سلامة تخزين الطاقة① ---حلول متعددة الأبعاد
مع الترقية المطردة للوطنية"ثنائي الكربون"الإستراتيجية، يتغير هيكل الطاقة بمعدل أسرع من المتوقع، وتتزايد نسبة الطاقة الجديدة قيد التشغيل، ويتزامن التطور السريع لطاقة الرياح والضوء الجديدة على جانب توليد الطاقة مع ترقية جانب الشبكة والمستخدم كما بشرت مرافق دعم الطاقة في الجانب بفرص غير مسبوقة.
تخزين الطاقة الكهروكيميائية، باستثماراتها المنخفضة، وعمرها الطويل، وعوائدها العالية، وسهولة صيانتها، وقابلية إعادة تدويرها والعديد من الميزات الأخرى في المصدر والشبكة والتحميل والشحن وما إلى ذلك، تلعب سلسلة الطاقة بأكملها دورًا واسع النطاق بشكل متزايد، مما يسلط الضوء على التطبيق العالي وقيمة الاستثمار. ومع ذلك، فإن تطوير تخزين الطاقة، لا يمكن فصله عن فرضية مهمة، وهي السلامة. سلامة تخزين الطاقة هي النتيجة النهائية التي يجب أن تكون عليها كل مؤسسة لتخزين الطاقة، وهي الأساس الأخلاقي لكل شخص يقوم بتخزين الطاقة، وهو المسار الضروري لكل مصمم تخزين الطاقة، وهو الفرضية الأساسية لتطوير صناعة تخزين الطاقة.
يتضمن تصميم سلامة تخزين الطاقة معرفة ومهارات مهنية متعددة التخصصات، ويجب إثباتها من خلال كمية كبيرة من البيانات التجريبية وحالات التشغيل.
واستنادا إلى عقود من الخبرة التقنية،مجموعة هواسو للطاقة الجديدةأنشأت نظامًا كاملاً لإدارة السلامة لضمان التشغيل الآمن والسلس لنظام تخزين الطاقة من خلال النظر في تصميم السلامة الشامل لمنتجات تخزين الطاقة بأبعاد متعددة، باتباع الفكرة العامة المتمثلة في الجمع بين الوقاية والاستجابة، الإيجابية والسلبية، والجمع بين النشطة والسلبي.
يجب أن تشمل السلامة النشطة (الوقاية من مخاطر السلامة) على سبيل المثال لا الحصر سلامة القلب الكهربائي، وسلامة هيكل تخزين الطاقة، والسلامة الكهربائية، وتصميم التحكم الناعم (تحديد المخاطر الديناميكية والاستجابة لها)، والسلامة السلبية (الطوارئ التدابير بعد حدوث المخاطر) يشمل التصميم بشكل رئيسي على سبيل المثال لا الحصر: درجة الحرارة واتساقها للتحكم، والإنذار والاستجابة للوقاية من الحرائق، والحماية الكهربائية السلبية وغيرها من التدابير.
تصميم السلامة الأساسية الكهربائية
فيما يتعلق باختيار مادة خلية البطارية، يتم اختيار مادة البطارية LFP، مع احتمال منخفض للانفلات الحراري وارتفاع بطيء في درجة الحرارة.
فيما يتعلق بعملية تصنيع خلايا البطارية، فإن سطح الحجاب الحاجز مغطى بطبقة سيراميك خاصة، مما يحسن مقاومة المادة لدرجة الحرارة العالية. تقنية التحكم عالية الدقة والكشف عن الشذوذ لضمان اتساق المنتج وموثوقيته على المدى الطويل.
هيكل خلية البطارية: يعتمد غلاف البطارية على تصميم غلاف من الألومنيوم المربع لتحسين أداء السلامة. تعمل عملية التراص من النوع المتعرج على تقليل زوايا ألواح الكاثود والأنود، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية حدوث ماس كهربائي داخل خلية البطارية. تم تجهيز الجزء العلوي من غطاء البطارية بصمام تنفيس مقاوم للانفجار لتخفيف الضغط، والذي يمكنه تحرير الضغط داخل خلية البطارية في الوقت المناسب، وتجنب فشل سلامة البطارية.
تصميم السلامة الهيكلية
يغطي تصميم خزانة البطارية الميزات الهيكلية والإدارة الحرارية والمضادة للزلازل وغيرها، وقد تم التحقق من معقولية التصميم في ظل ظروف النقل والزلازل وتوليد الحرارة بالكامل من خلال تكنولوجيا المحاكاة.
يمكن للخزانة ذات الإطار أن تقلل من مقاومة دخول الهواء للصندوق الكهربائي وتزيد من دوران الهواء. يتم رش سطح خزانة البطارية كهربائيًا، ويتم معالجة جميع الأجزاء الهيكلية المعدنية بمعالجة خاصة مضادة للتآكل. يستخدم الاتصال الداخلي عالي الجهد موصلات سريعة التوصيل عالية الجهد، ويجب أن يتوافق تصميم الخلوص الكهربائي ومسافة الزحف مع معيار IEC62477.
