本發(fā)明涉及電池測試實驗，具體地涉及一種儲能電池滅火測試實驗方法、一種儲能電池滅火測試實驗裝置、一種儲能電池滅火測試實驗系統(tǒng)、一種電子設備和一種計算機可讀存儲介質。

背景技術：

1、儲能電站內電池數量多、排列密集時，儲能艙內部單體電池數量可達數萬個，單體電池熱失控，極易導致周圍電池發(fā)生連鎖反應，引發(fā)火災、爆炸事故。儲能電站發(fā)生火災后，電池因熱失控燃燒，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池會發(fā)生多形態(tài)的燃燒。隨著電池內溫度的不斷上升，電池隔膜不斷融化，緊縮至電池正負極發(fā)生接觸，此時電池發(fā)生短路，繼續(xù)釋放大量能量造成溫度迅速上升，泄露的電池電解液與內部其他有機溶劑發(fā)生分解、放熱化學反應，開始釋放出co2、hf、h2等。

2、在溫度上升至300℃左右時，鋰離子電池內部鋰與電解液、有機溶劑發(fā)生化學反應，開始產生大量碳氫可燃氣體，如甲烷、乙烷等，由于電池本身構成了密閉空間，氣體無法迅速擴散，此時氣體在電池內部大量累積，造成電池發(fā)生鼓包現象。此時電池若仍處于充電狀態(tài)，該狀態(tài)下電池的正極繼續(xù)與電池電解液進行強烈的氧化還原反應，該過程會使電池迅速升至高溫，同時釋放大量的有毒氣體。

3、由于目前儲能電站大多采用儲能艙形式，艙內電池模組排列緊密成簇，處于熱失控高溫狀態(tài)的電池模組極易影響其他電池模組發(fā)生熱失控，造成連鎖反應，最終導致電池出現明火，開始燃燒直至發(fā)生爆炸，鋰離子電池熱失控引發(fā)的火災屬于電氣火災。

4、鋰離子電池本身作為儲能物質，發(fā)生熱失控引起電池燃燒時會放出大量能量，導致火災蔓延速度加劇，火勢迅速加大，且電池燃燒時電化學反應會產生大量可燃性氣體與有毒氣體，進一步加大了火災撲救的難度。根據鋰離子電池熱失控時起火燃料的不同，儲能電站電池火災可以分為以下五類：

5、1、以電池負極材料為燃料的固體火災(a類)；

6、2、以電池電解液為燃料的液體火災(b類)；

7、3、以電池熱失控電化學反應產生的大量可燃性氣體為燃料的氣體火災(c類)；

8、4、以電池內部嵌鋰與其他金屬材料為燃料的金屬火災(d類)；

9、5、以整個儲能電站各種含能設備、電池模組簇等整體系統(tǒng)為燃料，最嚴重也是危害性最大的電氣火災(e類)。

10、然而，當前針對電池過充熱失控的研究大多基于實驗室環(huán)境，無法充分反映鋰離子電池模組在儲能電站環(huán)境下的運行狀況，且鋰離子電池的過充受到諸多因素的影響。鋰離子電池的熱失控具有蔓延特性，單個電池過充熱失控后極易引起相鄰電池同樣發(fā)生熱失控，鋰離子電池本身的空間結構同樣會影響其過充熱失控特性。

11、現有技術中，通過對軟包與硬殼磷酸鐵鋰電池進行過充熱失控對照實驗，發(fā)現相比于軟包磷酸鐵鋰電池，硬殼電池在過充時更容易發(fā)生熱聚集，溫度升高更快速。硬殼磷酸鐵鋰電池溫度升高的快慢受電池模組間距離的影響更大，而軟包電池溫度升高時，受電池內部膨脹力的影響更大，電池更易產生機械應力，應根據此特性合理調整軟包電池應用時的空間結構。

