本发明属于储能电站技术领域，具体涉及一种储能电站用温度巡检系统及巡检方法。
背景技术：
众所周知，锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，li 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，li 从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
近年来，随着锂离子电池技术的快速发展，锂离子电池储能技术在智能电力系统中起到关键作用，比如将锂离子电池储能技术参与到风光接入、调峰调频、备用电源、需求响应支撑等辅助服务中。通过实践发现：现已建设完成的锂离子电池储能系统存在如下的安全隐患：电池散热基于被动的自然空冷方式，存在较大的热失控风险。因此，对锂离子电池储能系统进行有效的热安全管控，对电池热安全状态特征参数进行分析和识别，对热失控风险进行评估、预判及早期预警，对热失控事故的消防防护及安全联动等，显得尤为重要。采用热电偶传感器测试温度，测试点较为分散，无法形成准确的热力分布图；人工巡检劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一，巡检到位率、及时率无法保证。
技术实现要素：
本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种储能电站用温度巡检系统及巡检方法，通过红外热像巡检装置测试锂电池温度，形成储能电站锂电池的热力分布。
本发明的第一目的是提供一种储能电站用温度巡检系统，至少包括：
用于获取储能电池温度信息的红外成像仪；
用于获取储能电池图像信息的摄像头；
用于带动红外成像仪和摄像头运动，进而对电池仓进行往复巡检的动力机构；
用于接收红外成像仪和摄像头的数据信息，并对数据信息进行分析处理的数据处理模块；
与所述数据处理模块进行数据交互的控制终端。
优选地，所述动力机构包括：
设置于电池架侧面板上的竖向导轨；
安装于所述导轨上的轨道小车；所述轨道小车包括车身、带动车身沿着导轨运动的驱动装置；
所述控制终端通过无线收发系统与驱动装置进行数据交互。
优选地，所述控制终端通过通信系统与数据处理模块进行数据交互。
优选地，所述控制终端包括bms和监控中心。
优选地，所述车身的下方安装有带动红外成像仪和摄像头在水平面内实现旋转运动的云台。
优选地，所述数据处理模块包括温度阈值比较模块和报警触发模块。
优选地，所述车身上还安装有电源系统。
本发明的第二目的是提供一种基于上述储能电站用温度巡检系统的巡检方法，至少包括：
s101、通过控制终端控制轨道小车自下而上运动，进而对电池架上的电池进行检测，当轨道小车到达第一层储能电池存放的高度时，控制轨道小车停止运动，
s102、启动红外成像仪和摄像头，获取第一层储能电池的数据信息；随后形成电池的热力分布图和温度信息，当温度不超过预警值时，控制云台水平旋转0至180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，当相邻电池仓的温度也不超过预警值时，将上述数据信息发送到bms和监控中心；
s103、轨道小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检，重复s2；
s104、当轨道小车行进至第n层时，若该层电池中最高温度超过预警值，则小车留在第n层进行持续监控30min，并按1min间隔进行拍照，计算升温速率，若升温速率未超过设定值，最高温度未达到闭锁值，发出报警信号和电池热力分布图；
s105、轨道小车行进至第n 1层，继续进行巡检，当小车巡检完最后一层后，倒车开始自上而下逐层巡检。
本发明的第三目的是提供一种基于上述储能电站用温度巡检系统的巡检方法，至少包括：
s201、通过控制终端控制轨道小车自下而上运动，进而对电池架上的电池进行检测，当轨道小车到达第一层储能电池存放的高度时，控制轨道小车停止运动，
s202、启动红外成像仪和摄像头，获取第一层储能电池的数据信息；随后形成电池的热力分布图和温度信息，当温度不超过预警值时，控制云台水平旋转0至180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，当相邻电池仓的温度也不超过预警值时，将上述数据信息发送到bms和监控中心；
