W ramach globalnej transformacji energetycznej systemy magazynowania energii akumulatorowej przechodzą z projektów demonstracyjnych do infrastruktury sieciowej na dużą skalę. W samych Chinach osiągnięto zainstalowaną pojemność magazynowania energii nowego typu 136 GW / 351 GWh do końca 2025 r, w górę 84% Według Krajowej Administracji Energetycznej od końca 2024 roku.
W miarę zwiększania się skali magazynowania energii bezpieczeństwo staje się podstawą zrównoważonego wzrostu. Pojedyncza szafa lub pojemnik na baterie może zawierać tysiące ogniw. Gdy rozpocznie się niekontrolowany wzrost temperatury, ciepło, gaz, ciśnienie, dym i płomień mogą szybko ewoluować i oddziaływać ze sobą. Dlatego bezpieczeństwo magazynowania energii nie może już opierać się na pojedynczym czujniku temperatury lub tradycyjnym czujniku dymu.
Branża wkracza w nowy etap: wykrywanie wieloparametrowe, wcześniejsze ostrzeganie, mniejsza liczba fałszywych alarmów i szybsza reakcja połączenia pożarowego.
Normy podnoszą poprzeczkę w zakresie bezpieczeństwa magazynowania energii
Kilka ważnych norm zmienia ramy bezpieczeństwa elektrochemicznych systemów magazynowania energii.
GB 44240 — 2024, opublikowano wymagania bezpieczeństwa dotyczące wtórnych ogniw i akumulatorów litowych stosowanych w systemach magazynowania energii elektrycznej 24 lipca 2024 r i wdrożono 1 sierpnia 2025 r. Jest to obowiązkowa norma krajowa skupiająca się na wymogach bezpieczeństwa akumulatorów.
GB/T 51048 — 2025, norma projektowa dla stacji magazynowania energii elektrochemicznej, została zatwierdzona jako norma krajowa i wdrożona 1 kwietnia 2026 r, zastępując GB 51048-2014.
GB/T 46261–2025, opublikowano Ogólne wymagania techniczne dotyczące systemów monitorowania i ostrzegania pożarowego w elektrochemicznych stacjach magazynowania energii 29 sierpnia 2025 r i ma zostać zrealizowany w dniu 1 września 2026 r. Norma dotyczy systemów wykrywania i sygnalizacji pożaru oraz powiązanego z nimi sprzętu stosowanego w systemach magazynowania energii elektrochemicznej, w tym urządzeń sterujących sygnalizacją pożaru i różnych urządzeń wykrywających pożar.
Dla producentów systemów akumulatorowych, integratorów ESS, właścicieli projektów i dostawców systemów przeciwpożarowych przekaz jest jasny: Zdolność wczesnego ostrzegania o pożarze staje się kluczowym elementem projektowania systemów magazynowania energii i zgodności z przepisami.
Dlaczego ostrzeżenie o pożarze magazynu energii wymaga wielowymiarowego wykrywania
Ucieczka termiczna akumulatora nie jest zdarzeniem jednopunktowym. Zanim pojawi się widoczny ogień, może pojawić się kilka sygnałów fizycznych i chemicznych:
- nieprawidłowe wydzielanie się gazów
- wzrost temperatury
- zmiana ciśnienia
- wyciek elektrolitu
- wytwarzanie dymu
- promieniowanie płomienia
Różne czujniki rejestrują różne etapy łańcucha ryzyka. Badania nad niestabilnością termiczną akumulatorów litowo-jonowych pokazują, że gazy takie jak H₂, CO, CH₄ i C₂H₄ mogą być ważnymi wykrywalnymi wskaźnikami podczas procesów awarii akumulatorów.
Dlatego należy połączyć silniejszy system bezpieczeństwa ESS gaz + temperatura + ciśnienie + dym + płomień danych, a nie opierać się na jednym wskaźniku.
Nasze rozwiązanie w zakresie czujników bezpieczeństwa magazynowania energii
Oferujemy wielowymiarowe portfolio czujników obejmujące kluczowe parametry wczesnego ostrzegania o pożarze:
- Czujniki gazu: CO, H₂, CO₂, VOC, wyciek czynnika chłodniczego
- Czujniki ciśnienia: zmiana ciśnienia w komorze/pojemniku i monitorowanie nieprawidłowości mechanicznych
- Czujniki temperatury: wielopunktowa detekcja ciepła i śledzenie rozprzestrzeniania się ciepła
- Czujniki dymu: wykrywanie wytwarzania cząstek/dymu
- Czujniki płomienia: szybkie wykrywanie promieniowania płomienia i reakcja na połączenie ogniowe
Razem te warstwy czujnikowe pomagają zbudować pełniejszą architekturę wczesnego ostrzegania dla stacji magazynowania energii, pojemników na akumulatory, szaf akumulatorowych, systemów chłodzenia cieczą i systemów sterowania połączeniami przeciwpożarowymi.
