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基于开放光路FLRDS技术的C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)气体检测
1
作者
张引
蔡逸杰
+3 位作者
李晓涵
张晓星
王邸博
卓然
《电力工程技术》
北大核心
2023年第5期56-62,共7页
磷酸铁锂电池因其较长的使用寿命和环保性,被广泛应用于储能系统。然而,近年来,储能电站安全事故频发,给电网稳定运行造成了威胁。在热失控过程中,磷酸铁锂电池会产生C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)等可燃气体,是造成燃烧、爆炸等灾害的重要原...
磷酸铁锂电池因其较长的使用寿命和环保性,被广泛应用于储能系统。然而,近年来,储能电站安全事故频发,给电网稳定运行造成了威胁。在热失控过程中,磷酸铁锂电池会产生C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)等可燃气体,是造成燃烧、爆炸等灾害的重要原因。因此,实时准确监测储能预制舱内C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)等可燃气体的浓度是保障其安全稳定运行的关键。文中提出一种基于开放光路光纤环形腔衰荡光谱(fiber loop ring-down spectroscopy,FLRDS)技术的气体检测方法,可实现自由空间内微量气体在线监测。对梯度折射率(gradient index,GRIN)透镜的空间光耦合光学损耗进行理论和实验分析,建立插入损耗为0.95 dB的开放光路FLRDS气体检测系统。根据C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)红外光谱特性,开展激光光源性能测试。模拟开放空间气体环境研究了C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)的气体浓度检测方法,结果表明,该系统具有较好的稳定性,N_(2)背景下测量信号标准偏差S仅为平均值的0.156%。衰荡时间与气体浓度之间存在良好的线性关系,C_(2)H_(2)线性拟合度R2为0.99832,C_(2)H_(6)线性拟合度R^(2)为0.99472。反演计算结果表明,C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)的最大相对误差分别为3.215%和4.72%,最大绝对误差分别为16.86μL/L和12.74μL/L,测量精度良好。
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关键词
磷酸铁锂电池
开放光路光纤环形腔衰荡光谱(FLRDS)
可燃气体
在线监测
模拟开放空间
气体浓度检测
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职称材料
题名
基于开放光路FLRDS技术的C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)气体检测
1
作者
张引
蔡逸杰
李晓涵
张晓星
王邸博
卓然
机构
湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心
南方电网科学研究院有限责任公司
南方电网公司先进电工材料及装备基础联合实验室
出处
《电力工程技术》
北大核心
2023年第5期56-62,共7页
基金
南方电网公司先进电工材料与装备基础联合实验室开放基金项目资助。
文摘
磷酸铁锂电池因其较长的使用寿命和环保性,被广泛应用于储能系统。然而,近年来,储能电站安全事故频发,给电网稳定运行造成了威胁。在热失控过程中,磷酸铁锂电池会产生C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)等可燃气体,是造成燃烧、爆炸等灾害的重要原因。因此,实时准确监测储能预制舱内C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)等可燃气体的浓度是保障其安全稳定运行的关键。文中提出一种基于开放光路光纤环形腔衰荡光谱(fiber loop ring-down spectroscopy,FLRDS)技术的气体检测方法,可实现自由空间内微量气体在线监测。对梯度折射率(gradient index,GRIN)透镜的空间光耦合光学损耗进行理论和实验分析,建立插入损耗为0.95 dB的开放光路FLRDS气体检测系统。根据C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)红外光谱特性,开展激光光源性能测试。模拟开放空间气体环境研究了C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)的气体浓度检测方法,结果表明,该系统具有较好的稳定性,N_(2)背景下测量信号标准偏差S仅为平均值的0.156%。衰荡时间与气体浓度之间存在良好的线性关系,C_(2)H_(2)线性拟合度R2为0.99832,C_(2)H_(6)线性拟合度R^(2)为0.99472。反演计算结果表明,C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)的最大相对误差分别为3.215%和4.72%,最大绝对误差分别为16.86μL/L和12.74μL/L,测量精度良好。
关键词
磷酸铁锂电池
开放光路光纤环形腔衰荡光谱(FLRDS)
可燃气体
在线监测
模拟开放空间
气体浓度检测
Keywords
lithium iron phosphate battery
open optical path fiber loop ring-down spectroscopy(FLRDS)
combustible gas
on-line monitoring
simulated open space
gas concentration detection
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
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作者
出处
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1
基于开放光路FLRDS技术的C_(2)H_(2)和C_(2)H_(6)气体检测
张引
蔡逸杰
李晓涵
张晓星
王邸博
卓然
《电力工程技术》
北大核心
2023
0
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职称材料
已选择
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