بی ای ایس ایس کے حفاظتی اقدامات کیا ہیں؟

بی ای ایس ایس کے حفاظتی اقدامات کیا ہیں؟

ایک بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹم (بی ای ایس ایس) میگاواٹ گھنٹوں کی توانائی کو ایک محدود جگہ پر سمیٹ لیتا ہے۔ جب یہ ڈیزائن کے پیرامیٹرز کے اندر کام کرتا ہے، تو یہ سالوں تک قابل اعتماد طریقے سے چارج اور ڈسچارج ہوتا رہتا ہے۔ جب سینکڑوں سیلوں کی ایک ریک میں صرف ایک سیل تھرمل رن اے وے میں داخل ہو جاتا ہے، تو اس کا سلسلہ وار اثر پورے کنٹینر کو منٹوں میں تباہ کر سکتا ہے۔ ایک مناسب طریقے سے ڈیزائن کردہ بی ای ایس ایس کی حفاظتی ساخت اس خطرے کو چار آزاد حفاظتی لیئرز کے ذریعے دور کرتی ہے۔

پہلا لیئر: بیٹری مینجمنٹ سسٹم کے ذریعے سیل لیول کی حفاظت

ہر بی ایس ایس میں لیتھیم آئن سیل کا ایک محفوظ آپریٹنگ ونڈو ہوتا ہے جو وولٹیج، درجہ حرارت اور کرنٹ کے ذریعے تعریف کیا جاتا ہے۔ بیٹری مینجمنٹ سسٹم (بی ایم ایس) ہر سیل کی نگرانی سیکنڈ کے ایک حصے سے بھی کم وقفے پر کرتا ہے۔ جب کسی سیل کی وولٹیج چارجنگ کے دوران ۴٫۲۵ وولٹ سے زیادہ ہو جاتی ہے—جو حد ہے جس کے اوپر لیتھیم پلیٹنگ اور اندر کے شارٹ سرکٹ کے خطرے تیزی سے بڑھ جاتے ہیں—تو بی ایم ایس پاور کنورژن سسٹم کو حکم دیتا ہے کہ اس سٹرنگ کے لیے چارجنگ کرنٹ کو کم کر دیا جائے یا مکمل طور پر روک دیا جائے۔ جب کسی سیل کا درجہ حرارت ڈسچارجنگ کے دوران ۶۰ ڈگری سیلسیس سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو بی ایم ایس اس سٹرنگ کی صلاحیت کو کم کر دیتا ہے یا اسے مکمل طور پر منقطع کر دیتا ہے۔

بی ایم ایس صحت کی حالت کو اصل گنجائش اور نام پلیٹ گنجائش کے موازنہ سے ٹریک کرتا ہے۔ ایک سیل جو اپنی اصل گنجائش کے 70 فیصد تک ڈی گریڈ ہو چکا ہو، ایک صحت مند سیل کے مقابلے میں ہر چارج-ڈس چارج سائیکل میں زیادہ حرارت پیدا کرتا ہے، کیونکہ اس کا اندری مقاومت بڑھ گیا ہے۔ بی ایم ایس خطرناک حرارتی حالات بننے سے پہلے ہی اس کی جگہ لینے کے لیے مناسب سیلوں کو نشاندہی کر دیتا ہے۔ ماہر انٹیگریٹرز کے جدید نظامز میں بجلی کے دباؤ اور درجہ حرارت کی نگرانی کے لیے دوہرا نظام استعمال کیا جاتا ہے—ہر سیل ماڈیول کے لیے دو الگ الگ سینسرز—تاکہ ایک واحد سینسر کی خرابی سے کوئی غیر نظر آنے والا علاقہ نہ بن سکے۔

لیئر دو: حرارتی انتظام اور پابندی

حرارت ناکامی کی ایک علامت ہے اور اس کی وجہ بھی ہے۔ ایک بی ایس ایس کنٹینر جو 40°C کے ماحولیاتی درجہ حرارت میں فعال تھنڈنگ کے بغیر کام کر رہا ہو، صرف چارج-ڈسچارج سائیکلنگ کی وجہ سے اپنے اندری ریک کے درجہ حرارت میں ماحول سے 8–12°C کا اضافہ دیکھے گا۔ 35°C سے زیادہ کے درجہ حرارت پر مستقل کام کرنا سیل کی خرابی کو نمایاں طور پر تیز کر دیتا ہے— تقریباً ہر 10°C کے اضافے پر خرابی کی شرح دوگنی ہو جاتی ہے۔ لیکوئڈ کولنگ سسٹم، جو ہر ماڈیول کے براہِ راست رابطے میں ٹھنڈی پلیٹس کے ذریعے کولنٹ کو گھumatے ہیں، پورے ریک میں سیل سے سیل تک درجہ حرارت کے فرق کو ±2°C کے اندر برقرار رکھتے ہیں۔ فورسڈ کنوکشن کے ساتھ ایئر کولڈ سسٹم کم کثافت والی انسٹالیشنز کے لیے مناسب ہیں لیکن وہ زیادہ وسیع درجہ حرارت کے فرق کی اجازت دیتے ہیں۔