1. Czujniki gazu: wykrywają niekontrolowaną temperaturę przed widocznym pożarem
Uwolnienie gazu jest jednym z najważniejszych wczesnych wskaźników awarii akumulatora litowego. W porównaniu z samym wzrostem temperatury detekcja gazu może często zapewnić wcześniejsze sygnały ostrzegawcze, zwłaszcza podczas rozkładu elektrolitu, uszkodzenia separatora lub wczesnego odpowietrzania.
Czujnik CO: potwierdzanie postępu niekontrolowanej temperatury
Tlenek węgla jest charakterystycznym gazem powstającym podczas rozkładu elektrolitu i niekontrolowanej niestabilności termicznej akumulatora. Wykrywanie CO może pomóc w potwierdzeniu, czy akumulator wszedł w stan niebezpiecznej awarii, a także może zostać wykorzystane do wyzwolenia eskalacji alarmu i logiki powiązania pożarowego.
Wartość aplikacji:
- potwierdzenie niekontrolowanej temperatury
- monitorowanie gazu w szafie akumulatorowej
- połączenie alarmowe na poziomie kontenera
- wsparcie wyzwalacza tłumienia pożaru
Moduł elektrochemicznego czujnika gazu tlenku węgla ZE730-CO
- Gaz tlenek węgla
- 0~1000 ppm
- Przeczytaj więcej
Czujnik H₂: Wskaźnik bardzo wczesnego ostrzegania
Wodór może wydzielać się we wczesnym stadium nieprawidłowości w akumulatorze i może pojawić się przed gwałtownym wzrostem temperatury. Wykrywanie H₂ pomaga operatorom zyskać cenny czas na reakcję w sytuacjach awaryjnych.
Wartość aplikacji:
- ostrzeżenie przed niekontrolowaną temperaturą na wczesnym etapie
- monitorowanie modułu akumulatorowego/szafy
- sterowanie wentylacją i blokadą
- analiza trendów ryzyka
Moduł czujnika EC do wykrywania niebezpiecznych gazów toksycznych ZE03
- CO, O2, NH3, H2S, NO2, O3, SO2, CL2, HF, H2, PH3, HCL itp.
- Zobacz instrukcję
- Przeczytaj więcej
Czujnik CO₂: pomocniczy wskaźnik rozkładu i starzenia
CO₂ może powstawać w wyniku rozkładu warstwy SEI i reakcji ubocznych zachodzących wewnątrz akumulatora. W połączeniu z H₂ i CO monitorowanie CO₂ umożliwia weryfikację krzyżową wielu gazów i pomaga ograniczyć fałszywe alarmy.
Wartość aplikacji:
- ocena procesu niekontrolowanej temperatury
- monitorowanie starzenia się baterii i nieprawidłowych reakcji
- wieloparametrowa logika ostrzegawcza
H101-CO2-Z8S-U-40kP Fotoakustyczny czujnik dwutlenku węgla CO2 PAS
- Dwutlenek węgla CO2
- 400 – 5000 ppm (z możliwością rozszerzenia do 40 000 ppm)
- Przeczytaj więcej
Czujnik VOC: bezpośredni sygnał wycieku elektrolitu
LZO są ściśle powiązane z wyciekiem i parowaniem elektrolitu. Gdy elektrolit wycieknie i zmiesza się z powietrzem, wzrasta ryzyko wystąpienia łatwopalnego gazu. Czujniki VOC mogą szybko wychwycić ten sygnał i wesprzeć wczesną interwencję, zanim rozwinie się pożar.
Wartość aplikacji:
- wykrywanie wycieków elektrolitu
- ostrzeżenie dotyczące łatwopalnych oparów
- monitorowanie powietrza w szafach i kontenerach
- kontrola bezpieczeństwa i konserwacja zapobiegawcza
Czujnik wycieku czynnika chłodniczego: ochrona systemów zarządzania temperaturą
W systemach magazynowania energii klimatyzatory i urządzenia chłodzące odgrywają kluczową rolę w zapobieganiu miejscowej akumulacji ciepła. Wyciek czynnika chłodniczego może zmniejszyć wydajność chłodzenia i zwiększyć prawdopodobieństwo wystąpienia naprężeń termicznych.
