摘要:
锂离子电池热失控演化快、危害强，是储能系统安全运行中的关键风险。现有固定阈值预警方法通常需要等状态明显偏离正常范围后才触发告警，难以同时兼顾预警提前量与误报控制；不同工况与电芯差异还会引起异常评分尺度漂移，削弱固定阈值判定的一致性。针对上述问题，本文提出一种面向储能系统热失控预警的风险映射与持续触发决策框架（PRIME-TR）。该框架不增加额外传感器，仅依赖电池管理系统获取的多变量时序数据，通过“异常感知—风险映射—持续触发”三阶段结构，将底层异常评分转换为具有分位语义的风险评分，并在决策层引入持续触发约束，以输出更稳定的预警结果。在动态压力测试、联邦城市行驶工况及跨电芯验证场景下，PRIME-TR在固定阈值条件下均未出现误报。基于NLR电池故障数据库热诱导失效实验的统一评价结果表明，相对于电芯内部不可逆结构持续扩展的参考时刻，PRIME-TR可实现0.366 7 min（约22 s）的提前预警，优于温度阈值、电压阈值、EWMA、Isolation Forest、PCA-T2和COPOD等方法。进一步的虚拟机柜并行实验表明，在指数N=500的系统规模下，该框架仍能保持可控的系统级误报水平，并可通过决策层时间门控抑制同步瞬态扰动带来的误报放大。结果表明，PRIME-TR在不改变底层检测器的前提下提升了风险判定一致性与预警输出稳定性，可为储能系统热失控在线预警提供可部署的决策层方案。