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挑戰和嘗試：電化學儲能全生命周期的主動預警技術和應用
2023年06月20日 09:00:48來源：2023國際安全和應急博覽會組委點擊量：39744
導讀儲能電池本體安全、儲能電池使用過程的防護預警，以及火災觸發時的應急處置，是新型儲能安全保障的三道防線。
　　【智慧城市網 企業關注】儲能電池本體安全、儲能電池使用過程的防護預警，以及火災觸發時的應急處置，是新型儲能安全保障的三道防線。
 
　　而儲能電池的防護與預警，相較應急處置，是更為前置的“防線”。
 
　　電池熱失控是威脅儲能安全的主要因素，且往往難以避免。因此，人們才提出要構建全生命周期主動預警系統，判斷電池惡化情況，對“不健康”電池提前預警，甚至實現器件壽命預測。
 
　　這也是業界普遍認同的將安全問題消滅在萌芽狀態的最佳方式。
 
　　但在儲能電池熱失控準確預警方面，仍存在較高的技術壁壘。
 
　　儲能電池熱失控預警技術的發展和應用，主要經歷了兩個階段：一是以煙感、溫感為代表的傳統消防預警技術，通過監測電池外表面溫度、火災煙霧濃度反映電池熱失控狀態；二是以氫氣、一氧化碳等熱失控產氣識別為代表的特征氣體預警技術。
 
　　前者存在反應滯后等問題；后者雖然識別準確、可靠性高，但氣體擴散規律易受艙內環境影響、預警濃度閾值依賴專家經驗，預警時效性也容易出現波動。
 
　　有鑒于電信號、溫度信號或氣體信號作為單一監測信號的預警效果并不理想，有研究文章指出，需要構建以電信號為基礎，溫度和氣體信號為核心，煙霧和火焰信號為輔助的電熱—氣—煙—光多參數耦合的熱失控全過程監測預警技術，并根據預警結果，提供相應的事故處置措施，如熱失控早期熱管理，熱失控發生期斷電冷卻、抑制，火災初期進行滅火。
 
　　一些研究機構已經在嘗試推進多信號參數耦合預警技術在儲能安全方面的應用。
 
　　去年8月5日，江蘇電力科學研究院研發的儲能電站熱失控多參量預警系統在南京江北儲能電站上線運行。
 
　　該系統基于電池熱失控特征，結合聲、光、氣信號“三合一”的多參量預警方法，利用電池安全閥開啟聲音特征識別、氣液溢出物光學特征識別和熱失控特征氣體探測技術，通過深度神經網絡模型，實現對電池火災隱患的高靈敏辨識和預警。
 
　　對此，江蘇電力科學研究院安全技術中心主任陶風波介紹說：“我們的研究目的是盡可能早地進入消防聯動控制邏輯，越早進入，成功控制電池火災隱患的可能性越大。前期試驗表明，該系統預警信號發出時早于電池熱失控12分鐘，早于傳統單一氫氣預警(30ppm閾值)200秒以上，辨識準確率超過97.4%，有效解決了單一手段預警不及時、易誤報漏報問題。”
關鍵詞 主動預警技術電化學儲能
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