В условиях глобального энергетического перехода аккумуляторные системы хранения энергии переходят от демонстрационных проектов к крупномасштабной сетевой инфраструктуре. Только в Китае установленная мощность накопителей энергии нового типа достигла 136 ГВт / 351 ГВтч к концу 2025 г., вверх 84% по данным Национальной энергетической администрации, с конца 2024 года.
По мере увеличения масштабов хранения энергии безопасность становится основой устойчивого роста. Один батарейный шкаф или контейнер может содержать тысячи ячеек. Как только начинается тепловой выход из-под контроля, тепло, газ, давление, дым и пламя могут быстро выделяться и взаимодействовать друг с другом. Таким образом, безопасность хранения энергии больше не может зависеть только от одного датчика температуры или традиционного детектора дыма.
Отрасль выходит на новый этап: многопараметрическое обнаружение, более раннее предупреждение, более низкий уровень ложных тревог и более быстрое реагирование на пожарную связьПолем
Стандарты поднимают планку безопасности хранения энергии
Несколько важных стандартов меняют структуру безопасности электрохимических систем хранения энергии.
ГБ 44240—2024Требования безопасности к вторичным литиевым элементам и батареям, используемым в системах хранения электрической энергии, были опубликованы на сайте 24 июля 2024 г. и реализовано на 1 августа 2025 г.. Это обязательный национальный стандарт, ориентированный на требования безопасности аккумуляторов.
ГБ/Т 51048—2025, стандарт проектирования электрохимических станций хранения энергии, был утвержден в качестве национального стандарта и внедрен на 1 апреля 2026 г., заменяющий ГБ 51048—2014.
ГБ/Т 46261—2025Общие технические требования к системам контроля и оповещения о пожаре на станциях электрохимического хранения энергии опубликованы на сайте 29 августа 2025 г. и планируется к реализации 1 сентября 2026 г.. Стандарт распространяется на системы обнаружения и сигнализации пожара и сопутствующее оборудование, используемое в электрохимических системах хранения энергии, включая устройства управления пожарной сигнализацией и различные устройства обнаружения пожара.
Для производителей аккумуляторных систем, интеграторов ESS, владельцев проектов и поставщиков систем противопожарной защиты сообщение ясно: возможность раннего предупреждения о пожаре становится основной частью проектирования систем хранения энергии и готовности к соблюдению требованийПолем
Почему предупреждение о пожаре при хранении энергии требует многомерного измерения
Термический разгон батареи не является единичным событием. Прежде чем появится видимый огонь, может возникнуть несколько физических и химических сигналов:
- аномальное выделение газа
- повышение температуры
- изменение давления
- утечка электролита
- образование дыма
- излучение пламени
Различные датчики фиксируют разные этапы цепочки рисков. Исследования термического разгона литий-ионных аккумуляторов показывают, что такие газы, как H₂, CO, CH₄ и C₂H₄ могут быть важными обнаруживаемыми индикаторами во время процессов отказа батареи.
Вот почему более мощная система безопасности ESS должна сочетать в себе газ + температура + давление + дым + пламя данных, а не зависеть от одного показателя.
Наше решение для датчиков безопасности хранения энергии
Мы предлагаем линейку многомерных датчиков, охватывающую ключевые параметры раннего предупреждения о пожаре:
- Датчики газа: CO, H₂, CO₂, ЛОС, утечка хладагента.
- Датчики давления: изменение давления в ячейке/контейнере и мониторинг механических неисправностей
- Датчики температуры: многоточечное обнаружение охоты и отслеживание распространения тепла.
- Датчики дыма: обнаружение образования частиц/дыма
- Датчики пламени: быстрое обнаружение излучения пламени и реагирование на пожарную связь
Вместе эти чувствительные уровни помогают создать более полную архитектуру раннего предупреждения для станций хранения энергии, аккумуляторных контейнеров, аккумуляторных шкафов, систем жидкостного охлаждения и систем управления пожарной связью.
1. Датчики газа: обнаруживают тепловой выход до появления видимого пожара
Выброс газа является одним из наиболее важных ранних индикаторов выхода из строя литиевой батареи. По сравнению с одним только повышением температуры, обнаружение газа часто может обеспечить более ранние предупреждающие сигналы, особенно во время разложения электролита, повреждения сепаратора или раннего удаления воздуха.
