本文亮點：1.充分考慮了多個影響因素，可預(yù)測儲能系統(tǒng)的運行走勢；2.對電池儲能系統(tǒng)消防安全早期有不同等級的預(yù)警，可及時解除危險；3.與傳統(tǒng)方法相比，所用方法一定程度降低了誤警率和漏警率。
摘 要 為了降低集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)火災(zāi)發(fā)生概率，提出消防安全早期預(yù)警方法。分析鋰離子電池儲能系統(tǒng)的生熱過程，確定溫度、電壓等因素與儲能系統(tǒng)消防安全的影響關(guān)系。采集電壓、電流、溫度、聲信號等電池儲能系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)，檢測表面健康程序，根據(jù)工作數(shù)據(jù)與表面健康狀態(tài)的變化規(guī)律，綜合考慮影響因素，預(yù)測儲能系統(tǒng)的運行走勢，設(shè)置電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警等級，完成電池儲能系統(tǒng)消防安全的早期預(yù)警。通過性能測試實驗得出結(jié)論：與傳統(tǒng)預(yù)警方法相比，優(yōu)化設(shè)計方法的誤警率和漏警率降低了0.90%以上，不同預(yù)警等級下，該方法僅出現(xiàn)1個預(yù)警錯誤，而且不同表面破損位置下的預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)到了99.7%，具備有效性和可靠性。
關(guān)鍵詞 集裝箱式電池；鋰離子電池；儲能系統(tǒng)；消防安全；早期預(yù)警
集裝箱式鋰離子電池是一種以標(biāo)準(zhǔn)集裝箱為載體的儲能系統(tǒng)，它集成了鋰離子電池、電池管理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等多個組成部分，是實現(xiàn)高集成度、大容量和可移動的儲能裝置。與傳統(tǒng)鋰電池相比，集裝箱式鋰離子電池具有集成度高、容量大、可移動性強(qiáng)、接口設(shè)計靈活等特征，因此被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。然而，由于鋰離子電池的特殊性質(zhì)和集裝箱式儲能系統(tǒng)的復(fù)雜性，這種儲能系統(tǒng)也存在一定的安全風(fēng)險。因此，在使用和維護(hù)過程中需要采取相應(yīng)的措施，包括定期檢查和維護(hù)電池、嚴(yán)格控制電池的充電和放電狀態(tài)等，以保證電池儲能系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
消防安全是集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保障之一，這是因為電池儲能系統(tǒng)在過充、過放、短路、機(jī)械碰撞等情況下，可能發(fā)生熱失控，產(chǎn)生高溫、冒煙，甚至起火。這些危險情況不僅會損壞電池本身，更可能對人身安全和設(shè)備安全構(gòu)成威脅。為了防止電池火災(zāi)的發(fā)生，提出集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警方法?，F(xiàn)階段發(fā)展較為成熟的早期預(yù)警方法包括：基于數(shù)據(jù)-模型混合驅(qū)動的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法、基于氣液逸出物圖像識別的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法和基于氣體分析的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法，然而上述傳統(tǒng)早期預(yù)警方法主要針對的是普通鋰電池，將其應(yīng)用到集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的消防安全早期預(yù)警工作中，存在明顯的誤警與漏警現(xiàn)象，為此以集裝箱式鋰離子電池為研究對象，對消防安全早期預(yù)警方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以期能夠最大程度地降低電池火災(zāi)的發(fā)生概率及其帶來的損失。
1 儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警方法設(shè)計
優(yōu)化設(shè)計的集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警方法以集裝箱式鋰離子電池為研究對象，通過對儲能系統(tǒng)工作機(jī)理和流程的分析，確定影響儲能系統(tǒng)消防安全的影響因素，并以此作為集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的檢測對象。從電壓、電流、溫度、表面健康和聲信號等方面，采集鋰電池的工作數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)演變特征，對未來任意時刻儲能系統(tǒng)的安全狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果與設(shè)置的預(yù)警條件和等級進(jìn)行比對，根據(jù)比對結(jié)果，判斷是否啟動早期預(yù)警程序、選擇合適的預(yù)警等級，實現(xiàn)集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的消防安全早期預(yù)警工作。