Wartość aplikacji:
- Wykrywanie wycieków czynnika chłodniczego ESS HVAC
- bezpieczeństwo chłodzenia cieczą / zarządzania temperaturą
- zapobieganie lokalnej akumulacji ciepła
- ostrzeżenie dotyczące konserwacji systemów chłodzenia
ZRT510 Moduł czujnika czynnika chłodniczego R454B
- R454B (Można dostosować R32 lub R290)
- Przeczytaj więcej
ZRT510 Moduł czujnika czynnika chłodniczego R32
- R32 (R454B lub R290 można dostosować)
- Przeczytaj więcej
ZRT510 Moduł czujnika czynnika chłodniczego R290
- R290 (R454B lub R32 można dostosować)
- Przeczytaj więcej
2. Czujniki ciśnienia: Mechaniczne ostrzeżenie dotyczące rozszerzania się komórek i wentylacji
Podczas przeładowania, zwarcia wewnętrznego lub przedwczesnej niestabilności termicznej akumulator może szybko wytwarzać gaz, powodując zmiany ciśnienia. Czujnik ciśnienia zapewnia mechaniczny wymiar bezpieczeństwa, który uzupełnia monitorowanie gazu i temperatury.
Czujniki ciśnienia mogą pomóc wykryć:
- nieprawidłowy obrzęk
- wzrost ciśnienia wewnątrz modułów akumulatorowych
- zmiany ciśnienia w pojemniku
- sygnały otwarcia zaworu odpowietrzającego
- nieprawidłowe zachowanie ciśnienia w zamkniętych przestrzeniach
Dlaczego to ma znaczenie:
Czujniki gazu informują nas, „co jest uwalniane”. Czujniki temperatury informują nas, „gdzie rośnie ciepło”. Czujniki ciśnienia pomagają nam powiedzieć, „czy zmienia się wewnętrzne naprężenie mechaniczne”.
Dzięki temu monitorowanie ciśnienia stanowi cenną warstwę redundancyjną w systemach wczesnego ostrzegania ESS.
WPCK16 Przetwornik ciśnienia z rozproszonego krzemu
- Ciśnienie względne/ciśnienie absolutne/ciśnienie wodoszczelne
- -100KPA ～ 0 ～ 10KPA… 100MPA
- Przeczytaj więcej
3. Czujniki temperatury: Najbardziej bezpośredni wskaźnik bezpieczeństwa
Temperatura pozostaje jednym z najbardziej dojrzałych i intuicyjnych wskaźników bezpieczeństwa w systemach magazynowania energii.
Nieprawidłowy wzrost temperatury może wynikać z:
- wewnętrzne zwarcie
- przetężenie
- słabe połączenie elektryczne
- lokalna akumulacja ciepła
- niekontrolowana propagacja ciepła
Wdrażając wielopunktowe monitorowanie temperatury, operatorzy systemów mogą lokalizować gorące punkty, oceniać rozprzestrzenianie się ciepła i oceniać, czy ryzyko ma charakter lokalny, czy rozwija się między modułami/szafami.
Kiedy dane dotyczące temperatury zostaną połączone z danymi dotyczącymi gazu i ciśnienia, system może poprawić dokładność alarmów i ograniczyć liczbę fałszywych wyzwalań.
4. Czujniki dymu: Wykrywanie cząstek spalania i prekursorów ognia
Wykrywanie dymu jest nadal istotnym elementem ochrony przeciwpożarowej ESS. Kiedy w wyniku rozkładu lub spalania powstają cząstki, czujniki dymu mogą pomóc w identyfikacji nietypowych zdarzeń i eskalacji alarmu.
Czujniki dymu są szczególnie przydatne w połączeniu z:
- czujniki gazu służące do wczesnego ostrzegania
- czujniki temperatury do potwierdzania hotspotów
- czujniki płomienia reagujące na etap pożaru
- systemy tłumienia ognia do automatycznego łączenia
Czujnik temperatury i wilgotności typu MEMS WHT20
- Wilgotność względna środowiska, temperatura
- Przeczytaj więcej
5. Czujniki płomienia: Szybka reakcja na etapie pożaru
Kiedy niekontrolowany wzrost temperatury przekształca się w widoczny płomień, liczy się każda sekunda. Czujniki płomieni wykrywają charakterystykę promieniowania optycznego pożaru i mogą szybko reagować, pomagając kontrolować rozprzestrzenianie się pożaru na sąsiednie zestawy akumulatorów lub kontenery.
