Uus energiavõimsuse salvestus, võre külje energia salvestamine, suuremahuline ruudustik ja mikrovõrgu energia salvestusjaamad kasutavad sageli konteiner energiasalvestust, kusjuures kümneid tuhandeid akuelemente on paigaldatud seeriasse/paralleelselt konteineris.
Liitium-ioonakude positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel on ainult õhuke membraani isolatsioon. Elektriline isolatsioon tugineb peamiselt isolatsioonimaterjalidele ja elektrilülititele. Isolatsioonimaterjalid võivad kõrgel temperatuuril süsinikuid ja muutuda juhtivaks materjaliks. Eralduslülitid võivad ka kõrgepinge all laguneda. Toiteseadme vahetamise torud võivad ka ebanormaalselt läbi viia pöördpinge ja hüppelise löögi korral.
Pikaajaliste tuhandete laengu- ja tühjendustsüklites, eriti ülelaadimise ja ülekuumenemise seisundis, on võimalik põhjustada lühise vead ja aku lahtrites kohalikku kontrolli kaotust. Kui mõnel akuelemendil on ohutusprobleem ja selle ettevalmistamiseks pole ranget ohutuskaitsemeetmeid, võib see põhjustada süsteemis ahelreaktsiooni, mille tulemuseks on plahvatusõnnetus.
Isolatsioonimaterjalide ja tugevuse suurendamine ning energiahoidlate jaamade jaoks vask- ja rauaseina ehitamine võib lahendada energiahoidlate jaamade ohutusprobleemid, kuid see suurendab elektrijaamade kulusid ega soodusta energiasalvestuse laiaulatuslikku reklaamimist ja rakendamist.
Konteineeritud energiasalvestuse ohutusprobleemidega tuleb käsitleda mitme aspekti, näiteks süsteemi kujundamist, materjali valimist ja turvalisuse kujundamist, et põhjalikult tasakaalustada ohutuse ja kulude kahte olulist näitajat.
Praegu on energiasalvestuse elektrijaama peamised ohutustehnoloogiad ja meetmed: uued modulaarse energiasalvestuse tehnoloogia, Airgeli isolatsioonimaterjalid, traditsiooniline elektriline kaitse, soojusjuhtimine ja tõhusad tuleohutussüsteemid.
1. modulaarse energia salvestamise tehnoloogia
Esimene põlvkond liitiumpatareisid ühendas aku pakid seeriana klastriteks, samal ajal kui liitiumakude teine põlvkond lisas mõned intelligentsed akuhaldusüksused liitiumpatareide esimese põlvkonna alusel. Siiski ei saa täielikult lahendada selliseid probleeme, näiteks kõrge alalisvoolu siinipinge ja aku isolatsioonirisk, ebaühtlane tühjendusvool ja võimetus segada kaskaaditud patareisid liitiumaaku süsteemides, mis tõstatab küsimusi liitiumpatareide ohutu ja stabiilse kasutamise kohta.
Uus modulaarse energia salvestussüsteem vastab iga aku mooduli BMS -i akuhaldussüsteemile. See on varustatud mitme funktsiooniga, näiteks elektriline ja füüsiline kahekordne isoleerimine, automaatse rikkemooduli väljapääs ja aku isolatsiooni tõrkehoiatus, tagades liitiumakude ohutuse ja usaldusväärsuse. Moodul kohaneb aktiivse voolu jagamisega, toetab hierarhiliste akude ja erinevate akude kaubamärkide segunemist ning seda saab etappide võrra laiendada ja minutitega säilitada, lahendades liitiumpatareide paljude rakendusprobleeme ühe langusega.
2. aerogel
Airgel on omamoodi tahke materjal, millel on nano poorne võrgustruktuur ja mis on täidetud poorides gaasilise dispersioonikeskkonnaga. See on kõige kergem tahke aine maailmas. AirGelit peetakse maailma kergeimaks tahkeks materjaliks ja see on uus põlvkond ülitõhusast energiasäästlikust soojusisolatsioonimaterjalist. Airgelil on kõrge leegi aeglustamise, kerge mahu ja madala tarbimise omadused ning sellest on saanud toiteaku lahtrite soojusisolatsioonimaterjalide parim valik. Praegu on selle vastu võtnud akuettevõtted ja uued energiasõidukite tootjad.
