1、鋰離子電池?zé)崾Э仡A(yù)警及防護技術(shù)研究第1頁，共42頁。PART.ONE01安全法規(guī)現(xiàn)狀目 錄PART.TWO0203熱失控預(yù)警研究CONTENTSPART.THREE整車應(yīng)用第2頁，共42頁。ContentsPART.ONE01安全法規(guī)現(xiàn)狀第3頁，共42頁。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀營運客車類型劃分及等級評定(JT/T325-2013)第一號修改單純電動客車及混合動力客車應(yīng)裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。公共汽車類型劃分及等級評定（JT/T888-2014）第一號修改單01JT/T1240-2019城市公共汽電車車輛專用安全設(shè)施技術(shù)要求11.1 電池箱應(yīng)配置具有熱失控預(yù)警、 火災(zāi)報警及火災(zāi)抑制純電動公共汽車

2、及混合動力公共汽車應(yīng)裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。07060203功能的電池箱滅火裝置。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)關(guān)于申報第五十五批高級客車（含公共汽車）等級評定的通知（GB7258-2017）機動車運行安全技術(shù)條件車長大于等于6m的純電動客車、插電式混合動力客車，應(yīng)能監(jiān)測動力電池工作狀態(tài)并在發(fā)現(xiàn)異常情形時報警，且報警后5min內(nèi)電池箱外部不能起火爆炸。純電動客車及混合動力客車應(yīng)裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。沒有此項裝置，不予評級。0504純電動城市客車通用技術(shù)條件（JT/T1026-2016）GB 電動汽車安全要求5.22.3REESS熱事件（事故）報警艙體內(nèi)應(yīng)配置具有高溫預(yù)警及自動滅火功能的電池箱專

3、用自動滅火裝置。如果REESS將要發(fā)生熱失控的安全事故時，應(yīng)通過一個明顯的信號（例如：聲或光信號）裝置向駕駛員提示。滅火藥劑（七氟丙烷、六氟丙烷、干粉、1230、水等降溫作用藥劑）預(yù)警 +防護裝置熱事件（事故）報警第4頁，共42頁。交通部推薦標(biāo)準(zhǔn)交通部推薦標(biāo)準(zhǔn)2018年8月JT/T 120 201 混合動力公共汽車配置要求6.3.1車載儲能裝置艙內(nèi)宜安裝電池箱專用自動滅火裝置，滅火裝置具有電池箱內(nèi)部火情探測預(yù)報警功能。06052015年8月01JT/T 88 201 公共汽車類型分及等級評定第一號修改單7.2.18 純電動公共汽車及混合動力公共汽車應(yīng)裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。2018年

4、8月JT/T 32 201 營運客車類型劃分及等級評定8.1.28 純電動客車和混合動力客車動力電池箱內(nèi)應(yīng)配備具有報警功能的自動滅火裝置。04022018年2月03JT/T 115 201 城市公共汽電車運營安全管理規(guī)范7.2 運營車輛配置應(yīng)符合JT/T 888、JT/T 1096的要求，保證滅火器材、應(yīng)急錘、三角警告牌等安全設(shè)施和設(shè)備的齊全有效。2016年4月JT/T 102 201 純電動城市客車通用技術(shù)條件2017年4月4.3.2.11 艙體內(nèi)應(yīng)配置具有高溫預(yù)警及自動滅火功能的電池箱專用自動滅火裝置。JT/T 109 201 電動公共汽車配置要求電池艙內(nèi)應(yīng)配置具有高溫預(yù)警及自動滅火功能的

5、電池箱專用自動滅火裝置。第5頁，共42頁。相關(guān)涉及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB 7258-2017 機動車運行安全技術(shù)條件12.10.3 車長大于等于6m的純電動客車、插電式混合動力客車，應(yīng)能監(jiān)測動力電池工作狀態(tài)并在發(fā)現(xiàn)異常情形時報警，且報警后5mi 內(nèi)電池箱外部不能起火爆炸。三項正在制定強制性國家標(biāo)準(zhǔn)電動客車安全要求4.3 可充電儲能系統(tǒng)安全要求4.3.1 蓄電池系統(tǒng)最小管理單元熱失控要求蓄電池系統(tǒng)最小管理單元按照附錄A的熱失控試驗方法進行試驗，測試對象應(yīng)不起火、不爆炸。電動汽車安全要求GB5.2.2.3 REESS熱事故報警如果REESS將要發(fā)生熱失控的安全事故時，應(yīng)通過一個明顯的信號（例如：聲或光信號）

6、裝置向駕駛員提示。電動汽車用動力蓄電池安全要求8.2.7.2 熱擴散電池包或系統(tǒng)按照附錄C進行熱擴散乘員保護分析和驗證。附錄C 熱擴散乘員保護分析與驗證報告第6頁，共42頁。相關(guān)涉及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)交通部推薦標(biāo)準(zhǔn)2019年3月JT/T 124 20 城市公共汽電車車輛專用安全設(shè)施技術(shù)要求11 電池箱滅火裝置11.1 電池箱應(yīng)配置具有熱失控預(yù)警、 火災(zāi)報警及火災(zāi)抑制功能的電池箱滅火裝置。11.2 電池箱滅火裝置的火災(zāi)探測報警器應(yīng)在監(jiān)測到儲能裝置熱失控和火情狀況時，以聲或光報警信號向駕駛員報警。11.3 當(dāng)發(fā)生熱失控時，電池箱滅火裝置應(yīng)確保熱事故信號發(fā)生后5min內(nèi)沒有發(fā)生電池箱外部起火或爆炸。11.4

