儲能系統是指一種能夠將電能、化學能、動能等形式的能量進行轉化、儲存和釋放的裝置,廣泛應用于可再生能源發電、智能電網、電動車等領域。儲能行業這幾年得到了穩步發展,受到政府機構、行業協會、大型能源企業、電網公司、系統集成商、檢測認證機構等業務力量的重視,但其中也蘊含著巨大的風險,尤其是儲能集裝箱的火災風險尤為重要。儲能系統在運行過程中的安全隱患,如電池熱失控引發的火災甚至爆炸事故,嚴重制約著儲能產業的健康發展。
在儲能系統中,由于電池充放電、內阻和環境溫度等因素的影響,儲能系統的溫度會發生變化,而過高的溫度會對電池的安全性產生嚴重的影響,如加速電池老化、導致熱失控等,因此需要對儲能系統的溫度進行實時監測和控制。
分布式光纖傳感技術原理
分布式光纖傳感技術,能夠敏銳感知光纖沿線的物理量變化。其核心原理基于光纖的光散射效應,主要包括拉曼散射和布里淵散射。以拉曼散射為例,當激光脈沖在光纖中穿梭時,與光纖分子相互碰撞,會產生散射光,其中反斯托克斯光的強度與溫度密切相關。通過精準檢測反斯托克斯光與斯托克斯光的強度比,便能計算出光纖沿線各點的溫度信息。同時,利用光時域反射(OTDR)技術,根據光脈沖發射與散射光返回的時間差,可實現對溫度異常點的精確定位。
這種技術賦予了光纖 “感知世界” 的能力,讓整根光纖成為一個連續的傳感器,能夠實時、動態地監測長達數公里范圍內的溫度分布,分辨率可達米級甚至厘米級,為儲能系統安全監測提供了前所未有的全面視角。
儲能安全溫度監測的意義
儲能安全測溫是一種重要的技術手段,其意義主要體現在以下幾個方面:
1:提高儲能系統的安全性:儲能系統的溫度過高會導致電池的損壞和甚至爆炸等安全事故的發生。通過儲能安全測溫技術實時監測儲能系統的溫度變化,可以提前發現異常情況,防止事故的發生,從而提高儲能系統的安全性和穩定性。
2:優化儲能系統的運行和管理:儲能安全測溫技術可以監測儲能系統的溫度變化,為儲能系統的運行和管理提供關鍵的數據支持。通過對溫度數據的分析,可以優化儲能系統的充放電策略,減少能源損耗,提高能源利用效率,降低運行成本。
3:推動新能源汽車的發展:儲能安全測溫技術在新能源汽車中的應用,可以為電動汽車的電池管理系統提供實時溫度監測數據,保障電池的安全性和性能,從而推動新能源汽車的發展。(插入之前的新能源汽車視頻)
4:促進可持續發展:儲能安全測溫技術的應用可以提高能源利用效率和降低能源消耗,從而促進可持續發展。此外,儲能安全測溫技術還可以促進儲能技術的發展和應用,為未來的能源轉型和可持續發展提供支撐。
綜上所述,儲能安全測溫技術的意義非常重要,其應用可以提高儲能系統的安全性和穩定性,優化儲能系統的運行和管理,推動新能源汽車的發展,促進可持續發展。
布里淵獨特技術的雙光拉曼原理的第四代高空間分辨率分布式溫度監測系統對儲能電池、電池模組、變壓器、電機等位置均可安裝布設,且具有厘米級感溫能力、連續分布、實時精確、耐高壓、耐腐蝕、抗電磁干擾等優點。能為保障各系統安全運行,減少非計劃停電、降低運行成本、提高工作效率發揮積極和重要的作用。
無錫布里淵第四代分布式光纖測溫主機技術優勢
無錫布里淵電子科技有限公司所獲證書及專利
分布式光纖傳感技術在儲能安全中的應用
電池熱管理系統監測
