Critical review and functional safety of a battery management system for large‑scale lithium‑ion battery pack technologies

The battery management system(BMS)is the main safeguard of a battery system for electric propulsion and machine electrifcation.It is tasked to ensure reliable and safe operation of battery cells connected to provide high currents at high voltage levels.In addition to efectively monitoring all the electrical parameters of a battery pack system,such as the voltage,current,and temperature,the BMS is also used to improve the battery performance with proper safety measures within the system.With growing acceptance of lithium-ion batteries,major industry sectors such as the automotive,renewable energy,manufacturing,construction,and even some in the mining industry have brought forward the mass transition from fossil fuel dependency to electric powered machinery and redefned the world of energy storage.Hence,the functional safety considerations,which are those relating to automatic protection,in battery management for battery pack technologies are particularly important to ensure that the overall electrical system,regardless of whether it is for electric transportation or stationary energy storage,is in accordance with high standards of safety,reliability,and quality.If the system or product fails to meet functional and other safety requirements on account of faulty design or a sequence of failure events,then the environment,people,and property could be endangered.This paper analyzed the details of BMS for electric transportation and large-scale energy storage systems,particularly in areas concerned with hazardous environment.The analysis covers the aspect of functional safety that applies to BMS and is in accordance with the relevant industrial standards.A comprehensive evaluation of the components,architecture,risk reduction techniques,and failure mode analysis applicable to BMS operation was also presented.The article further provided recommendations on safety design and performance optimization in relation to the overall BMS integration.

基于系统动力学的危险化学品运输风险因素研究

为了降低危化品运输事故频次,规避危化品在运输过程中的风险,基于系统动力学模型,从人、机、环、管4个维度构建危化品运输风险因素指标体系,使用AHP法对指标权重进行赋值,结合风险因素间的因果关系构建参数方程,利用Vensim软件仿真模拟危化品运输风险水平的变化趋势,确定单因素变量值和人、机、环、管风险子系统权重的变化对危化品运输风险系统动力学模型的影响程度。结果表明:安全意识薄弱、设备故障等风险因素的变动以及人、机、环、管风险子系统的权重变动都会影响危化品运输风险水平,人、机、环、管4个子系统对危化品运输风险的影响程度从高到低依次是人、管、环、机。研究结果可为降低危化品运输过程中的风险和制定危化品运输事故预防策略提供一定参考。

驾驶疲劳对危险化学品道路运输事故风险的影响规律

近年来,随着危险化学品使用量的急剧攀升,危险化学品道路运输事故率也呈现上升的趋势,且此类事故的发生往往会导致严重后果。为研究危险化学品道路运输事故动态风险变化规律,在修正贝叶斯网络模型基础上,利用2017—2021年历史数据进行机器学习,根据驾驶疲劳程度计算得到“驾驶人行为”动态节点的状态转移概率矩阵,建立基于动态贝叶斯网络(Dynamic Bayesian Network,DBN)的危险化学品道路运输动态风险预测模型并进行推理分析。研究显示:在驾驶3 h内,驾驶人“疲劳驾驶”发生概率随时间推移而增加,但增幅有所下降;在最常见情境下,随驾驶人“疲劳驾驶”概率增加,“侧翻”和“碰撞”事故类型的发生概率明显增加,进而导致“泄漏”事故后果的发生概率有所增加;驾驶人“疲劳驾驶”概率增加会导致“有伤亡事故”发生概率增加,即加重事故的严重程度;在驾驶3 h内,“侧翻”“碰撞”“泄漏”和“有伤亡事故”发生概率的变化趋势与驾驶人“疲劳驾驶”发生概率的变化趋势一致。