7、電池箱滅火裝置的安裝不應(yīng)影響電池箱箱體防護等級要求。11.5 電池箱滅火裝置還應(yīng)符合10.2、10.3規(guī)定的功能要求。10.2 當(dāng)出現(xiàn)險情時，整車電源斷開或非斷開，自動滅火裝置均應(yīng)能實現(xiàn)自動啟動功能。10.3 自動滅火裝置如使用儲壓式防護裝置，宜選用低壓或中壓方式。4.9 新能源公交車輛應(yīng)具有動力電池、超級電容電解液泄漏檢測報警裝置。第7頁，共42頁。相關(guān)涉及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)團體標(biāo)準(zhǔn)及其他工信部2016377號 電動客車安全技術(shù)條件4.3.6 可充電儲能系統(tǒng)應(yīng)具備火災(zāi)檢測自動報警功能，應(yīng)在駕駛區(qū)給駕駛員提供聲或光報警信號。T/CSAE 86-2018 電動汽車鋰離子電池箱火災(zāi)防控裝置性能要求和試驗方法

8、T/CHTS 20006-2019 旅游景區(qū)客車類型劃分及等級評定5.2.15 純電動旅游景區(qū)客車和混合動力旅游景區(qū)客車動力電池箱內(nèi)應(yīng)配備具有報警功能的自動滅火裝置。5.2.16 旅游景區(qū)客車應(yīng)配備符合GB 34655規(guī)定的滅火裝置。第8頁，共42頁。相關(guān)涉及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)急管理部消防產(chǎn)品合格評定中心關(guān)于嚴(yán)格執(zhí)行市場準(zhǔn)入制度規(guī)范電動客車動力鋰離子電池箱火災(zāi)防控產(chǎn)品技術(shù)鑒定工作的通知各有關(guān)單位：按照消防產(chǎn)品技術(shù)鑒定工作規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)專家審定，由我中心與公安部沈陽消防研究所、公安部天津消防研究所共同編制的電動客車動力鋰離子電池箱火災(zāi)防控裝置通用技術(shù)要求（CCCF/XFJJ-01）已于近日發(fā)布實施。

9、為科學(xué)、規(guī)范開展相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)鑒定工作，現(xiàn)通知如下：一、強化安全性、可靠性要求,科學(xué)分工開展技術(shù)鑒定工作電動客車動力鋰離子電池箱對于火災(zāi)報警、火災(zāi)抑制產(chǎn)品的可靠性要求遠(yuǎn)高于一般工業(yè)和民用建筑中使用的通用型消防產(chǎn)品。本著安全性、可靠性居首，對產(chǎn)品的設(shè)計制造、工藝品質(zhì)及產(chǎn)品適用性從嚴(yán)把關(guān)的原則，根據(jù)專業(yè)能力及對上述產(chǎn)品開展有關(guān)研究工作的現(xiàn)實情況，電動客車動力鋰離子電池箱火災(zāi)防控裝置中采用的危險源探測產(chǎn)品，數(shù)據(jù)信息匯集、傳輸、聯(lián)動、反饋裝置，聲光報警產(chǎn)品等，由沈陽消防研究所檢測中心承擔(dān)指導(dǎo)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修改并審定，完成有關(guān)型式試驗等工作；由天津消防研究所檢測中心承擔(dān)火災(zāi)抑制劑及儲存、釋放裝置的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修改

10、并審定，完成有關(guān)型式試驗等工作。對于實體火災(zāi)抑制試驗，由天津消防研究所檢測中心承擔(dān)并完成。二、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范高效完成技術(shù)鑒定委托技術(shù)鑒定具體承擔(dān)單位要按照上級領(lǐng)導(dǎo)的有關(guān)要求，科學(xué)公正的開展技術(shù)鑒定工作。要重視對委托方的幫扶、指導(dǎo)，有效推動企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)水平的提升；要切實降低企業(yè)負(fù)擔(dān)，在與委托方充分溝通、相互理解的基礎(chǔ)上，合理確定收費標(biāo)準(zhǔn)；要提高時限意識，規(guī)范高效完成有關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂、型式試驗及后續(xù)工作。三、嚴(yán)格執(zhí)行市場準(zhǔn)入規(guī)定，有效防范違規(guī)行為目前，國內(nèi)指定從事電動客車動力鋰離子電池箱火災(zāi)防控產(chǎn)品技術(shù)鑒定檢驗檢測的單位為：沈陽消防研究所檢測中心（報警與控制產(chǎn)品）、天津消防研究所檢測中心（火災(zāi)抑制產(chǎn)

