БЭСС-ийн аюулгүй бүрхүүл хэмжээсүүд юу вэ?

БЭСС-ийн аюулгүй бүрхүүл хэмжээсүүд юу вэ?

Батарейн эрчим хүчний агуулах систем (BESS) нь мегаватт цаг их хэмжээний эрчим хүчийг бага хэмжээний газарт агуулах боломжтой. Бодит байдал дээр, энэ нь загварын параметрүүдээр ажиллахад олон жилийн турш найдвартай цэнэглэх, цэнэглэх боломжтой. Хэдэн зуун эсээс бүрдсэн нэг эс нь дулаан урсахад, энэ урсгал нь хэдэн минутын дотор бүх эсээ устгах боломжтой. Зөв боловсруулсан БЕСС-ийн аюулгүй байдлын архитектур нь энэ эрсдлийг хамгаалах дөрвөн бие даасан давхаргаар нь хангаж байна.

Нэгдүгээр давхарга: Цонхины түвшинд хамгаалах батарейн удирдлагын системээр дамжуулан

БЭСС-ийн бүх литий-ион элемент нь хүчдэл, температур, гүйдэл гэсэн хүрээд хамгаалттай ажиллах цонхтой. Батарейн удирдлагын систем (BMS) нь секундын хэсгүүдэд элемент бүхнийг хянах үүрэгтэй. Хэрэв цэнхэр төмөр зарядлаж байх үед элементийн хүчдэл 4.25В-т хүрвэл — литийн хуудаслалт ба дотоод богино холболтын аюул нь түүн дараа удаашран өсөх хязгаар — BMS нь хүчдэл хувиргагч системд тухайн цуглуулгын зарядын гүйдлийг багасгах юм уу бүтнэд нь зогсоох команд өгдөг. Хэрэв цэнхэр төмөр унтрааж байх үед элементийн температур 60°C-т хүрвэл, BMS нь цуглуулгын чадалыг багасгаж юм уу бүтнэд нь салгаж өгдөг.

БМС нь үйлдэх багтаамжийн харьцуулалт арқаа тодорхойлохын тулд үйлдэх багтаамжийг номиналь багтаамжтай харьцуулдаг. Анхны багтаамжийн 70% хүртэл газаршсэн нүд нь дотоод эсүртүүр нь өсөхөөр нь зүүн-түүн цикл бүрт шүүртүүр нь илүү дулаан үүсгэдэг. БМС нь дулаан аюул үүсгэхээс өмнө солихын зүүн нүднүүдийг тодорхойлдог. Туршлагатай интеграторуудын орчин үеийн системүүд нь давхардмал хүчдэл ба температур хэмжилтийг ашигладаг — нүдний модуль бүрт хоёр үл хамаарах хэмжигч — тийнхүү нэг хэмжигчийн гэмтэл нь хараа алдахын шалтгаан болж чадахгүй.

Хоёрдугаар давхарга: Дулаан удирдлага ба хүрээлэлт

Дулаан нь гэмтлийн шинж тэмдэг болойн нөхцөл юм. Идэвхтэй хөхрүүлэлтгүй 40°C-ийн дулааны орчинд ажиллаж буй BESS контейнерын доторх стойк-ийн температур цэнхэрлүүлэлт-зарцуулалт циклд л 8–12°C-оор дулааны орчинд харьцангуй өснө. 35°C-аас дээш урт хугацааны ажиллаж буй нөхцөл нь нүүрний гэмтлийг илүү хурдан хурдасгана — номиналь температураас дээш 10°C-ийн өсөлт нь гэмтлийн хурдыг ойролцоогоор хоёр дахин нэмэгдүүлнө. Шингэн хөхрүүлэлтийн системүүд нь хүчтүүлэлтүүдтэй шүүрт хавтгайнуудын дотор шингэн хөхрүүлэлтийн шингэн циркуляц хийдэг, бүх стойк-ийн доторх нүүрнүүдийн хоорондын температур ялгааг ±2°C-д хүртэл хадгалдаг. Хүчтүүлэлттүүдтэй агаар хөхрүүлэлтийн системүүд нь бага нүүрнүүдийн нягтсанаар ажиллаж буй сууринлуудад тохиромжтой, гэтэл температур ялгааг илүү өргөн зүүрдүүлдэг.

