基于Python的多源传感融合的锂电池热失控监测预警系统设计

张开发
• 2026/4/17 15:42:09 • 15 分钟阅读

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基于Python的多源传感融合的锂电池热失控监测预警系统设计
基于Python的多源传感融合的锂电池热失控监测预警系统设计摘要锂电池在储能电站、电动汽车等领域广泛应用，其热失控事故频发，严重威胁人员与财产安全。本文设计并实现了一套基于Python的多源传感融合锂电池热失控监测预警系统。系统通过CAN总线和RS-485总线采集电池包内温度、电压、电流、气体浓度等多源传感器数据，经由CAN转以太网模块和串口服务器汇聚至上位机。上位机采用Python语言开发，实现数据包解析、多源数据融合、分级预警、数据存储及可视化等功能。系统采用加权平均与贝叶斯融合算法，结合动态阈值与专家规则，实现了热失控早期预警。实验结果表明，系统能够有效识别异常状态，提前发出预警，为锂电池安全管理提供了可靠技术支撑。关键词：锂电池；热失控；多源传感融合；CAN总线；RS-485；Python；分级预警1. 引言1.1 背景与意义锂电池因其高能量密度、长循环寿命等优势，成为新能源领域的主流储能元件。然而，在过充、过放、机械损伤、内部短路等异常条件下，电池可能发生热失控，即电池内部温度急剧升高，释放大量热量和可燃气体，最终导致起火爆炸。近年来，国内外发生多起储能电站火灾事故，造成巨大经济损失和社会影响。因此，实时监测电池状态，及早发现热失控前兆，对于保障储能系统安全至关重要。传统的电池管理系统（BMS）主要监测电压、电流和温度，但单一参数难以准确预测热失控。多源传感融合技术通过整合多种传感器信息（如温度、烟雾、气体、压力等），利用数据融合

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