Uuden energiatehon varastointi, ruudukon sivuenergian varastointi, laajamittainen ruudukko ja mikroverkon energian varastointivoimalaitokset käyttävät usein säiliöiden energian varastointia, ja kymmeniä tuhansia akkukennoja on asennettu sarjaan/rinnakkain säiliön sisään.
Litium-ion-akkujen positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä on vain ohut kalvoeristys. Sähköinen eristäminen riippuu pääasiassa eristysmateriaaleista ja sähkökytkimistä. Eristysmateriaalit voivat hibbolisoida korkeissa lämpötiloissa ja tulla johtaviksi materiaaleiksi. Eristämiskytkimet voivat myös hajottaa korkean jännitteen alla. Teholaitteen kytkentäputket voivat myös johtaa epänormaalisti käänteisen korkean jännitteen ja ylijännityksen iskujen alla.
Pitkäaikaisissa tuhansissa varaus- ja purkausjaksoissa, etenkin ylikuormituksen ja ylikuumenemisen tilassa, on mahdollista aiheuttaa oikosulkuvirheitä ja akkukennoissa paikallista ohjauksen menetystä. Jos jollakin akkukennoista on turvallisuusongelma, eikä sitä ole olemassa tiukkaa turvallisuussuojausta, jotta se käsittelee etukäteen, se voi aiheuttaa ketjureaktion järjestelmässä, mikä johtaa räjähdysonnettomuuteen.
Eristysmateriaalien ja voimakkuuden lisääminen sekä kuparin ja raudan seinämän rakentaminen energian varastointiasemille voivat ratkaista energian varastointiasemien turvallisuuskysymykset, mutta se lisää voimalaitosten kustannuksia eikä edistä energian varastoinnin laajamittaista mainostamista ja soveltamista.
Konttien energian varastoinnin turvallisuuskysymykset on puututtava useista näkökohdista, kuten järjestelmän suunnittelusta, materiaalien valinnasta ja turvallisuussuunnittelusta, jotta voidaan tasapainottaa kaksi tärkeätä turvallisuuden ja kustannusindikaattoria.
Tällä hetkellä Energy Storage -voimalaitoksen toteuttamat tärkeimmät turvallisuustekniikat ja toimenpiteet ovat: uusi modulaarinen energian varastointitekniikka, ilmageelin eristysmateriaalit, perinteinen sähkösuojaus, lämmönhallinta ja tehokkaat paloturvajärjestelmät.
Kello 1. Modulaarinen energian varastointitekniikka
Ensimmäisen sukupolven litiumparistot yksinkertaisesti kytkettynä akkupaketit sarjassa klustereihin, kun taas toinen litiumparistojen sukupolvi lisäsi joitain älykkäitä akunhallintayksiköitä ensimmäisen sukupolven litiumparistojen perusteella. Kuitenkin sarjaa ongelmia, kuten korkea DC -väyläjännite ja akun eristysriski, epätasainen purkausvirta klustereiden välillä, ja kyvyttömyyttä sekoittaa litium -akkujärjestelmiä kaskadoituja akkuja ei voida ratkaista kokonaan, mikä herättää kysymyksiä litiumparistojen turvallisesta ja vakaasta levityksestä.
Uusi modulaarinen energian varastointijärjestelmä vastaa BMS -akun hallintajärjestelmää jokaiselle akkumoduulille. Se on varustettu useilla toiminnoilla, kuten sähkö- ja fysikaalinen kaksoiseristys, automaattinen vikamoduulin poistuminen ja akun eristysvirhe varoitus, varmistaen litiumparistojen turvallisuuden ja luotettavuuden. Moduuli mukautuu aktiiviseen virran jakamiseen, tukee hierarkkisten akkujen ja erilaisten akkujen erilaisten tuotemerkkien sekoittamista, ja sitä voidaan laajentaa vaiheissa ja ylläpitää muutamassa minuutissa ratkaisemalla monien litiumparistojen levitysongelmia yhdellä putouksella.
2. AErogel
Airgel on eräänlainen kiinteä materiaali, jolla on nano -huokoinen verkkorakenne ja täynnä kaasumaista dispersioväliainetta huokosissa. Se on maailman kevyin kiinteä. Airgel tunnistetaan maailman kevyimmänä kiinteänä materiaalina, ja se on uuden sukupolven korkean tehokkuuden energiaa säästävä lämpöeristysmateriaali. Airgelillä on ominaisuudet korkean liekinestokyvyn, valon tilavuuden ja alhaisen kulutuksen suhteen, ja siitä on tullut paras valinta lämpöeristysmateriaaleista tehon akkukennoille. Tällä hetkellä akkuyritykset ja uudet energiaajoneuvojen valmistajat ovat ottaneet sen käyttöön.