Wartość aplikacji:
- Identyfikacja płomienia na poziomie milisekundowym
- połączenie przeciwpożarowe
- ostrzeżenie o stadium pożaru pojemnika na akumulator
- zmniejszone ryzyko rozszerzenia się wypadków
Czujniki płomieni nie zastępują wczesnego monitorowania gazu, ale stanowią kluczową warstwę detekcji na ostatnim etapie całego łańcucha bezpieczeństwa.
Fuzja wielu parametrów: od „pojedynczego alarmu” do „niezawodnego wczesnego ostrzegania”
Silny system bezpieczeństwa ESS nie powinien po prostu zbierać niezależnie sygnałów z wielu czujników. Prawdziwa wartość pochodzi z fuzja danych.
Praktyczna strategia ostrzegania może obejmować:
| Etap ostrzegawczy | Główne sygnały | Działanie systemu |
|---|---|---|
| Wczesna nieprawidłowość | H₂ / LZO / niewielka zmiana ciśnienia | wczesne ostrzeganie, wentylacja, inspekcja |
| Potwierdzenie niekontrolowanej temperatury | CO + CO₂ + wzrost temperatury | eskalacja alarmu, izolacja, przygotowanie połączenia przeciwpożarowego |
| Szybki rozwój ryzyka | wzrost ciśnienia + dym + skok temperatury | wyłączenie awaryjne, gotowość do tłumienia |
| Etap pożaru | płomień + dym + wysoka temperatura | gaszenie pożarów, reagowanie w sytuacjach kryzysowych |
Taka struktura pomaga ograniczyć fałszywe alarmy, jednocześnie poprawiając szybkość ostrzegania.
Obszary zastosowań
Nasze rozwiązania w zakresie czujników bezpieczeństwa magazynowania energii można zastosować w:
- stacje magazynowania energii akumulatorowej
- pojemniki na baterie
- szafy bateryjne
- systemy magazynowania energii chłodzone cieczą
- systemy magazynowania energii chłodzone powietrzem
- rozproszone systemy magazynowania energii
- przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii
- projekty związane z magazynowaniem energii sieciowej i odnawialnej
- systemy monitorowania i ostrzegania o pożarze
- platformy do testowania niestabilności termicznej akumulatorów
Dlaczego warto wybrać naszą platformę czujników
Oferujemy kompletne portfolio czujników, a nie pojedynczy izolowany komponent. Pomaga to klientom budować bezpieczniejsze i bardziej skalowalne systemy wczesnego ostrzegania o pożarach ESS.
Kompleksowe portfolio czujników
Obsługujemy wykrywanie gazów, temperatury, ciśnienia, dymu, płomieni i wycieków czynnika chłodniczego, pomagając integratorom w tworzeniu kompletnej architektury czujnikowej.
Elastyczna integracja
Nasze czujniki i moduły mogą obsługiwać różne formy produktów, w tym wykrywanie na poziomie szafy, monitorowanie na poziomie kontenera, czujki stacjonarne, systemy sygnalizacji pożaru i inteligentne platformy sterujące.
Lepsza gotowość do przestrzegania przepisów
W miarę jak standardy bezpieczeństwa w zakresie magazynowania energii stają się coraz bardziej systematyczne, wykrywanie wieloparametrowe pomaga właścicielom projektów i producentom sprzętu przygotować się na bardziej rygorystyczne wymagania w zakresie monitorowania pożarów i ostrzegania.
Zaprojektowany do pracy w świecie rzeczywistym
Obiekty ESS działają w złożonych warunkach: ciepło, wilgotność, zakłócenia elektryczne, zmiany przepływu powietrza i długie cykle serwisowe. Niezawodność czujnika, stabilność i skuteczność przeciwzakłóceniowa mają kluczowe znaczenie.