Датчик CO: подтверждение прогресса температурного разгона
Угарный газ — характерный газ, образующийся при разложении электролита и термическом разгоне аккумулятора. Обнаружение CO может помочь подтвердить, перешла ли батарея в стадию опасного отказа, и может использоваться для запуска эскалации тревоги и логики связи с пожаром.
Значение приложения:
- подтверждение теплового выхода из-под контроля
- контроль газа в аккумуляторном шкафу
- связь сигнализации на уровне контейнера
- поддержка триггера пожаротушения
Датчик H₂: индикатор чрезвычайно раннего предупреждения
Водород может выделяться на ранней стадии неисправности аккумулятора и может появиться до резкого повышения температуры. Обнаружение H₂ помогает операторам выиграть драгоценное время для экстренного реагирования.
Значение приложения:
- предупреждение о термическом разгоне на ранней стадии
- мониторинг батарейного модуля/шкафа
- управление вентиляцией и блокировкой
- анализ тенденций риска
Модуль датчика обнаружения опасных токсичных газов EC ZE03
- CO,O2,NH3,H2S,NO2,O3,SO2, CL2,HF,H2,PH3,HCL и т. д.
- См. руководство
- Читать далее
Датчик CO₂: вспомогательный индикатор разложения и старения
CO₂ может образовываться в результате разложения пленки SEI и побочных реакций внутри аккумулятора. В сочетании с H₂ и CO мониторинг CO₂ поддерживает перекрестную проверку нескольких газов и помогает снизить количество ложных срабатываний.
Значение приложения:
- оценка процесса термического выхода из-под контроля
- мониторинг старения батареи и аномальной реакции
- многопараметрическая логика предупреждений
H101-CO2-Z8S-U-40kP Фотоакустический датчик углекислого газа PAS CO2
- Углекислый газ CO2
- 400–5000 частей на миллион (с возможностью расширения до 40 000 частей на миллион)
- Читать далее
Датчик VOC: прямой сигнал об утечке электролита
ЛОС тесно связаны с утечкой и испарением электролита. Когда электролит вытекает и смешивается с воздухом, возрастает риск возникновения горючего газа. Датчики ЛОС могут быстро уловить этот сигнал и поддержать раннее вмешательство до того, как возникнет пожар.
Значение приложения:
- обнаружение утечки электролита
- предупреждение о легковоспламеняющихся парах
- контроль воздуха в шкафах и контейнерах
- проверка безопасности и профилактическое обслуживание
Датчик утечки хладагента: защита систем терморегулирования
В системах хранения энергии кондиционеры и устройства жидкостного охлаждения играют решающую роль в предотвращении локализованного накопления тепла. Утечка хладагента может снизить эффективность охлаждения и увеличить вероятность термического стресса.
Значение приложения:
- Обнаружение утечки хладагента ESS HVAC
- жидкостное охлаждение/безопасность терморегулирования
- предотвращение локального накопления тепла
- предупреждение о необходимости технического обслуживания систем охлаждения
2 Датчики давления: Механическое предупреждение о расширении ячеек и вентиляции.
Во время перезаряда, внутреннего короткого замыкания или преждевременного перегрева аккумулятор может быстро выделять газ, вызывая изменения давления. Измерение давления обеспечивает механическую безопасность, которая дополняет мониторинг газа и температуры.
Датчики давления могут помочь обнаружить:
- аномальная опухоль
- скачок давления внутри аккумуляторных модулей
- изменения давления в контейнере
- сигналы открытия выпускного клапана
- аномальное поведение давления в закрытых помещениях
Почему это важно:
Датчики газа сообщают нам, «что выбрасывается». Датчики температуры сообщают нам, «где растет тепло». Датчики давления помогают нам сказать, «меняется ли внутреннее механическое напряжение».
Это делает мониторинг давления ценным резервным слоем в системах раннего предупреждения ESS.
