CN117452220A - 储能电池热失控快速响应***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能电池热失控快速响应***及方法，涉及储能电池测试技术领域，包括：电池仓、图像处理模块、温度对比模块、失控预警模块。通过各模块之间的联动，全时段全方位实时监测电池簇工作状态，并通过基于灰度强度检测的Harris角点算法对图像进行实时处理，确定角点进而确定风险电芯坐标位，对故障电池包立即断电，通过温感探测器探测风险电芯及周围的温升，与目标阈值对比，确定风险等级采取对应分级预警机制，提升预警机制的时效性，分级响应，效果精准。
Description
技术领域
本发明涉及电化学储能的储能电池测试技术领域，更具体地，涉及一种储能电池热失控快速响应***及方法。
背景技术
随着大规模储能***的应用，储能电池热失控是储能***的重要安全性问题。由于电芯的不一致性，局部电芯发生热失控是无法避免的，储能锂离子电池在过充、短路等事故条件下，都会发生热失控风险，现有技术中，当储能锂离子电池在事故发生时，采用烟感探测器探测安全阀处是否喷出气液逸出物来确定是否有热失控风险，进而做出***反应，而烟感探测器需较长的时间才能采集到喷出气液溢出物，导致响应***反应时间较慢，却无法准确给出发生热失控电芯位置。
因此，如何克服上述问题，成为现阶段亟待解决的技术问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种储能电池热失控快速响应***及方法，通过在安全阀处喷出气液逸出物的第一时间做出***反应给出判断，并准确给出发生热失控电池位置，以应对储能电池热失控响应效率低等问题。
第一方面，本申请提供的一种储能电池热失控快速响应***，包括：电池仓、图像采集模块、图像处理模块、温度对比模块、失控预警模块；
所述电池仓包含多个电池簇，所述电池簇包含多个电池包，所述电池簇由多个所述电池包呈阵列状排布；
所述图像采集模块用于实时连续采集所述电池簇安全阀处气液逸出物图像；
所述图像处理模块用于确定风险电芯坐标位；
所述失控预警模块发出断开故障电池包的指令；
所述温度对比模块用于对比风险电芯及周围电芯温升ΔT与目标阈值T之间的大小；
所述失控预警模块还用于根据风险电芯及周围电信温升ΔT与目标阈值T之间的大小关系确定***风险等级，判断故障扩散情况，根据判断结果，确定对整个储能***的下一步操作。
可选地，其中：所述图像采集模块包括AI摄像头，所述AI摄像头固定于电池仓顶部中心位置，且位于所述电池簇中心位置正上方。
可选地，其中：所述图像处理模块包括图像传感器和电脑，所述图像传感器与所述AI摄像头和所述电脑电连接，用于将所述AI摄像头采集到的实时图像传送至所述电脑。
可选地，其中：所述电脑使用基于灰度强度检测的Harris角点算法，通过用一个固定窗口在图像上滑动的方式，比较滑动前后窗口中像素灰度值的变化程度，通过特征值确定风险电芯的气液溢出物坐标位。
可选地，其中：所述温度对比模块还包括温感探测器，所述温感探测器用于探测所述气液溢出物坐标位的温升。
第二方面，本申请提供一种储能电池热失控快速响应方法，包括：
S1：获取电池仓内电芯实时图像；
S2：建立基于Harris角点算法的电池组热失控图像分析；
S3：根据步骤S2中确定的坐标位，对单个故障电池包快速断电，观察下一步风险电芯及周围电芯温度变化；
S4：采集目标位及周围电芯温度，并与目标阈值相比对；
S5：建立储能电池热失控分级预警机制。
可选地，其中：所述S1具体为：在电池仓内顶部中心位置设置AI摄像头，使用AI摄像头全时段全空间实时采集电池仓内所有电芯图像。
可选地，其中：所述S2具体包括以下步骤：
S21：目标像素点坐标为(x，y)，固定窗口在x方向上移动的距离为u，在y方向移动的距离为v该窗口内的灰度变化量表示为：Ex，y＝∑ωu，v(Ix+u，y+v-Ix，y)2，其中，ωu，v为高斯窗函数，Ix+u，y+v为目标像素点在目标坐标位的梯度，Ix，y为目标像素点在初始坐标位的梯度；