HFACS-MI改进模型在危险化学品仓储事故人因分析中的应用

为了研究危险化学品仓储事故的关键人因,通过人因分析与分类系统-煤矿(Human Factors Analysis and Classification System-Mine,HFACS-MI)改进模型从员工的不安全行为、影响不安全行为的前提条件、监督行为、组织影响和企业外部因素5个层次系统地分析65起危险化学品仓储事故,并运用卡方检验和让步比分析了产生不安全行为的原因和各层次间的内在关系。结果表明,外部管理、组织过程、监督不充分、个人因素、技能差错和违规是导致危险化学品仓储事故发生的重要因素。HFACS-MI改进模型上下层级的人为因素间存在显著的因果关系,且主要的危险化学品仓储事故致因路径共有5条,其中“外部管理因素—组织过程漏洞—监督不充分—个人因素—违规”是最关键的致因路径。改进的HFACS-MI模型可以有效分析危险化学品仓储事故人因因素。

实验室危险化学品储存限量法规标准研究

随着高校教学科研的不断发展和扩大,开展实验所涉及的危险化学品种类和数量逐年增多,本文针对高校实验室危险化学品存量的现状及存在的问题,选取我国具有代表性的法律、法规和标准,并针对其中关于危险化学品储存及其限量的相关规定进行比较分析,提出符合高校实验室的危险化学品储存限量标准化精细研究的建议,为实验室危险化学品储存管理提供合理合法的依据,有助于提高了危险化学品科学监管水平,降低实验室安全风险。

预制肉类食品中晚期糖基化终末产物的形成及抑制

随着人民生活水平的提高和生活节奏的加快,方便快捷、营养美味的畜禽鱼肉类预制菜肴(简称“预制肉”)正逐步成为老百姓餐桌上的常客。然而,肉类食品通常含有丰富的蛋白质、脂肪及一定量的还原糖,在预制肉加工及其成品后续贮藏、复热过程中不可避免地会发生美拉德反应、脂肪氧化等化学反应,易于导致晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)的形成。过多摄入食源性AGEs会增加人体多种慢性病的发生率。基于肉类食品加工、贮藏过程中2种典型AGEs(羧甲基赖氨酸、羧乙基赖氨酸)的主要形成途径,以预制肉从原辅料到餐桌的全过程为主线,重点介绍了原料肉品质、肉类食品加工过程中常用的调味料及食品添加剂、加热熟制、成品贮藏及复热对预制肉中AGEs形成的影响。在此基础上,进一步探讨了预制肉加工及贮藏过程中AGEs形成的抑制策略,主要包括:采用新鲜的优质原料肉,合理选用调味料和添加剂,尽量缩短贮藏时间,在不影响产品质量安全的前提下尽量降低或缩短加热熟制及复热的温度和时间。通过这些阐述,希望为有效控制预制肉中AGEs的形成提供参考,为消费者提供更安全、更健康的预制肉类食品。

危险化学品道路运输事故复杂性机理研究综述

为探寻危险化学品道路运输事故复杂性机理的研究现状,基于事故风险特征提出了一种新的文献分类方法。该方法分别从复杂性与复杂系统特征、事故致因理论、事故风险演化过程、事故风险耦合后果4个方面对既有的文献进行综合评述。分析认为,近年来危险化学品道路运输事故相关理论和方法的研究发展迅速,其中事故致因理论研究最为成熟,事故风险演化和事故风险耦合研究正逐步成为关注的重点;既有研究大多集中在系统的宏观层面,微观层面研究较少,且风险和能量如何在不同层面进行传递和转化尚未形成完整的理论,也未揭示系统内部风险因子相互作用及演化发展的过程和规律;基于新的分类方法发现,大多数研究采用单目标求解或多目标优化模型,未能充分考虑运输过程动态风险特征和时变效应,基于事故后果和环境污染风险的事故不确定性分析可能是未来的研究热点。

