Compte à rebours de sécurité du stockage d'énergie : Renforcer la sécurité grâce à la détection multidimensionnelle
Dans le cadre de la transition énergétique mondiale, les systèmes de stockage d'énergie par batteries passent des projets de démonstration à une infrastructure de réseau à grande échelle. En Chine seulement, la capacité installée de stockage d'énergie de nouvelle génération a atteint 136 GW / 351 GWh d'ici fin 2025, up 84 % à compter de fin 2024, selon l'Agence nationale de l'énergie.
Avec le développement du stockage d'énergie, la sécurité devient le fondement d'une croissance durable. Une seule armoire ou un seul conteneur de batteries peut contenir des milliers d'éléments. Dès le début d'un emballement thermique, la chaleur, les gaz, la pression, la fumée et les flammes peuvent se développer rapidement et interagir entre eux. Par conséquent, la sécurité du stockage d'énergie ne peut plus reposer uniquement sur un capteur de température ou un détecteur de fumée traditionnel.
Le secteur entre dans une nouvelle phase : Détection multiparamètres, alerte précoce, réduction des fausses alarmes et réponse plus rapide des équipes d'intervention incendie.
Les normes rehaussent les exigences en matière de sécurité du stockage d'énergie
Plusieurs normes importantes sont en train de redéfinir le cadre de sécurité des systèmes de stockage d'énergie électrochimique.
GB 44240—2024Les exigences de sécurité relatives aux piles et batteries au lithium secondaires utilisées dans les systèmes de stockage d'énergie électrique ont été publiées le 24 juillet 2024 et mis en œuvre sur 1 août 2025Il s'agit d'une norme nationale obligatoire axée sur les exigences de sécurité des batteries.
GB/T 51048-2025La norme de conception des stations de stockage d'énergie électrochimique a été approuvée comme norme nationale et mise en œuvre le le 1 avril 2026, remplaçant GB 51048—2014.
GB/T 46261-2025Les exigences techniques générales relatives aux systèmes de surveillance et d'alerte incendie dans les stations de stockage d'énergie électrochimique ont été publiées le 29 août 2025 et sa mise en œuvre est prévue pour le 1 septembreLa norme s'applique aux systèmes de détection et d'alarme incendie et aux équipements connexes utilisés dans les systèmes de stockage d'énergie électrochimique, y compris les dispositifs de commande d'alarme incendie et divers dispositifs de détection d'incendie.
Pour les fabricants de systèmes de batteries, les intégrateurs de systèmes de stockage d'énergie, les maîtres d'ouvrage et les fournisseurs de systèmes de protection incendie, le message est clair : Les systèmes d'alerte précoce aux incendies deviennent un élément essentiel de la conception des systèmes de stockage d'énergie et de leur conformité réglementaire..
Pourquoi les systèmes d'alerte incendie pour le stockage d'énergie nécessitent une détection multidimensionnelle
L’emballement thermique d’une batterie n’est pas un phénomène ponctuel. Avant l’apparition d’un incendie visible, plusieurs signaux physiques et chimiques peuvent se manifester :
- libération anormale de gaz
- hausse de température
- changement de pression
- fuite d'électrolyte
- génération de fumée
- rayonnement de flamme
Différents capteurs détectent différentes étapes de la chaîne de risque. Les recherches sur l'emballement thermique des batteries lithium-ion montrent que des gaz tels que… H₂, CO, CH₄ et C₂H₄ peuvent constituer des indicateurs détectables importants lors des processus de défaillance de la batterie.
C'est pourquoi un système de sécurité ESS plus robuste devrait se combiner gaz + température + pression + fumée + flamme se baser sur des données plutôt que sur un seul indicateur.
Notre solution de capteur de sécurité pour le stockage d'énergie
Nous proposons une gamme de capteurs multidimensionnels couvrant les principaux paramètres d'alerte précoce aux incendies :
- Capteurs de gazCO, H₂, CO₂, COV, fuite de réfrigérant
- Capteurs de pression: surveillance des variations de pression et des anomalies mécaniques des cellules/conteneurs
- Capteur de température : détection de chaleur multipoint et suivi de la propagation thermique
- Détecteurs de fumée: détection de la génération de particules/fumée
- Détecteurs de flamme: détection rapide du rayonnement de flamme et réponse à l'incendie
Ensemble, ces couches de détection contribuent à la mise en place d'une architecture d'alerte précoce plus complète pour les stations de stockage d'énergie, les conteneurs de batteries, les armoires à batteries, les systèmes de refroidissement liquide et les systèmes de contrôle de liaison incendie.
1. Capteurs de gaz : Détectent l’emballement thermique avant l’apparition d’un incendie visible
Le dégagement de gaz est l'un des indicateurs précoces les plus importants de défaillance des batteries au lithium. Comparée à la seule élévation de température, la détection de gaz permet souvent de fournir des signaux d'alerte plus précoces, notamment en cas de décomposition de l'électrolyte, d'endommagement du séparateur ou de dégazage prématuré.