S22：用高斯滤波法平滑处理目标图像，得到新的自相关矩阵 其中，/>为目标像素点在X方向上的梯度乘积，/>为目标像素点在Y方向上的梯度乘积，IxIy为目标像素点在X方向和Y方向上的梯度乘积；
S23：通过角点响应函数R＝detM-k(traceM)计算特征点的响应值并与设定的阈值进行对比；若响应值大于阈值，则将对应的像素点记为角点，其中，k为Harris算子参数，detM为矩阵M的行列式，traceM为矩阵M的迹；
S24：通过非极大值抑制，把不符合给定阈值条件的局部极值置零，从而确定Harris角点算法提取的最终特征。
可选地，其中：所述S4具体为：目标阈值T包含T1、T2二级阈值，T1为1℃/10s，T2为1.5℃/10s；
通过感温探头对步骤S2确定出坐标的风险电芯及周围电芯进行温升采集，将采集到的温度变化值ΔT与设定好的目标阈值T相比，判断ΔT所处目标阈值T范围。
可选地，其中：所述S5具体为：
当ΔT＜T1时，为一级风险预警，启动步骤S2中单个故障电池包的消防设备，观察下一步温度变化；
当T1＜ΔT＜T2时，为二级风险预警，停止当前电池簇所有动作，开启液冷设备，消防设备启动；
当ΔT＞T2时，为三级风险预警，全***紧急下电，启动应急预案。
与现有技术相比，本发明提供的一种储能电池热失控快速响应***及方法，至少实现了如下的有益效果：
1、使用高清摄像头实时采集电芯图像，能够使风险电芯的具体情况可视化；
2、使用Harris角点检测算法检测图像特征点来分析安全阀处是否喷出气液逸出物，可实现对高精度的图像处理，并快速定位风险电芯的具体坐标位，立刻将故障电池包断电，完成第一步快速响应。
3、通过实时监测及实时图像处理，精准判断在安全阀处是否有气液溢出物喷出，从而采取相应的响应措施。
4、针对不同级别的预警等级，对应不同的响应策略，实现精准预警，精准防控。
当然，实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1所示为本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***模块连接示意图；
图2所示为本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***电池仓内部结构示意图；
图3所示为本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应方法的流程示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中能进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所对应权利要求(要求保护的技术方案)及其等同物范围内的本发明的修改和变化。需要说明的是，本发明实施例所提供的实施方式，在不矛盾的情况下可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1所示为本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***模块连接示意图，图2所示为本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***电池仓内部结构示意图，请参考图1和图2，本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***，包括：电池仓5、图像采集模块1、图像处理模块2、温度对比模块3、失控预警模块4；
电池仓5包含多个电池簇51，电池簇51包含多个电池包52，电池簇51由多个电池包52呈阵列状排布；
图像采集模块1用于实时连续采集电池簇51安全阀处气液逸出物图像；
图像处理模块2用于确定风险电芯坐标位；
失控预警模块4发出断开故障电池包的指令；
温度对比模块3用于对比风险电芯及周围电芯温升ΔT与目标阈值T之间的大小；
