Az új energiamenergia-tároló, a rács oldalsó energiatárolása, a nagyméretű nagyméretű rács és a mikrohálózat-energiatároló állomások gyakran használnak konténerizált energiatárolót, több tízezer akkumulátorcellát a tartály belsejében/párhuzamosan telepítve.
Csak egy vékony membránszigetelés van a lítium-ion akkumulátorok pozitív és negatív elektródjai között. Az elektromos elszigeteltség elsősorban a szigetelő anyagokra és az elektromos kapcsolókra támaszkodik. A szigetelőanyagok magas hőmérsékleten karbonizálódhatnak és vezetőképes anyagokká válhatnak. Az izolációs kapcsolók szintén nagyfeszültség alatt lebonthatnak. Az energiakészülék -kapcsolócsövek szintén rendellenesen viselkedhetnek fordított nagyfeszültségű és túlfeszültség -ütés mellett.
Hosszú távú töltési és kisülési ciklusokban, különösen a túltöltés és a túlmelegedés állapotában, rövidzárlati hibákat és a vezérlés helyi elvesztését okozhatja az akkumulátorcellákban. Ha az akkumulátorcellák bármelyikének biztonsági problémája van, és nincs szigorú biztonsági védelmi intézkedés az előzetesen kezelni, akkor láncreakciót válthat ki a rendszerben, ami robbanásbalesethez vezethet.
A szigetelő anyagok és az erő növelése, valamint a réz- és vasfal felépítése az energiatárolókészülékekhez megoldhatja az energiatároló ereje biztonsági kérdéseit, de növeli az erőművek költségeit, és nem segíti elő az energiatárolás nagyszabású promócióját és alkalmazását.
A konténerizált energiatárolás biztonsági kérdéseit több szempontból kell kezelni, például a rendszertervezés, az anyagválasztás és a biztonsági tervezés, a biztonság és a költség két fontos mutatójának átfogó kiegyensúlyozása érdekében.
Jelenleg az energiatároló erőmű által elfogadott fő biztonsági technológiák és intézkedések a következők: új moduláris energiatároló technológia, Airgel szigetelő anyagok, hagyományos elektromos védelem, hőgazdálkodás és hatékony tűzbiztonsági rendszerek.
1. Moduláris energiatároló technológia
A lítium akkumulátorok első generációja egyszerűen csatlakoztatta az akkumulátorokat klaszterekbe, míg a lítium akkumulátorok második generációja néhány intelligens akkumulátorkezelő egységet adott hozzá a lítium akkumulátorok első generációja alapján. Ugyanakkor olyan problémák sorozata, mint a magas egyenáramú buszos feszültség és az akkumulátor szigetelési kockázata, az egyenetlen kisülési áram a klaszterek között, és a lítium akkumulátoros rendszerekben a kaszkadált akkumulátorok keverésének képtelensége nem oldható meg teljesen, ami kérdéseket vet fel a lítium akkumulátorok biztonságos és stabil alkalmazásával kapcsolatban.
Az új moduláris energiatároló rendszer minden akkumulátor moduljának BMS akkumulátorkezelő rendszerének felel meg. Több funkcióval van felszerelve, mint például az elektromos és fizikai kettős izolálás, az automatikus hiba modul kilépése és az akkumulátor szigetelési meghibásodásának figyelmeztetése, biztosítva a lítium akkumulátorok biztonságát és megbízhatóságát. A modul adaptálódik az aktív árammegosztáshoz, támogatja a hierarchikus akkumulátorok és a különböző márkák keverését, és szakaszokban kibővíthető és percek alatt fenntartható, és egy lítium akkumulátorok számos alkalmazási problémáját megoldja.
2. AErogel
Az AirGel egyfajta szilárd anyag, nano porózus hálózati struktúrával, és a pórusokban gáznemű diszperziós közeggel töltik meg. Ez a világ legkönnyebb szilárd szilárdsága. Az Airgel-t a világ legkönnyebb szilárd anyagának elismerik, és ez a nagy hatékonyságú energiatakarékos hőszigetelő anyag új generációja. Az Airgel nagy láng késleltetés, fénymennyiség és alacsony fogyasztás jellemzőivel rendelkezik, és az energiatörőcellák számára a legjobb választássá vált a hőszigetelő anyagok közül. Jelenleg az akkumulátorvállalatok és az új energia járművek gyártói elfogadták.
