本发明涉及电化学储能安全控制，更具体地说，具体涉及一种基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统、方法及应用。
背景技术：
1、电池热失控预警是指通过监测电池的温度、电压、压力、气体、烟雾、电流等关键参数，及时发现电池工作过程中可能出现的异常情况，并采取相应措施以防止或减轻潜在的安全风险。
2、现有电池热失控预警方法普遍存在以下问题：
3、化学灭火剂局限性：全氟己酮等药剂无法穿透至电芯内部，对自由基反应无效。据中科院2023年发布的《电化学储能火灾防控白皮书》实验数据显示：对热失控早期的三元锂电池模组进行全氟己酮喷淋后，电芯内部温度仍达400℃，且自由基浓度下降率不足5%。
4、电磁技术缺陷：仅能干扰电子迁移，无法淬灭已生成的自由基，实验表明其热失控延迟时间＜120s；持续电磁辐射会导致电池内部温度升高5-8℃/min，存在热失控加速风险。
5、在电池应用中：如高镍三元锂，由于正极材料在100℃以上开始释氧，使电解液燃烧反应速率提升3-5倍；固态电池，由于无液态电解质，传统依赖水分子的灭火剂无法发挥作用，且固态电解质界面电阻随温度骤升；钠离子电池，由于钠金属与灭火介质中的微量水反应生成氢气，爆炸极限为4-75%体积浓度。
6、鉴于此，我们提出一种基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统、方法及应用。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于提供一种基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统，以解决背景技术中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统，包括：
4、防护单元，包括钛合金屏蔽舱和波导扼流圈；所述钛合金屏蔽舱设置于电化学储能装置内部；
5、检测单元，由若干个雷达探测器（94ghz毫米波雷达，分辨率0.1ppm）和若干个红外温度传感器（采样率100hz）组成，所述雷达探测器和红外温度传感器的信号线缆接入钛合金屏蔽舱的滤波接口，电化学储能装置的每个模块中均布置有一个雷达探测器和一个红外温度传感器，所述雷达探测器用于实时监测电化学储能装置内相应模块的・oh浓度，所述红外温度传感器用于监测相应模块的温度变化；
6、双频发射单元，设置在钛合金屏蔽舱内，其由第一磁控管、第二磁控管、波导合成器和相控阵天线（256单元）组成，所述第一磁控管和第二磁控管通过波导合成器实现同路径发射；所述第一磁控管的工作频率为24.65ghz，所述第二磁控管的工作频率为107.5ghz；
7、控制单元，设置在钛合金屏蔽舱内，其为基于fpga的实时处理主板（含信号采集接口、脉冲控制芯片），响应延迟＜100μs，用于接收检测单元输出的信号，并控制双频发射单元的脉冲参数；
8、电源模块，设置在电化学储能装置内部，其包括超级电容组和高压脉冲发生器，用于对双频发射单元进行高压供电；
9、所述波导扼流圈连接在波导合成器的主输出口与相控阵天线的馈电接口之间；
10、波导从钛合金屏蔽舱内部穿出后，直接接入波导扼流圈，再连接相控阵天线，形成连续微波传输路径。
11、本发明通过24.65ghz脉冲定向解离分子（如水分子、电解质残留羟基）生成・oh等自由基淬灭剂，直接阻断链式反应；通过107.5ghz脉冲精准干扰电子迁移路径，107.5ghz脉冲与电子回旋频率耦合，通过洛伦兹力作用增加电子散射截面，显著降低电子迁移速率。
12、优选地，所述钛合金屏蔽舱的电磁衰减＞60db。
13、优选地，所述波导扼流圈结构的微波泄漏＜1mw/cm2。
14、优选地，所述钛合金屏蔽舱包括内层舱体和外层舱体，内层舱体厚度为1mm、外层舱体厚度为2mm，且内层舱体和外层舱体之间填充吸波材料，接缝处采用导电胶进行密封。
15、本发明的目的之二在于提供一种使用上述系统对电化学储能装置热失控早期进行干预的方法，包括以下步骤：
16、s1、当收到数据融合决策中枢发出的启动信号时触发，控制单元控制第一磁控管发射24.65ghz电磁脉冲，将电化学储能装置内部的电解质解离生成自由基淬灭剂，电磁脉冲的能量密度为0.25-0.35j/cm3，脉宽为3-7ms；
17、s2、从步骤s1结束起的0.5-1ms时（通过lstm神经网络算法动态调整），控制单元控制第二磁控管发射107.5ghz电磁脉冲，以增加电化学储能装置内部模块的电子散射截面、抑制电子迁移延缓内短路，电磁脉冲的能量密度为0.25-0.35j/cm3，脉宽为3-7ms；
18、s3、重复步骤s1和步骤s2，直至雷达探测器检测到羟基自由基（・oh）浓度≤20ppm，且双脉冲作用过程使储能装置短路电流增幅≤5a/s。
19、本发明通过24.65ghz（淬灭自由基）与107.5ghz（干扰电子）脉冲间隔0.5-1ms协同作用，形成闭环抑制。
20、进一步地，所述电解质为h20或-oh基团。
21、本发明的目的之三在于提供上述方法在含有电解质的储能装置热失控早期干预中的应用，所述储能装置包括锂离子电池、钠/钾离子电池、液流电池和超级电容器。
22、更进一步地，所述锂离子电池的电解质包括液态电解质和固态电解质。
23、更进一步地，在锂离子固态电池的热失控早期干预过程中，第一磁控管的能量密度设置为0.30-0.35j/cm3。
24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25、本发明通过24.65ghz脉冲定向解离分子（如水分子、电解质残留羟基）生成・oh等自由基淬灭剂，直接阻断链式反应；通过107.5ghz脉冲精准干扰电子迁移路径，107.5ghz脉冲与电子回旋频率耦合，通过洛伦兹力作用增加电子散射截面，显著降低电子迁移速率。
26、本发明通过24.65ghz（淬灭自由基）与107.5ghz（干扰电子）脉冲间隔0.5-1ms协同作用，形成闭环抑制。
27、本发明构建适用于液态/固态电解质、不同离子体系的全类型电池普适性早期干预系统；实现干预过程零化学污染（无药剂残留）及系统10年以上免维护工作寿命；填补现有技术在固态电池热失控干预领域的空白，突破化学灭火剂的物理渗透限制。
1.基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统，其特征在于：所述钛合金屏蔽舱的电磁衰减＞60db。
3.根据权利要求1所述的基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统，其特征在于：所述波导扼流圈的微波泄漏＜1mw/cm2。
4.根据权利要求1所述的基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统，其特征在于：所述钛合金屏蔽舱包括内层舱体和外层舱体，内层舱体厚度为1mm、外层舱体厚度为2mm，且内层舱体和外层舱体之间填充吸波材料，接缝处采用导电胶进行密封。
5.一种使用权利要求1-4任一项所述的系统对电化学储能装置热失控早期进行干预的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预方法，其特征在于：所述电解质为h20或-oh基团。
7.如权利要求5所述的基于双频电磁脉冲协同作用的电化学储能装置热失控早期干预系统在含有电解质的储能装置热失控早期干预中的应用，其特征在于：所述储能装置包括锂离子电池、钠/钾离子电池、液流电池和超级电容器。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述锂离子电池的电解质包括液态电解质和固态电解质。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：在锂离子固态电池的热失控早期干预过程中，第一磁控管的能量密度设置为0.30-0.35j/cm3。