ریک کے اندر جسمانی پابندی ایک واحد سیل کی ناکامی کو پھیلنے سے روکتی ہے۔ ماڈیولز کے درمیان سٹیل کی تقسیم والی پلیٹیں مقامی حرارت کو جذب کرتی ہیں اور بکھیرتی ہیں۔ آئی ای سی 62485-5 کے مطابق کم از کم 60 منٹ کی آگ کے مقابلے کی درجہ بندی والی آگ کے مقابلے کی رکاوٹیں بیٹری ریکس کو کنٹینر کے اندر بجلی کے الیکٹرانکس، ٹرانسفارمرز اور سوئچ گیئر سے علیحدہ کرتی ہیں۔

تہہ سوم: آگ کا پتہ لگانا اور ختم کرنا

حرارتی بے قابو ہونے کے دوران ایک خاص ایروسول کا اخراج ہوتا ہے—الیکٹرولائٹ کا بخارات، کاربن مونو آکسائیڈ، اور ہائیڈروجن—جو خاص طور پر آف گیس سینسرز کے ذریعے 3 تا 5 منٹ تک پہلے سیل کے وینٹ ہونے یا شعلوں کے ظاہر ہونے سے پہلے پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ ابتدائی پتہ لگانے کے بعد تین ایک وقت کے اقدامات فوراً شروع ہو جاتے ہیں: متاثرہ سٹرنگ کا بجلی کا منقطع کرنا، قابل اشتعال گیسوں کو خارج کرنے کے لیے کنٹینر کے وینٹی لیشن سسٹم کو فعال کرنا، اور دبانے کے نظام کو شروع کرنا۔

آیرو سول پر مبنی آگ بجھانے کے ایجنٹس برتن کے اندر کے حصے کو پوٹاشیم پر مبنی ذرات سے بھر دیتے ہیں جو الیکٹرانکس کو نقصان پہنچائے بغیر مالیکیولر سطح پر احتراق کی زنجیری رد عمل کو روک دیتے ہیں۔ پانی پر مبنی اسپرینکلرز کے برعکس، آیرو سول سسٹم کلاس بی (موئست الیکٹرولائٹ) کی آگوں پر مؤثر ہوتے ہیں اور جمع شدہ پانی کے ذریعے شارٹ سرکٹ کے راستے نہیں بناتے۔ این ایف پی اے 855 کے مطابق، 50 کلو واٹ گھنٹہ سے زائد کی بی ایس ایس انسٹالیشنز کو بیٹری کی کیمیا کے مطابق خودکار آگ بجھانے کے سسٹم سے تحفظ فراہم کرنا ضروری ہے۔

لیئر چار: برقی علیحدگی اور گرڈ ڈی کپلنگ

جب بی ایس ایس کنٹرولر کو کوئی خرابی کا اندازہ ہوتا ہے— حرارتی، برقی یا ساختی— تو پہلا تحفظی اقدام ہمیشہ برقی علیحدگی ہوتا ہے۔ بیٹری ریکس اور پاور کنورژن سسٹم کے درمیان ڈی سی سائیڈ کانٹیکٹرز کھل جاتے ہیں۔ ساتھ ہی گرڈ کے ساتھ مشترکہ جڑنے کی جگہ پر اے سی بریکر بھی کھل جاتا ہے، جس سے پوری بی ایس ایس دونوں طرف سے منسلک ہونے سے روک دی جاتی ہے: توانائی کے ذریعہ (گرڈ سے چارج ہونا) اور لوڈ دونوں سے۔ یہ گیلانک علیحدگی خرابی کے بہاؤ کو پھیلنے سے روکتی ہے اور یقینی بناتی ہے کہ کنٹینر کی طرف جانے والے ابتدائی مددگار صرف گھٹتی ہوئی ذخیرہ شدہ توانائی کا سامنا کرتے ہیں، نہ کہ فعال طور پر برقی طور پر فراہم کردہ خرابی کا۔

کیس: صنعتی بی ایس ایس انسٹالیشن گرڈ کے اچانک بجلی کے دباؤ کو برداشت کرتی ہے

جنوب مشرقی ایشیا میں ایک تیاری کے مرکز نے چین کے لیاؤننگ صوبے کے ایک یکجا برقی سامان فراہم کنندہ سے حاصل کردہ 2 میگا واٹ گھنٹہ کے بی ای ایس ایس کو چوٹی کے استعمال اور بیک اپ بجلی کے لیے نصب کیا۔ جب غیر منصوبہ بند بجلی کے نظام کے دوبارہ جڑنے کے واقعے کے دوران 2.7× اسمبلی وولٹیج کا عارضی وقفہ پیدا ہوا، تو بی ایم ایس نے اوور وولٹیج کو 4 ملی سیکنڈ کے اندر پہچان لیا اور بیٹری سیلوں تک سرگرم وولٹیج پہنچنے سے پہلے ڈی سی کانٹیکٹرز کو منقطع کر دیا۔ اس مرکز کی پیداواری لائن نے بجلی کے نظام کے استحکام تک بی ای ایس ایس کی بجلی پر 22 منٹ تک کام جاری رکھا۔ واقعے کے بعد معائنے میں کسی بھی سیل کو نقصان نہیں پہنچا، جو بی ایم ایس کے صحت کی حالت کے لاگز کے ذریعے تصدیق کیا گیا۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