Zalecana matryca czujników dla wczesnego ostrzegania o pożarze ESS
| Sygnał ryzyka | Zalecany typ czujnika | Cel monitorowania |
|---|---|---|
| WSPÓŁ | Rozwiązanie elektrochemiczne/modułowe | potwierdzenie niekontrolowanej temperatury |
| H₂ | Czujnik wodoru / katalityczny / półprzewodnikowy / roztwór elektrochemiczny | wczesne ostrzeżenie przed niekontrolowaną temperaturą |
| CO₂ | Czujnik NDIR CO₂ | ocena pomocnicza procesu rozkładu |
| LZO | Moduł PID/MOS/VOC | wykrywanie wycieków elektrolitu i łatwopalnych oparów |
| Chłodziwo | czujnik gazu chłodniczego | wykrywanie nieszczelności układu chłodzenia |
| Ciśnienie | czujnik/przetwornik ciśnienia | obrzęk, odpowietrzanie, nieprawidłowe ciśnienie |
| Temperatura | czujnik temperatury / podczerwień / pomiar kontaktowy | wykrywanie hotspotów i monitorowanie propagacji ciepła |
| Dym | czujnik dymu | wykrywanie cząstek spalania i prekursorów pożaru |
| Płomień | Detektor płomienia UV/IR | Szybkie reagowanie i tłumienie na etapie pożaru |
Wniosek: standardy się podnoszą — wykrywanie musi przewodzić
Bezpieczeństwo magazynowania energii przechodzi od „samodyscypliny przedsiębiorstwa” do etapu bardziej ujednoliconego i opartego na systemie. Wraz z odliczaniem czasu wdrożenia standardów monitorowania i ostrzegania pożarowego ESS, każda stacja magazynowania energii będzie potrzebowała silniejszych, wcześniejszych i bardziej niezawodnych metod monitorowania.
Będziemy nadal skupiać się na technologii wykrywania bezpieczeństwa magazynowania energii i dostarczać rozwiązania, które są:
- gotowy na zgodność
- zaawansowany technicznie
- stabilny i trwały
- łatwe do zintegrowania
- nadaje się do wdrożenia w wielu scenariuszach
Od wczesnego uwolnienia gazu po wzrost temperatury, od zmiany ciśnienia po dym i płomień – nasza wielowymiarowa technologia wykrywania pomaga zbudować silniejszą linię obrony dla każdej stacji magazynowania energii.
Często zadawane pytania
Dlaczego ostrzeżenie o pożarze magazynu energii wymaga czujników gazu?
Uwolnienie gazu często pojawia się przed widocznym dymem lub płomieniem. Monitorowanie gazów, takich jak H₂, CO, CO₂ i LZO, może zapewnić wcześniejsze sygnały ostrzegawcze w przypadku nieprawidłowości w działaniu akumulatora.
Czy monitorowanie temperatury wystarczy dla bezpieczeństwa ESS?
Nie. Temperatura jest ważna, ale może opóźniać się w stosunku do wczesnych reakcji chemicznych. Połączenie temperatury z wykrywaniem gazu, ciśnienia, dymu i płomieni tworzy bardziej niezawodny system ostrzegania.
Co oznacza wykrywanie LZO dla bezpieczeństwa baterii?
Wykrywanie lotnych związków organicznych pomaga zidentyfikować wyciek lub parowanie elektrolitu, co może wskazywać na ryzyko wystąpienia łatwopalnych oparów i potencjalne ryzyko pożaru.
Po co monitorować wycieki czynnika chłodniczego w systemach magazynowania energii?
Jeśli czynnik chłodniczy wycieknie z układu chłodzenia, wydajność zarządzania ciepłem może się pogorszyć, zwiększając ryzyko lokalnego przegrzania i rozprzestrzeniania się niekontrolowanej temperatury.
W jaki sposób czujniki ciśnienia wspierają bezpieczeństwo baterii?
Czujniki ciśnienia wykrywają nieprawidłowości mechaniczne, takie jak pęcznienie, wytwarzanie gazu, skoki ciśnienia lub zdarzenia związane z zaworem odpowietrzającym, zapewniając dodatkową warstwę ostrzegawczą poza danymi dotyczącymi gazu i temperatury.
Jaka jest najlepsza kombinacja czujników do wczesnego ostrzegania o pożarze ESS?
Zalecanym podejściem jest fuzja wieloparametrowa: H₂ + CO + CO₂ + LZO + temperatura + ciśnienie + dym + płomień, dostosowana do typu akumulatora, konstrukcji szafy, metody chłodzenia i projektu połączenia ogniowego.
