(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210655216.6 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 北京南瑞怡和环保科技有限公司 地址 100193 北京市海淀区东北旺西路中 关村软件园千方大厦A座5层 (72)发明人 朱阳陈　张晓宾　徐亮　申翔　 张美琪　常炜　王卓　刘庄　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 姜慧勤 (51)Int.Cl. G08B 17/06(2006.01) G08B 17/10(2006.01) G08B 21/16(2006.01) G08B 29/18(2006.01)H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 一种用于 变电站储能的预警系统 (57)摘要 本发明公开了一种用于变电站储能的预警 系统， 在传统储能监控模块预警方式的基础上， 通过同时测量模组的电压数据、 可燃气体浓度和 温度数据， 而后将测得数据通过二型模糊控制技 术进行综合 分析， 智能判断出电池 是否处于正常 状态， 三者数据的综合分析大大的减少了误判的 概率， 且不需要人工识别。 实现了电池状态高精 度观测、 智能分析数据报警、 实时监控、 真正意义 上无人值守的预警系统。 本发明针对一类锂离子 电池模组， 可 以同时监测电池的温度、 电压的数 据以及可燃气体的含量， 综合所述数据并结合二 型模糊控制方法实时监测电池 模组运行状态。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 115019465 A 2022.09.06 CN 115019465 A 1.一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 包括电池模组、 温度信息采集模块、 可燃气体探测模块、 电压数据采集模块、 二型模糊控制模块、 火灾报警模块、 数据显示模块 和视频监控模块； 所述温度信息采集模块、 可燃气体探测模块、 电压数据采集模块、 火灾报 警模块、 数据显示模块和视频监控模块分别连接二型模糊 控制模块； 所述温度信息采集模 块采集电池模组内部的温度， 并将温度信息传输至二型模糊 控制模块； 所述可燃气体探测 模块探测电池模组周围的可燃气体浓度， 并将可燃气体浓度信息传输至二型模糊控制模 块； 所述电压数据采集模块采集电池模组的内部电压， 并将电池模组的内部电压信息传输 至二型模糊 控制模块； 所述视频监控模块对电池模组进行监控并存储监控录像， 同时将监 控信息传输至二型模糊 控制模块； 所述二型模糊 控制模块对采集到的温度信息、 可燃气体 浓度信息和电池模组的内部电压信息进行模糊化处理， 输出精确值作为电池模组触发的防 护等级， 具体包括： 超稳态、 稳态和非稳态， 根据监控信息判断输出精确值的可靠性， 将可靠 的电池模组的防护等级信息通过数据显示模块传输至外部人员， 当电池模组的防护等级处 于非稳态时， 二型模糊 控制模块向火灾报警模块传输触发信号， 火灾报警模块发出声光报 警并启动消防灭火系统。 2.根据权利要求1所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述温度信 息采 集模块包括温度传感器和数据采集装置， 温度传感器一端连接布置于电池模组内部正负极 柱周围， 另一端输出至数据采集装置， 将电压信号转化为电信号得到实际的温度数据值并 传输至二型模糊控制模块； 所述温度传感器采用K 型热电偶。 3.根据权利要求1所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述可燃气体探 测模块布置 于电池模组的正上 方。 4.根据权利要求1所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述电压数据采 集模块通过两根 导线连接 于电池模组正负极处。 5.根据权利要求1所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述二型模糊控 制模块的策略逻辑具体包括： 模糊器、 数据库、 规则库、 模糊推理器、 降型器和解模糊器。 6.根据权利要求5所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述模糊器具体 包括： 将采集到的温度信 息、 可燃气体浓度信 息和电池模组的内部电压信 息通过模糊器映射 为二型模糊集合， 将一个精确值x＝(x1,x2,x3,…,xN)∈X映射到X上， 形成模糊集合， N代表 规则总数， X为精确值的集合， 系统的输出为y， y∈Y； 隶属函数选择带不确定方差的高斯型 隶属函数 μA(x)， 表达式如下： 其中， [σ1, σ2]是方差的变化范围， 即隶属 函数的偏差， m为函数中心值， σ 为方差， x为该 点的精确值； 隶属度函数 上界 表达式如下： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115019465 A 2式中， σ2表示方差的最大变化 值； 隶属度函数 下界 μ(x)表达式如下： 式中， σ1表示方差的最小变化 值。 7.根据权利要求6所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述规则库采用 Mamdani型构造的多输入单输出规则库表达式如下： … … 其中， i＝1,...,N， N代表规则总数， 所有的N条规则构成二型模糊系统的规则库； x1、 x2、 x3分别为系统的温度、 可燃气体浓度、 电压 的精确值； 为分别代表温度、 可燃气 体含量、 电压数据的二型模糊集 合； 为规则后件， 代 表输出报警等级的二型模糊集 合。 8.根据权利要求7所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述模糊推理器 依据规则库中的IF ‑THEN规则， 将一个论域X中的模糊集合 映射到论域Y 中的模糊集合 区间二型模糊集合的具体推理为输入与前件产生激活度， 再与后件作用产生输出， 综合所 有激活的规则， 输出论 域Y上的二型模糊集 合 表达式如下： 其中， Ri对应每条规则， 表示一种映射关系， ×为笛卡尔乘积： 模糊集合 的隶属度函数 表示为： 式中， 表示X的隶属度函数， 表示在每条模糊规则下由X映射到 y的隶属 度函数； 输出论域Y上的二型模糊集 合 表示为： 二型模糊集 合 对应隶属度函数 表示为： 9.根据权利要求8所述一种用于变电站储能的预警系统， 其特征在于， 所述降型器输出 的结果为[yl yr]计算公式表示如下：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115019465 A 3