電池作為儲能系統的核心,其熱管理系統的性能直接關乎儲能安全。分布式光纖傳感技術可將光纖緊密貼合在電池表面或嵌入電池模組內部,實時監測電池在充放電過程中的溫度分布。通過獲取的溫度數據,精準調控散熱風扇轉速、冷卻液流量等熱管理設備,確保電池始終處于最佳工作溫度區間,有效防止電池因過熱引發熱失控,延長電池使用壽命,提升儲能系統整體性能。
儲能電站火災預警
在儲能電站中,分布式光纖傳感系統宛如一張無形的 “防火網”,對整個電站區域進行全方位溫度監測。一旦檢測到局部溫度異常升高,系統立即發出火災預警信號,同時精確鎖定起火位置,為消防救援提供關鍵信息。相較于傳統火災報警系統,分布式光纖傳感技術能夠更早發現火災隱患,實現 “防患于未然”,大大降低火災造成的損失。
電纜及連接部位監測
儲能系統中,電纜承擔著電能傳輸的重任,而連接部位容易因接觸不良、老化等問題產生過熱現象,成為安全事故的潛在導火索。分布式光纖傳感技術可沿電纜和連接部位敷設光纖,實時監測其溫度變化。一旦發現溫度異常,及時提醒運維人員進行檢修維護,避免因電纜故障引發系統故障甚至火災,確保儲能系統電能傳輸的安全穩定。
分布式光纖傳感技術與傳統點式傳感器的優勢對比
全面監測覆蓋
儲能設備結構復雜,傳統點式傳感器猶如 “盲人摸象”,難以全面感知設備整體狀態。分布式光纖傳感系統則如同一張緊密編織的 “感知網”,可沿電池組、電纜、風道等關鍵部件靈活敷設,實現對儲能系統各個角落的無縫監測,確保任何一處溫度異常都無所遁形。
抗干擾與長期穩定運行
儲能系統所處環境復雜,電磁干擾、潮濕、高溫等惡劣條件層出不窮。光纖作為傳感介質,具有與生俱來的抗電磁干擾特性,能夠在強電磁環境下穩定工作,不受外界干擾影響測量精度。同時,光纖傳感器耐腐蝕、壽命長,在惡劣環境中長期運行也能始終保持穩定可靠,為儲能系統的全生命周期安全監測提供堅實保障。例如在化工廠或煤礦井下,光纜能夠長期穩定工作,而傳統點式傳感器則可能因各種環境干擾頻繁誤報甚至失效。
安裝與維護便捷
分布式光纖傳感系統的安裝過程簡化了傳統點式傳感器的復雜布線,光纜連接好主機之后,根據現場工程情況,敷設在需監測位置,對于長距離監測需求,這種監測方式大大降低了工程成本和維護難度。
高精度測量
在儲能系統中,溫度的微小變化往往是安全隱患的先兆。分布式光纖傳感技術的測溫精度可高達±0.1℃,能夠精準捕捉到電池模組、散熱系統等關鍵部位極其細微的溫度波動,及時察覺潛在的過熱風險,為早期故障診斷提供可靠依據。
智能預警與實時響應
分布式光纖傳感系統搭載智能算法,宛如一位不知疲倦的 “安全衛士”,能夠對采集到的溫度數據進行實時分析。一旦識別出溫度異常信號,如溫度超過安全閾值、出現異常溫升速率或區域溫差過大等情況,系統會瞬間自動觸發報警機制,以聲光、短信、郵件等多種形式及時通知運維人員,為應急處理爭取寶貴時間,有效避免事故的發生和蔓延。
分布式光纖傳感技術,正憑借其連續監測、高可靠性、抗干擾能力強等卓越的性能優勢,在儲能安全領域展現出巨大的應用潛力,為儲能系統的安全穩定運行筑牢堅實防線。隨著技術的不斷創新與完善,相信分布式光纖傳感技術將在儲能產業中發揮更為重要的作用,推動儲能行業朝著更加安全、高效、可持續的方向蓬勃發展。