1.1 確定鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全影響因素
集裝箱式鋰離子電池主要由電池模塊、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等組成。其中，電池模塊是儲能系統(tǒng)的核心，由多個單體電池組成，其負(fù)責(zé)存儲和釋放電能。電池管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)控電池的運行狀態(tài)，確保電池的安全穩(wěn)定運行。熱管理系統(tǒng)則負(fù)責(zé)控制電池的溫度，防止過熱和過冷。由于內(nèi)部產(chǎn)熱遠(yuǎn)高于散熱速率，在鋰離子電池的內(nèi)部存在大量的熱量，容易產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象，這也是集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全風(fēng)險的產(chǎn)生原因。圖1所示為集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的火災(zāi)發(fā)生過程。
圖1 集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)火災(zāi)發(fā)生過程
集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的生熱過程可以量化表示為：
式中，Vbattery為集裝箱式鋰離子電池體積；U0和U分別為開路電壓和工作電壓；?U0/?T為熵?zé)嵯禂?shù)；T為電池儲能系統(tǒng)的溫度。從式(1)中可以看出，電池儲能系統(tǒng)的消防安全與溫度和電壓等因素有關(guān)，其中溫度因素與電池儲能系統(tǒng)消防安全的影響關(guān)系如圖2所示。
圖2 溫度因素與電池儲能系統(tǒng)消防安全的影響關(guān)系
除溫度因素外，電池儲能系統(tǒng)消防安全還會受到電流、表面健康狀況、聲信號等因素的影響，按照上述方式可以得出其他因素與電池儲能系統(tǒng)消防安全之間的影響關(guān)系，并以影響因素作為電池儲能系統(tǒng)的檢測對象。
1.2 采集集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)
基于上述確定的鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全影響因素，采集電壓、電流、溫度、聲信號等工作數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)采集器或數(shù)據(jù)記錄儀來采集電壓和電流數(shù)據(jù)。這些設(shè)備可以連接到集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的電氣接口上，以獲取電壓和電流數(shù)據(jù)。鋰離子電池儲能系統(tǒng)電壓數(shù)據(jù)的采集結(jié)果為：
式中，max()和min()分別為初始采集工作數(shù)據(jù)中的最大值和最小值；xg為處理后的數(shù)據(jù)。
將處理結(jié)果重新賦值給初始采集數(shù)據(jù)。重復(fù)上述操作，對任意時刻集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的工作數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，得出滿足質(zhì)量要求的電池儲能系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)果。
1.3 檢測集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)表面健康程度
除了電池儲能系統(tǒng)的內(nèi)部工作數(shù)據(jù)外，還需要度量電池的表面健康狀態(tài)，即采用成像設(shè)備生成集裝箱式鋰離子電池各個平面的成像結(jié)果，從而充分考慮集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)穩(wěn)定運行的內(nèi)外部影響因素。檢測集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)表面健康程度的過程中，采用特征提取和特征匹配的方式，確定電池平面中任意像素點是否存在異常，最終得出表面破損面積的檢測結(jié)果為：
式中，si()為第i個判定為表面破損像素點所占圖像面積；κimage為成像系數(shù)；np為判定為破損像素點的像素總數(shù)量。按照上述方式即可得出表面健康程度的檢測結(jié)果。
1.4 預(yù)測集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行走勢
以采集集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)為處理對象，提取儲能系統(tǒng)的變化特征，對儲能系統(tǒng)的運行走勢進(jìn)行推算。儲能系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)變化特征的提取過程可以量化表示為：
