一种基于物联网技术的电化学储能集装箱监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及能源物联网技术领域，具体为一种基于物联网的电化学储能集装箱监测系统。


背景技术：

2.随着全球及我国能源结构的不断发展与调整，储能系统作为电力能源系统中为数不多的具有双向能源交互能力，良好的存储效率，灵活性的应用方式的能源及电力存储方式。在储能的各种技术路线中，电化学储能在功能、性能、灵活性、实用性及经济性方面表现出明显的优势。近年来，随着以光伏发电、风力发电产业的快速发展，清洁能源及分布式能源在能源总供给中所占的比例不断增加，并保持快速增长的态势，也为电化学储能的应用带来了更加广阔的市场与机遇。电化学储能将在高效运作的电网中发挥重要作用，可保证在用电需求高峰时电能的可利用性，提高电网的可靠性，并有效地平抑供求波动。
3.电化学储能设备与系统通常以铅酸及锂离子电池作为电能存储的介质，而锂离子电池以其单体电压水平高、比能量大、比功率大、效率高、自放电率低、无记忆效应、对环境友好等特点逐渐成为主流。
4.受电池电化学反应原理影响，电池的使用性能对使用环境较为敏感，过高或过低的环境温度，会严重影响电池的容量、充放电效率、使用寿命等关键性能指标。目前电化学储能多采用集装箱或预制仓的形式使用和实施，在构建适应电池运行环境的同时，还能满足储能应用、部署灵活性及分散性的要求。
5.在电化学储能使用过程中，需要对集装箱、预制仓内的空间密闭性、空间温度、湿度、备用电源状态、内外部水位、消防、安防状况进行实时的采样、监测与分析，以保障电化学储能的科学、高效、稳定、安全使用，满足分散式、规模化应用的需要。
6.本文出现的一些专用名词的解释：
7.ups：不间断电源；
8.pcs：储能变流器；
9.bms：电池管理系统；
10.ems：能量管理系统。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的是，为了满足上述需要，提出了一种基于物联网的电化学储能集装箱监测系统，该系统将电化学储能系统门禁、水浸、ups、消防控制器、电池仓及电气仓环境温湿度、电池仓空调风道温度信号进行统一采集，对外提供统一通讯接口，方便ems等上位机系统的数据接入，同时还可将采集到的数据通过互联网传输至云平台，由云平台分析处理后，发布至网页端和移动应用端。
12.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
13.一种基于物联网的电化学储能集装箱监测系统，包括门禁传感器、水浸传感器、消
防控制器、ups监控卡、温湿度传感器、温度传感器、物联网智能监测仪、报警灯、ems(能量管理系统)、云平台。
14.所述门禁传感器、水浸传感器、消防控制器、报警灯通过数字量信号与物联网智能监测仪连接。
15.所述ups监控卡、温湿度传感器通过串行通讯接口与物联网智能监测仪连接。
16.所述温度传感器通过1-wire总线与物联网智能监测仪连接。
17.所述ems通过以太网与物联网智能监测仪连接。
18.所述云平台通过移动互联网与物联网智能监测仪连接，可对系统运行进行数据分析，并将系统运行状态、维护建议等发布至网页端和移动端。
19.所述门禁传感器安装于电化学储能集装箱的电气仓和电池仓内，用于监测电气仓和电池仓的仓门开启状况。
20.所述水浸传感器安装于电化学储能集装箱的电气仓和电池仓内，用于监测电气仓和电池仓的漏水状况。
21.所述ups监控卡用于转发ups信息，所述ups安装于电气仓内，用于监测市电掉电状况，同时在市电掉电的状态下作为应急电源使用。
22.所述消防控制器安装于电化学储能集装箱的电气仓和电池仓内，用于监测并控制火灾。
23.所述温湿度传感器安装于电化学储能集装箱的电气仓和电池仓内，用于监测电气仓和电池仓的环境温湿度。
24.所述温度传感器安装于电池仓空调风道内，用于监测电池仓空调风道温度。
25.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
26.1、该监测系统将门禁传感器、水浸传感器、消防控制器、ups、温湿度传感器、温度传感器等数据通过数字量输入、串行通讯接口、1-wire总线等方式接入后，对外统一通过以太网方式输出，简化了外部设备数据采集及数据处理方式。
27.2、该监测系统通过移动互联网方式将数据传输至云平台，云平台可以进行数据存储和分析，进而对储能系统运行状态、性能、运行事件进行准确评估与判断，并为储能系统的运行维护提供有效建议与参考，同时还可以将系统运行状态、维护建议等发布至网页端和移动端，供用户查看和检索。
附图说明
28.图1为物联网电化学储能集装箱监测系统示意图。
29.图2为物联网电化学储能集装箱监测系统工作流程图。
30.图中：1.门禁传感器，2.水浸传感器，3.消防控制器，4.ups(不间断电源) 监控卡，5.温湿度传感器，6.温度传感器，7.物联网智能监测仪，8.报警灯，9.ems (能量管理系统)，10.云平台。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
32.如图1所示，一种基于物联网的电化学储能集装箱监测系统由门禁传感器1、水浸传感器2、消防控制器3、ups监控卡4、温湿度传感器5、温度传感器6、物联网智能监测仪7、报警灯8、ems9和云平台10组成。
33.如图2所示，首先物联网智能监测仪通过数字量输入方式采集门禁传感器1、水浸传感器2和消防控制器3的信号，通过串行通讯接口方式采集ups监控卡4 和温湿度传感器5的数据，通过1-wire总线方式采集温度传感器6的数据。
34.然后物联网智能监测仪7通过移动互联网将采集到的电化学储能系统运行的实时数据传输至云平台10。云平台10支持数据存储分析功能，结合储能系统运行的实时数据和历史数据，可以对储能系统的运行状态、性能、运行事件进行准确评估与判断，并为储能系统的运行维护提供有效建议与参考。
35.之后一方面，云平台10将电化学储能系统运行数据及运行维护建议通过互联网发布至网页端和移动端。用户通过网页和移动终端可以远程查看系统的实时运行数据以及检索系统的历史数据，同时还可以根据运行维护建议进行相关操作，确保储能系统的稳定运行。
36.另一方面，云平台10将电化学储能系统运行维护建议反馈至物联网智能监测仪7，物联网智能监测仪7根据建议触发报警灯8，警示现场运维人员。
37.最后，ems9通过单一的以太网方式采集物联网智能监测仪7提供的电化学储能系统实时运行数据以及云平台经过数据分析后给出的运行维护建议，从而免去了数字量、串行通讯接口、1-wire总线等多种方式的信号采集，同时还可以直接得到可靠的运行维护建议，免去了繁杂的数据处理过程。
38.综上所述，物联网智能监测仪7通过多种方式采集门禁传感器1、水浸传感器2、消防控制器3、ups监控卡4、温湿度传感器5和温度传感器6等数据，并传输至云平台10。云平台10在进行数据分析以及对系统运行状态、性能及运行事件进行评估，得出运行维护建议后，将系统运行数据及运行维护建议等信息发布至网页端及移动应用客户端，供用户查看和检索。
39.尽管已经展示和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。