WPCK16 Диффузионный кремниевый датчик давления
- Манометрическое давление/абсолютное давление/герметизированное манометрическое давление
- -100 кпа ～ 0 ～ 10 кПа… 100 МПа
- Читать далее
3 Датчики температуры: Самый прямой показатель безопасности
Температура остается одним из наиболее зрелых и интуитивно понятных показателей безопасности в системах хранения энергии.
Аномальное повышение температуры может быть вызвано:
- внутреннее короткое замыкание
- сверхток
- плохой электрический контакт
- локальное накопление тепла
- тепловое неуправляемое распространение
Развертывая многоточечный мониторинг температуры, системные операторы могут находить горячие точки, оценивать распространение тепла и судить, является ли риск локальным или распространяется на модули/шкафы.
Когда данные о температуре объединяются с данными о газе и давлении, система может повысить точность сигнализации и уменьшить количество ложных срабатываний.
4 Датчики дыма: Обнаружение частиц горения и предвестников пожара
Обнаружение дыма по-прежнему является важным уровнем противопожарной защиты ESS. Когда в результате разложения или сгорания образуются частицы, датчики дыма могут помочь выявить аномальные события и поддержать передачу сигналов тревоги.
Датчики дыма особенно полезны в сочетании с:
- датчики газа для раннего предупреждения
- датчики температуры для подтверждения точки доступа
- датчики пламени для реагирования на пожар
- системы пожаротушения для автоматического соединения
Датчик температуры и влажности типа WHT20 MEMS
- Относительная влажность окружающей среды, температура
- Читать далее
5 Датчики пламени: Быстрое реагирование на стадии пожара
Когда термический выход из-под контроля перерастает в видимое пламя, важна каждая секунда. Датчики пламени обнаруживают характеристики оптического излучения огня и могут быстро реагировать, помогая контролировать распространение огня на соседние аккумуляторные блоки или контейнеры.
Значение приложения:
- идентификация пламени на миллисекундном уровне
- система пожаротушения
- предупреждение о возгорании контейнера с аккумулятором
- снижение риска расширения аварии
Датчики пламени не заменяют ранний мониторинг газа, но они являются критически важным уровнем обнаружения на конечном этапе всей цепочки безопасности.
Многопараметрическое объединение: от «одиночного сигнала тревоги» к «надежному раннему предупреждению»
Сильная система безопасности ESS не должна просто независимо собирать сигналы множества датчиков. Реальная ценность исходит из объединение данныхПолем
Практическая стратегия предупреждения может включать:
| Этап предупреждения | Основные сигналы | Системное действие |
|---|---|---|
| Ранняя аномалия | H₂ / ЛОС / небольшое изменение давления | раннее предупреждение, вентиляция, осмотр |
| Подтверждение термического выхода из-под контроля | CO + CO₂ + повышение температуры | эскалация тревоги, изоляция, подготовка пожарной связи |
| Быстрое развитие риска | скачок давления + дым + скачок температуры | аварийное отключение, готовность к тушению |
| Огненная сцена | пламя + дым + высокая температура | тушение пожара, реагирование на чрезвычайные ситуации |
Эта структура помогает уменьшить количество ложных тревог, одновременно повышая скорость предупреждения.
Области применения
Наши решения для датчиков безопасности накопления энергии могут применяться в:
- аккумуляторные станции хранения энергии
- контейнеры для батарей
- батарейные шкафы
- системы хранения энергии с жидкостным охлаждением
- системы хранения энергии с воздушным охлаждением
- распределенные системы хранения энергии
- промышленное и коммерческое хранилище энергии
- проекты по хранению энергии в сети и возобновляемых источниках энергии
- системы пожарного мониторинга и оповещения
- платформы для испытаний аккумуляторов на тепловой разгон
Почему стоит выбрать нашу сенсорную платформу
Мы предоставляем полный портфель датчиков, а не один изолированный компонент. Это помогает клиентам создавать более безопасные и масштабируемые системы раннего предупреждения о пожаре ESS.
Универсальное сенсорное портфолио
Мы поддерживаем обнаружение газа, температуры, давления, дыма, пламени и утечек хладагента, помогая интеграторам построить полную архитектуру датчиков.
Гибкая интеграция
Наши датчики и модули могут поддерживать различные формы продуктов, включая обнаружение на уровне шкафа, мониторинг на уровне контейнера, стационарные детекторы, системы пожарной сигнализации и интеллектуальные платформы управления.