s203、轨道小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检，重复s2；
s204、当轨道小车行进至第n层时，若电池中最高温度超过闭锁值，小车留在该层进行持续监控，启动风冷冷却系统，并发出报警信号和电池热力分布图；
s205、监控中心收到报警信号，控制巡检装置，多方位观察高温电池，红外热像仪发现电池中最高温度持续升高，超过160℃，切断该集装箱储能电池输入、输出电路，当电池最高温度超过250℃时，启动消防设施。
本发明的第四目的是提供一种基于上述储能电站用温度巡检系统的巡检方法，至少包括：
s301、通过控制终端控制轨道小车自下而上运动，进而对电池架上的电池进行检测，当轨道小车到达第一层储能电池存放的高度时，控制轨道小车停止运动，
s302、启动红外成像仪和摄像头，获取第一层储能电池的数据信息；随后形成电池的热力分布图和温度信息，当温度不超过预警值时，控制云台水平旋转0至180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，当相邻电池仓的温度也不超过预警值时，将上述数据信息发送到bms和监控中心；
s303、轨道小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检，重复s2；
s304、当轨道小车行进至第n层时，若电池中最高温度超过预警值，小车留在该层进行持续监控30min，计算升温速率，若升温速率超过设定值，则在该层继续观察30min，最高温度未达到闭锁值时，发出报警信号和热力分布图；
s305、监控中心收到报警信号，控制巡检装置多方位观察高温电池，红外热像仪发现电池中最高温度持续升高，超过120℃，启动风冷系统，超过160℃切断该集装箱储能电池输入、输出电路，当电池最高温度超过250℃时，启动消防设施。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明通过在电池仓两侧的红外巡检装置，能够大范围、全方位、多角度地监控储能电池的热力分布，当电池发生过热时能够及时将电池热力分布图传回给bms和监控中心。
2、本发明通过无线装置收发信息，通过电力电缆提供电源，无需人工操作，自动化程度高，能够在储能电池箱中长期运行，监控电池热故障。
3、本发明装置结构合理简洁，方法合理，具有较高的实时性和到位性。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构图；
图2为本发明优选实施例的流程图；
其中：1、轨道；2、通信系统；3、车身；4、无线收发系统；5、云台；6、驱动装置；7、电源系统；8、电力电缆；9、红外及视频监控交互系统；10、红外成像仪；11、摄像头。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
名词解释：bms为电池管理系统。
如图1至图2所示，本发明的技术方案为：
一种储能电站用温度巡检系统，包括：
用于获取储能电池温度信息的红外成像仪10；
用于获取储能电池图像信息的摄像头11；
用于带动红外成像仪和摄像头运动，进而对电池仓进行往复巡检的动力机构；
用于接收红外成像仪和摄像头的数据信息，并对数据信息进行分析处理的数据处理模块；
与所述数据处理模块进行数据交互的控制终端。
如图1所示：所述动力机构包括：
设置于电池架侧面板上的竖向导轨1；
安装于所述导轨上的轨道小车；所述轨道小车包括车身3、带动车身沿着导轨运动的驱动装置6；
所述控制终端通过无线收发系统4与驱动装置进行数据交互。
所述控制终端通过通信系统2与数据处理模块进行数据交互。
所述控制终端包括bms和监控中心。
所述车身的下方安装有带动红外成像仪和摄像头在水平面内实现旋转运动的云台5。
所述数据处理模块包括温度阈值比较模块和报警触发模块。
所述车身上还安装有电源系统7。
在上述优选实施例中：