Хавтгай доторх боди төрөлхийн хүрээлэн бүрхүүл нь нэг нүдний гэмтэл нь тархаж үл хүртүн. Модулиудын хооронд бүрхүүл хавтгайнууд нь газар зүйн дулааныг шингэдэг ба тарган хаядаг. IEC 62485-5 стандартын дагуу 60 минутын дунджаар тулгарч чадах галт тааруулан хамгаалах хүрээлэн бүрхүүл нь саванд бүрхүүлд батарейн хавтгайнуудыг хүчдэл хангах электроник, трансформаторууд, дугуйлгааны төхөөрөмжүүдээс тусгаарлаж.

Гуравдугаар давхарга: Галын илрүүлэлт ба дархлах

Дулааныг хялбархан алдаж үл хүртүн нь онцгой аэрозоль тэмдэгт ялгаруулж — электролитын уур, нүүрстөрөлхийн моноксид, устөрөлхийн — цахилгааныг үл хүртүн нь гарч ирэх эсвэл гал вспышка гарч ирэх 3–5 минутын өмнө тусгай газар зүйн хийн сенсоруудаар илрүүлж болой. Урьдчилан илрүүлэлт нь гурван зэрэгцээ үйлдлийг дуудж: гэмтсэн цувааны цахилгааныг таслаж, савны агааржуулалтын системийг идэвхжүүлж галт хийнүүдийг хүндлүүлж, дархлах системийг идэвхжүүлж.

Аэрозоль үндэслэлт галын дархан агентууд нь электроник төхөөрөмжүүдийн хориглолтыг үлдээлгүй, молекул түвшинд шатах процессын галван цэп-ийн холбоосыг потассиум үндэслэлт бөөсөн хэсгүүдээр дүүргүйдүүр хадааны дотор талыг хамардаг. Ус үндэслэлт спринклер системүүдээс ялгаатай, аэрозоль системүүд клас Б (шингэн электролит) галын дархандаа үр дүнтэй бөөсөн усны цуглуулгаар урт замын холбоос үүсгүйдүүр. NFPA 855 стандарт нь 50 кВт·цаг-аас илүү батарейн энергийн хадааны суурин (BESS) системүүдийн батарейн химийн бүрэлдэхүүнд тохирох автомата галын дархан системд хамгаалагдаж байхыг шаарддаг.

Дөрөвтүн давхарга: Цахилгааны тусгаарлал ба сүлжээний тусгаарлал

БЭСС-ийн удирдагч хүйтэн, цахилгаан, бүтэц гэмтэл илрүүлэх үед анхны хамгаалах арга хэмжээ нь үүрд цахилгаан тусгаарлалт юм. Батарейн тавиур болон хүчдлийн хувиргагч систем хоорондын ТХ талын холбогчид нээгддэ. Цахилгаан сүлжээтэй нийтлэг холболтын цэгт бүх БЭСС-ийг цахилгаан эхүүр (сүлжээний цэнхэр) болон ачаалал хоёроос чөлөөлөх зорилгоор АХ таслаагч нь зэрэгцээ нээгддэ. Энэ гальваник тусгаарлалт гэмтэлд үүрд гүйдэл дамжин тархаж, аварга хүмүүс контейнерт ойртож буй үед түдүүлж буй хадгалагдаж буй энергийнхүүр дуудаж буй идэвхтэй цахилгаан гэмтлийнхүүр бүүрдүүлж буй.

Тохиолдол: Үйлдвэрийн БЭСС-ийн суулгах үед цахилгаан сүлжээний шүүрхүүр

Дунднөмүн Ази дахь үйлдвэрлэлийн төвд хүчдлийн орц хүчдлийг бууруулах ба нүүрдүүр хүчдлийн хүрдийн үүрэг гүйцэтгэх 2 МВт-ын БЭХС-ийн систем суулгаж, түүнийг Хятадын Ляонин мужаас интеграцилан цахилгаан хөгжүүрлүүр үйлдвэрлэгсдийн номхон хүрдийн систем ашиглаж. Түүн дотор түүхийд сүлжээний хүчдлийн хувьд тааруулж үүсгэсэн 2,7 дахин их хүчдлийн шоккын үед БМС систем 4 мс-ын дотор хүчдлийн хэт өсөлтийг илрүүлж, хүчдлийн урт таслалын хүрдийн холбогчдыг батарейн нүүрдүүр хүрдийн хүчдлийн шоккын үед холбогчдыг салгаж. Түүхийд сүлжээний хүчдлийн тогтвортой бүтэц бүрдэх хүртэл үйлдвэрлэлийн шугам БЭХС-ийн хүчдлийн дэмжлэх дүрмээр 22 минут ажиллаж. Дараа үйлдлийн шинжилгээд батарейн нүүрдүүр хүрдийн ямар нэгэн гэмтэл илрүүлжгүй, БМС системийн ажиллах чанарын бүртгэлд баталгаажуулж.