11、品）。為有效防范違規(guī)行為，擬提交技術(shù)鑒定申請的有關(guān)單位，一律向我中心提交委托申請，由我中心安排后續(xù)工作。2018年7月24日第9頁，共42頁。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀GB電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求引言本引言旨在介紹本標(biāo)準(zhǔn)的要求所依據(jù)的原則，理解這些原則對電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用是很有必要的。需要注意的是本標(biāo)準(zhǔn)僅考慮電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)最基本的安全要求以提供對人身的安全保護，不涉及生產(chǎn)和運輸安全，也不涉及性能和功能特性。隨著技術(shù)和工藝的進一步發(fā)展必然會要求進一步修訂本標(biāo)準(zhǔn)。在本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)導(dǎo)致的危險是指：泄漏，可能導(dǎo)致高

12、壓安全、絕緣失效間接造成電擊、起火等危險；起火，直接燒傷人體；爆炸，直接危害人體；電擊，由于電流流過人體而引起的傷害。在確定電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)采用何種設(shè)計方案時，需遵守以下的優(yōu)先次序：首先，如有可能，優(yōu)先選擇安全性高的材料，盡量避免使用容易出現(xiàn)絕緣失效、熱失控或燃燒起火的材料；其次，如果無法實行以上原則，那么需制定保護措施，減少或消除危險發(fā)生的可能性。上述原則不能代替本標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)要求，只是讓設(shè)計者了解這些要求所依據(jù)的原則。電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)的安全性與其材料選擇、設(shè)計及使用條件有關(guān)。其中使用條件包含了正常使用條件、可預(yù)見的誤用條件和可預(yù)見的故障條件，還包括

13、影響其安全的環(huán)境條件諸如溫度、海拔等因素。附錄C（規(guī)范性附錄）熱擴散乘員保護分析與驗證報告C1 鋰離子電池包或系統(tǒng)在由于單個電池?zé)崾Э匾馃釘U散、進而導(dǎo)致乘員艙發(fā)生危險之前5min，應(yīng)提供一個預(yù)先警告信號（服務(wù)于整車熱事故報警），提醒乘員疏散。如果熱擴散不會產(chǎn)生導(dǎo)致車輛乘員危險的情況，則認(rèn)為該要求得到滿足。C2 鋰離子電池包或系統(tǒng)熱事故報警信號說明C2.2.1 觸發(fā)警告的熱事件參數(shù)（例如溫度、溫升速率、SOC、電壓下降、電流等）和相關(guān)閾值水平；C2.2.2 警告信號說明：描述傳感器以及在發(fā)生熱事件時鋰離子電池包或系統(tǒng)控制說明。第10頁，共42頁。ContentsPART.TWO02熱失控預(yù)警研

14、究第11頁，共42頁。電池?zé)崾Э靥綔y技術(shù)研究世界上沒有任何一種事物是絕對安全的，任何事物中都潛伏著危險因素。系統(tǒng)安全是指在系統(tǒng)生命周期內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)安全工程和系統(tǒng)安全管理方法，辨識系統(tǒng)中的隱患，并采取有效的控制措施使其危險性最小，從而使系統(tǒng)在規(guī)定的性能、時間和成本范圍內(nèi)達到最佳的安全程度。系統(tǒng)安全是人們?yōu)榻鉀Q復(fù)雜系統(tǒng)的安全性問題而開發(fā)、研究出來的安全理論、方法體系，是系統(tǒng)工程與安全工程結(jié)合的體現(xiàn)。系統(tǒng)安全的基本原則就是在一個新系統(tǒng)的構(gòu)思階段就必須考慮其安全性的問題，制定并執(zhí)行安全工作規(guī)劃(系統(tǒng)安全活動)，屬于事前分析和預(yù)先的防護。系統(tǒng)安全活動貫穿于生命整個系統(tǒng)生命周期，直到系統(tǒng)報廢為止。安全管控就

15、是要把潛伏的危險可能發(fā)生事故的概率降到最低，把可能發(fā)生的危險所造成的損害控制在可接受的程度。辨識系統(tǒng)中可能的安全隱患安全設(shè)計，預(yù)防安全隱患發(fā)生安全事故對安全事故的保護，防止安全事故的擴大第12頁，共42頁。鋰電池安全特點惡化放大刺穿電阻變小溫升化學(xué)反應(yīng)放電發(fā)熱泄壓閥動作CO2CO熱失控雜質(zhì)毛刺支晶導(dǎo)電率變高內(nèi)短路電解液升溫微導(dǎo)電燃燒CH41、鋰電池?zé)崾Э爻Ｖ胤烹娡膺€存在潛在的副反應(yīng)，無法徹底根除，通過多技術(shù)（PTC電極、正負(fù)極涂層、過充保護添加劑、阻燃性電解液等技術(shù)綜合應(yīng)用改善安全性能）2、方式熱失控誘發(fā)和蔓延才是工作重點我們可以從電池系統(tǒng)的熱機電設(shè)計與控制設(shè)計來防止誘發(fā)和蔓延，單體出現(xiàn)熱

