基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法技术方案

一种基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，在储能系统中选取故障点，在监测点布置上气体传感器，对故障点处的电池进行过充触发热失控使其释放氢气，获取监测点的氢气浓度数据；将储能系统中的监测区域进行节点划分，在每个节点上放置气体传感器，获取其氢气浓度数据，从而得到测量矩阵，并对各节点氢气浓度数据进行时刻划分，得到损失系数及其对应的损失系数矩阵；基于获得的损失系数矩阵，利用最小期望优化算法对监测区域进行期望优化，得到储能系统安装不同数量气体传感器时的最优安装位置和平均探测时间。本发明专利技术适用于不同的储能系统，显著提高了气体检测效率，可实现高灵敏性的热失控预警，能够大大提高储能系统的安全性及稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能系统电池热失控早期预警，特别是涉及一种基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法。

技术介绍

1、新能源行业作为推动我国双碳目标的主力军，无论是能源安全还是能源环保方面，都亟待向低碳化进军，储能系统作为新型电力装备，是这场能源绿色转型行动的关键一员。锂离子电池因具有能量密度高、充电效率高、重量轻、循环寿命长等优点，已广泛应用于规模化储能领域，比如正在全球范围内迅速推广的电动汽车、储能舱等。

2、然而，由于锂离子电池电解液易燃易爆的活泼化学性质，使得锂电池在储存和使用时存在不小的安全隐患，尤其是在过度充电、低温等典型故障条件下，再加上电动汽车电池包和储能舱中电池数量较多，因而极易发生单体电池热失控蔓延造成的规模性火灾。近几年来，有关电动汽车起火事故的报道层出不穷，并且，根据cnesa的不完全统计，近五年来电网级别的储能火灾事故已有近60起；因此，关于储能系统电池热失控早期预警技术的优化方法是当前储能安全领域亟待解决的关键问题。

3、近年来，气体检测技术引起了人们的广泛关注，并在锂电池热失控预警技术领域得到了广泛发展本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于，步骤S1所述的储能系统包括电动汽车电池包和储能舱。

3.如权利要求1和2所述的基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于，步骤S1所述的故障点可随机选取，监测点在监测区域中随机选取，其中，电动汽车电池包的监测区域为电池包底部上方0.3m处的平面区域，储能舱的监测区域为储能舱竖直方向的对称平面区域。

4.如权利要求1所述的一种基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于，步骤s1所述的储能系统包括电动汽车电池包和储能舱。

3.如权利要求1和2所述的基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于，步骤s1所述的故障点可随机选取，监测点在监测区域中随机选取，其中，电动汽车电池包的监测区域为电池包底部上方0.3m处的平面区域，储能舱的监测区域为储能舱竖直方向的对称平面区域。

4.如权利要求1所述的一种基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于，步骤s2所述的基于ansys fluent流体数值分析方法的气体扩散仿真引入标准k-ε方程模型模拟气体运动时的湍流过程，其中，k代表湍流动能，ε代表湍流耗散率；使用速度入口边界条件模拟氢气的逸出情况，使用小孔模拟泄漏口；公式

5.如权利要求1和2所述的一种基于气体检测的储能系统气体传感器布置优化方法，其特征在于，步骤s2所述的储能系统模型根据电动汽车电池包和储能舱一比一建立，将故障点和监测点设置的与s1一致，将获得的氢气浓度数据进行对比，证明步骤s2采用的数值分析方法是可行的，能可靠模拟储能系统气体扩散行为。

6.如权利要求1所述的一种基于气体检测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宿磊，杨帆，杨志淳，胡伟，雷杨，闵怀东，陈鹤冲，冯万里，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：