Повышенная готовность к соблюдению требований
Поскольку стандарты безопасности хранения энергии становятся более систематическими, многопараметрическое зондирование помогает владельцам проектов и производителям оборудования подготовиться к более строгим требованиям пожарного мониторинга и предупреждения.
Создан для реальной работы
Объекты ESS работают в сложных условиях: жара, влажность, электрический шум, изменения воздушного потока и длительные циклы обслуживания. Надежность, стабильность и помехозащищенность датчика имеют решающее значение.
Рекомендуемая матрица датчиков для раннего предупреждения о пожаре ESS
| Сигнал риска | Рекомендуемый тип датчика | Цель мониторинга |
|---|---|---|
| СО | Электрохимическое/модульное решение | подтверждение теплового выхода из-под контроля |
| Н₂ | Датчик водорода / каталитический / полупроводниковый / электрохимический раствор | раннее предупреждение о термическом выходе из-под контроля |
| CO₂ | Датчик CO₂ NDIR | вспомогательное суждение о процессе разложения |
| ЛОС | Модуль ПИД/МОП/ЛОС | обнаружение утечки электролита и горючих паров |
| Хладагент | датчик хладагента | обнаружение утечек в системе охлаждения |
| Давление | датчик давления/передатчик | отек, вентиляция, нарушение давления |
| Температура | датчик температуры / инфракрасный / контактное измерение | обнаружение горячих точек и мониторинг распространения тепла |
| Дым | датчик дыма | обнаружение частиц сгорания и предвестников пожара |
| Пламя | УФ/ИК детектор пламени | связь быстрого реагирования и подавления на этапе пожара |
Вывод: стандарты совершенствуются — зондирование должно вести
Безопасность хранения энергии переходит от «корпоративной самодисциплины» к более стандартизированному и системному этапу. С обратным отсчетом внедрения стандартов мониторинга и оповещения о пожаре ESS каждой станции хранения энергии потребуются более сильные, ранние и надежные методы мониторинга.
Мы продолжим уделять особое внимание технологиям измерения безопасности хранения энергии и предлагать решения, которые:
- готовность к соблюдению требований
- технически продвинутый
- стабильный и прочный
- легко интегрировать
- подходит для многосценарного развертывания
От раннего выброса газа до повышения температуры, от изменения давления до дыма и пламени — наша технология многомерного зондирования помогает создать более надежную линию защиты для каждой станции хранения энергии.
Часто задаваемые вопросы
Почему для оповещения о пожаре при хранении энергии нужны газовые датчики?
Выделение газа часто появляется раньше видимого дыма или пламени. Мониторинг газов, таких как H₂, CO, CO₂ и летучие органические соединения, может обеспечить более ранние предупреждающие сигналы о неисправности батареи.
Достаточно ли мониторинга температуры для безопасности ESS?
Нет. Температура важна, но она может отставать от ранних химических реакций. Сочетание температуры с датчиками газа, давления, дыма и пламени создает более надежную систему оповещения.
Что означает обнаружение летучих органических соединений для безопасности аккумуляторов?
Обнаружение ЛОС помогает выявить утечку или испарение электролита, что может указывать на риск легковоспламеняющихся паров и потенциальную опасность пожара.
Зачем контролировать утечку хладагента в системах хранения энергии?
При утечке хладагента из системы охлаждения эффективность управления температурным режимом может ухудшиться, увеличивая риск локального перегрева и распространения неконтролируемого теплового потока.
Как датчики давления обеспечивают безопасность аккумулятора?
Датчики давления обнаруживают механические отклонения, такие как вздутие, газообразование, скачки давления или срабатывание выпускного клапана, обеспечивая дополнительный уровень предупреждения помимо данных о газе и температуре.
Какая комбинация датчиков лучше всего подходит для раннего предупреждения о пожаре ESS?
Рекомендуемый подход — объединение нескольких параметров: H₂ + CO + CO₂ + VOC + температура + давление + дым + пламя, регулируемое в зависимости от типа батареи, конструкции шкафа, метода охлаждения и конструкции противопожарной связи.