基于多项Logistic的危化品槽罐车火灾类型判别

为有效防控危化品槽罐车火灾事故,准确判别槽罐车火灾类型,运用Python统计我国2013—2020年危化品槽罐车道路火灾案例;在确定火灾事故特征的基础上,将3种危化品槽罐车火灾类型(喷射火灾、池火灾与沸腾液体膨胀蒸气爆炸火灾(BLEVE))作为被解释变量类别,确定空间与道路特征、时间与气象特征、人员因素、车辆及设备因素以及危化品因素5个方面共15项火灾因子;构建基于多项Logistic危化品槽罐车火灾类型判别模型;开展准确性检验和显著性检验以及实例应用,获得3种火灾类型的发生概率,并提出相应的火灾防治措施。结果表明:实例中液化天然气(LNG)罐车最有可能发生池火灾,其概率为0.55;其次为喷射火灾,BLEVE火灾的概率最小。采取提高危化品容器机械强度、减小碰撞强度等措施,可避免容器出现较大尺寸的泄漏孔,减少池火灾发生概率;采取减缓泄漏速度、控制泄漏范围、迅速合理灭火等应急措施可以减少LNG池火灾危害后果。

基于平台化管理的大型油气田企业危化品运输安全探索与实践

危化品公路运输作为大型油气田企业生产经营的重要组成部分,历来事故多发,给油田生产经营带来较大的安全风险。某大型油气田企业按照“优势互补、共同发展、战略双赢”的原则,以统一管理标准为基础、以本质安全提升为核心、以集成油田内外部危化品运力资源为目标,通过搭建一体化运营平台,配套建立“组织保障”“承包商优选”“平台化运营”“常态化监控”和“智能化培训”等五大运行机制,提升了危化品运输安全管控水平。

城市石化区交通安全评估与应急管理路径研究

针对城市石化区交通安全评估和应急管理问题,以某城市港区为例,首先,认知石化区功能范围与交通供需关系;其次,从人、车、路、环境及管理层面对其交通系统安全性进行科学有效评估,发现突出问题和较大安全隐患、强化交通安全工作;最后,讨论危险化学品交通事件救援原则以及应急处理关键流程,总结提炼有关策略和路径,有助于合理防范紧急状况、突发事故,不断提升城市公共安全、生产安全治理与应急处置能力。

考虑应急保障的危化品道路运输多目标路径优化方法

为进一步提高危化品道路运输路径优化的合理性,将事故应急保障引入路径优化中.分析应急保障对路径选择的影响及其确定方法,并把应急保障水平引入风险目标函数中作为补偿系数;在此基础上,构建运输风险最小、运输时间最短、运输成本最低的危化品道路运输多目标路径选择模型,然后应用遗传模拟退火算法进行求解.结果表明:该模型能更加合理科学地选择危化品运输路径,满足运输企业对路径安全性以及经济利益的要求.

基于拥挤度的危化品道路运输事故应急救援路线动态优化

快速高效的应急救援对于有效降低危化品道路运输事故后果及防止次生衍生灾害的发生具有重要意义,针对目前应急救援路线规划中对交通流实时动态性考虑不足进而影响最优路径选择的问题,构建事故应急救援路线选择动态优化模型.通过引入交通流中拥挤度的概念,利用模糊理论对不同道路拥堵情况进行量化,以救援车辆抵达事故点时间最短为目标,对动态路网下救援车辆行驶路径进行优化建模,并在路径求解中引入动态交叉概率和动态变异概率对遗传算法进行改进.实例应用表明:利用动态路径优化模型,行驶时间较未考虑拥挤度的路径模型效率提高25%,说明本文提出的动态路径优化模型是科学、合理和有效的.