16、失控也不會發(fā)生事故。3、鋰離子電池火災(zāi)具有復(fù)燃性，火災(zāi)形成后降溫是有效手段。第13頁，共42頁。國內(nèi)外動力電池?zé)?失控探測技術(shù)研究雜質(zhì)毛刺支晶惡化放大刺穿導(dǎo)電率變高內(nèi)短路電阻變小溫升化學(xué)反應(yīng)放電發(fā)熱電解液升溫泄壓閥動作CO2CO熱失控微導(dǎo)電燃燒CH4第14頁，共42頁。國內(nèi)外動力電池?zé)?失控探測技術(shù)研究 過充導(dǎo)致熱失控產(chǎn)生氣體分析過充是鋰離子電池在使用過程中可能面臨的濫用場景，一般我們認(rèn)為鋰離子電池發(fā)生過充時主要會發(fā)生以下反應(yīng)：1）層狀正極材料因為過度脫鋰而發(fā)生結(jié)構(gòu)的坍塌；2）正極材料電勢過高，引起電解液的氧化分解；3）過量的Li導(dǎo)致負(fù)極表面析出金屬Li。美國阿貢國家實驗室、桑迪亞國家實驗室和

17、橡樹嶺國家實驗室的Javier Bareno等人【1】研究發(fā)現(xiàn)NMC532材料電池在過充后并沒有發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌，電解液分解和負(fù)極Li析出才是主要反應(yīng)，電解液在高電壓和高溫下分解常見的氣體主要包含CO、CO 、CH 、C H 等，242 4表格為大家梳理了一些常見體系在過充過程中可能會產(chǎn)生的氣體種類。Effect of overcharge on Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2/graphite lithium ioncells with poly(vinylidene fluoride) binder. III Chemical changes in thecathode, Jour

18、nal of Power Sources xxx (xxxx) xxxxxx, Javier Bareo,Nancy Dietz Rago, Fulya Dogan, Donald G. Graczyk, et. al第15頁，共42頁。國內(nèi)外動力電池?zé)?失控探測技術(shù)研究 過充導(dǎo)致熱失控產(chǎn)生氣體分析法國國立奧爾良大學(xué)的Y. Fernandes采用新方法對鋰離子電池在過充過程中產(chǎn)生的氣體進行了分析，分析過充中產(chǎn)生的氣體的種類和氣體產(chǎn)生數(shù)量。實驗中采用了圓柱形26650LFP電池作為研究對象，右圖展示了過充過程中電池釋放出的氣體的種類和體積分?jǐn)?shù)，從表中我們能夠看到電池過充釋放出的氣體主要包含CO

19、（47%），H （23%）和C H （10%）、CO（4.9%）、C H F（4.6%）。222425根據(jù)測試結(jié)果我們可以將電池在過充中氣體釋放的過程分為下面的過程：1）從0到362s，電池沒有釋放出任何氣體；2）從362s（120%SoC，電池溫度53），電池開始釋放出少量的氣體，主要包含DMC, EMC, CH ,CO, CH OCHO, CH OCH 和4333CO ，需要注意的是由于探測器無法檢測H ，22因此并不意味著此時沒有H 產(chǎn)生。23）在584s，電池殼體出現(xiàn)裂縫，因此584s到600s大量的氣體從裂縫噴出，此時氣體種類仍然主要是上述幾種氣體。4）在600s，電池溫度達到116

20、，開始出現(xiàn)新的氣體，例如CH OCH ，CH OCHO和333C2H45）在600到840s，盡管電池內(nèi)部已經(jīng)沒有電流通過，電池表面的最大溫度仍然升高到144，此時氣體的濃度順序為：DMC CO C H , EMC CO CH OCH 22433CH OCHO CH 。346）從840到900s，電池開始降溫，并出現(xiàn)了一種新的氣體HF。7）900到1500s，電池的溫度持續(xù)降低，DMC、EMC和HF的濃度持續(xù)升高，在1500s時DMC的濃度達到最高。8）1500s-2500s電池溫度再次升高，在2500s時EMC的濃度達到最高，并開始下降，只有HF的濃度仍然在升高。9）2500s后電池的溫度持

21、續(xù)降低，并達到95的穩(wěn)態(tài)，HF仍然唯一一個濃度持續(xù)增長的氣體。第16頁，共42頁。熱失控米諾效應(yīng)第17頁，共42頁。檢測、試驗平臺搭建研究 氣體探測類型選型研究，定量數(shù)據(jù)的確認(rèn)研究 電池系統(tǒng)真實熱失控及火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展過程中各項理化參數(shù)的實時監(jiān)測平臺 熱失控探測預(yù)警裝置對熱失控早期預(yù)警、中期報警的評測測試試驗平臺第18頁，共42頁。熱失控氣體分析委托國家化學(xué)工業(yè)氣體質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心出具的檢測結(jié)果：鋰電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警特殊類氣體探測下條件：1）非空氣主要的構(gòu)成氣體；2）有相應(yīng)氣體傳感器對其進行定量檢測3）電池防爆閥在打開前、后，該類氣體濃度有明顯對比；二氧化碳、氮氣、氧氣屬于大氣構(gòu)成氣體而且五個氣

22、體樣品數(shù)值變化量極小，不具備參考價值。相比于烯類氣體，針對CO的探測傳感器具有成本小、壽命長的特點，可以普遍使用，所以優(yōu)先選擇CO氣體。第19頁，共42頁。熱失控氣體分析測試結(jié)果及樣品標(biāo)識1#電池表面 2#電池表面 3#電池表面 4#電池表面 5# 電 池 表 面 6#停止充電后檢測項目60707886.7100一氧化碳， 17.4*10-60.15*10-20.34*10-20.51*10-20.69*10-20.78*10-24.98*10-268.79*10-21.64*10-222*10-6V/V二氧化碳， 0.079*10-20.61*10-277.36*10-2105*10-61.