Õhugeeli tulekindlaid ja soojusisolatsioonimaterjale kasutatakse elektriliste südamike ning mooduli ülemise katte ja paki vahel. Mooduli taseme peamine turbekujundus on isolatsioon, mis tähendab, et probleemsed ühikud jagatakse ja töödeldakse eraldatuse kaudu. See on moodulite isolatsiooni ja tule ennetamise disain.
Mooduli termiline põgenenud juhtimine sõltub peamiselt üksikute akude vahelisest õhugelist. Õhugeel on kapseldatud PET -ga ja selle üldine soojusjuhtivus on väike, mis võib soojusülekande monomeeride vahel hästi edasi lükata. Üksikute problemaatiliste rakkude isoleerimisega võib see vältida mõju teistele monomeerirakkudele, tagades sellega aku mooduli taseme ohutuse.
3. Energiakaitse energiasalvestuse elektrijaamade jaoks
Energiasalvestusjaamade kaitsetsoonid: alalisvoolu külg jaguneb alalisvoolu energiasalvestusüksuse kaitsetsooni, alalisvooluühenduse kaitsetsooni ja lähenemise tsooniks; Kommunikatsiooni pool jaguneb vahelduvvoolufiltri kaitsetsooniks ja trafo kaitsetsooni. Külgnevate kaitsealade vahel on kattuvad osad, tagades, et kogu elektriseadmed asuvad kaitsevahemikus.
Kaitsealade jagunemine on tihedalt seotud releekaitse konfiguratsiooniga. Ühest küljest on kaitstud piirkondade elektriseadmete tüübid erinevad ning ka elektriliste ja mitte elektriliste koguste omadused pärast rikete tekkimist on erinevad;
Teisest küljest on sõltuvalt kaitsealade jagunemisest külgnevate kaitsealade koordinatsioonis olulisi erinevusi. Seetõttu põhinevad energiasalvestuse elektrijaama kaitse konfiguratsioon ja koordineerimine kaitse tsoneerimisel.
DC energiasalvestuse seadme kaitse konfiguratsioon: ülepinge ja alapinge kaitse, termiline kaitse ja ülevoolukaitse, pinge ja praegused muutuste kiiruse kaitse, laadimiskaitse; DC-ühenduse seadme kaitse konfiguratsioon: varustatud kaitsmetega, madala pingega alalisvoolu kaitselülitid, madala pingega alalisvoolu eralduslülitid ja aku keskmise kaitse kaitse. Mitme energiasalvestusüksuse korral tuleks alalisvoolu ühenduse seadmed võimalikult palju ühendada, et vältida rikete korral suurema toiteallika kaotamist;
Kahesuunaline muundur (PCS) Kaitsekonfiguratsioon: sisend- ja väljundkülje ülepinge kaitse, üle sageduse ja ala sageduse kaitse, faasijärjestuse tuvastamine ja kaitse, saarevastane kaitse, ülekuumenemiskaitse, ülekoormus ja lühise kaitse.
4. Liitiumpatareide termiline haldamine
Aku- ja tugivarustuse normaalse kasutamise täitmiseks keskkonnatingimustes ja süsteemi töötingimustes allutatakse konteiner soojushalduse juhtimisele järgmiste aspektide kaudu, sealhulgas peamiselt kliimaseadme, soojushalduse kujundamine, isolatsiooni kiht jne. Soojushaldussüsteem tagab konteineri temperatuuri tagada, et akupatase ja tugielektri normaalse toimimise tagab.
Temperatuuri juhtimisskeem konteineris on järgmine: temperatuuri temperatuuri igas komplektis jälgitakse reaalajas temperatuuri sondi kaudu. Kui temperatuur on seatud punktis kõrgem kui kliimaseadme komplekti temperatuur, töötab kliimaseadme jahutusfunktsiooni ja jahutab konteineri sisekülje spetsiaalselt kavandatud õhukanali kaudu. Kui temperatuur saavutab komplekti väärtuse alumise piiri, lakkab kliimaseade tööst.