失控预警模块4还用于根据风险电芯及周围电芯温升ΔT与目标阈值T之间的大小关系确定风险等级，判断故障扩散情况，根据判断结果，确定对整个储能***的下一步操作。
具体而言，电池簇51由多个电池包52阵列状排布而成，其中，阵列状排布可为单层单列排布，也可为单层多列排布，或者多层单列排布，或者多层多列排布，具体电池簇51中电池包52的排列方式可根据实际需要进行设定，图中仅对单层多列排布进行示意；电池簇51位于电池仓5内中心位置，图中仅示出电池仓5为方形仓体，本发明对此不做具体限定，电池仓5的具体形状结构包括但不限于方形，还可为圆柱形、半球形、圆锥形，圆柱+圆锥形等等；电池仓5仓顶朝向电池簇51的一面还固定有图像采集模块1，用于对电池簇51的全貌进行图像采集，便于清晰准确的采集到风险电芯的坐标位；储能电池热失控快速响应***还包括温度对比模块3和失控预警模块4，图像处理模块2确定好风险电芯的具体坐标位，失控预警模块4发出断开故障电池包的指令，故障电池包断电，结合温度对比模块3将采集到的风险电芯及周围电芯的温升ΔT与设定的目标阈值T进行比较，根据比较的结果确定***风险等级，判断故障的扩散情况，根据判定结果，进而对储能***采取相应的预警措施，如此，通过电池仓5中图像采集模块1、图像处理模块2、温度对比模块3、失控预警模块4之间的联动，进行实时监测及实时图像处理，精准判断在安全阀处是否有气液溢出物喷出，可及时有效的采集风险电芯的具体坐标位，从而采取相应的响应措施。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***中，图像采集模块1包括AI摄像头11，AI摄像头11固定于电池仓5顶部中心位置，且位于电池簇51中心位置正上方。具体而言，图像采集模块1包括AI摄像头11，AI摄像头11位于电池仓5仓顶朝向电池簇51的一面，并固定在电池仓5顶部中心位置，且AI摄像头11位于电池簇51中心位置正上方，如此，通过在电池仓5内部电池簇51中心位置正上方设置AI摄像头11，能够使风险电芯的具体情况可视化，可实时采集电池簇51的高清图像数据。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***，图像处理模块2包括图像传感器21和电脑22，图像传感器21与AI摄像头11和电脑22电连接，用于将AI摄像头11采集到的实时图像传送至电脑22。具体而言，图像处理模块2包括图像传感器21和电脑22，图像传感器21与AI摄像头11连接，用于接收实时采集到的电池簇51的图像，图像传感器21还与电脑22连接，用于将图像采集模块1实时采集到的电池簇51的图像传送给电脑22，电脑22中还存有图像处理软件以及电池簇51在无风险正常工作状态下的标准图片，通过图像处理软件将实时采集到的电池簇51高清图片与电池簇51无风险正常工作状态下的标准图片进行对比，确认工作状态下的电池簇51中的电池包52是否存在失控风险，如此，通过设置图像传感器21和电脑22，可将图像采集模块1采集到的电池簇51高清图像实时传送到图像处理模块2中的电脑22上，与预存的标准图片对比判断是否发生热失控，且定位到具体电池包后，切断故障电池包电源，由此完成第一步快速响应。
需要说明的是，本发明实施例中的电脑22为安装有图像处理软件的PC机，下文不再赘述。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***中，电脑22使用基于灰度强度检测的Harris角点算法，通过用一个固定窗口在图像上滑动的方式，比较滑动前后窗口中像素灰度值的变化程度，通过特征值确定风险电芯的气液溢出物坐标位。具体而言，电脑22中的图像处理软件运用基于灰度强度检测的Harris角点算法，该软件首先将实时采集到的电池簇51高清图片与电池簇51无风险正常工作状态下的标准图片进行对比，若采集到的图片与标准图片对比无差别，则继续下一张图片对比，若采集到的图片与标准图片对比存在差异，则通过Harris角点算法计算图片上存在差异位置的像素灰度值，Harris角点算法是通过一个固定的小窗口，在存在差异的实时采集的图像上滑动，比较滑动前后小窗口中像素灰度值的变化程度，继而通过计算出的特征值去确定风险电芯气液溢出物的坐标位，如此，可通过在电脑22中使用基于灰度强度检测的Harris角点算法，比较窗口滑动前后高清图像中灰度值的变化程度，从而确定风险电芯的气液溢出物坐标位，实现对风险电芯的定位追踪。