23、34*10-276.21*10-2436*10-62.76*10-273.55*10-20.34*10-22.0*10-64.46*10-269.94*10-21.16*10-223*10-6V/V氮，V/V78.47*10-2乙烯，V/V丙烯，V/V氧，V/V0.69*10-60.2*10-60.2*10-620. 73*10-20.32*10-620. 37*10-221. 07*10-219.64*10-218.63*10-218. 29*10-2通過采氣試驗進行氣體分析的結(jié)果確認(rèn)一氧化碳應(yīng)作為典型的偵測依據(jù)來判斷電池?zé)崾Э厍罢祝詰?yīng)用于電動車動力電池防火技術(shù)。表三中看出二氧化碳、氮氣、

24、氧氣屬于大氣構(gòu)成氣體而且六個樣品數(shù)值變化量極小不具備參考價值，乙烯與丙烯的體積比相對一氧化碳數(shù)值偏小，同時這兩種氣體在判斷電池故障初期階段也就是6070的范圍時變化值過小，不能夠選定為典型參考對象。第20頁，共42頁。包材氣體檢驗測試條件：VC=5.0V VH=5.0V RL：20K測試方法：用打火機將其包封材料依次點燃，點燃火焰持續(xù)3-5s，測試其包封材料燃燒后產(chǎn)生的煙以及氣味對傳感器的影響;測試數(shù)據(jù)如下：單位：VPET薄膜VsNomex410Vs聚酰亞胺Vs編號1#2#3#4#5#V0VsV0VsV0Vs1.0131.3791.3041.1651.5081.8082.2282.2431.9

25、612.3550.7950.8490.9390.7960.8470.9611.3331.1381.0981.3932.4732.6812.721.5121.3481.5821.3921.4910.8441.2771.1590.9991.3483.3373.6233.6763.3573.6652.4932.3462.5172.3582.3172.492.884由測試數(shù)據(jù)可知：氣體可以檢測到聚酰亞胺、NOmex410和PET薄膜（mylar）三種材料燃燒時產(chǎn)生的氣體第21頁，共42頁。包材影響及電解液 氣體檢驗空氣中 氣瓶中放入包材48小時編號V0V0V0V0V0V0V0V0V01hV02hV05

26、hV010hV012hV015hV020hV025hV030hV040hV048hV0 20KV048h差值 30h差值1min 2min 3min 5min 10min 15min 20min 30min1#2#3#4#5#6#7#8#0.705 0.811 0.819 0.83 0.836 0.844 0.856 0.874 0.883 0.8970.960.884 0.974 0.983 0.989 0.995 1.002 1.02 1.034 1.0430.702 0.796 0.8 0.806 0.805 0.813 0.828 0.835 0.842 0.857 0.905 0.9

27、2711.0431.1981.3281.2911.0121.071.3851.4461.4251.111.4211.4631.4521.1281.271.465 1.159 1.283 1.486 1.486 1.448 0.637 0.6751.49 1.192 1.352 1.554 1.538 1.507 0.448 0.4951.485 1.22 1.327 1.526 1.513 1.463 0.489 0.5521.149 1.074 1.116 1.208 1.183 1.216 0.42 0.4121.291 0.979 1.171 1.31 1.306 1.271 0.58

28、0.6191.115 1.028 1.066 1.139 1.129 1.099 0.415 0.4551.287 1.126 1.209 1.353 1.347 1.277 0.437 0.5131.366 1.2 1.275 1.403 1.381 1.342 0.52 0.5811.059 1.065 1.07 1.072 1.081 1.093 1.104 1.111 1.132 1.201 1.2261.06 1.121 1.1550.595 0.691 0.692 0.7 0.695 0.706 0.726 0.741 0.756 0.774 0.852 0.9130.642 0.

29、684 0.689 0.697 0.703 0.718 0.736 0.753 0.767 0.792 0.866 0.8851.2481.0781.2311.3280.9791.1161.231.090.7660.840.85 0.857 0.858 0.863 0.879 0.888 0.8970.910.977 1.0071.2591.3440.758 0.822 0.833 0.847 0.85 0.857 0.891 0.922 0.940.971 1.067 1.109溫濕度：26.0 25%RHVC:5V VH:5V 負(fù)載：20K 傳感器與包材同放入氣瓶中48小時后測試碳酸二甲酯