Ихэнх асуултууд

БЭХС-ийн ажиллах хүчдлийн хүрээ ямар байх вэ?

Литиум-төмөр-фосфат (ЛТФ) нүүрдүүр хүрдийн хүчдлийн хүрээ нь -20°C–60°C хооронд дисхарж, 0°C–45°C хооронд зарядлах үед аюулгүй ажиллаж. Түүхийд түүн дотроо хүчдлийн хүрээнд бүхлэд ажиллах нь хурдан гэмтэлд хүргүүлж. Идэвхтэй дулааны удирдлагын систем нь нүүрдүүр хүрдийн хүчдлийн хүрээг 15–35°C хооронд тогтвортой бүтэцд барьж, цикл ажиллах хугацааг хамгийн их хүртүүлж.

БМС систем нь нүүрдүүр хүрдийн гүйцэтгэх чадварын үлдэх хугацааг яаж илрүүлж?

BMS нь ачаалал, дотоод эсэргүүцлийн чиг хандлага, эсэргүүцлийн ямагт ямаас ямагт ялгарах эрчим хүчний урвалыг хянаж байна. Дотоод эсэргүүцэл нь эхний түвшиндээс 30%-иар өссөн эсвэл эрчим хүч нь дундаж дундаас 100 мВ-иас илүү буурсан цонх нь сэрэмжлүүлэг үйлдэнэ.

Аэрозолын галын утааг унтрааж байгаа систем нь BESS-д аюулгүй үү?

Тийм ээ. Калийд суурилсан бодис хэрэглэдэг аэрозоль системийг UL 9540A шалгалтын шаардлагуудын дагуу литий-ион батарейн гал түймрийн хувьд тусгайлан баталгаажуулдаг. Тэдгээр нь дамжуулагч үлдэгдэл үлдээдэггүй бөгөөд усны системүүд үүсгэдэг цахилгаан эрсдэл үүсгэдэггүй.

BESS савлуурын хоорондын хамгийн бага зай нь юу вэ?

NFPA 855 нь BESS сав балгалын хооронд эсвэл BESS сав балгалын хооронд хамгийн багадаа 3 хөл (0,9 метр) зай шаарддаг. 250 кВт/ц-ийг давсан том байгууламжуудад тухайн орон нутгийн галын дүрмийн өөрчлөлтийн дагуу илүү их алслалт шаардагдах боломжтой.

БЕСС аюулгүй байдлын системийг хэр их удаа шалгах ёстой вэ?

BMS-ийн хүчдэл ба температурын тохируулалтыг жилд нэг удаа баталж үзэх ёстой. Галт хориглох системийн ажиллах чадварыг үйлдвэрлэгчийн зааварын дагуу хагас жилд нэг удаа шинжилж үзэх ёстой. Тавиц дэвсгэр түвшинд бүтнэд цэнхэр хүчдэл шинжилж үзэхийг 2 жилд нэг удаа зөвлөх ёстой.

БЭСС-ийг суурьшмүүрт барилганд аюулгүй суурилуулж болох уу?

Тийм, IFC 1206 ба NFPA 855-ийн дагуу тохирох хадгалуур ба сарниулах системтэй бүрдүүлж болой. LFP хими нь NMC-тэй харьцуулж үл хүртэмүүрт галт үзэлд орж үүсэх температур өндөр бөгсөн тул дотоод суурилуулалтад илүү тохиромуй. Sinotech Group зэрэг нийлүүлэгчид БЭСС-ийн дотоод суурилуулалтад тусгайхан зохион бүтээсэн хувилбаруудыг нийлүүлдэг.