Capteur de CO : Confirmation des progrès de l'emballement thermique
Le monoxyde de carbone est un gaz caractéristique produit lors de la décomposition de l'électrolyte et de l'emballement thermique de la batterie. La détection du CO permet de confirmer si une batterie a atteint un stade de défaillance critique et peut déclencher l'escalade des alarmes et le système de sécurité incendie.
Valeur d'application :
- confirmation d'emballement thermique
- surveillance des gaz dans l'armoire à batteries
- liaison d'alarme au niveau du conteneur
- support de déclenchement de suppression d'incendie
Module de capteur de gaz électrochimique de monoxyde de carbone ZE730-CO
- Gaz de monoxyde de carbone
- 0~1000ppm
- En savoir plus
Capteur de monoxyde de carbone ME2-CO-Φ14x5
- CO
- 0 à 5000 10000 ppm maximum XNUMX XNUMX
- En savoir plus
Capteur H₂ : Indicateur d'alerte extrêmement précoce
L'hydrogène peut être libéré dès les premiers signes d'anomalie de la batterie et peut précéder une forte hausse de température. La détection de H₂ permet aux opérateurs de gagner un temps précieux pour intervenir en cas d'urgence.
Valeur d'application :
- alerte précoce d'emballement thermique
- surveillance du module/armoire de la batterie
- contrôle de ventilation et d'interverrouillage
- analyse des tendances de risque
Module de capteur de détection de gaz toxiques dangereux EC ZE03
- CO,O2,NH3,H2S,NO2,O3,SO2, CL2,HF,H2,PH3,HCL, etc.
- Voir manuel
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Capteur de CO₂ : indicateur auxiliaire de décomposition et de vieillissement
Le CO₂ peut être généré par la décomposition du film SEI et par des réactions secondaires au sein de la batterie. Combiné au H₂ et au CO, le contrôle du CO₂ permet une validation croisée multigaz et contribue à réduire les fausses alarmes.
Valeur d'application :
- évaluation du processus d'emballement thermique
- surveillance du vieillissement de la batterie et des réactions anormales
- logique d'alerte multiparamètre
Capteur de dioxyde de carbone photoacoustique H101-CO2-Z8S-U-40kP
- Dioxyde de carbone CO2
- 400 - 5000 ppm (extensible à 40000 ppm)
- En savoir plus
Capteur de COV : signal direct de fuite d’électrolyte
Les COV sont étroitement liés aux fuites et à l'évaporation d'électrolyte. Une fois que l'électrolyte fuit et se mélange à l'air, le risque d'inflammation des gaz augmente. Les capteurs de COV peuvent détecter rapidement ce signal et permettre une intervention précoce avant qu'un incendie ne se déclare.
Valeur d'application :
- détection des fuites d'électrolyte
- Avertissement concernant les vapeurs inflammables
- surveillance de l'air des armoires et des conteneurs
- inspection de sécurité et maintenance prédictive
Capteur de fuite de réfrigérant : Protection des systèmes de gestion thermique
Dans les systèmes de stockage d'énergie, les unités de climatisation et de refroidissement liquide jouent un rôle crucial dans la prévention des accumulations de chaleur localisées. Les fuites de fluide frigorigène peuvent réduire l'efficacité du refroidissement et accroître le risque de contraintes thermiques.
Valeur d'application :
- Détection des fuites de réfrigérant des systèmes CVC ESS
- sécurité du refroidissement liquide / de la gestion thermique
- prévention de l'accumulation locale de chaleur
- Avertissement de maintenance pour les systèmes de refroidissement
Module de capteur de réfrigérant R510B ZRT454
- R454B (R32 ou R290 peuvent être personnalisés)
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Module de capteur de réfrigérant R510 ZRT32
- R32 (R454B ou R290 peuvent être personnalisés)
- En savoir plus
Module de capteur de réfrigérant R510 ZRT290
- R290 (R454B ou R32 peuvent être personnalisés)
- En savoir plus
2. Capteurs de pressionAvertissement mécanique pour l'expansion et la ventilation des cellules
En cas de surcharge, de court-circuit interne ou d'emballement thermique précoce, une batterie peut générer rapidement du gaz, entraînant des variations de pression. La détection de pression offre une sécurité mécanique supplémentaire qui complète la surveillance des gaz et de la température.
Les capteurs de pression peuvent aider à détecter :
- gonflement anormal
- surpression à l'intérieur des modules de batterie
- changements de pression dans le conteneur
- signaux d'ouverture de la soupape de ventilation
- Comportement anormal de la pression dans les espaces scellés
Pourquoi c'est important:
Les capteurs de gaz nous indiquent « ce qui est libéré ». Les capteurs de température nous indiquent « où la chaleur monte ». Les capteurs de pression nous aident à savoir « si les contraintes mécaniques internes changent ».