多类风险协同控制的内河危化品航运优化建模

为均衡提高危化品航运的经济性、安全性和环保性,考虑多类风险的协同控制,研究内河危化品航运组织的多目标优化建模与算法设计,解决航线设计、配船和货物配载的优化方案。研究针对危化品泄露事故,设计环境风险扩散模型;考虑船舶冲撞桥梁和危化品爆炸的联合作用,设计损毁风险度量模型。以经济收益最大化和风险最小化为目标,构建0-1混合整数非线性规划模型,并使用分阶段的遗传算法进行求解。最后,通过多个算例验证模型算法有效性。结果表明:危化品航运优化模型和算法能提供多个有效方案;相较于传统风险模型,新的损毁风险度量模型能增加3.97%的收益;相较于增广ε-约束法,新算法可缩短63.80%的求解时间,且保有一定的计算稳定性。

化工厂区危废暂存间设计探讨

危废暂存间是化工企业的重要环保设施,为企业产生的危废提供安全、环保、可靠的贮存场所。从火灾危险性类别、分区设计、防渗及防腐要求、防爆、有毒及可燃气体探测、通风换气、废气收集及处理等方面,对化工厂区危废暂存间的设计进行探讨,为相关实际工程设计提供参考。

危险化学品储存策略

随着我国经济与科技的不断发展,我国工业化事业也在不断发展与推进。但是在发展过程中出现很多的危险化学品火灾事故,这不但使企业蒙受重大的经济损失,而且对社会产生不良的影响,甚至导致人身伤害。而大多数造成危险化学品发生火灾的因素,都是因为它们的储存管理不善,造成它们在储存的时候,会发生一些性质不稳定和互相反应的情况,再加上许多危险化学品都是易燃和爆炸的,所以对储存条件的要求很高,安全事故容易发生。因此,文章首先对危险化学品进行简单概述,重点探讨了危险化学品的储存策略,以供参考。

高效制氢装置阴极结构设计及性能分析

使用化学气相输运法(CVT)制备了高质量Sc掺杂SiP晶体,并探究了Sc掺杂对SiP HER活性的影响。结果显示,掺杂Sc后的SiP具有更优异的HER性能,在电流密度为10 mA/cm2时的过电位为112.8 mV,Tafel斜率为85.09 mV/dec,电化学活性表面积为245 cm2,并具有优异的稳定性。该研究为开发具有高效活性的新型催化剂在HER和其他储能领域的应用提供了深入的见解。

危化品交通运输安全管理的优化措施

随着工业化进程的加快,危化品的生产与运输日益增长。然而,危化品由于其易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性,其运输过程中的安全管理十分重要。因此,文章通过对危化品的定义与分类进行分析,掌握目前中国危化品交通运输安全管理现状,探讨在法规制定、监管机构建设、职责划分等方面的优化策略,从而为提升我国危化品交通运输的安全性和效率提供理论支持和实践指导。

化工危化品储存安全管理与事故应急管理

文章以化工危化品安全存储和安全事故管理为主要研究内容,首先对化工危化品安全存储进行概述,从钢瓶存储、运输储存管理、使用储存管理、改装管理和储存基本常识五个方面阐述安全管理标准;其次,分析化工危化品安全事故应急管理工作开展对策,提出安全管理工作标准和编制依据;最后,从企业和政府两方面分析危化品安全事故管理提升策略,企业、政府单位应当积极转变应急思维,认识安全管理重要性,将安全管理工作压实到生产各个环节,并完善相关制度体系,保证管理工作有章可循。

嘉兴市危化品物流业安全风险分析与对策

嘉兴市危化品物流行业发达,与之伴随而来的运输安全风险也同样存在。文章通过调研政府与企业对危化品运输的监管模式、部分危化品物流企业及其从业人员情况、消防救援专业队伍建设及处置装备配备,深入分析嘉兴市危化品物流业现状及存在的安全风险,总结出存在的主要问题,提出发展对策,进而为相关职能部门的决策及处置此类事故提供科学依据。

危化品槽车泄漏事故的应急处置对策

文章结合消防救援队(站)参与处置的几起危化品槽车运输事故的处置案例,分析了危化品槽车的类型、结构及处置要点。因此,消防救援队伍要想科学高效地处置该类型事故就要熟悉掌握基本的处置程序,最大限度降低事故的影响,有效避免救援人员的伤亡。