12、目前儲能電站常用的滅火劑有七氟丙烷、全氟己酮、細水霧、水噴淋、壓縮空氣泡沫等滅火劑，有些儲能電站采用2種滅火劑協同滅火。然而，上述任何一種滅火劑均無法全面應對儲能電池的火災，電池火災的火焰、電池內的高溫電解液及附件燃燒、電池艙內的煙塵及易燃易爆的氣體等都是需要應急處置的對象。如氣體滅火劑只能撲滅明火，降溫效果極弱；細水霧只能降溫，無法快速撲滅艙內明火；泡沫是淹沒式滅火冷卻，消除煙塵，效率低，但無法消除艙內的易燃氣體?？傊鱾€滅火技術各有千秋，無法完全滿足儲能電池滅火的需求。

13、為了應對鋰離子電池火災，在利用傳統(tǒng)滅火劑開展鋰離子電池滅火實驗時，都是將滅火劑直接作用在鋰離子電池本體上，但實際應用的鋰離子電池組都是帶有外殼等圍擋的，因此將滅火劑直接作用在鋰離子電池本體的滅火實驗與真實情況并不相符，這會造成實驗數據的失真。

14、例如，申請?zhí)枮閏n201710594419.8的中國發(fā)明專利公開的一種儲能電站預警及消防系統(tǒng)，該系統(tǒng)是從防火預警至火情發(fā)生后滅火的角度考量儲能電站的消防設計，但是該專利沒有公開消防設計中的滅火系統(tǒng)是否能在啟動后完全將火情撲滅的相關內容；申請?zhí)枮閏n201811557894.9的中國發(fā)明專利公開的一種撲救鋰離子電池火災的滅火劑用量篩選方法，與國內外針對電池火災的滅火測試情景相同，僅停留在單體電池火災場景，缺乏模組級別的電池火災滅火的場景試驗。由于電池單體的不一致性，由多只電池電芯串并聯后組成的電池模組或電池簇危險性大幅增加，單體電池的數據結果無法確保電池模組或電池簇發(fā)生火情時的滅火有效性。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種儲能電池滅火測試實驗方法、裝置、系統(tǒng)、設備及介質，解決現有技術中缺乏模組級別的電池火災滅火的場景試驗等問題。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種儲能電池滅火測試實驗方法，所述方法包括：

3、根據預設的儲能電池的模擬燃燒場景匹配燃燒模擬測試項；

4、根據匹配到的燃燒模擬測試項生成模擬測試指令；

5、將模擬測試指令發(fā)送至模擬執(zhí)行單元；

6、在模擬執(zhí)行單元執(zhí)行模擬測試指令對儲能電池進行燃滅模擬的過程中，獲取儲能電池的滅火數據；

7、對滅火數據進行分析處理，得到滅火實驗結果。

8、優(yōu)選地，所述模擬執(zhí)行單元包括：燃燒執(zhí)行裝置、煙霧執(zhí)行裝置和滅火執(zhí)行裝置；所述模擬測試指令包括：燃燒模擬指令、煙霧模擬指令和滅火模擬指令；

9、將模擬測試指令發(fā)送至模擬執(zhí)行單元，包括：

10、將燃燒模擬指令發(fā)送至燃燒執(zhí)行裝置，同時將煙霧模擬指令發(fā)送至煙霧執(zhí)行裝置；

11、在燃燒執(zhí)行裝置執(zhí)行燃燒模擬指令模擬儲能電池燃燒以及煙霧執(zhí)行裝置執(zhí)行煙霧模擬指令模擬向儲能電池內投入煙氣的過程中，獲取燃燒采集裝置采集到的儲能電池的燃燒狀態(tài)；

12、判斷儲能電池的燃燒狀態(tài)達到預設狀態(tài)時，將滅火模擬指令發(fā)送至滅火執(zhí)行裝置，由滅火執(zhí)行裝置執(zhí)行滅火模擬指令，向處于預設狀態(tài)的儲能電池噴射滅火劑進行滅火測試。