Cela fait de la surveillance de la pression une couche de redondance précieuse dans les systèmes d'alerte précoce des systèmes de stockage d'énergie.
Transmetteur de pression en silicium diffusé WPCK16
- Pression relative / Pression absolue / Pression relative sous étanchéité
- -100kPa~0~10kPa…100MPa
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3. Capteurs de température: L'indicateur de sécurité le plus direct
La température demeure l'un des indicateurs de sécurité les plus aboutis et intuitifs dans les systèmes de stockage d'énergie.
Une hausse anormale de la température peut provenir de :
- court-circuit interne
- surintensité
- mauvaise connexion électrique
- accumulation de chaleur locale
- propagation d'emballement thermique
En déployant une surveillance de température multipoint, les opérateurs système peuvent localiser les points chauds, évaluer la propagation thermique et déterminer si le risque est local ou s'il se développe à travers les modules/armoires.
Lorsque les données de température sont fusionnées avec les données de gaz et de pression, le système peut améliorer la précision des alarmes et réduire les déclenchements intempestifs.
4. Détecteurs de fuméeDétection des particules de combustion et des précurseurs d'incendie
La détection de fumée demeure un élément essentiel de la protection incendie des systèmes de stockage d'énergie. Lorsque la décomposition ou la combustion produit des particules, les détecteurs de fumée permettent d'identifier les anomalies et de déclencher l'alarme.
Les détecteurs de fumée sont particulièrement utiles lorsqu'ils sont associés à :
- Capteurs de gaz pour l'alerte précoce
- capteurs de température pour la confirmation des points chauds
- Capteurs de flamme pour la réponse en cas d'incendie
- systèmes d'extinction d'incendie pour liaison automatique
Capteur de température et d'humidité de type MEMS WHT20
- Humidité relative de l'environnement, température
- En savoir plus
5. Détecteurs de flammeIntervention rapide en cas d'incendie
Lorsqu'un emballement thermique se transforme en flamme visible, chaque seconde compte. Les détecteurs de flamme repèrent les caractéristiques de rayonnement optique du feu et peuvent réagir rapidement, contribuant ainsi à limiter sa propagation aux batteries ou conteneurs adjacents.
Valeur d'application :
- identification de flamme à l'échelle de la milliseconde
- liaison de lutte contre les incendies
- Avertissement concernant l'incendie des conteneurs de piles
- risque d'expansion des accidents réduit
Les détecteurs de flamme ne remplacent pas la surveillance précoce des gaz, mais ils constituent une couche de détection finale essentielle dans la chaîne de sécurité complète.
Fusion multiparamètres : de « l’alarme unique » à « l’alerte précoce fiable »
Un système de sécurité ESS performant ne doit pas se contenter de collecter indépendamment de nombreux signaux de capteurs. Sa véritable valeur réside dans… la fusion des données.
Une stratégie d'alerte pratique peut comprendre :
| Phase d'alerte | Signaux principaux | Action du système |
|---|---|---|
| Anomalie précoce | H₂ / COV / légère variation de pression | alerte précoce, ventilation, inspection |
| confirmation d'emballement thermique | CO + CO₂ + élévation de température | Préparation à l'escalade des alarmes, à l'isolement et à la liaison incendie |
| Développement rapide des risques | pic de pression + fumée + montée de température | arrêt d'urgence, préparation à la suppression |
| Étape du feu | flamme + fumée + haute température | Lutte contre les incendies, intervention d'urgence |
Cette structure contribue à réduire les fausses alarmes tout en améliorant la rapidité d'alerte.
Domaines d'application
Nos solutions de capteurs de sécurité pour le stockage d'énergie peuvent être utilisées dans :
- stations de stockage d'énergie par batterie
- conteneurs de piles
- armoires de batteries
- systèmes de stockage d'énergie refroidis par liquide
- systèmes de stockage d'énergie refroidis par air
- systèmes de stockage d'énergie distribués
- stockage d'énergie industriel et commercial
- projets de stockage d'énergie renouvelable et de réseau électrique
- systèmes de surveillance et d'alerte incendie
- plateformes d'essai d'emballement thermique des batteries
Pourquoi choisir notre plateforme de capteurs ?
Nous proposons une gamme complète de capteurs plutôt qu'un simple composant isolé. Cela permet à nos clients de concevoir des systèmes d'alerte précoce incendie pour les systèmes de stockage d'énergie plus sûrs et plus évolutifs.
Portefeuille de capteurs tout-en-un
Nous prenons en charge la détection des fuites de gaz, de température, de pression, de fumée, de flamme et de réfrigérant, aidant ainsi les intégrateurs à construire une architecture de détection complète.