Ilmageelin palonkestävää ja lämpöeristysmateriaalia käytetään sähköisten ytimien ja moduulin ja pakkauksen yläkannen välillä. Moduulitason tärkein suojaussuunnittelu on eristäminen, mikä tarkoittaa, että ongelmayksiköt "jaetaan ja hoidetaan" eristyksen kautta. Tämä on moduulien eristys- ja palontorjunta.
Moduulin terminen karkaava hallinta riippuu pääasiassa yksittäisten paristojen välisestä ilmageelistä. PET: n kapseloima ilmageeli, ja sen yleinen lämmönjohtavuus on pieni, mikä voi viivästyttää lämmönsiirtoa monomeerien välillä. Eristämällä yksittäiset ongelmalliset solut, se voi estää vaikutuksen muihin monomeerisoluihin varmistaen siten akkumoduulin tason turvallisuuden.
3. Sähkösuoja energian varastointiasemille
Suojavyöhykkeet energian varastointiasemille: DC -puoli on jaettu DC -energian varastointiyksikön suojausvyöhykkeelle, tasavirtayhteysyksikön suojausvyöhykkeelle ja lähentymisvyöhykkeelle; Viestintäpuoli on jaettu AC -suodattimen suojausvyöhykkeelle ja muuntajan suojausvyöhykkeelle. Vierekkäisten suojattujen alueiden välillä on päällekkäisiä osia, jotka varmistavat, että kaikki sähkölaitteet ovat suojaalueella.
Suojattujen alueiden jakautuminen liittyy läheisesti releen suojauksen kokoonpanoon. Toisaalta suojattujen alueiden sähkölaitteiden tyypit ovat erilaisia, ja myös sähköisten ja ei -sähköisten määrien ominaisuudet vikojen esiintymisen jälkeen ovat erilaisia;
Toisaalta vierekkäisten suojattujen alueiden välillä on merkittäviä eroja suojattujen alueiden jakautumisesta riippuen. Siksi energian varastointivoimalaitoksen suojauksen kokoonpano ja koordinointi perustuvat suojavyöhykkeeseen.
DC Energy Storage -yksikön suojauskokoonpano: Ylijännite ja alajännitesuojaus, lämmönsuojaus ja ylivirtasuojaus, jännitteen ja virranmuutossuojaus, lataussuojaus; DC-liitäntäyksikön suojauskonfiguraatio: varustettu sulakkeilla, pienijännitteiset tasavirtakatkaisimet, pienjännitteiset tasavirta-eristyskytkimet ja akun keskivaihe. Useiden energian varastointiyksiköiden osalta tasavirtayhteysyksiköt tulee kytkeä erikseen niin paljon kuin mahdollista, jotta vältetään enemmän virtalähde kapasiteettia vikojen tapauksessa;
Kaksisuuntainen muunnin (PCS) -suojauskokoonpano: Tulo- ja lähtösivun ylijännitesuojaus, ylikuormitus- ja alataajuuksien suojaus, vaihesekvenssien havaitseminen ja suojaus, saarienestojen vastainen suojaus, ylikuumenemissuojaus, ylikuormitus ja oikosulku.
4. Litiumparistojen lämpöhallinta
Akun normaalin käytön ja tukilaitteiden normaalin käytön täyttämiseksi projektipaikan ympäristöolosuhteissa ja järjestelmän käyttöolosuhteissa säiliölle altistetaan lämmönhallinnan hallinta seuraavien näkökohtien avulla, mukaan lukien ilmastointi, lämmönhallintasuunnitelma, eristyskerros jne. Lämpöhallintajärjestelmä varmistaa, että säiliön lämpötila voi taata akun normaalin toiminnan ja tukevan sähkölaitteita.
Kontin sisällä oleva lämpötilanhallintakaavio on seuraava: lämpötilaa jokaisessa asennossa säiliön sisällä tarkkaillaan reaaliajassa lämpötila -koettimen läpi. Kun lämpötila asetuspisteessä on korkeampi kuin ilmastointilaitteen asetettu lähtölämpötila, ilmastointilaite käyttää jäähdytystoimintoa ja jäähdyttää astian sisäpuolen erityisesti suunniteltun ilmakanavan läpi. Kun lämpötila saavuttaa asetetun arvon alarajan, ilmastointilaite lakkaa toimimasta.