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应***，温度对比模块3还包括温感探测器31，温感探测器31用于探测气液溢出物坐标位的温升。具体而言，温度对比模块3还包括温感探测器31，可根据实际电池簇51中电池包52的具体排布，在电池仓5中设置多个温感探测器31，当电脑22通过Harris角点算法计算出风险电芯的气液溢出物的坐标位后，通过温感探测器31探测喷出气液溢出物的对应坐标位的风险电芯在一定时间内的温度增加值，如此，可通过温感探测器31对风险电芯坐标位的温度进行探测，在确认风险电芯失控的情况下进一步确定风险电芯的温升及失控程度，为下一步采取相应的响应措施做好准备。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种储能电池热失控快速响应方法，请参考图3，图3所示为本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应方法的流程示意图，该方法包括：
S1：获取电池仓5内电芯实时图像；
S2：建立基于Harris角点算法的电池组热失控图像分析；
S3：根据步骤S2中确定的坐标位，对单个故障电池包快速断电，观察下一步风险电芯及周围电芯温度变化；
S4：采集目标位及周围电芯温度，并与目标阈值相比对；
S5：建立储能电池热失控分级预警机制。
具体而言，通过储能电池热失控快速响应***中各个模块及部件的设置，可操作一种储能电池热失控快速响应方法，该方法包括以下四个步骤，S1：通过图像采集模块1对电池仓5内电池簇51的实时工作状态进行全时段全方位高清图像采集，S2：图像处理模块2中的图像传感器21将AI摄像头11采集到的实时高清电池簇51图像传送至电脑22，电脑22中的图像处理软件首先将采集到的实时高清电池簇51图像与电池簇51无风险正常工作状态下的标准图像进行比对，若无差异，继续进行下一张高清电池簇51图像与标准图像比对，若有差异，则基于Harris角点算法的图像处理软件将存在差异的高清电池簇51图像进行像素灰度值的变化分析，确认特征值，进而确定风险电芯的坐标位，S3：根据S2步骤中图像处理模块2确认出的风险电芯坐标位，风险预警模块4发出对风险电芯坐标位上故障电池包断电的指令，故障电池包断电，观察下一步风险电芯及周围电芯温度变化，S4：通过温度对比模块3中的温度传感器采集目标位风险电芯及周围电芯温度，将收集到的一定时间内的温升数据与目标阈值相比对，判断故障扩散情况，并根据温升数据划分***风险等级，S5：建立储能电池热失控分级预警机制，根据步骤S4中的***风险等级的判定结果，采取对应的防控措施，如此，通过以上各步骤之间的通力合作，可在第一时间确认风险电芯的坐标位，再根据目标位风险电芯的温升与目标阈值的对比，确定风险等级，进而采取对应的分级预警机制，从而实现对失控电芯的快速定位、快速响应，提升预警机制的时效性。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应方法中，S1具体为：在电池仓5内顶部中心位置设置AI摄像头11，使用AI摄像头11全时段全空间实时采集电池仓5内所有电芯图像。具体而言，步骤S1中通过图像采集模块1对电池仓5内电池簇51的实时工作状态进行全时段全方位高清图像采集，而图像采集模块1包含AI摄像头11，AI摄像头11固定在电池仓5顶部朝向电池簇51的一面，且AI摄像头11位于电池簇51中心位置的正上方，也即，AI摄像头11的拍摄视角可全方位的覆盖电池仓5内的电池簇51，如此，AI摄像头11可实现对电池簇51工作过程中的全时段全空间全方位的图像采集。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应方法，前述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：目标像素点坐标为(x，y)，固定窗口在x方向上移动的距离为u，在y方向移动的距离为v，该窗口内的灰度变化量表示为：