بی ای ایس ایس کے آپریشن کے لیے محفوظ درجہ حرارت کا دائرہ کیا ہے؟

لیتھیم آئرن فاسفیٹ (ایل ایف پی) سیلوں کو خالی کرنے کے لیے -20° سی سے 60° سی اور چارج کرنے کے لیے 0° سی سے 45° سی کے درمیان محفوظ طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ان حدود کے باہر کام کرنا سیلوں کی تباہی کو تیز کر دیتا ہے۔ فعال حرارتی انتظام سیلوں کو زیادہ سے زیادہ سائیکل کی عمر کے لیے 15–35° سی کے بہترین دائرے میں برقرار رکھتا ہے۔

بی ایم ایس ایک قریبی سیل کی ناکامی کو کیسے پہچانتا ہے؟

بی ایم ایس لوڈ کے تحت وولٹیج سیگ، انٹرنل ریزسٹنس کے رجحانات، اور سیل سے سیل وولٹیج کے انحراف کو نگرانی کرتا ہے۔ اگر کوئی سیل جس کی انٹرنل ریزسٹنس بنیادی سطح سے 30 فیصد سے زیادہ بڑھ گئی ہو، یا جس کا وولٹیج سٹرنگ کے اوسط سے 100 ملی وولٹ سے زیادہ انحراف ہو، تو اس سے انتباہ کا سگنل جاری ہوتا ہے۔

ایروسو ل آگ کے خاتمے کے نظام بی ای ایس ایس کے لیے محفوظ ہیں؟

جی ہاں۔ پوٹاشیم پر مبنی عوامل استعمال کرنے والے ایروسو ل نظاموں کو یو ایل 9540 اے کے ٹیسٹنگ کے تقاضوں کے مطابق لیتھیم آئن بیٹری کی آگ کے لیے خاص طور پر درست ثابت کیا گیا ہے۔ یہ کوئی موصلانہ رسید نہیں چھوڑتے اور نہ ہی وہ بجلی کے خطرات پیدا کرتے ہیں جو پانی پر مبنی نظام متعارف کراتے ہیں۔

بی ای ایس ایس کے کنٹینرز کے درمیان کم از کم فاصلہ کتنا ہونا چاہیے؟

این ایف پی اے 855 کے مطابق بی ای ایس ایس کے کنٹینرز کے درمیان یا بی ای ایس ایس کے کنٹینر اور آباد عمارت کے درمیان کم از کم تین فٹ (0.9 میٹر) کا فاصلہ ضروری ہے۔ 250 کلو واٹ گھنٹہ سے زیادہ بڑے انسٹالیشنز کے لیے مقامی آگ کے قوانین کے اضافی اصلاحات کے مطابق زیادہ فاصلہ درکار ہو سکتا ہے۔

بی ای ایس ایس کے حفاظتی نظاموں کا ٹیسٹ کتنی بار کرنا چاہیے؟

بی ایم ایس وولٹیج اور درجہ حرارت کی کیلیبریشن سالانہ تصدیق کی جانی چاہیے۔ آگ بجھانے کے نظام کی صلاحیت کو نصف سالانہ طور پر مینوفیکچرر کے طریقہ کار کے مطابق جانچا جانا چاہیے۔ ریک کی سطح پر مکمل ڈسچارج کی صلاحیت کی جانچ ہر دو سال بعد کی جانے کی تجویز کی جاتی ہے۔

کیا بی ای ایس ایس کو کسی آباد عمارت میں محفوظ طریقے سے انسٹال کیا جا سکتا ہے؟

جی ہاں، آئی ایف سی 1206 اور این ایف پی اے 855 کے مطابق مناسب پرتن اور وینٹی لیشن کے ساتھ۔ انڈور انسٹالیشن کے لیے ایل ایف پی کی کیمسٹری کو این ایم سی کے مقابلے میں اس کے زیادہ اونچے تھرمل رن ایواے آنسیٹ درجہ حرارت کی وجہ سے ترجیح دی جاتی ہے۔ سنو ٹیک گروپ جیسے سپلائرز بی ای ایس ایس کی وہ کنفیگریشنز فراہم کرتے ہیں جو خاص طور پر انڈور استعمال کے لیے ڈیزائن کی گئی ہیں۔