13、優(yōu)選地，所述儲能電池的模擬燃燒場景包括：電池艙燃燒場景、電池簇燃燒場景和電池模組燃燒場景。

14、優(yōu)選地，所述滅火劑為細水霧滅火劑、全氟己酮滅火劑、金屬基化合物與泡沫液的復合式滅火劑、七氟丙烷滅火劑和水噴淋滅火劑中的任一種。

15、優(yōu)選地，所述滅火數據包括：滅火時間、電池溫度、煙塵濃度、電池壓力、有害氣體濃度和氣體流速中的至少一種。

16、本發(fā)明還提供一種儲能電池滅火測試實驗裝置，用于實現上述的儲能電池滅火測試方法，所述裝置包括：

17、主控模塊，用于：

18、根據預設的儲能電池的模擬燃燒場景匹配燃燒模擬測試項；

19、根據匹配到的燃燒模擬測試項生成模擬測試指令；

20、將模擬測試指令發(fā)送至模擬執(zhí)行單元；

21、在模擬執(zhí)行單元執(zhí)行模擬測試指令對儲能電池進行燃滅模擬的過程中，獲取儲能電池的滅火數據；

22、對滅火數據進行分析處理，得到滅火實驗結果。

23、本發(fā)明還提供一種儲能電池滅火測試實驗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

24、上述的儲能電池滅火測試實驗裝置；

25、模擬執(zhí)行單元，用于接收儲能電池滅火測試實驗裝置下發(fā)的模擬測試指令，執(zhí)行模擬測試指令對儲能電池進行燃滅模擬；

26、采集單元，用于采集儲能電池在燃滅模擬過程中的滅火數據，將采集到的滅火數據上傳至儲能電池滅火測試實驗裝置。

27、優(yōu)選地，所述模擬測試指令包括：燃燒模擬指令、煙霧模擬指令和滅火模擬指令。

28、優(yōu)選地，所述模擬執(zhí)行單元包括：

29、燃燒執(zhí)行裝置，用于執(zhí)行燃燒模擬指令模擬儲能電池燃燒；

30、煙霧執(zhí)行裝置，用于執(zhí)行煙霧模擬指令模擬向儲能電池內投入煙氣；

31、燃燒采集裝置，用于在燃燒執(zhí)行裝置執(zhí)行燃燒模擬指令模擬儲能電池燃燒以及煙霧執(zhí)行裝置執(zhí)行煙霧模擬指令模擬向儲能電池內投入煙氣的過程中，采集儲能電池的燃燒狀態(tài)，將采集到的儲能電池的燃燒狀態(tài)上傳至儲能電池滅火測試實驗裝置；

32、滅火執(zhí)行裝置，用于執(zhí)行滅火模擬指令，向處于預設狀態(tài)的儲能電池噴射滅火劑進行滅火測試。

33、優(yōu)選地，所述采集單元包括：監(jiān)控器、溫度傳感器、煙塵檢測儀、熱輻射計、氣體檢測儀和壓力傳感器中的至少一種。

34、優(yōu)選地，所述儲能電池包括電池艙和若干電池簇，所有電池簇均安裝在電池艙內，每個電池簇由多個電池模塊組成，一個電池簇中具有至少一塊燃燒電池，所述燃燒電池由燃燒執(zhí)行裝置點燃以模擬儲能電池燃燒。

35、本發(fā)明還提供一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現上述的儲能電池滅火測試實驗方法。

36、本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現上述的儲能電池滅火測試實驗方法。

37、通過上述技術方案，本發(fā)明至少具有如下技術效果：

38、1、本發(fā)明能有效評價儲能電池的滅火劑的滅火處置能力，從實驗結果能夠真實的反映出其實際效果；

39、2、本發(fā)明全面考察滅火劑的火災處置能力，與儲能電池火災的實際情況緊密結合；與現有滅火劑檢測的單一性能相比，本方法更加真實的反映了電池火災處置能力。

40、本發(fā)明實施例的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。