主要包括带有轨道的特制的电池架，即在特制电池架的侧面板设置有双轨轨道，温度巡检装置在轨道上行进。巡检装置主要包括轨道小车、红外及视频监控交互系统9、通信系统、电源系统。双轨轨道的设置方便有轨小车在轨道上运行，巡检不同层储能电池的工作情况。所述的巡检装置轨道小车能够有效携带视频监控系统在轨道上纵向自由滑行及悬停，车身内设置有驱动装置、电源装置、蓄电池、信息无线收发系统。
所述的红外及视频监控交互系统包括一个红外成像仪、一个高清摄像头及边缘信息处理系统，能够按照程序或后台操作驱动小车前进、后退、悬停，云台进行水平、仰俯旋转，红外及高清摄像头的开启、关闭、切换及聚焦拍摄。
所述的通信系统负责后台监控中心与车体上测温装置间的信息交互，设置在车体上便于信号的传输。
所述的电源系统负责供给车体及监控装置温度的电源保证并提供备用电源，当出现故障市电切断时，车内的锂电池能够提供直流24v备用电源。
如图2所示，当开始巡检时，小车按照程序设定在轨道上上下往复运动，当到达该层储能电池拍摄位置时，小车刹车悬停，红外成像仪和高清摄像头进行拍照，形成电池的热力分布图和温度信息，然后云台水平旋转0至180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，并通过无线发射模块发送到bms。若无问题，小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检。
当发现该层电池出现温度异常达到设定预警值时，将报警信号传至bms及监控中心。并调取该层电池上下左右四个邻近间隔最近的热力分布图及该层电池前五次的的热力分布图发送到监控中心。同时云台不再进行巡检，对该层电池进行持续拍照，并计算温升速率并上传。当监控员发现报警信号时，可以遥控该小车调整位置及焦距进行更好的监测，也可以遥控邻近间隔小车获得多方位、多角度的热力分布信息。当电池最高温度进一步上升达到闭锁值时，将信号传给bms和监控中心，根据系统设定电池仓启动降温甚至消防动作。
在上述优选实施例的基础上：
码放堆垛储能电池的电池架两侧纵向中间镂空，装有竖直安装的金属轨道，方便小车在轨道上运行及悬停，留出足够的空间供监控云台旋转。
小车通过电机驱动前进、后退，到达每层储能电池间达到最佳拍摄位置时能够刹车悬停，方便红外摄像头进行对焦并进行拍照或录像。
云台与小车固定安装于车体下方，能够水平旋转340°，纵向旋转120°，能够使用对电池架两侧电池进行巡检。
云台上有一个摄像头，分别装有红外成像仪和高清摄像机，均具有自动对焦、手动对焦、拍摄、录像、拍照功能。
小车内有磷酸铁锂电池组串联作为备用电源，串联后额定电压为24v。
该装置通过电缆采用交流220v市电供电，小车内部电源模块具备整流和变压功能。
红外成像仪能够识别电池中最高温度，当超过设定值时拍摄实时热力分布图，向后台发出报警信号。
按照程序设定，红外成像仪在每层蓄电池间进行巡检并拍摄热力分布图，当该层电池最高温度上升速度超过设定值时，向后台发出报警信号。
通讯系统通过无线传输将电池热力分布、电池温度等巡检信息传输到电池的bms系统，再通过bms系统传输到监控中心；监控中心通过bms系统将控制信号无线传输到该装置。
上述特制的电池架带有轨道1，温度巡检装置在轨道上行进。巡检装置主要包括轨道小车车身3、红外及视频监控交互系统9、通信系统2、电源系统7。所述的带有轨道的特制电池架在侧面板设置有双轨轨道1，方便小车在轨道上运行，巡检不同层储能电池的工作情况。所述的巡检装置轨道小车能够有效携带视频监控系统在轨道上纵向自由滑行及悬停，车身内设置有驱动装置6，含蓄电池的电源系统、信息无线收发系统4。所述的红外及视频监控交互系统包括一个红外成像仪10、一个高清摄像头11及边缘信息处理系统，能够按照程序或后台操作驱动小车前进、后退、悬停，云台进行水平、仰俯旋转，红外及高清摄像头的开启、关闭、切换及聚焦拍摄。所述的通信系统负责后台监控中心与车体上测温装置间的信息交互，设置在车体上便于信号的传输。所述的电源系统负责供给车体及监控装置温度的电源保证并提供备用电源，正常工作时通过电力电缆8供电；当出现故障市电切断时，车内的锂电池能够提供直流24v备用电源。
上述优选实施例的巡检过程包括如下三种策略：
一、当开始巡检时，小车按照程序设定在轨道运动，步骤如下：