Kun asetuspisteen lämpötila on alhaisempi kuin ilmastointilaitteen asetettu lähtölämpötila, ilmastointilaite käyttää lämmitystoimintoa ja lämmittää astian sisätilan erityisesti suunniteltun ilmakanavan läpi. Kun lämpötila saavuttaa 15 asteen, ilmastointilaite lakkaa toimimasta.
Litiumparistojen käytön aikana sisäisten sähkökemiallisten reaktioiden läsnäolo ja ympäristön lämpötilan nousu voivat nostaa akun sisälämpötilaa, mikä pahentaa reaktioita; Korkealla alueilla ympäristön matala lämpötila voi myös vähentää reaktionopeutta akun sisällä.
Entinen voi johtaa lämpökarkaiseen, aiheuttaen ennenaikaisen akun vikaantumisen ja turvallisuusongelmat, kun taas jälkimmäinen voi myös vähentää akun lataus- ja purkamisominaisuuksia ja tehokkuutta.
5. kontin paloturvallisuus
Verrattuna lyijyakkuihin, saman äänenvoimakkuuden litiumparistot ovat suurempi ja säilyttävät enemmän energiaa. Räjäytymisen ja sytytyksen jälkeen niiden liekit muodostavat suihkun muodon ja sytytyslähteen lämpötila on korkeampi. Samanaikaisesti ne vapauttavat myös suuren määrän myrkyllisiä ja haitallisia kaasuja, mikä tekee niistä suuremman turvallisuusvaaran.
Kun sammutat litiumakkupalon, on tärkeää sammuttaa kaikki avoimet liekit, jotta tulipalo leviäisi nopeasti; Toiseksi on välttämätöntä vähentää lämpökarkaisen reaktion nopeutta, joten lämpöakkujen lämmön karkaavan reaktion tuottama lämpö voidaan vapauttaa järjestetyssä tavalla; Kolmanneksi on välttämätöntä vähentää jatkuvasti litiumparistojen lämpötilaa litiumakunton tulipalojen toistumisen ja nopean leviämisen välttämiseksi.
Konttien integroidut palontorjuntalaitteet omaksuvat usein kolmitasoisen arkkitehtuurin, mukaan lukien varhaisvaroitus, hälytys ja toiminta, palontorjuntajärjestelmän laitteet, mukaan lukien havaitsemisohjaimet, palontorjuntaruudut, ääni- ja kevyet hälytyskellot/valot, lämpötila- ja suolahuihke-anturit sekä perfluorohexaanin kaasun palonsalvituslaitteet.
Tunnistusohjaimen asennusperiaate tulisi valita akun lähellä, ja telineen todellisen rakenteen perusteella akkukaapin ylätila voidaan valita asennusta varten. Palon sammutuslaite omaksuu kaapin tyyppisen heptafluoripropaanin sammuttimen ja aerosolin sammutuslaitteen. Niistä kaapin tyylinen perfluoroheksaani on asennettu akkutilaan, ja aerosolin automaattinen palonmuutossarjan laite asennetaan sähköhuoneeseen.
Astia on varustettu perfluoroheksaanin palosuojauslaitteella. Kun savuanturi ja lämpötila-anturi havaitsee korkean lämpötilan palovika-signaalin, säiliö voi ilmoittaa käyttäjälle ääni- ja kevyen hälytyksen ja etäviestinnän kautta. Samanaikaisesti juoksevat litium -akkuvarusteet voidaan katkaista. 30 sekunnin kuluttua palontorjuntalaite vapauttaa perfluoroheksaanikaasun tulen sammuttamiseksi. Kontin sisällä olevassa poistumisovessa vaaditaan näkyvä merkki: Jätä säiliö 30 sekunnin kuluessa palon varoitussignaalin äänien jälkeen.
Aerosolin automaattinen palonmuutossarjan laite on uuden tyyppinen kuuma aerosolin palonmuutoslaite, joka on läpimurtotuote palonsuojauksen kentällä erittäin korkealla palon sammutuksella ja luotettavuudella.
Kun tulipalo esiintyy, palo-aerosolin automaattinen sammutuslaite laukaisee sammutusaineen vaikutuksen sähkökäynnistys- tai lämpötilan havaitsemisen kautta, tuottaen nopeasti suuren määrän nanometrin kiinteitä hiukkasia ja inerttiä kaasuseoksia, mikä vaikuttaa tulipalon jokaiseen nurkkaan kolmiulotteisessa täysin upotetussa tavan muodossa korkean pitoisuuden savua. Kemiallisen estämisen, fysikaalisen jäähdytyksen ja laimennetun hapen monien vaikutusten avulla tuli sammuu nopeasti ja tehokkaasti, ja se ei ole myrkyllinen ympäristölle ja henkilöstölle.