A levegő gél tűzálló és hőszigetelő anyagát használják az elektromos magok, valamint a modul és a csomag felső borítója között. A modul szintjén a fő biztonsági terv az elszigeteltség, ami azt jelenti, hogy a problémás egységeket „megosztják és kezelik” az elszigeteltség útján. Ez a modulok szigetelési és tűzmegelőzési tervezése.
A modul termikus menekülési kezelése elsősorban az egyetlen akkumulátor közötti léggeltől függ. Az Airgelt PET beágyazza, és általános hővezető képessége kicsi, ami jól késleltetheti a monomerek közötti hőátadást. Az egyes problémás sejtek elkülönítésével megakadályozhatja a más monomer sejtekre gyakorolt hatást, biztosítva ezzel az akkumulátor modul szintjének biztonságát.
3. Elektromos védelem az energiatároló állomások számára
Védelmi zónák az energiatároló erőművek számára: Az egyenáramú oldal DC energiatároló egység védelmi zónájára, DC csatlakozási egység védelmi zónájára és konvergencia zónájára van osztva; A kommunikációs oldalt egy AC szűrővédelmi zónára és egy transzformátor védelmi zónájára osztják. Átfedő alkatrészek vannak a szomszédos védett területek között, biztosítva, hogy az összes elektromos berendezés a védelmi tartományon belül legyen.
A védett területek megosztása szorosan kapcsolódik a relévédelem konfigurációjához. Egyrészt a védett területeken az elektromos berendezés típusai eltérőek, és a hibák bekövetkezése utáni elektromos és nem elektromos mennyiségek jellemzői szintén eltérőek;
Másrészt a szomszédos védett területek közötti koordinációban szignifikáns különbségek vannak a védett területek megosztásától függően. Ezért az energiatároló erőművek védelmének konfigurációja és koordinációja a védelmi zónákon alapul.
DC energiatároló egység védelmi konfigurációja: Túlfeszültség és alulfeszültség védelme, hővédelem és túláram védelem, feszültség és áramváltási sebesség védelme, töltésvédelem; DC csatlakozási egység védelmi konfigurációja: biztosítékokkal, alacsony feszültségű egyenáramú megszakítókkal, alacsony feszültségű egyenáramú kapcsolókkal és a középső tartományú akkumulátor védelmével felszerelt. Több energiatároló egységnél a DC csatlakozási egységeket a lehető legnagyobb mértékben kell összekapcsolni, hogy hiba esetén elkerülje a nagyobb tápegység elvesztését;
Kétirányú konverter (PCS) Védelmi konfiguráció: Bemeneti és kimeneti oldalsó túlfeszültség védelme, túlfekerési és alulfajvakvédelem, fázisszekvencia -észlelés és védelem, szigetellenes védelem, túlmelegedés védelme, túlterhelés és rövidzárlat védelme.
4- A lítium akkumulátorok termikus kezelése
Annak érdekében, hogy megfeleljen az akkumulátor -csomag és a támogató berendezések normál használatának a projekthely környezeti körülmények között és a rendszer működési körülményei között, a tartályt a következő szempontok révén termikus kezelés vezérlése alatt állnak, elsősorban a légkondicionálást, a hőgazdálkodási tervezést, a szigetelő réteg stb.
A tartályon belüli hőmérséklet -szabályozási séma a következő: a hőmérsékletet a tartály belsejében minden beállított ponton valós időben ellenőrzik egy hőmérsékleti szondán keresztül. Ha a beállított hőmérséklet magasabb, mint a légkondicionáló beállított kiindulási hőmérséklete, a légkondicionáló a hűtési funkciót működteti, és a tartály belsejét egy speciálisan kialakított légcsatornán keresztül lehűti. Amikor a hőmérséklet eléri a beállított érték alsó határát, a légkondicionáló nem működik.
Ha a beállított pont hőmérséklete alacsonyabb, mint a légkondicionáló beállított kiindulási hőmérséklete, a légkondicionáló a fűtési funkciót működteti, és egy speciálisan kialakított légcsatornán keresztül melegíti a tartály belső részét. Amikor a hőmérséklet eléri a 15 fokot, a légkondicionáló nem működik.