30、線性濃度編號1#V01ppm1.8121.7671.6111.6371.5511.5711.8241.6421.6773ppm1.9772.0151.8991.7051.7281.5561.8121.7861.8105ppm2.1862.2110ppm2.4552.4930ppm2.9162.9572.8442.6452.6412.5452.7962.6942.75550ppm3.2453.2873.1942.9953100ppm3.61ppm-V0 3ppm-V0 5ppm-V0 10ppm-V0 30ppm-V050ppm-V01.7961.7751.7281.7761.7241.6381

31、.1431.7191.662100ppm-V02.1512.0792.121.4491.5121.4661.2191.2761.1751.940.3630.2550.1450.4180.2750.396-0.1160.2940.2540.5280.5030.4330.4860.4520.381-0.1280.4380.3870.7370.6980.6770.71.0060.9780.9780.9750.9580.8950.3680.9270.8861.4671.4451.3781.4261.3651.372#3.5913.5863.2973.3033.2113.4113.4083.4263#2

32、.1431.9191.9611.7992.0071.9982.0282.4442.1942.2342.074#2.0782.0272.0361.4712.065#0.6850.6240.0670.656#2.8133.0833.0673.0867#2.3082.2752.3090.8561.3461.3328#1.3481.423平均值0.6052.003由測試數(shù)據(jù)可知：使用復(fù)合類氣體傳感器需要做數(shù)據(jù)穩(wěn)態(tài)算法處理，在有漏液狀態(tài)下，需要做數(shù)據(jù)判別算法。第22頁，共42頁。電解液常溫、烘烤干擾測量未烘烤常溫未加電解液測量未烘烤60未加電解液測量10.80.60.40.2010.90.80.70.6

33、0.50.40.30.20.100.00.51.01.52.02.53.03.50.00.51.01.52.02.53.03.5時長（h）時長（h）烘烤后60未加電解液測量烘烤后常溫未加電解液測量10.90.80.70.60.50.40.30.20.1010.90.80.70.60.50.40.30.20.100.00.51.01.52.02.53.03.50.00.51.01.52.02.53.03.5時長（h）時長（h）空白信號大小受溫度等影響。空白信號較大有可能干擾測量。第23頁，共42頁。儲能箱體電池包熱失控火災(zāi)試驗電池樣品表（鐵鋰和三元）電池類型及型號鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）三元

34、（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）電池數(shù)量樣品編號#Fe19#Fe20#Ni14#Ni15#Ni16#Fe21#Ni17#Ni18#Ni19#Fe22#Ni20#Ni21#Ni22#Fe23#Ni23#Ni24#Ni25試驗組次第1次滅火系統(tǒng)熱氣溶膠其他設(shè)備1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包

35、第9組試驗第2次第1次第2次第3次第1次第1次第2次第3次第1次第1次第2次第3次第1次第1次第2次第3次第10組試驗第11組試驗第12組試驗第13組試驗第14組試驗第15組試驗第16組試驗感溫探測器5個感煙探測器5個感溫感煙復(fù)合探測器5個七氟丙烷二氧化碳新型熱電偶、溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、紅外攝像頭、熱成像儀等（重復(fù)使用）第24頁，共42頁。儲能箱體電池包熱失控火災(zāi)試驗電池樣品表（鐵鋰和三元）電池類型及型號鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）電池數(shù)量1 個電池1 個電池1 個電池1

36、 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池樣品編號#Fe24滅火系統(tǒng)試驗組次其他設(shè)備第1次包包包包包包包包包包包第17組試驗第2次第3次第1次第2次第3次第1次第2次第1次第2次第3次#Fe25#Fe26#Ni26#Ni27#Ni28#Fe27#Fe28#Ni29#Ni30#Ni31壓力水霧感溫探測器5個感煙探測器5個感溫感煙復(fù)合探測器5個第18組試驗熱電偶、溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、紅外攝像頭、熱成像儀等（重復(fù)使用）第19組試驗泡沫第20組試驗第25頁，共42頁。熱失控探測技術(shù)熱失控背景介紹氣相參數(shù)煙霧參數(shù)火焰參數(shù)溫度參數(shù)1234第26頁，共42頁。主要解決的問題

37、Early warning model of battery thermalrunaway based on gas parameters andtemperature parameters基于氣體參數(shù)、煙霧和溫度參數(shù)的電池?zé)崾Э仡A(yù)警模型電解液檢測Detection model of electrolyte leakagein battery system based on historicalsteady state and real-time dynamic基于歷史穩(wěn)態(tài)與實時動態(tài)的電池系統(tǒng)電解液泄漏檢測模型1）黑線代表實際采集采集數(shù)據(jù)2）藍(lán)線代表穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，由較長時間的數(shù)據(jù)處理計算3）黃線代

38、表二級預(yù)警曲線1第27頁，共42頁。主要解決的問題首創(chuàng)“鋰離子電池?zé)崾Э啬Ｐ汀保I(lǐng)“電池箱熱失控監(jiān)測及自動滅火”技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用，創(chuàng)造性地解除了新能源行業(yè)的安全隱患。大量實車運行中發(fā)生的預(yù)警實例證明了此模型的有效性和先進性，使之成為當(dāng)前電池箱熱失控預(yù)警及自動滅火的核心技術(shù)。The coretechnology核心技術(shù)“鋰離子電池?zé)崾Э啬Ｐ汀痹O(shè)備自動進行量程老化校準(zhǔn)，確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性老化校準(zhǔn)算法處理1第28頁，共42頁。主要解決的問題傳統(tǒng)方式真實需求Early Warning煙霧Solutions預(yù)警解決方案類CO火焰溫度多傳感器融合鋰電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警特殊類氣體探測下條件：1）非空氣主要