(1)当到达第一层层储能电池拍摄位置时，小车刹车悬停；
(2)红外成像仪和高清摄像头进行拍照，形成电池的热力分布图和温度信息，温度不超过预警值时，然后云台水平选择180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，温度也不超过预警值，并通过无线发射模块发送到bms；
(3)小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检，重复(2)步骤；
(4)当小车行进至第n层时，发现电池中最高温度为73℃，超过预警值70℃，小车留在该层进行持续监控30min，并按1min间隔进行拍照，计算升温速率为0.02℃/min，未超过设定值，最高温度未达到闭锁值，发出报警信号和电池热力分布图。
(5)小车行进至第n 1层继续进行巡检，当小车巡检完最后一层后，倒车开始逆向巡检。
二、当开始巡检时，小车按照程序设定在轨道运动，步骤如下：
(1)当到达第一层层储能电池拍摄位置时，小车刹车悬停；
(2)红外成像仪和高清摄像头进行拍照，形成电池的热力分布图和温度信息，温度不超过预警值时，然后云台水平选择180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，温度也不超过预警值，并通过无线发射模块发送到bms；
(3)小车按照设定时间间隔前进至第二层继续进行巡检，重复(2)步骤；
(4)当小车行进至第n层时，发现电池中最高温度为130℃，超过闭锁值120℃，小车留在该层进行持续监控，启动风冷冷却系统，并发出报警信号和电池热力分布图。
(5)监控中心发现报警信号，操作巡检装置，多方位观察高温电池，红外热像仪发现电池中最高温度持续升高，超过160℃，切断该集装箱储能电池输入、输出电路，当电池最高温度超过250℃时，自动启动消防设施。
三、当开始巡检时，小车按照程序设定在轨道运动，步骤如下：
(1)当到达第一层层储能电池拍摄位置时，小车刹车悬停；
(2)红外成像仪和高清摄像头进行拍照，形成电池的热力分布图和温度信息，温度不超过预警值时，然后云台水平选择180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，温度也不超过预警值，并通过无线发射模块发送到bms；
(3)小车按照设定时间间隔前进至第二层继续进行巡检，重复(2)步骤；
(4)当小车行进至第n层时，发现电池中最高温度为71℃，超过预警值70℃，小车留在该层进行持续监控30min，计算升温速率为1℃/min，超过设定值，再该层继续观察30min，最高温度未达到闭锁值，发出报警信号和热力分布图
(5)监控中心发现报警信号，操作巡检装置，多方位观察高温电池，红外热像仪发现电池中最高温度持续升高，超过120℃启动风冷系统，超过160℃切断该集装箱储能电池输入、输出电路，当电池最高温度超过250℃时，自动启动消防设施。
上述三个巡检方式中的温度参数、阈值参数均为具体数值，但是在实际巡检中，可以根据不同的环境和需求，对上述各种参数进行修改。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
1.一种储能电站用温度巡检系统，其特征在于，至少包括：
用于获取储能电池温度信息的红外成像仪(10)；
用于获取储能电池图像信息的摄像头(11)；
用于带动红外成像仪(10)和摄像头(11)运动，进而对电池仓进行往复巡检的动力机构；
用于接收红外成像仪(10)和摄像头(11)的数据信息，并对数据信息进行分析处理的数据处理模块；
与所述数据处理模块进行数据交互的控制终端。
2.根据权利要求1所述的储能电站用温度巡检系统，其特征在于，所述动力机构包括：
设置于电池架侧面板上的竖向导轨(1)；
安装于所述导轨(1)上的轨道小车；所述轨道小车包括车身(3)、带动车身(3)沿着导轨(1)运动的驱动装置(6)；
所述控制终端通过无线收发系统(4)与驱动装置(6)进行数据交互。
3.根据权利要求2所述的储能电站用温度巡检系统，其特征在于，所述控制终端通过通信系统(2)与数据处理模块进行数据交互。