式中，xg(t1)和xg(t2)分別為t1和t2時刻采集的工作數(shù)據(jù)。則任意時刻tw集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行走勢預(yù)測為：
式中，κeffect為電池儲能系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)程的影響系數(shù)。將式(6)的計算結(jié)果代入式(7)中，即可得出集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行走勢的預(yù)測結(jié)果。按照上述方式也可以得出集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行走勢的預(yù)測結(jié)果，為儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警奠定基礎(chǔ)。
1.5 實現(xiàn)儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警
在完成集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行走勢預(yù)測后，設(shè)置電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警等級。首先，優(yōu)化設(shè)計的早期預(yù)警方法采用分級預(yù)警方式，即根據(jù)集裝箱式鋰離子電池運行的異常程序，啟動不同的預(yù)警程序。在正常運行條件下電池儲能系統(tǒng)工作電壓的正常值定義為額定電壓，可以表示為：
式中，Ue為電池儲能系統(tǒng)的額定電壓。電流的正常值如下：
式中，Rbattery為集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的總電阻。同理可以得出電池儲能系統(tǒng)其他指標(biāo)的正常值，則電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警程序的啟動條件為：
式中，rnormal為任意工作參數(shù)的正常值；r為電池儲能系統(tǒng)的實際工作參數(shù)，具體包括溫度、電壓、電流等。集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警等級的設(shè)置情況見表1。
表1 鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警等級設(shè)置
通過指示燈、通知信息和蜂鳴器三種方式，執(zhí)行集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的預(yù)警程序，若檢測當(dāng)前鋰離子電池的儲能系統(tǒng)滿足Ⅰ預(yù)警等級條件，則同時啟動三種預(yù)警方式，指示燈顯示紅燈，閃爍頻率為60次/s，預(yù)警信息發(fā)送給管理人員，蜂鳴器發(fā)出信號強(qiáng)度為50 Hz，預(yù)警等級為Ⅱ、Ⅲ時，指示燈顯示紅燈，閃爍頻率分別為40次/s和30次/s，蜂鳴器信號強(qiáng)度分別為40 Hz和30 Hz，無需將通知信息發(fā)送給管理人員，而預(yù)警等級為Ⅳ、Ⅴ時，指示燈顯示黃燈，閃爍頻率為20次/s。
根據(jù)集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行走勢的預(yù)測結(jié)果，將預(yù)測數(shù)據(jù)與表1表示的預(yù)警條件進(jìn)行比對，判斷是否啟動預(yù)警程序，預(yù)警程度的啟動條件可以量化表示為：
式中，Uprediction、Iprediction、Tprediction、Yprediction和Sprediction為電壓、電流、溫度、聲信號和表面破損面積的預(yù)測值；U(Ⅴ)、I(Ⅴ)、T(Ⅴ)、Y(Ⅴ)和S(Ⅴ)為Ⅴ預(yù)警等級電池儲能系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)的下限閾值。當(dāng)前儲能系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)的預(yù)測結(jié)果滿足式(11)中的任意一個條件，即啟動早期預(yù)警程序。按照相同的比對方式，確定具體的預(yù)警方式，當(dāng)認(rèn)為停止預(yù)警程序或集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)變更時，退出早期預(yù)警程序。
2 預(yù)警性能測試實驗分析
以測試集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警方法的預(yù)警功能為目的，采用白盒測試與對比測試相結(jié)合的方式，設(shè)計性能測試實驗。此次實驗的基本原理為，采用人為設(shè)定的方式，控制選擇集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的運行狀態(tài)和消防安全程度，以此作為預(yù)警效果的期望值。利用優(yōu)化設(shè)計的消防安全早期預(yù)警方法完成預(yù)警工作，并記錄預(yù)警響應(yīng)數(shù)據(jù)。實驗中設(shè)置傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)-模型混合驅(qū)動的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法和基于氣液逸出物圖像識別的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法作為對比方法，在相同的實驗環(huán)境下，對同樣的電池樣品的消防安全進(jìn)行早期預(yù)警，得出相應(yīng)的測試結(jié)果。
