BESS-тин коопсуздук корголору эмнеден турат?

BESS-тин коопсуздук корголору эмнеден турат?

Батареялык энергия сактоо системасы (BESS) мегаватт-сааттардагы энергияны чектелген аймакка жыйгызат. Дизайндын параметрлери ичинде иштегенде, ал жылдар бою надаанча заряддалат жана разряддалат. Жүздөгөн элементтен турган стойкада бир гана элемент термалдык чыгууга кирсе, бул бүтүн контейнерди минуттар ичинде өчүрөт. Толук дизайналган BESS-тин коопсуздук архитектурасы бул рискти төрт өзүнчө коргоо катмары аркылуу чечет.

Биринчи катмар: Батареяны башкаруу системасы аркылуу элемент деңгээлиндеги коргоо

BEES'tеги ар бир литий-иондук элементтин көрсөткүчтөрү (кернеу, температура жана ток) боюнча коопсуздуктун иштөө чеги белгиленип коюлган. Аккумуляторду башкаруу системасы (BMS) ар бир элементти секунддан кичине убакытта көзөмөлдөйт. Элементтин кернеусу зарядда 4,25 Вдан жогору болгондо — бул чек литийдин плакетталышы жана ичинде кыска токтун пайда болушу ыктымалдыгын көбөйтөт — BMS күчтүн өзгөртүү системасына ошол тизмеге заряд тогун азайтуу же токтотуу тапшырмасын берет. Элементдин температурасы разрядда 60°Cдан жогору болгондо, BMS тизмени төмөндөтөт же андан мүлдүү ажыратат.

BMS чыныгы сыйымдуулугун белгилөнгөн сыйымдуулугу менен салыштырып, денсоолуктун абалын көзөмөлдөйт. Түпкү сыйымдуулугунун 70% га чейин төмөндөгөн элемент бир заряд-разряд циклында денсоолугу жакшы элементке караганда көбүрөөк жылуулук чыгарып, ичиндеги каршылык жогорулаган. BMS элементтерди жылуулук коркунучу болгонго чейин алмашуу үчүн белгилейт. Тажрыйбалуу интеграторлордун заманбап системалары көп катышуулуу керне жана температура сезгичтерин колдонот — ар бир элемент модулунда эки өз алдынча сезгич, ошондой болгондо бир сезгичтин иштебей калышы көрүүнүн жоголушуна алып келбейт.

Экинчи катмар: Жылуулукту башкаруу жана камтылуу

Жылуу — бул кыйынчылыктын белгиси гана эмес, ошондой эле анын себеби да. Активдүү салынуу жок 40°C чөйрөсүндө иштеген BESS контейнеринде, заряддоо-разряддоо цикли өзүнчө ички стеллаждын температурасын чөйрө температурасынан 8–12°C га жогорулатат. 35°C дан жогору температурада узак мөөнөттүү иштөө клеткалардын тозушун экспоненциалдуу тездетет — номиналдык температурадан 10°C га жогорулаш үчүн тозушунун тездиги дээрлик эки эсе жогорулатат. Суюктук менен суутуу системалары — ар бир модул менен туурасынан түйүшүүчү суутуу пластинкалар аркылуу суутуу суюгун циркуляциялоо аркылуу — бүтүн стеллаж боюнча клетка-клетка температуралык айырма ±2°C ичинде сакталат. Түртүлгөн конвекция менен иштеген аба менен суутуу системалары төмөн тыгыздыктагы орнотулуштар үчүн жетиштүү, бирок температуралык градиенттерди кеңирөөк кылат.

Раккадагы физикалык камактоо жалгыз чана өчүшүнүн башка чаналарга тарап кетүүсүнөн сактайды. Модулдардын ортосундагы болот бөлүүчү пластинкалар жергиликтүү жылуулукту жутуп, чачатат. IEC 62485-5 боюнча минимум 60 мүнөттүк отко турмуштук барьерлер аккумулятордук раккаларды контейнер ичиндеги электр-электроникалык коомду, трансформаторлорду жана коммутациялык түзүлүштөрдүн башка бөлүгүнөн ажыратат.

Үчүнчү катмар: Оттун табуу жана өчүрүү

Термалдык чыгарылыштын жалпы белгиси — электролит бууру, карбон моноксид жана водород — чана жанып же от чыгып баштаганга чейин 3–5 мүнөт мурун атайын газ чыгышын баалоочу датчиктер менен табылат. Эрте табуу үч бир убакта иштеген иш-чараларды ишке киргизет: таасирленген тизменин электр тогуна токтотуу, жаныгыс газдарды чыгаруу үчүн контейнердин желдетүү системасын иштетүү жана өчүрүү системасын иштетүү.

Аэрозольдун негизинде турган өрт сөндүрүүчү заттар контейнердин ичине калийге негизделген бөлүкчөлөрдү чачыратат, алар электроникалык куралдарга зыян келтирбей, молекулярдык деңгээлде жануу тизмегинин реакциясын токтотот. Суу негизинде иштеген шашыраткычтардан айырмаланып, аэрозольдун системасы класс B (суюк электролит) өртүнө таасир этип, суу топтолгон жерлерде кыска токтун жолун түзбөйт. NFPA 855 стандарты 50 кВт·сааттан ашкан BESS орнотулуштарын аккумулятордун химиялык составына ылайык автоматтык өрт сөндүрүү системасы менен коргоо талап кылат.