Ex，y＝∑ωu，v(Ix+u，y+v-Ix，y)2，其中，ωu，v为高斯窗函数，Ix+u，y+v为目标像素点在目标坐标位的梯度，Ix，y为目标像素点在初始坐标位的梯度；
S22：用高斯滤波法平滑处理目标图像，得到新的自相关矩阵 其中，/>为目标像素点在X方向上的梯度乘积，/>为目标像素点在Y方向上的梯度乘积，IxIy为目标像素点在X方向和Y方向上的梯度乘积；
S23：通过角点响应函数R＝detM-k(traceM)计算特征点的响应值并与设定的阈值进行对比；若响应值大于阈值，则将对应的像素点记为角点，其中，k为Harris算子参数，detM为矩阵M的行列式，traceM为矩阵M的迹；
S24：通过非极大值抑制，把不符合给定阈值条件的局部极值置零，从而确定Harris角点算法提取的最终特征。
具体而言，步骤S2中建立基于Harris角点算法的电池组热失控图像分析，Harris算法对每一帧图像逐一检测，找出图像中目标的的角点，具体可以细分为S21、S22、S23、S24这4个步骤，在步骤S21中，假设风险电芯的目标像素点为(x，y)，小窗口在目标图像上沿任意方向滑动，假设x方向上移动的距离为u，在y方向移动的距离为v，计算(x，y)在X、Y两个方向的梯度Ix，Iy，那么每个像素点的梯度坐标可表示为(Ix，Iy)，通过梯度坐标来计算对应像素点的梯度乘积，即则该窗口内的灰度变化量可表示为：
由泰勒公式可知，f(x+u，y+v)＝f(x，y)+ufx(x，y)+vfy(x，y)
则窗口内的灰度变化量可化简为：
可得到矩阵
在步骤S22中，用高斯滤波法平滑处理目标图像，对矩阵M进行高斯加权，得到自相关矩阵
在步骤S23中，将矩阵M1特征分解为M1＝ATPA的形式，A是正交矩阵，P是对角阵，主对角线元素为特征值，上式可化简为：计算特征点响应函数R＝detM-k(traceM)，其中，k为Harris算子参数，detM为矩阵M的行列式，traceM为矩阵M的迹，λ1和λ2为矩阵M的特征值，而detM1＝λ1*λ2，trace(M1)＝λ1+λ2。将特征值代入即可计算每个像素点的Harris响应值R。
在步骤S24中，设定最低阈值，在一定范围的领域内进行非极大值抑制，把不符合给定阈值条件的局部极值置零，若响应值R大于阈值，局部最大值点即为图像中的角点，从而确定Harris角点算法提取的最终角点并确定目标像素对应的风险电芯的坐标位，如此，可通过基于Harris角点算法的图像处理模块2对图像中的角点进行确定，通过非极大值抑制，将低于最低阈值的伪角点置零，保留最大值点为角点，进而通过角点的坐标及其在x，y方向上的偏移量确定喷出气液溢出物的风险电芯的坐标位。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应方法，S4具体为：目标阈值T包含T1、T2二级阈值，T1为1℃/10s，T2为1.5℃/10s；通过感温探头对步骤S2确定出坐标的风险电芯及周围电芯进行温升采集，将采集到的温度变化值ΔT与设定好的目标阈值T相比，判断ΔT所处目标阈值T范围。
具体而言，当通过步骤S2确定了风险电芯的坐标位后，还需通过温度对比模块3中的感温探头对风险电芯及周围的温升进行采集，并将采集到的温升数据与已设定的温度目标阈值T进行比对，其中，目标阈值包含T1、T2二级阈值，同样，风险电芯的温升对应三个温度范围，即小于1℃/10s，1℃/10s-1.5℃/10s，大于2℃/10s，如此，可通过感温探头采集风险电芯及周围的温升数据，结合已设定的目标阈值，判断风险电芯所处的风险等级。
本发明实施例提供的一种储能电池热失控快速响应方法，S5具体为：
当ΔT<T1时，为一级风险预警，启动步骤S2中单个故障电池包的消防设备，观察下一步温度变化；