2.1 實驗準(zhǔn)備
2.1.1 集裝箱式鋰離子電池樣品
為保證集裝箱式鋰離子電池樣品工作參數(shù)的可控性，采用制備的方式準(zhǔn)備集裝箱式鋰離子電池樣品。根據(jù)需求和目標(biāo)，設(shè)計集裝箱式鋰離子電池的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)?？紤]電池組的串并聯(lián)方式、安全保護(hù)、熱管理等因素，確保電池組能夠滿足實際應(yīng)用的需求。選擇鈷酸鋰作為集裝箱式鋰離子電池的電極材料，以有機(jī)電解質(zhì)作為電解質(zhì)材料，隔膜主要由聚烯烴等高分子材料制成。通過電極制備、電芯組裝、熱管理系統(tǒng)的安裝等步驟，完成集裝箱式鋰離子電池樣品的制造工藝，制備完成后，對集裝箱式鋰離子電池進(jìn)行性能測試和安全性評估，保證初始制備電池樣品處于安全狀態(tài)。為保證實驗結(jié)果的可信度，共制備300個集裝箱式鋰離子電池樣品。由于造成鋰離子電池發(fā)生熱失控有內(nèi)部因素和外部因素兩種情況，因此從內(nèi)部工作參數(shù)和外部表面結(jié)構(gòu)兩個方面，對集裝箱式鋰離子電池樣品的運行狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，并由此生成早期預(yù)警的期望結(jié)果。表2所示為部分集裝箱式鋰離子電池樣品運行參數(shù)與期望預(yù)警結(jié)果的設(shè)置情況。
表2 集裝箱式鋰離子電池樣品參數(shù)設(shè)置
按照上述方式可以得出所有集裝箱式鋰離子電池樣品工作參數(shù)與早期預(yù)警期望目標(biāo)的設(shè)置結(jié)果。
2.1.2 數(shù)據(jù)采集設(shè)備
為了實現(xiàn)對電壓、電流、溫度等工作參數(shù)的采集，在集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的工作環(huán)境中安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。數(shù)據(jù)采集設(shè)備的布設(shè)情況，如圖3所示。
圖3 鋰離子電池儲能系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備布設(shè)實景
數(shù)據(jù)采集卡選用USB5622型號，該型號兼容USB2.0，具備16路模擬與數(shù)字量輸入輸出功能，且支持即插即用。USB5622的AD模擬量輸入采樣頻率高達(dá)500 kSps，輸入阻抗高達(dá)10 MΩ，而DA模擬量輸出的各通道轉(zhuǎn)換速率為100 ksps，轉(zhuǎn)換精度高達(dá)12位。此外，它支持10/100 M自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)類型，并采用TCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
2.1.3 早期預(yù)警方法開發(fā)工具
優(yōu)化設(shè)計的集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警方法使用keiluVision5作為軟件開發(fā)環(huán)境，并在配置開發(fā)環(huán)境過程中選擇ARM中的MDK作為編譯和下載工具。
2.2 實驗過程
利用準(zhǔn)備的早期預(yù)警方法開發(fā)工具，完成對優(yōu)化設(shè)計早期預(yù)警方法的開發(fā)，并接入制備的集裝箱式鋰離子電池樣品。通過工作數(shù)據(jù)采集、工作走勢預(yù)測等步驟，得出消防安全的早期預(yù)警結(jié)果。其中01號電池樣品的消防安全早期預(yù)警輸出結(jié)果，如圖4所示。
圖4 儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警結(jié)果
按照上述方式可以得出實驗中所有集裝箱式鋰離子電池樣品儲能系統(tǒng)消防安全的早期預(yù)警結(jié)果。利用相同的開發(fā)工具，對兩種傳統(tǒng)方法進(jìn)行開發(fā)，并得出相應(yīng)的早期預(yù)警結(jié)果。為實現(xiàn)對預(yù)警性能的量化測試，設(shè)置誤警率和漏警率作為測試指標(biāo)，其中誤警率指的是等級預(yù)警錯誤的樣本數(shù)量，而漏警率是指應(yīng)啟動預(yù)警程序但未啟動的樣本數(shù)量，上述測試指標(biāo)的數(shù)值結(jié)果為：
式中，Nerr、Nwarning、Nreality和N分別為等級預(yù)警錯誤、預(yù)期預(yù)警、實際預(yù)警的樣本數(shù)量以及樣本總數(shù)量。最終計算得出誤警率和漏警率越低，說明對應(yīng)方法的預(yù)警性能越優(yōu)。
2.3 實驗結(jié)果
通過相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，得出反映早期預(yù)警性能的測試結(jié)果，見表3。