39、的構(gòu)成氣體；2）有相應(yīng)氣體傳感器對其進行定量檢測靈敏度低誤報3）電池防爆閥在打開前、后，該類氣體濃度有明顯對比；二氧化碳、氮氣、氧氣屬于大氣構(gòu)成氣體而且五個氣體樣品數(shù)值變化量極小，不具備參考價值。相比于烯類氣體，針對CO的探測傳感器具有成本小、壽命長的特點，可以普遍使用，所以優(yōu)先選擇CO氣體。1第29頁，共42頁。主要解決的問題Technical advantages技術(shù)優(yōu)勢關(guān)于傳感器標(biāo)定；關(guān)于智能算法；關(guān)于高耐用；探測器數(shù)據(jù)過濾關(guān)于休眠策略；關(guān)于低功耗策略；關(guān)于可靠性策略；關(guān)于傳感器失效機制探測控制器氣體傳感器 溫度傳感器故障診斷煙霧傳感器火焰?zhèn)鞲衅髦悄芑馂?zāi)判斷1第30頁，共42頁。Cont

40、entsPART.THREE03系統(tǒng)應(yīng)用方案第31頁，共42頁。主要解決的問題第32頁，共42頁。PACK內(nèi)安裝探測控制器安裝通訊安裝電池箱上部、側(cè)上部CAN無線（433M2.4G）第33頁，共42頁。CW1160-*探測 （控制）器序號功能內(nèi)容通過集成溫度、煙霧、CO氣體和電解液揮發(fā)氣體等多種探測傳感器，實現(xiàn)對電池?zé)崾Э囟喾N狀況的1多參數(shù)監(jiān)測探測。23電解液泄露監(jiān)測全系統(tǒng)診斷通過歷史氣體數(shù)據(jù)與當(dāng)前氣體數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ龋袛嗍欠裼须娊庖盒孤丁Ｍㄟ^對系統(tǒng)關(guān)鍵診斷點的診斷，對系統(tǒng)進行故障診斷，保證系統(tǒng)運行的正確性和可靠性。系統(tǒng)對電池箱多種數(shù)據(jù)進行全周期、連續(xù)性監(jiān)測，保證對車輛電池工作狀況的完整監(jiān)控。4

41、56全周期監(jiān)測異常數(shù)據(jù)記錄智能判斷在出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)通過自帶的大容量存儲裝置，可以將異常點前連續(xù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲，具有黑匣子功能，方便后期檢測維護。系統(tǒng)通過大量采集CO、電解液揮發(fā)氣體、煙霧和溫度數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析處理保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。78提前預(yù)警聯(lián)動滅火通過多點監(jiān)控、實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電池工作中的異常狀況，實現(xiàn)自動提前報警功能。火災(zāi)探測自動啟動滅火，緊急狀況下手動啟動滅火，雙重保障及時滅火。9分布式設(shè)計安全環(huán)保系統(tǒng)探測器采用分布方式，一輛新能源車的電池箱可以分多處放置探測器，多點同時監(jiān)測，多點控制。系統(tǒng)使用六氟丙烷滅火裝置，滅火劑存放安全穩(wěn)定無毒，滅火后氣體消散無殘留，環(huán)保無害。10產(chǎn)

42、品采用通用設(shè)計，適合各種車輛運行工況及空間安裝使用，預(yù)留開放式接口，可實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+、物11通用設(shè)計聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N升級。第34頁，共42頁。CW1160-*數(shù)據(jù)集 中器序號功能內(nèi)容1234在線下載功能檢測手動啟動可以通過CAN刷寫固件檢測滅火器啟動開關(guān)啟動，并通過CAN總線發(fā)送至各個電池箱內(nèi)的CW1160-06A預(yù)警及故障提示 將各個電池箱的火情預(yù)警級別及故障狀態(tài)發(fā)送至智能儀表數(shù)據(jù)備份記錄手動啟動時的時間、電池箱號、最高預(yù)警級別，在出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)通過自帶的大容量存儲裝置，可以將重要監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲，具有黑匣子功能，方便后期檢測維護。56異常數(shù)據(jù)記錄監(jiān)控各預(yù)警終端（CW1160-06

43、A）工作狀態(tài)，避免啟動滅火器時產(chǎn)生較大電流，嚴(yán)格監(jiān)控預(yù)警終端控制電源線工作電流7 負(fù)載調(diào)控調(diào)控滅火器的啟動時間，避免滅火器同時啟動造成負(fù)載過大。89備用電源通用設(shè)計具有備用電源，在整車斷電情況下可控制滅火器啟動，斷電運行時間72h產(chǎn)品采用通用設(shè)計，適合各種車輛運行工況及空間安裝使用，預(yù)留開放式接口，可實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N升級。第35頁，共42頁。CW1160-整車應(yīng)用 電氣示意 電氣連接圖數(shù)據(jù)集中器CW1160-98A手動啟動開關(guān)CW1160-110啟動開關(guān)連接線整車CAN低壓進線低壓出線系統(tǒng)電源智能儀表滅火器啟動及反饋滅火器啟動及反饋滅火器管路滅火器管路低壓輸出低壓輸入滅火

