电芯
热失控源 关键风险
内短路 / 析锂 / 局部温升
内短路 / 析锂 / 局部温升
电芯级监测
BMS 温度 / 电压预警
BMS 温度 / 电压预警
ENERGY STORAGE FIRE SAFETY
从早期信号到系统隔离，
构建多层消防安全防线
面向大型储能电站， 将电芯热失控早期感知、多源交叉确认、 BMS / PCS / EMS 联动、柜级隔离、灭火抑制和站级应急响应 放进同一套消防安全体系， 让风险尽可能被控制在最小边界。
识
早识别 多参数趋势感知
隔
快隔离 分级联动保护
智
智慧消防 多系统协同
多参数感知
气体侦测
声光报警
灭火装置
PCS / EMS 联动
< 30 s 早期信号识别
多层隔离 电芯 → 模组 → 簇 → 柜 → 站级
≥ 99.9% 联动动作可用性
≤ 5 min 全站应急处置链路
火灾传播链与多层隔离设计
模组
热蔓延 关键风险
模组内相邻电芯热传播
模组内相邻电芯热传播
模组级隔热
阻燃与热扩散抑制
阻燃与热扩散抑制
簇 / 机架
扩散放大 关键风险
柜内热累积 / 烟气扩散
柜内热累积 / 烟气扩散
簇级隔离
压力释放 / 局部灭火
压力释放 / 局部灭火
电池柜
柜内蔓延 关键风险
柜内高温 / 烟气聚集
柜内高温 / 烟气聚集
柜级消防
气体灭火 / 泄压 / 隔离
气体灭火 / 泄压 / 隔离
电站
跨柜 / 站级扩散 关键风险
相邻柜蔓延 / 外部火灾
相邻柜蔓延 / 外部火灾
站级分区
防火分区 / 间距 / 维保
防火分区 / 间距 / 维保
风险源与早期信号趋势
多源感知交叉确认
多参数确认
温
温度 NTC / 热电偶
烟
烟感 光电 / 离子
气
气体 CO / H₂ / CO₂ / VOC
压
压力 柜压 / 泄压
电
电气特征 电压 / 电流 / dI/dt
正常
关注
告警
隔离
应急
告警状态演化与联动策略
正常
状态定义 系统运行正常，各类参数处于安全区间。
系统动作继续监测，不进行额外干预。
关注
状态定义 出现早期异常趋势，但尚未达到告警阈值。
系统动作提高采样频率，加强趋势判断。
告警
状态定义 多源信号达到预警或告警阈值。
系统动作停止充放电并启动消防联动。
隔离
状态定义 风险进一步扩大，需要执行物理隔离。
系统动作切断高压、隔离故障柜并启动灭火。
应急
状态定义 启动站级应急预案和人员安全流程。
系统动作人员撤离、消防接口开放、应急联动。
BMS
PCS
EMS
消防控制器
通风系统
照明 / 声光
安防系统
多层工程防线 从内到外
电气隔离与 PCS 联动
高压切断、接触器联锁、功率快速下降。
柜内灭火与抑制
气体灭火、气溶胶、水雾等多种配置。
通风与气体管理
强制排风、可燃气体检测及防爆设计。
泄压与结构防护
泄压通道、结构加强、热冲击控制。
多柜防蔓延设计
防火分区、隔离距离与站级消防通道。
站级应急响应与人员安全边界
热区：限制进入
暖区：警戒控制
冷区：安全集合
警
自动报警
声光 + 短信 + 平台
人
人员撤离
安全集合点
消
消防联动
外部救援接口
一次完整事件链路 示例时间线
12:12:04
早期感知
波
温升异常与 CO 信号出现
12:12:15
多源确认
判
温度、烟雾、气体交叉确认
12:12:25
停止充放电
停
PCS 降额并停止功率输出
12:12:31
隔离动作
隔
切断高压回路并隔离故障柜
12:12:55
抑制 / 灭火
灭
消防系统完成抑制与灭火
12:13:20
通知与联动
云
平台、人员与站级联动
12:15:00
取证与分析
证
自动生成事件证据与分析报告
异常与退化场景鲁棒性设计
仿真验证与实测验证
仿真验证 数字孪生 / CFD
- 热失控扩散仿真
- 烟气与流场分析
- 灭火剂浓度与温度评估
全尺寸火灾试验
- 模组级 / 簇级 / 柜级试验
- 灭火性能验证
- 热传播边界确认
系统联动测试
- 联动时序验证
- 断电 / 隔离 / 告警链路
- 长期稳定性测试
安全交付物
HA
HAZOP 与风险评估报告
风险识别、等级与控制措施
消
消防设计与计算书
探测、灭火、泄压与联动设计
联
联动逻辑与时序图
BMS / PCS / EMS / 消防联锁
测
测试验证报告
CFD / 火灾 / 联动测试记录
案
维保手册与应急预案
日常巡检、演练与事故处置