T/CES 177-2022 磷酸铁锂电池储能舱早期安全预警系统技术规范 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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资源简介
以下是《磷酸铁锂电池储能舱早期安全预警系统技术规范》（T/CES 177-2022）的详细内容总结，依据文档结构分模块展开：
一、标准概述
- 适用范围
- 适用于风冷/液冷散热磷酸铁锂电池储能舱（步入式与非步入式）。
- 支持气体、声音、图像、气压探测中的一种或多种组合预警方式。
- 适用于新建、扩建、改建项目。
- 核心目标
- 在电池热失控前发出预警（如安全阀开启、气体泄漏等早期故障），阻断故障蔓延。
- 预警系统独立于消防系统，不影响消防决策。
- 规范性引用文件
- 包括电池管理（GB/T 34131）、储能安全（GB/T 36558）、消防设计（GB 50116）等12项国标/行标。
二、早期安全预警系统架构
系统由三部分构成：
- 探测部分
- 声音定位器：捕捉安全阀开启特征声音，定位故障电池簇/模组。
- 气压探测器（仅液冷舱）：监测密封模组内气压骤增信号。
- 气体探测器：实时检测舱内氢气（H₂）、一氧化碳（CO）浓度。
- 气液逸出物图像识别器：识别电解液汽化形成的白色烟雾。
- 预警主机
- 处理探测器数据，通过人机界面输出预警信号，支持故障定位（如模组位置）。
- 预警平台
- 接收主机信号，联动第三方系统（如切断故障簇、开启强排风、启动消防）。
三、核心功能要求
- 采集功能
- 实时采集视频、气体浓度、气压、声音数据及设备状态（正常/故障/位置）。
- 预警逻辑
- 一级预警（最高优先级）：
- 触发条件：安全阀开启声音特征 或 模组气压骤增信号。
- 动作：定位故障簇/模组，建议立即切断退出运行。
- 二级预警：
- 触发条件：H₂或CO浓度 ≥50ppm（阈值≤80ppm）。
- 动作：建议切断舱内所有电池簇并开启强排风。
- 三级预警：
- 触发条件：单摄像头连续5帧识别到气液逸出物。
- 动作：建议切断所有电池簇并启动消防系统。
- 一级预警（最高优先级）：
- 辅助功能
- 日志功能：支持按时间/设备查询运行数据，导出报表及曲线。
- 校准功能：一键同步探测器时间。
四、性能指标
| 组件 | 关键参数 |
|---|---|
| 系统整体 | 预警延迟≤3s；主机故障间隔≥5000h；误报率≤1次/1000h；数据存储≥1个月。 |
| 声音定位器 | 频率范围50Hz–3.2kHz；定位误差≤1m；误报率≤1次/2000h；防护等级IP65。 |
| 气压探测器 | 量程0–200kPa；分辨率≤1Pa；采样频率≥10Hz；耐温-40℃–125℃。 |
| 气体探测器 | 量程0–500ppm；分辨率≤1ppm；精度±2%F.S.；使用寿命≥2年。 |
| 图像识别器 | 识别准确率≥99%；误报率≤1次/2000h；处理速度≥10fps；防护等级IP65。 |
五、安装与接口要求
- 探测器安装
- 声音定位器：
- 风冷舱：每簇1–2个（上/下面板中心）；液冷舱：每模组1个（外壳朝向内部）。
- 风冷舱：每簇1–2个（上/下面板中心）；液冷舱：每模组1个（外壳朝向内部）。
- 气压探测器：仅液冷舱，每模组≥1个（外壳朝向内部）。
- 气体探测器：沿舱顶中轴线等距布置（间距≤4m），数量≥舱长/4。
- 图像识别器：全覆盖模组，舱长≤12m时两端安装；＞12m时等距安装（间距≤舱长/6）。
- 声音定位器：
- 接口规范
- 探测器接口：RS-485（Modbus协议）或开关量输出。
- 第三方系统接口：预留RS-485/CAN/RJ45/TCP/开关量接口。
六、检验与验收
- 出厂检验：厂商需检测软硬件全部指标并附合格证。
- 传感器检验：
- 模拟声音/气压/气体/烟雾场景验证预警有效性（详见附录C）。
- 安装检验：核查安装完整性、位置准确性及通信状态（延迟≤3s）。
- 验收流程：
- 厂商、技术方、储能站三方联合验收；
- 逐项测试本规范指标（参考附录C方法）；
- 不合格不得投运。
七、技术原理（附录A）
- 气体产生：
- H₂来源：过充时锂枝晶与粘结剂反应（-CH₂-CF₂- + Li → -CH=CF- + 0.5H₂）。
- CO来源：高温下电解液分解（如2Li + C₃H₄O₃ → Li₂CO₃ + C₂H₄）。
- 声音机制：安全阀开启瞬间释放高压气体产生特征声波（90–120dB）。
- 气压变化：液冷舱密封模组内故障产气导致气压骤增。
- 气液逸出物：电解液沸点低（如DMC沸点91℃），汽化后形成白色烟雾。
八、附录内容
- 附录B：氢气探测器检定规程（计量性能、检定方法、记录格式）。
- 附录C：探测部分验收示例（如40尺储能舱需测试10个随机点位的声/气/烟模拟）。
- 附录D/E：液冷/风冷舱探测器安装位置参考图。
总结要点：
该规范建立了从探测器选型、系统架构、预警逻辑到安装验收的全流程标准，核心是通过四级预警机制（声→压→气→烟）实现热失控前的快速干预，技术参数与检验方法具高度可操作性，为储能安全提供系统性解决方案。
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