44、器噴口低壓輸出低壓輸入滅火器噴口.PACK NPACK 1電池艙電池艙第36頁，共42頁。合作客戶整車企業(yè)宇通、中通、BYD、金龍、銀隆、中車、福田、安凱、東風(fēng)、青年、舒馳、中植、長安上汽、長江、吉利電池企業(yè)CATL、盟固利、普萊德、國軒、科信、力神、春蘭、海四達、駱駝、億緯、億鵬、中天、中航、中聚儲能項目2018年我司該方案已經(jīng)在200多個儲能電站項目中應(yīng)用浙江南都電源動力（河南平高龍山變電站9.6MW/9.6MWh ）（湖南長沙榔梨220KV變電站24MW/48MWh）北京澤弗斯（北京國體650KW）江蘇科信動力（北控集團52MWh）蜂巢能源科技（分布式儲能項目）中天儲能（變電側(cè)儲能20M

45、Wh）上海采日能源(應(yīng)急儲能項目）蘇州安靠電源（用戶側(cè)儲能14MWh)儲能在線北京科技（風(fēng)電儲能項目）第37頁，共42頁。自主知識產(chǎn)權(quán)類別名稱狀態(tài)證書號申請?zhí)柊l(fā)明公布日授權(quán)公告日一種電池?zé)崾Э貦z測系統(tǒng)及其檢測方法實審有權(quán)實審實審實審實審實審有權(quán)有權(quán)有權(quán)有權(quán)有權(quán)有權(quán)有權(quán)201610356514.X2016.11.022016.08.312017.08.042017.12.152017.09.222017.11.172017.11.07一種電動汽車的電池監(jiān)控管理系統(tǒng)及其監(jiān)控方法一種防止電池?zé)崾Э貦z測系統(tǒng)誤啟動的程序控制系統(tǒng)一種電池?zé)崾Э貦z測系統(tǒng)的自動編碼方法一種儲能電站預(yù)警及消防系統(tǒng)ZL 2016

46、 1 0409078.82018.08.24201710342609.0201710613526.0201710594419.8201710620226.5201710685304.X發(fā)明一種自帶預(yù)警及消防系統(tǒng)的儲能電站一種設(shè)有置換裝置的三元電池組安全結(jié)構(gòu)一種基于PWM方式通信的電池?zé)崾Э貦z測系統(tǒng)一種電池?zé)崾Э貦z測系統(tǒng)ZL 2016 2 0485011.8ZL 2016 2 0484988.8ZL 2017 2 0882378.8ZL 2017 2 0915686.6ZL 2017 2 1003726.6ZL 2016 3 0294141.9ZL 2017 3 0321971.02017.03

47、.152016.11.092018.02.062018.02.062018.02.232016.12.072018.02.06實用新型一種儲能電站預(yù)警及消防系統(tǒng)一種自帶預(yù)警及消防系統(tǒng)的儲能電站一種設(shè)有置換裝置的三元電池組安全結(jié)構(gòu)電池箱專用自動滅火裝置外觀設(shè)計報警顯示器外觀設(shè)計外觀探測器（01）探測器（02）有權(quán)有權(quán)ZL 2018 3 0131778.5ZL 2018 3 0131816.72018.03.302018.03.30第38頁，共42頁。自主知識產(chǎn)權(quán)類別名稱證書號登記號獲證日期創(chuàng)為電池箱專用自動滅火裝置系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為風(fēng)場自動消防主站系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為風(fēng)機自動消防監(jiān)控系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為火

48、情探測及控制系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為報警信號顯示系統(tǒng)V1.0軟著登字第1227786號軟著登字第1289774號軟著登字第1289694號軟著登字第1340602號軟著登字第1621520號軟著登字第2048781號軟著登字第1741353號軟著登字第1741356號軟著登字第2148115號軟著登字第2148119號軟著登字第2392087號軟著登字第2390113號軟著登字第2528559號2016SR0491692016SR1111572016SR1110772016SR1619852017SR0362362017SR4634972017SR1560692017SR

49、1560722017SR5628312017SR5628352018SR0629922018SR0610182018SR1994642016.03.102016.05.192016.05.192016.06.302017.02.082017.08.222017.05.032017.05.032017.10.112017.10.112018.01.252018.01.252018.03.23計算機軟件著作權(quán)登記證書創(chuàng)為火災(zāi)監(jiān)測自動報警系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為滅火裝置手動啟動控制系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為數(shù)據(jù)存儲器軟件V1.0創(chuàng)為數(shù)據(jù)傳輸器軟件V1.0創(chuàng)為易燃揮發(fā)物監(jiān)測系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為易燃揮發(fā)物告警系統(tǒng)V1.0創(chuàng)為儲能電站預(yù)警及消防系統(tǒng)V