4.根据权利要求2所述的储能电站用温度巡检系统，其特征在于，所述控制终端包括bms和监控中心。
5.根据权利要求2所述的储能电站用温度巡检系统，其特征在于，所述车身(3)的下方安装有带动红外成像仪(10)和摄像头(11)在水平面内实现旋转运动的云台(5)。
6.根据权利要求2所述的储能电站用温度巡检系统，其特征在于，所述数据处理模块包括温度阈值比较模块和报警触发模块。
7.根据权利要求2所述的储能电站用温度巡检系统，其特征在于，所述车身(3)上还安装有电源系统(7)。
8.一种基于权利要求2-7任一项所述储能电站用温度巡检系统的巡检方法，其特征在于，至少包括：
s101、通过控制终端控制轨道小车自下而上运动，进而对电池架上的电池进行检测，当轨道小车到达第一层储能电池存放的高度时，控制轨道小车停止运动，
s102、启动红外成像仪(10)和摄像头(11)，获取第一层储能电池的数据信息；随后形成电池的热力分布图和温度信息，当温度不超过预警值时，控制云台水平旋转0至180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，当相邻电池仓的温度也不超过预警值时，将上述数据信息发送到bms和监控中心；
s103、轨道小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检，重复s2；
s104、当轨道小车行进至第n层时，若该层电池中最高温度超过预警值，则小车留在第n层进行持续监控30min，并按1min间隔进行拍照，计算升温速率，若升温速率未超过设定值，最高温度未达到闭锁值，发出报警信号和电池热力分布图；
s105、轨道小车行进至第n 1层，继续进行巡检，当小车巡检完最后一层后，倒车开始自上而下逐层巡检。
9.一种基于权利要求2-7任一项所述储能电站用温度巡检系统的巡检方法，其特征在于，至少包括：
s201、通过控制终端控制轨道小车自下而上运动，进而对电池架上的电池进行检测，当轨道小车到达第一层储能电池存放的高度时，控制轨道小车停止运动，
s202、启动红外成像仪(10)和摄像头(11)，获取第一层储能电池的数据信息；随后形成电池的热力分布图和温度信息，当温度不超过预警值时，控制云台水平旋转0至180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，当相邻电池仓的温度也不超过预警值时，将上述数据信息发送到bms和监控中心；
s203、轨道小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检，重复s2；
s204、当轨道小车行进至第n层时，若电池中最高温度超过闭锁值，小车留在该层进行持续监控，启动风冷冷却系统，并发出报警信号和电池热力分布图；
s205、监控中心收到报警信号，控制巡检装置，多方位观察高温电池，红外热像仪发现电池中最高温度持续升高，超过160℃，切断该集装箱储能电池输入、输出电路，当电池最高温度超过250℃时，启动消防设施。
10.一种基于权利要求2-7任一项所述储能电站用温度巡检系统的巡检方法，其特征在于，至少包括：
s301、通过控制终端控制轨道小车自下而上运动，进而对电池架上的电池进行检测，当轨道小车到达第一层储能电池存放的高度时，控制轨道小车停止运动，
s302、启动红外成像仪(10)和摄像头(11)，获取第一层储能电池的数据信息；随后形成电池的热力分布图和温度信息，当温度不超过预警值时，控制云台水平旋转0至180°，拍摄相邻电池仓的热力分布图和温度信息，当相邻电池仓的温度也不超过预警值时，将上述数据信息发送到bms和监控中心；
s303、轨道小车按照设定时间间隔前进至下一层继续进行巡检，重复s2；
s304、当轨道小车行进至第n层时，若电池中最高温度超过预警值，小车留在该层进行持续监控30min，计算升温速率，若升温速率超过设定值，则在该层继续观察30min，最高温度未达到闭锁值时，发出报警信号和热力分布图；
s305、监控中心收到报警信号，控制巡检装置多方位观察高温电池，红外热像仪发现电池中最高温度持续升高，超过120℃，启动风冷系统，超过160℃切断该集装箱储能电池输入、输出电路，当电池最高温度超过250℃时，启动消防设施。
技术总结