湿表现数据；

18、以及通过辐射腐蚀分析以得到储能电源所处环境的辐射腐蚀值，将对应时刻的瞬力检测值、存温表现数据、存湿表现数据、电磁强度数据以及辐射腐蚀值进行数值计算得到电源存况值；将电源存况值与预设电源存况阈值进行数值比较，若电源存况值未超过预设电源存况阈值，则判断储能电源的存放状况好；

19、若电源存况值超过预设电源存况阈值，则判断储能电源的存放状况差；且在判断储能电源的存放状况差时，存放状态监测模块生成相应的存放预警信息，并将所生成的存放预警信息经智能预警平台发送至用户智能终端。

20、进一步的，辐射腐蚀分析的具体分析过程如下：

21、获取到所需监测的腐蚀气体类别和辐射类别，采集到储能电源所处环境中对应腐蚀气体类别的气体浓度实测值，以及采集到储能电源所处环境中对应辐射类别的辐射强度实测值；事先设定每组腐蚀气体类别分别对应一组腐蚀加权值，并设定每组辐射类别分别对应一组辐射加权值，将对应腐蚀气体类别的气体浓度实测值与相应的腐蚀加权值相乘以得到腐蚀衡量值，同理获取到对应辐射类别的辐射衡量值；

22、将储能电源所处环境中存在的所有腐蚀气体类别的腐蚀衡量值进行求和计算得到腐蚀决策值，同理获取到辐射决策值；向腐蚀决策值和辐射决策值分别分配比例系数a1和a2，且a2＞a1＞0；将腐蚀决策值与数值a1相乘，以及将辐射决策值与数值a2相乘，且将两组乘积值进行求和计算得到辐射腐蚀值。

23、进一步的，智能预警平台与放电安全性监管预警模块通信连接，放电安全性监管预警模块用于在储能电源的放电运行过程中将其放电安全性进行实时检测分析，据此以生成放电安全性合格信号或放电安全性预警信号，且将放电安全性预警信号经智能预警平台发送至用户智能终端。

24、进一步的，放电安全性监管预警模块的具体运行过程包括：

25、采集到储能电源上若干个监测点的运行温度，将所有监测点的运行温度进行求和计算并取均值得到运温数据，将所有监测点中数值最大和数值最小的运行温度进行差值计算得到温差数据；且采集到对应监测点的温度增速数据，将所有监测点的温度增速数据进行求和计算得到温增数据，以及将所有监测点中数值最大和数值最小的温度增速数据进行差值计算得到温增差值；

26、将运温数据、温差数据、温增数据和温增差值进行数值计算得到放电温析值，将放电温析值与预设放电温析阈值进行数值比较，若放电温析值超过预设放电温析阈值，则生成放电安全性预警信号；若放电温析值未超过预设放电温析阈值，则采集到储能电源的运行电压和运行电流，将运行电压与预设适宜电压进行差值计算并取绝对值以得到放电压析值，同理获取到放电流析值；

27、将放电压析值、放电流析值和放电温析值进行数值计算得到放电隐患检测值，将放电隐患检测值与预设放电隐患检测阈值进行数值比较，若放电隐患检测值超过预设放电隐患检测阈值，则生成放电安全性预警信号，若放电隐患检测值未超过预设放电隐患检测阈值，则生成放电安全性合格信号。

28、进一步的，智能预警平台与电源扫描检验模块通信连接，智能预警平台将健康状态合格信号发送至电源扫描检验模块，电源扫描检验模块将储能电源进行扫描以采集到储能电源的表面图像并将其标记为校验图像，并从智能预警平台调取储能电源的表面标准图像并将其标记为参考图像；将校验图像与参考图像进行比对，据此以识别出储能电源表面的凹陷鼓包区域，若不存在凹陷鼓包区域，则生成电源扫描校验合格信号；

29、若存在凹陷鼓包区域，则将对应凹陷鼓包区域标记为目标对象u，u为大于1的自然数；采集到目标对象u的面积，以及其最大凹陷距离或最大凸出距离并将其标记为校验距幅值，将目标对象u的面积和校验距幅值进行数值计算得到目标检测值；将目标检测值与预设目标检测阈值进行数值比较，若目标检测值超过预设目标检测阈值，则判断目标对象u为高隐患对象；若存在高隐患对象，则生成电源扫描校验高风险信号；

30、若不存在高隐患对象，则采集到凹陷鼓包区域数量并将其标记为隐患区数表现值，以及将所有凹陷鼓包区域的面积进行求和计算得到隐患区面表现值；将隐患区数表现值与隐患区面表现值进行数值计算得到校验隐患评估值，将校验隐患评估值与预设校验隐患评估阈值进行数值比较，若校验隐患评估值超过预设校验隐患评估阈值，则生成电源扫描校验高风险信号；若校验隐患评估值未超过预设校验隐患评估阈值，则生成电源扫描校验低风险信号；且电源扫描校验模块将电源扫描校验高风险信号或电源扫描校验低风险信号经智能预警平台发送至用户智能终端。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

32、1、本发明中，通过电量储存消耗监测模块对储能电源的电量储存状况和电量消耗状况进行监测，存放状态监测模块对储能电源的存放状况进行监测，有助于详细掌握电量监测信息和存放监测信息，实现对储能电源的有效监管，以及在储能电源使用前通过电源健康状态综合评估模块将其进行电源健康状态综合分析，在生成健康状态不合格信号时发出相应预警，以提醒对应用户谨慎使用该储能电源，从而降低使用风险，且能够合理评估其电源健康状态并及时反馈预警，有效保证储能电源的使用安全性；

33、2、本发明中，通过放电安全性监管预警模块在储能电源的放电运行过程中将其放电安全性进行实时检测分析，据此以生成放电安全性合格信号或放电安全性预警信号，以便对应用户及时作出相应的应对措施，从而降低储能电池的运行风险；以及在生成健康状态合格信号时通过电源扫描检验模块将储能电源进行扫描校验分析以判断储能电源的表面状况，以便用户根据需要谨慎使用储能电源并及时作出相应的应对措施，进一步保证其使用安全。