电池储能系统火灾预警与灭火系统设计

发布时间：2025-01-06 04:34

　　 基于某梯次电池储能系统实际工程项目需求,结合电池热失控机理,提出了基于VOC、可燃气体、温度、烟雾等的多级预警系统及分级预警策略,对电池进行全周期、连续性监测,确保快速有效地检测出电池热失控状态,实现灭火系统的早期介入。在传统的七氟丙烷灭火系统基础上,增加水喷淋灭火系统,确保能够有效扑灭火灾。以退役磷酸铁锂电芯热失控为例验证了该系统的有效性。

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【部分图文】：

图1 锂离子电池火灾机理

锂离子电池火灾机理如图1所示。电池发生热失控是由于内部产热远高于散热速率，在锂离子电池的内部积攒了大量的热量，从而引起了连锁反应，导致电池起火和爆炸。引起磷酸铁锂电池热失控根本原因，主要分为3类：机械滥用，由于挤压或针刺导致机械变形甚至隔膜部分破裂引发内短路；电滥用，如过充过放等....

图2 消防系统原理图

(1)BMS温度与电压（电池模块级）。电池模块配置有电池管理单元，实时采集电池单体的温度与电压数据并上传至上级控制系统，基于电池温度和温升速率数据，确定电池是否发生火灾，并与消防控制系统实时通信。(2）多参数监测模块（电池模块级）。每个电池模块内配置1套多参数监测模块，监测模块内....

图3 火灾预警系统设计（集装箱级）

(2）监测模块内部各类环境参数，当VOC体积分数超过设定的阈值或单个感温/烟雾探测器报警时，触发一级预警，气体灭火控制器显示报警信息并上传SBMS，提醒工作人员及时排查故障，防患于未然。图4火灾预警系统设计（电池模块级-多参数监测模块）

图4 火灾预警系统设计（电池模块级-多参数监测模块）

图3火灾预警系统设计（集装箱级）(3）当VOC、CO体积分数均超过设定的阈值，触发二级预警，气体灭火控制器显示报警信息以及对应设备位置，同时上传SBMS，提醒工作人员根据现场具体情况启动消防系统。

本文编号：4023799