电力储能消防系统传感器解析：技术原理与应用选型

醉梦人

储能行业是我国的战略性新兴产业，而储能安全被视作行业发展的关键要素。国家及地方政府出台的储能有关政策也多次强调了储能安全，以今年8月1正式实施的储能电池安全强制性国家标准GB 44240-2024《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》为例，这是我国首部、规格最高的储能电池安全强制性国家标准，也充分体现出国家对于电化学储能电站安全问题的高度重视。
储能技术是实现“双碳”目标、构建新型电力系统的关键。随着电化学储能（尤其是锂电池储能）在新型电力系统中的广泛应用，储能行业正迎来前所未有的发展机遇。
在新型储能中，电化学储能具有充电能力快、能量密度大等优势，受气候条件影响较小，可灵活运用于各类电力储能场景中，已成为当前应用范围最广、发展潜力最大的储能技术之一。电力储能系统作为可再生能源的重要支撑，在锂电池作为核心储能元件的电力储能柜中，储能系统中的锂电池由于具有热失控、电解液泄漏等风险，一旦发生火灾，可能带来严重的财产损失和安全隐患。因此，针对储能系统的消防安全，需要制定可靠的消防系统解决方案来确保储能系统安全运行。

电力储能消防系统是一种基于物联网技术，能够实时监测、预警和处理火灾的消防系统。针对储能电站（尤其是锂电池储能系统）的火灾风险而设计的专用安全防护体系，旨在通过早期预警、快速响应和有效灭火，防止电池热失控引发的火灾事故，减少财产损失和人员伤亡。
电力储能消防系统通过物联网技术实现“探测-报警-灭火-联动”全链条覆盖，其中传感器是核心感知单元，负责实时采集关键参数，为火灾预警提供数据支撑。两类核心传感器如下：
PM2.5颗粒物传感器
技术原理：储能柜电芯热失控发生时，电池受热产生PM2.5颗粒物。PM2.5热失控传感器采用光散射原理来检测气溶胶（颗粒物）的存在并发出报警信号，从而及时启动灭火装置，防止热失控蔓延和复燃，规避生命和财产损失。
工采网代理的英国alphasense 颗粒物检测器 PM2.5传感器OPC-R2是继OPC-R1之后的一款小尺寸的PM2.5传感器，可以检测到PM1、PM2.5、PM10。设备流速比OPC-N2和OPC-N3高、功耗更低，是一款性价比极高的产品。
OPC-R系列在一个设备中提供了优异的性能，该设备不仅非常小，只有70毫米长x 21毫米直径，而且非常经济。OPC-R2取代了OPC-R1，带来了比其前身更好的小颗粒检测、更低的风扇噪声和更好的EMC保护。R1和R2具有相同的电源要求、通信协议和数据格式，这意味着从R1升级或转换到R2是无痛的。
采用激光散射技术，OPC-R系列设备受益于0.3 L/min流速的清洁流道和准直光学元件。我们的可移动流量出口适配器可方便地进行系统集成，SPI接口和PC分析软件可简化数据收集和分析。OPC-R2有16个大小的垃圾箱，可以每秒记录PM1、PM2.5和PM10以及大小直方图，这在应用程序需要的不仅仅是PM时至关重要。
韩国syhitech  PM1.0 PM2.5传感器- PSMU系列凝聚了三瀛20年知识与技术通过SAMEDOUNG S＆C专有的IrED光学结构可检测超过0.3 ㎛尺寸的超细颗粒，因而具有性能一致性，且重量浓度精度非常契合。相比传统传感器，PSMU系列精度、灵敏度更高，可为用户提供可靠信息。
SAMYOUNG S&C建立了一种能通过批量校准技术可靠地量产性能一致的PSMU系列产品的体系，这也有助于高效生产。另外，其获得专利的空气动力学光学结构可较大限度地提高传感器的性能并提高产品质量。此外，它还在UART输出中给出实时PM2.5 / PM1.0重量浓度值，以方便用户使用。
PID光离子气体传感器
技术原理：锂电池热失控时，电解液（含碳酸酯类有机溶剂）受热挥发，释放挥发性有机物（VOCs）。PID（光离子化）传感器通过紫外光（10.6eV）电离VOCs分子，产生的离子电流与气体浓度成正比，可定量检测ppb级（十亿分之一）VOCs，实现极早期预警。
工采网推荐两款PID原理气体探测器的PID传感器PID-A15与PID-AH5ID-A15为大量程传感器，其检测范围为100ppb~4000ppm，适合覆盖热失控全阶段（从VOCs释放到燃烧），储能柜内部或周边环境，需覆盖全浓度范围的场景。PID-AH5则是一款量程小，灵敏度高的产品，其检测范围为1ppb到40ppm的VOC气体。适合侧重极早期预警（如电解液刚挥发时），储能柜内部，需极早期预警的高敏感场景。