بالإضافة إلى ذلك، هناك فجوة بين كل خلية بطارية للتهوية وتبديد الحرارة أو يتم إضافة لوحة سائل تبريد خاصة. حتى لو كانت الخلية المفردة بها حرارة هاربة، يمكن تشتيت الحرارة في أي وقت دون التسبب في انتشار الحرارة لضمان التشغيل اليومي للنظام.
تصميم سلامة نظام الإدارة
يمكن لهيكل الإدارة ثلاثي المستويات نظام إدارة المباني أن يراقب بذكاء تشغيل نظام تخزين الطاقة بطريقة شاملة. أثناء عملية الشحن، يتم ضمان اتساق الجهد الطرفي للبطارية لجميع البطاريات في النظام من خلال ضبط تيار الشحن لبطارية واحدة. إنه لا يراقب فقط معلمات البطارية المختلفة مثل الجهد والتيار ودرجة الحرارة والعزل وSOC وما إلى ذلك، ولكنه يقرأ أيضًا البيانات في الوقت الفعلي من خلال المنفذ التسلسلي، ويحقق وظائف مراقبة بيانات نظام إدارة المباني وتفريغ البيانات وتحليل أداء البطارية.
بالإضافة إلى مراقبة البيانات، لدى نظام إدارة المباني أيضًا وظيفة الإدارة الحرارية. إذا كانت درجة حرارة البطارية زائدة أو كان الفرق في درجة الحرارة كبيرًا، فسيتم تشغيل جهاز التبريد الكهربائي تلقائيًا، بحيث تميل درجة حرارة كل منطقة إلى التوازن. لتجاوز نطاق درجة الحرارة الذي يمكن أن تتحمله البطارية، سيحد نظام الإدارة من تشغيل البطارية.
تصميم السلامة الكهربائية
يستخدم نظام البطارية ثلاثة مستويات من حماية التتابع. مرحل المستوى الأول، عندما يتم التعرف على ظاهرة التيار الزائد، يسمح النظام أولاً للمرحل بالرحلة، لضمان عدم حدوث أي ضرر للتيار؛ قاطع الدائرة من المستوى الثاني، عندما لا يمكن سحب التتابع بسبب قوس التيار الزائد للتيار المستمر، يمكن لقاطع الدائرة تحقيق المزيد من الحماية من التيار الزائد وحماية الدائرة القصيرة؛ فتيل المستوى الثالث، عندما يفشل قاطع الدائرة أيضًا ولا يمكن فصله عن الدائرة، يتم تحقيق المستوى الثالث من الحماية، لضمان سلامة نظام البطارية.
تصميم نظام الحماية من الحرائق
يعتمد تصميم الحماية من الحرائق لنظام تخزين الطاقة بالحاويات على نظام إطفاء الحرائق بشبكة الأنابيب سباعي فلورو بروبان (أو بيرفلوروهكسانون)، ويستخدم الجهاز الذكي للوقاية والسيطرة على الحرائق الحرارية الجامحة. إنه يحقق الاستشعار المبكر عن الحريق، والحكم الذكي وقمع الحريق المبكر في جزء البطارية، وله وظائف الإنذار المبكر من الانفلات الحراري للبطارية، وإطفاء الحرائق التلقائي وإطفاء الحرائق المنشط يدويًا.
أربعة مستويات للإنذار بالحريق، تتوافق مع الفترة الكامنة لعملية الحريق، وفترة التحذير، والإنذار، وفترة الحريق المفتوح. المستوى الأول للإنذار المبكر للاستخدام الداخلي للنظام (لا يوجد تقرير خارجي)؛ المستوى الثاني للإنذار المبكر لحساس الغاز لكشف الغاز"تركيز"من غير الطبيعي، جهاز استشعار الدخان بالكشف عن"دخان مرئي"عند الإنذار المبكر؛ المستوى الثالث للإنذار المبكر للحكم المركب متعدد أجهزة الاستشعار (الغاز والدخان ودرجة الحرارة) للإنذار المبكر غير الطبيعي؛ إنذار المستوى 4 في المستوى الثاني والثالث على أساس أجهزة استشعار درجة الحرارة لكشف"خصائص درجة الحرارة"غير طبيعية ولها اتجاه تصاعدي واضح للإنذار المبكر.
تم تصميم سلامة المنتج، كمزود محلي متخصص لحلول تخزين الطاقة، بفضل عقود من تراكم التكنولوجيا، تتمتع مجموعة هواتشو جديد طاقة مجموعة بفهم عميق لسلامة البطارية. إنه يعمل دائمًا من خلال مفهوم التصميم للسلامة والذكاء والراحة والكفاءة العالية باعتباره جوهر تخزين الطاقة، ويساهم بالحكمة والقوة في التطور الصحي والسريع لصناعة تخزين الطاقة.
تلتزم مجموعة هواتشو جديد طاقة مجموعة، وهي مزود حلول الطاقة البالغ من العمر 37 عامًا، منذ فترة طويلة بتصميم وتطوير وترويج تطبيقات منتجات تخزين الطاقة، والالتزام بفلسفة الشركة المتمثلة في"تزويد العالم بطاقة أكثر أمانًا ونظافة"وتزويد العملاء بحلول شاملة لأمن الطاقة.