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安全与环境学报2025年第02期:PyroSim与热阻网络法结合的储能系统热失控火灾仿真研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王稳;李超;王园;张正慧;

单位:中电建新能源集团股份有限公司宁夏分公司;

摘要:作为现代能源领域的重要一环,电池储能系统为可再生能源的存储和利用提供了有力支持,但电池发生热失控(Thermal Runaway, TR)产生的连锁反应会加重火灾事故后果。为探究储能系统TR火灾演化规律,利用MATLAB搭建电池热阻网络模型,结合PyroSim仿真软件对锂电池TR燃烧进行数值模拟,分析了储能系统火灾过程中温度、热释放速率(Heat Release Rate, HRR)和一氧化碳(CO)的变化规律。结果表明:100%充电状态(State of Charge, SOC)下,280 Ah的磷酸铁锂(LiFePO_4,LFP)电池热失控产生的HRR峰值为84.06 kW;电池模组和储能舱电池TR产生的HRR峰值分别为174.36 kW和5 184 kW,舱内中心温度最高为805℃,CO体积分数最大为0.001 86,z方向火焰传播速度最大,其次为x方向和y方向。仿真结果能为不同尺度下LFP电池热失控火灾的数值模拟提供理论指导。

关键词:安全工程;储能系统;热失控火灾;热阻网络;PyroSim