当T1<ΔT<T2时，为二级风险预警，停止当前电池簇51所有动作，开启液冷设备，消防设备启动；
当ΔT>T2时，为三级风险预警，全***紧急下电，启动应急预案。
具体而言，通过上述温度对比模块3中风险电芯所在的温度目标阈值范围，从而确定***风险等级，当通过温度对比，确认风险电芯为一级风险预警时，在步骤S2对单个故障电池包快速断电的基础上，进一步启动故障电池包的消防设备，观察下一步温度变化；若之后风险电芯温度无继续上升趋势，则继续液冷，直至降回正常温度，若风险电芯温度继续上升至二级风险预警的区间范围内，则停止当前电池簇51所有动作，开启液冷设备，消防设备启动；若之后风险电芯温度无继续上升趋势，则继续停止当前电池簇51所有动作，继续液冷，直至降回正常温度，若风险电芯温度继续上升至三级风险预警的区间，则将全***紧急下电，启动应急预案，如此，可通过多等级的风险预警机制，针对不同的风险等级采取不同的应急方案，分级响应，效果精准。
通过上述实施例可知，本发明提供的一种储能电池热失控快速响应***及方法，至少实现了如下的有益效果：通过电池仓中图像采集模块、图像处理模块、温度对比模块、失控预警模块之间的联动，进行实时监测及实时图像处理，精准判断在安全阀处是否有气液溢出物喷出，及时有效的采集风险电芯的具体坐标位，采取相应的响应措施；通过在电池仓内部电池簇中心位置正上方设置AI摄像头，实现对电池簇工作过程中的全时段全空间全方位的图像采集；通过设置图像传感器和电脑，将图像采集模块采集到的电池簇高清图像实时传送到电脑上及时进行处理，判定是否发生热失控；基于灰度强度检测的Harris角点算法，比较窗口滑动前后高清图像中灰度值的变化程度，确定风险电芯的坐标位，定位到具体电池包后，切断故障电池包电源，完成第一步快速响应；通过温感探测器对风险电芯目标位及周围电芯的温度进行探测，进一步确定风险电芯的温升及失控程度，根据目标位的温升与目标阈值的对比，确定***风险等级，采取对应的分级预警机制，实现对失控电芯的快速定位、快速响应，提升预警机制的时效性；多等级的风险预警机制，针对不同的风险等级采取不同的应急方案，分级响应，效果精准。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种储能电池热失控快速响应***，其特征在于，包括：电池仓、图像采集模块、图像处理模块、温度对比模块、失控预警模块；
所述电池仓包含多个电池簇，所述电池簇包含多个电池包，所述电池簇由多个所述电池包呈阵列状排布；
所述图像采集模块用于实时连续采集所述电池簇安全阀处气液逸出物图像；
所述图像处理模块用于确定风险电芯坐标位；
所述失控预警模块发出断开故障电池包的指令；所述温度对比模块用于对比风险电芯及周围电芯温升ΔT与目标阈值T之间的大小；
所述失控预警模块还用于根据风险电芯及周围电芯温升ΔT与目标阈值T之间的大小关系确定***风险等级，判断故障扩散情况，根据判断结果，确定对整个储能***的下一步操作。
2.如权利要求1所述的一种储能电池热失控快速响应***，其特征在于，所述图像采集模块包括AI摄像头，所述AI摄像头固定于电池仓顶部中心位置，且位于所述电池簇中心位置正上方。
3.如权利要求2所述的一种储能电池热失控快速响应***，其特征在于，所述图像处理模块包括图像传感器和电脑，所述图像传感器与所述AI摄像头和所述电脑电连接，用于将所述AI摄像头采集到的实时图像传送至所述电脑。
4.如权利要求3所述的一种储能电池热失控快速响应***，其特征在于，所述电脑使用基于灰度强度检测的Harris角点算法，通过用一个固定窗口在图像上滑动的方式，比较滑动前后窗口中像素灰度值的变化程度，通过特征值确定风险电芯的气液溢出物坐标位。
5.如权利要求1所述的一种储能电池热失控快速响应***，其特征在于，所述温度对比模块还包括温感探测器，所述温感探测器用于探测所述气液溢出物坐标位的温升。
6.一种储能电池热失控快速响应方法，其特征在于，包括：
S1：获取电池仓内电芯实时图像；
S2：建立基于Harris角点算法的电池组热失控图像分析；