表3 電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警性能測試數(shù)據(jù)
將表3中的數(shù)據(jù)代入式(12)中，計算得出兩種傳統(tǒng)方法的平均誤警率分別為1.29%和1.62%，漏警率平均值分別為1.01%和1.35%，優(yōu)化設(shè)計消防安全早期預(yù)警方法誤警率和漏警率平均值均為0.07%。由此可知，本工作方法的誤警率和漏警率均低于傳統(tǒng)方法，其降低了0.90%以上，說明該方法有效降低了預(yù)警錯誤性。根據(jù)表4數(shù)據(jù)可知，三種方法在不同預(yù)警等級中預(yù)警情況不同，基于數(shù)據(jù)-模型混合驅(qū)動的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法僅Ⅳ等級全部預(yù)警正確，而其他預(yù)警等級均存在預(yù)警錯誤的情況，最高預(yù)警錯誤個數(shù)達(dá)到了2個，并且預(yù)警等級錯誤無規(guī)律，而基于氣液逸出物圖像識別的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法在Ⅱ～Ⅴ預(yù)警等級時，均存在2個預(yù)警錯誤，Ⅰ預(yù)警等級存在1個預(yù)警錯誤，而且該方法發(fā)生的錯誤均為預(yù)警等級低，與這兩個傳統(tǒng)方法相比，本工作設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警方法僅在Ⅳ預(yù)警等級時出現(xiàn)1個預(yù)警錯誤，將其預(yù)警為更高的Ⅲ，也觸發(fā)了預(yù)警，由此可知，本工作方法在不同預(yù)警等級下，其可以準(zhǔn)確預(yù)警。這是因為傳統(tǒng)方法沒有充分考慮內(nèi)外部影響因素，導(dǎo)致預(yù)警不夠準(zhǔn)確，而本工作方法充分考慮了集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)穩(wěn)定運行的內(nèi)外部影響因素，采用特征提取和特征匹配的方式，確定了電池平面中任意像素點是否存在異常，因此，可以在不同預(yù)警等級下準(zhǔn)確預(yù)警。
表4 預(yù)警等級預(yù)測結(jié)果分析
考慮到實際工作中鋰離子電池表面破損位置可能不同，該情況可能影響本工作方法預(yù)警的準(zhǔn)確性，因此，分析不同表面破損位置下三種方法的預(yù)警準(zhǔn)確率，結(jié)果見表5。
表5 不同表面破損位置下預(yù)警準(zhǔn)確
根據(jù)表5數(shù)據(jù)可知，三種方法的預(yù)警準(zhǔn)確率均達(dá)到了96.0%以上，但是傳統(tǒng)方法的預(yù)警準(zhǔn)確率相對較低，在樣本數(shù)量達(dá)到300個時，基于數(shù)據(jù)-模型混合驅(qū)動的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法的預(yù)警準(zhǔn)確率為97.7%，基于氣液逸出物圖像識別的電池儲能系統(tǒng)早期預(yù)警方法的預(yù)警準(zhǔn)確率為96.0%，而此時本工作方法的預(yù)警準(zhǔn)確率為99.7%，相比可知，本工作方法的預(yù)警準(zhǔn)確率比傳統(tǒng)方法提高了2.0%以上，其仍可以保持較高的預(yù)警準(zhǔn)確率，因此，該結(jié)果說明本工作方法受到表面破損位置不同的影響較小，可以準(zhǔn)確預(yù)警。這是因為傳統(tǒng)方法考慮影響因素不全面，并且沒有準(zhǔn)確預(yù)測儲能系統(tǒng)的運行走勢，導(dǎo)致預(yù)警不準(zhǔn)確，而本工作方法采用成像設(shè)備生成了集裝箱式鋰離子電池各個平面的成像結(jié)果，也充分考慮了系統(tǒng)穩(wěn)定運行的內(nèi)外部影響因素，得出了表面破損面積的檢測結(jié)果，并且以采集電池儲能系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)為處理對象，提取儲能系統(tǒng)的變化特征，推算了儲能系統(tǒng)的運行走勢，從而可以在不同表面破損位置下準(zhǔn)確預(yù)警，提高了預(yù)警準(zhǔn)確率。
3 結(jié) 論
集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行時的安全問題是本體因素和運行環(huán)境因素長期演化導(dǎo)致的，同時也是部分外部因素影響發(fā)生的問題。因此，對這些因素進(jìn)行演化過程的分析、監(jiān)測和評估，設(shè)計了集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警方法。該方法充分考慮了多個影響因素，并且結(jié)合了集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)運行走勢，設(shè)計了預(yù)警等級，實現(xiàn)了準(zhǔn)確的早期預(yù)警。實驗分析可知，該方法的集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全早期預(yù)警準(zhǔn)確，并且不同預(yù)警等級和不同表面破損位置下均預(yù)警準(zhǔn)確，準(zhǔn)確率達(dá)到了99.7%，其具備了較好的預(yù)警性能。以期通過該研究避免集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)發(fā)展到熱失控階段，降低火災(zāi)發(fā)生概率與損失。