Intégration flexible
Nos capteurs et modules peuvent prendre en charge différentes formes de produits, notamment la détection au niveau de l'armoire, la surveillance au niveau du conteneur, les détecteurs fixes, les systèmes d'alarme incendie et les plateformes de contrôle intelligentes.
Meilleure préparation à la conformité
À mesure que les normes de sécurité relatives au stockage de l'énergie se systématisent, la détection multiparamètres aide les maîtres d'ouvrage et les fabricants d'équipements à se préparer à des exigences plus strictes en matière de surveillance et d'alerte incendie.
Conçu pour une utilisation en conditions réelles
Les sites de stockage d'énergie fonctionnent dans des conditions complexes : chaleur, humidité, perturbations électriques, variations de flux d'air et cycles de service prolongés. La fiabilité, la stabilité et la résistance aux interférences des capteurs sont donc essentielles.
Matrice de capteurs recommandée pour l'alerte précoce aux incendies ESS
| Signal de risque | Type de capteur recommandé | Objectif de surveillance |
|---|---|---|
| CO | Solution électrochimique / modulaire | confirmation d'emballement thermique |
| H₂ | Capteur d'hydrogène / catalytique / semi-conducteur / solution électrochimique | alerte précoce d'emballement thermique |
| CO₂ | Capteur de CO₂ NDIR | jugement auxiliaire du processus de décomposition |
| COV | Module PID / MOS / VOC | détection des fuites d'électrolytes et des vapeurs inflammables |
| Réfrigérant | capteur de gaz réfrigérant | détection des fuites du système de refroidissement |
| Pression | capteur/transmetteur de pression | gonflement, décompression, anomalie de pression |
| Température | Capteur de température / infrarouge / mesure par contact | détection des points chauds et surveillance de la propagation thermique |
| La fumée | capteur de fumée | détection des particules de combustion et des précurseurs d'incendie |
| Flamme | Détecteur de flamme UV/IR | Liaison entre intervention rapide et extinction en phase d'incendie |
Conclusion : Les normes évoluent – la détection doit être le moteur.
La sécurité du stockage d'énergie évolue d'une approche basée sur l'autodiscipline des entreprises vers une approche plus standardisée et systémique. Avec la mise en œuvre progressive des normes de surveillance et d'alerte incendie des systèmes de stockage d'énergie, chaque installation de stockage devra recourir à des méthodes de surveillance plus performantes, plus précoces et plus fiables.
Nous continuerons de nous concentrer sur les technologies de détection de sécurité du stockage d'énergie et de proposer des solutions qui sont :
- prêt pour la conformité
- techniquement avancé
- stable et durable
- facile à intégrer
- adapté au déploiement multi-scénarios
De la libération précoce de gaz à l'élévation de température, des variations de pression à la fumée et aux flammes, notre technologie de détection multidimensionnelle contribue à renforcer la sécurité de chaque station de stockage d'énergie.
QFP
Pourquoi les systèmes d'alarme incendie pour le stockage d'énergie ont-ils besoin de capteurs de gaz ?
Le dégagement de gaz précède souvent l'apparition de fumée ou de flammes visibles. La surveillance de gaz tels que le H₂, le CO, le CO₂ et les COV peut fournir des signaux d'alerte précoces en cas d'anomalie de la batterie.
La surveillance de la température est-elle suffisante pour la sécurité des systèmes de stockage d'énergie ?
Non. La température est importante, mais elle peut réagir avec un certain retard par rapport aux premières réactions chimiques. La combinaison de la température avec la détection de gaz, de pression, de fumée et de flamme permet de créer un système d'alerte plus fiable.
Que signifie la détection des COV pour la sécurité des batteries ?
La détection des COV permet d'identifier les fuites ou l'évaporation d'électrolytes, ce qui peut indiquer un risque de vapeurs inflammables et des risques d'incendie potentiels.
Pourquoi surveiller les fuites de réfrigérant dans les systèmes de stockage d'énergie ?
En cas de fuite de réfrigérant du système de refroidissement, les performances de la gestion thermique peuvent diminuer, augmentant ainsi le risque de surchauffe locale et de propagation de l'emballement thermique.
Comment les capteurs de pression contribuent-ils à la sécurité des batteries ?
Les capteurs de pression détectent les anomalies mécaniques telles que le gonflement, la génération de gaz, les surtensions ou les événements de la soupape de ventilation, fournissant une couche d'alerte supplémentaire au-delà des données de gaz et de température.
Quelle est la meilleure combinaison de capteurs pour l'alerte précoce aux incendies dans les systèmes ESS ?
Une approche recommandée est la fusion multiparamètre : H₂ + CO + CO₂ + COV + température + pression + fumée + flamme, ajustée en fonction du type de batterie, de la structure de l'armoire, de la méthode de refroidissement et de la conception de la liaison incendie.