Төртүнчү катмар: электр изоляциясы жана торчонун ажыратылышы

BESS контроллеры ката жагында, электрлук, термалдык же структуралык айып табылган учурда, биринчи коргогон чарасы — электр изоляциясы. Батареялык стеллаждар менен күчтүн өзгөртүү системасы ортосундагы DC-жактагы контакторлор ачылат. Бүтүн BESS-ти энергия булагынан (тордон заряддоо) жана жүктөмдөн ажыратуу үчүн торго кошулган жерде AC-автомат ачылат. Бул гальваникалык изоляция айып токтун таралуусун болтурот жана контейнерге жакындашкан биринчи жардам көрсөтүүчүлөрдүн алдына текши сакталган энергия гана чыгат, активдуу электр айыбы эмес.

Мисал: Индустриялык BESS орнотулушу тордун чүйрөлүү токтун таасириден кутулуп калат

Түштүк-Чыгыш Азиядагы өндүрүштүк ишканасы чоңдугу 2 МВт·с болгон BESS түзүлүшүн орнотуп, чокко жүктөмдү азайтуу жана резервдик электр энергиясын камсыз кылуу үчүн Ляонин провинциясындагы (Кытай) борбордук электр жабдыктарын таанымал поставщиктен сатып алган. Башкача айтканда, электр тармагынын күтүлбөгөн кайрадан косулушу учурунда номинал керене 2,7 эсе өскөн. Бул учурда BMS түзүлүшү керененин ашып кетишин 4 миллисекунд ичинде аныктап, керене батареялык элементтерге жетпей турганда DC контактторду өчүргөн. Ишкананын өндүрүш линиясы тармактын туруктуулугун калыбына келтирүү үчүн BESS түзүлүшүнүн энергиясын колдонуп, 22 мүнөт бою кызматташтык. Кийинки текшерүүдө батареялык элементтердин бирээси да зыянга учурабай, BMS түзүлүшүнүн «Сагыздануу деңгээли» (state-of-health) журналдарында бул тастыкталган.

Жи frequently берилген суроолор

BESS түзүлүшүнүн иштөөгө коопсуз температура диапазону кандай?

Литий-темир-фосфат (LFP) элементтери заряддоо үчүн 0°C–45°C, разряддоо үчүн -20°C–60°C температурада коопсуз иштейт. Бул диапазондон тышкары иштөө циклдик ресурсун тездетет. Активдүү термалдык башкаруу системасы батареялык элементтерди максималдуу циклдик ресурсу үчүн оптималдуу 15–35°C температура диапазонунда сактап турат.

BMS түзүлүшү батареялык элементтин кыска убакыт ичинде бузулушуна даярдык кылганын кантип аныктайт?

BMS жүктөмдүн астындагы кернеу төмөндөшүн, ички каршылыктын өзгөрүшүн жана элементтердин ортосундагы кернеу айырымдыгын контролдойт. Элементтин ички каршылыгы базалык деңгээлден 30%дан ашып кетсе же элементтин кернеусү саптагы орточо кернеуден 100 мВдан ашып кетсе, эскертүү берилет.

Аэрозольдук өрт сөндүрүү системалары BESS үчүн коопсуздукту камсыз кылат?

Ооба. Калий негиздүү заттарды колдонгон аэрозольдук системалар UL 9540A сыноо талаптарына ылайык литий-иондук аккумуляторлордун өртүн сөндүрүүгө ылайыктуу деп тастыкталган. Алар электр өткөрүүчү калдык ташбайт жана суу негиздүү системалардын түзгөн электр коопсуздугу төмөндөт.

BESS контейнерлеринин ортосундагы минималдуу аралык кандай?

NFPA 855 BESS контейнерлеринин ортосунда же BESS контейнери менен башка жашоого жарамдуу имараттын ортосунда минимум 3 фут (0.9 метр) аралык талап кылат. 250 кВт·сааттан ашып кеткен ири орнотулуштар локалдык өрт чыгаруу кодунун өзгөртүлгөн талаптарына ылайык аралыкты көбүрөөк кылуу мүмкүн.

BESS коопсуздук системаларын канча сайын сыноо керек?

BMS кернеши жана температурасын калибрлөөнү жылына бир жолу текшерүү керек. Өндүрүүчүнүн протоколу боюнча өрт өчүрүүчү системанын иштешин жарым жылдыкта текшерүү керек. Ракет деңгээлинде толук чыгыш капаситетин текшерүү эки жылда бир жолу сунушталат.

БЭССди ээлеп жаткан бина түзүлгөнгө түзүлгөнгө коопсуздук менен орнотууга болобу?

Ооба, IFC 1206 жана NFPA 855 талаптарына ылайык тиешелүү камтылуу жана вентиляция менен. LFP химиясын ичке орнотулуштар үчүн талап кылынат, анткени ал NMCга караганда жогорку термалдык чачырануу башталган температурасына ээ. Sinotech Group сыяктуу поставщиктер БЭССди ичке орнотулуштар үчүн атайын иштеп чыккан конфигурацияларды камсыз кылат.