A lítium akkumulátorok működése során a belső elektrokémiai reakciók jelenléte és a környezeti hőmérséklet növekedése növelheti az akkumulátor belső hőmérsékletét, súlyosbítva a reakciókat; A nagy magasságú régiókban a környezet alacsony hőmérséklete csökkentheti az akkumulátoron belüli reakciósebességet is.
Az előbbi termikus kiszabaduláshoz vezethet, ami korai akkumulátor meghibásodást és biztonsági problémákat okozhat, míg az utóbbi csökkentheti az akkumulátor töltési és kisülési képességeit és hatékonyságát is.
5. konténeri tűzbiztonság
Az ólom-sav akkumulátorokkal összehasonlítva ugyanabban a térfogatú lítium akkumulátorok nagyobb sűrűséggel rendelkeznek, és több energiát tárolnak. A robbantás és a gyújtás után lángjuk sugárforma alakját képezi, és a gyújtásforrás hőmérséklete magasabb. Ugyanakkor nagy mennyiségű mérgező és káros gázt szabadítanak fel, ami nagyobb biztonsági veszélyt jelent.
A lítium akkumulátoros tűzoltásakor fontos, hogy haladéktalanul eloltsa a nyitott lángot, hogy megakadályozza a tűz gyors terjedését; Másodszor, csökkenteni kell a termikus kiszabadult reakció sebességét, hogy a lítium akkumulátor belsejében lévő termikus kiszabadult reakció által generált hő rendezett módon felszabadulhasson; Harmadszor, folyamatosan csökkenteni kell a lítium akkumulátorok hőmérsékletét, hogy elkerüljék a lítium akkumulátor -tüzek visszatérését és gyors terjedését.
A konténerekben lévő integrált tűzvédelmi eszközök gyakran három szintű architektúrát fogadnak el, beleértve a korai figyelmeztetést, a riasztást és az akciót, a tűzvédelmi rendszereket, beleértve az érzékelővezérlőket, a tűzvezérlő dobozokat, a hang- és világos riasztási harangokat/lámpákat, a hőmérsékletet és a só spray-érzékelőket, valamint a perfluorohexán gázt tűzoltó eszközöket.
A detektáló vezérlő telepítési elvét az akkumulátor közelében kell kiválasztani, és az állvány tényleges szerkezete alapján az akkumulátor szekrényének felső helyét választhatjuk a telepítéshez. A tűzoltó készülék eszköz a szekrény típusú heptafluor -propán tűzoltó készüléket és aeroszol tűzoltó készüléket alkalmaz. Közülük a szekrény stílusú perfluorohexánt telepítik az akkumulátorba, és az Aerosol automatikus tűzoltó sorozatú eszközét az elektromos helyiségbe telepítik.
A tartály perfluorohexán tűzvédelmi eszközzel van felszerelve. Miután a füstérzékelő és a hőmérséklet-érzékelő magas hőmérsékletű tűzjelet észlel, a tartály hang- és világos riasztás és távoli kommunikáció révén értesítheti a felhasználót. Ugyanakkor a futó lítium -akkumulátor berendezés levágható. 30 másodperc elteltével a tűzvédelmi eszköz felszabadítja a perfluorohexán gázt a tűz eloltása érdekében. Kiemelkedő jelzésre van szükség a konténer belsejében lévő menekülési ajtón: Kérjük, hagyja a tartályt 30 másodpercen belül, miután a tűz figyelmeztető jele hangzik.
Az Aerosol automatikus tűzoltó sorozatú eszköz egy új típusú forró aeroszol-tűzoltó eszköz, amely egy áttörő termék a tűzvédelem területén, rendkívül magas tűzoltó hatékonysággal és megbízhatósággal.
Amikor tűz bekövetkezik, a tűz forró aeroszol automatikus tűzoltó készüléke a tűzoltószer hatását kiváltja az elektromos indulás vagy a hőmérséklet-érzékelés indítása révén, gyorsan nagy mennyiségű nanométeres szilárd részecskéket és inert gázkeveréket eredményez, ami a tűz minden sarkán, háromdimenziós, teljesen felmerült módon, magas koncentrációs füst formájában. A kémiai gátlás, a fizikai hűtés és a hígított oxigén többszörös hatása révén a tűz gyorsan és hatékonyan olt, és a környezet és a személyzet számára nem mérgező.