CO传感器应用于集装箱储能系统中

什么是集装箱储能系统？

采集储能集装箱内的储能PCS逆变器、电池组BMS信息、配电柜信息、空调门禁等辅助监控信息；集中数据进行界面展示。采集储能集装箱相关的源、荷电力信息（风、光、电网为源；用电侧为负荷）。执行电网调度及云服务器调节命令。优化箱内储能的充放行为、延长电池使用寿命。根据储能箱不通应用场景，可选择用户侧及发电侧的储能策略。随着模块化概念的提出和推进，集装箱作为一种良好的载体，具有高可靠性、高便捷性、低功耗和监控完善的特点，因此成为模块化建筑中重要的部件，各类集装箱式储能、集装箱式数据中心、集装箱式发电机组等等新型建筑物应运而生，地推动了模块化建筑的发展。

集装箱式锂离子电池储能系统的工作环境相对密闭，散热条件有限，锂离子电池在充放电过程容易造成热量的积聚，特别是在极端工况条件下(如过充、短路、过温等)，热量的积累易导致电池温度的急剧升高并发生热失控，从而引发锂离子电池起火事故。近年来，国内外锂离子电池储能电站火灾事件时有发生。

目前，锂离子电池火灾特性及消防灭火介质研究方面，仅针对单个电池或电池模块进行试验研究。但集装箱式锂离子电池储能系统通常由大量电池模块串并联而成，集装箱式锂离子电池储能系统的火灾燃烧特性、火灾蔓延发展情况及火灾燃烧规律更为复杂，不同于单个电池或电池模块。针对单个电池或电池模块的起火分析结果并不完全适用于集装箱式锂离子电池储能系统。为了提高集装箱式锂离子电池储能系统的整体安全性，避免储能电站火灾连锁事故的发生，有必要开展集装箱式锂离子电池储能系统火灾特性试验研究，弄清集装箱式锂离子电池储能系统的火灾特性，同时，为了开发适用于集装箱式锂离子电池储能系统火灾的灭火介质，有必要开发一种试验装置，以便于研究一种灭火介质或多种灭火介质耦合的灭火效果。但针对整个储能系统的试验研究成本极高，因此，需要提供的是一种集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置，利用该试验装置能够检测箱体式锂离子电池储能系统火灾特性。

目前储能电池多用锂离子电池，其性价比和能量密度相比其他电池更占优势。但锂离子电池很容易发生电池内部短路从而导致自燃。一节电池是由正极和负极组成，电池内部通过隔膜做到正负极之间的绝缘，电解质起到锂离子的传导作用。如果隔膜损坏就会正负极短路，会持续放热，热量积聚会加剧分解电池内部的所有结构，放出更多的热，最后导致自燃，一节电池自燃又会热扩散给周边电池，一传十，十传百。而电解液本身是易燃溶剂，极易燃烧，这就是锂电池起火后会迅猛发展的原因，同时电池分解产生可燃气体（多为一氧化碳）和氧气，也会加剧燃烧。

我们可以从锂电池热失控时产生的可燃气体入手，锂离子电池热失控的时候，电池内部会有大量的一氧化碳释放出来。所以我们可以通过检测一氧化碳的浓度来预防锂电池热失控起火事故。在这里工采网给大家推荐一款纽扣式一氧化碳传感器（CO传感器）TGS5141：

TGS5141一氧化碳传感器CO传感器是费加罗研发的可电池驱动的电化学式传感器，使用一个特殊的电极取代了储水器，由于去除了TGS5042中使用的储水器，TGS5141与TGS5042相比，其外形尺寸缩减到只有后者的10％大小。非常适用于高集成电子产品，对CO的灵敏度高、将CO浓度线性输出，设计方便，自带出厂预标定灵敏度系数，方便用户使用与性能追溯，寿命长达10年以上。

TGS5141输出电流与一氧化碳浓度之间在0～1，000ppm范围内显示了± 5％以内偏差的较高直线性。不同浓度CO对应的输出电流可以参考下图。

TGS5141的寿命长达十年以上，长期稳定性也是十分优秀，可以参考下图。（Y轴显示的是在任何时间点300ppm一氧化碳中的输出电流（I）和测试第一天300ppm一氧化碳中的输出电流（Io）的比值。）

储能电站内会有各种各样的气味，要是传感器抗干扰性不好的话，也是很容易造成误报的，所以这个传感器要求对CO灵敏度高，对其他气体的灵敏度越低越好。TGS5141就很好，对大部分气体的灵敏度都是非常低的，对CO灵敏度又很高的，见下图。

并且考虑到电站内的温度范围是比较宽广的，基本所有传感器受温度的影响又是比较明显的，所以厂家针对TGS5141做出了温度补偿系数表，OEM客户可以直接利用补偿系数对传感器进行温度补偿，从而使传感器在不同温度下也能有高精度的输出。补偿系数见下图。

由此可见TGS5141是一款十分优秀的CO传感器，性能优异、质量可靠，可以为我们的生命财产安全添加一层保障。

审核编辑：汤梓红