S3：根据步骤S2中确定的坐标位，对单个故障电池包快速断电，观察下一步风险电芯及周围电芯温度变化；
S4：采集目标位及周围电芯温度，并与目标阈值相比对；
S5：建立储能电池热失控分级预警机制。
7.如权利要求6所述的一种储能电池热失控快速响应方法，其特征在于，所述S1具体为：
在电池仓内顶部中心位置设置AI摄像头，使用AI摄像头全时段全空间实时采集电池仓内所有电芯图像。
8.如权利要求6所述的一种储能电池热失控快速响应方法，其特征在于，所述S2具体包括以下步骤：
S21：目标像素点坐标为(x，y)，固定窗口在x方向上移动的距离为u，在y方向移动的距离为v，该窗口内的灰度变化量表示为：Ex,y＝∑ωu,v(Ix+u,y+v-Ix,y)2，其中，ωu,v为高斯窗函数，Ix+u,y+v为目标像素点在目标坐标位的梯度,Ix,y为目标像素点在初始坐标位的梯度；
S22：用高斯滤波法平滑处理目标图像，得到新的自相关矩阵 其中，为目标像素点在X方向上的梯度乘积，/>为目标像素点在Y方向上的梯度乘积,IxIy为目标像素点在X方向和Y方向上的梯度乘积；
S23：通过角点响应函数R＝detM-k(traceM)计算特征点的响应值并与设定的阈值进行对比；若响应值大于阈值，则将对应的像素点记为角点，其中，k为Harris算子参数，detM为矩阵M的行列式，traceM为矩阵M的迹；
S24：通过非极大值抑制，把不符合给定阈值条件的局部极值置零，从而确定Harris角点算法提取的最终特征。
9.如权利要求8所述的一种储能电池热失控快速响应方法，其特征在于，所述S4具体为：
目标阈值T包含T1、T2二级阈值，T1为1℃/10s，T2为1.5℃/10s；
通过感温探头对步骤S2确定出坐标的风险电芯及周围电芯进行温升采集，将采集到的温度变化值ΔT与设定好的目标阈值T相比，判断ΔT所处目标阈值T范围。
10.如权利要求6所述的一种储能电池热失控快速响应方法，其特征在于，所述S5具体为：
当ΔT<T1时，为一级风险预警，启动步骤S2中单个故障电池包的消防设备，观察下一步温度变化；
当T1<ΔT<T2时，为二级风险预警，停止当前电池簇所有动作，开启液冷设备，消防设备启动；
当ΔT>T2时，为三级风险预警，全***紧急下电，启动应急预案。
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| CN202311379147.1A CN117452220A (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 储能电池热失控快速响应***及方法 |
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| CN202311379147.1A CN117452220A (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 储能电池热失控快速响应***及方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117691227A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 江苏林洋亿纬储能科技有限公司 | 用于电池储能***安全预警的方法和***及计算设备 |
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- 2023-10-23 CN CN202311379147.1A patent/CN117452220A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117691227B (zh) * | 2024-02-04 | 2024-04-26 | 江苏林洋亿纬储能科技有限公司 | 用于电池储能***安全预警的方法和***及计算设备 |
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