Kui määratud punktitemperatuur on madalam kui kliimaseadme komplekti temperatuur, töötab kliimaseade küttefunktsiooni ja soojendab mahuti sisemust läbi spetsiaalselt kujundatud õhukanali. Kui temperatuur jõuab 15 kraadi, lakkab kliimaseade tööst.
Liitiumpatareide töö ajal võib sisemiste elektrokeemiliste reaktsioonide olemasolu ja ümbritseva õhu temperatuuri tõus tõsta aku sisetemperatuuri, süvendades reaktsioone; Kõrge kõrgusega piirkondades võib keskkonna madal temperatuur vähendada ka aku reaktsiooni kiirust.
Esimesed võivad põhjustada termilist põgenemist, põhjustades enneaegset aku rikke ja ohutusprobleeme, samas kui viimane võib vähendada ka aku laadimis- ja tühjendamise võimalusi ning tõhusust.
5. konteineri tuleohutus
Võrreldes pliihapete akudega on sama mahuga liitiumpatareide tihedus suurem ja säilitavad rohkem energiat. Pärast detonatsiooni ja süüdet moodustavad nende leegid reaktiivjuhi ja süüteallika temperatuur on suurem. Samal ajal vabastavad nad ka suures koguses mürgiseid ja kahjulikke gaase, muutes need suurema ohutuse ohu.
Liitiumaku tulekahju kustutamisel on oluline tulekahju kiireks leviku vältimiseks viivitamatult kustutada kõik avatud leegid; Teiseks on vaja vähendada termilise põgenemisreaktsiooni kiirust, nii et liitiumaku aku sees oleva termilise põgenemisreaktsiooni tekitatud soojust saab korralikult vabastada; Kolmandaks, liitiumpatareide temperatuuri pidevalt vähendada, et vältida liitiumaku tulekahjude kordumist ja kiiret levikut.
Integreeritud tulekaitseseadmed konteinerites võtavad sageli kasutusele kolmetasandilise arhitektuuri, sealhulgas varajase hoiatuse, häire ja tegevus, tulekaitsesüsteemi seadmed, sealhulgas tuvastusjuhud, tulekontrollkastid, heli- ja valguse häirekellad/tuled, temperatuur ja soolapihustussensorid ning perfluoroheksaan gaasi tulekustutusseadmed.
Avastuskontrolleri paigalduspõhimõte tuleks valida aku lähedale ja tuginedes riiuli tegelikule struktuurile, saab paigaldamiseks valida aku kapi ülemise ruumi. Tulekahju kustutaja seade võtab kasutusele kapi tüüpi heptafluoropropaan tulekustuti ja aerosooli tulekustutusseadme. Nende hulgas on akuruumi paigaldatud kapistiiliga perfluorohexane ja aerosooli automaatne tulekustutusseeria seade on paigaldatud elektriruumi.
Konteiner on varustatud perfluorohexane tulekaitse seadmega. Kui suitsuandur ja temperatuuriandur tuvastavad kõrgtemperatuurilise tuletõrjesignaali, saab konteiner kasutajale teavitada heli- ja valgusalarmi ning kaugsuhtluse kaudu. Samal ajal saab liitiumakuseadmeid ära lõigata. 30 sekundi pärast vabastab tulekaitseseade tule kustutamiseks perfluoroheksaangaasi. Konteineri siseuksel on vajalik silmapaistev näide: palun jätke konteiner 30 sekundi jooksul pärast tuletõrjesignaali helisid.
Aerosooli automaatne tulekustutusseeria seade on uut tüüpi kuuma aerosooli tulekustutusseadme, mis on läbimurdeline toode tulekaitse valdkonnas, millel on ülikõrge tule kustutamise efektiivsus ja töökindlus.
Tulekahju korral käivitab tulekahju kuum aerosooli automaatne tulekustutusseade tulekahju kustutamisagendi toime elektrilise lähte- või temperatuuritunnistuse kaudu, saades kiiresti suure koguse subnameetri tahked osakesed ja inertgaasi segu, mis toimib iga tulenurgaga täielikult kolmemõõtmelisel viisil kõrge kontsentratsiooniga suitsu kujul. Keemilise inhibeerimise, füüsilise jahutamise ja lahjendatud hapniku mitmete mõjude kaudu kustub tulekahju kiiresti ja tõhusalt ning see on keskkonnale ja töötajatele mittetoksiline.