ایمنی باتری در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی: آنچه خریداران باید بدانند

سیستم های ذخیره انرژیدر حال تبدیل شدن به بخش کلیدی پروژه های خورشیدی، ساختمان های تجاری، پارک های صنعتی و کاربردهای برق پشتیبان هستند. اما برای خریداران، ظرفیت و قیمت نباید تنها تمرکز باشد. ایمنی باتری چیزی است که تصمیم می‌گیرد که آیا یک سیستم می‌تواند سال‌ها به طور قابل اعتماد کار کند یا خیر.

یک سیستم ذخیره انرژی خوب فقط یک بسته باتری نیست. این یک طرح ایمنی کامل است، از جمله انتخاب سلول، کنترل BMS، مدیریت حرارتی، حفاظت در برابر آتش، طراحی محوطه، صدور گواهینامه و پشتیبانی پس از فروش-.

سلول پایه و اساس کل سیستم است. حتی بهترین طراحی کابینت نمی‌تواند سلول‌های-با کیفیت پایین را به طور کامل جبران کند.

برای کاربردهای ذخیره انرژی، سلول‌های LiFePO4 به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا پایداری حرارتی بهتری نسبت به بسیاری دیگر از مواد شیمیایی یون لیتیوم{0}} ارائه می‌دهند. با این حال، این بدان معنا نیست که سیستم بدون خطر-است. شارژ بیش از حد، اتصال کوتاه داخلی، آسیب مکانیکی، اتلاف حرارت ضعیف یا نصب نادرست همچنان می تواند خطرات ایمنی ایجاد کند.

خریداران باید بررسی کنند:

• سلول‌ها{0}}سلول‌های جدید درجه A هستند
• اینکه تامین کننده سلول قابل ردیابی است یا خیر
• آیا قوام سلولی آزمایش شده است یا خیر
• آیا ظرفیت، مقاومت داخلی و تطابق ولتاژ کنترل می شود یا خیر
• آیا تامین کننده می تواند سوابق دسته ای و گزارش های آزمایشی را ارائه دهد یا خیر

سلول‌های کم‌هزینه ممکن است در مرحله نقل‌قول جذاب به نظر برسند، اما می‌توانند خطر تخریب زودهنگام، عدم تعادل سیستم، اختلافات ضمانت‌نامه و حوادث ایمنی را افزایش دهند.

سیستم مدیریت باتری فقط یک واحد نمایشگر نیست. این لایه کنترلی اصلی است که از باتری در هنگام شارژ، دشارژ و عملیات آماده به کار محافظت می کند.

یک BMS قابل اعتماد باید نظارت و کنترل کند:

• ولتاژ سلول
• ولتاژ بسته
• جریان شارژ و دشارژ
• دمای سلول و ماژول
• حالت شارژ
• وضعیت سلامت
• وضعیت عایق
• ارتباط با اینورتر، EMS و PCS
• منطق هشدار و خاموشی

برای خریداران، مهم است که بپرسند BMS در هنگام وقوع شرایط غیرعادی چگونه واکنش نشان می دهد. به عنوان مثال، وقتی دمای یک سلول خیلی سریع افزایش می یابد چه اتفاقی می افتد؟ وقتی پک بیش از حد شارژ می شود چه اتفاقی می افتد؟ آیا سیستم قبل از گسترش خطا می تواند به طور ایمن قطع شود؟

یک ESS ایمن نه تنها باید مشکلات را تشخیص دهد. باید زود جواب بده

گرما یکی از مهم ترین عوامل موثر بر ایمنی باتری و عمر چرخه است. طراحی حرارتی ضعیف می تواند منجر به پیری ناهموار سلول، کاهش ظرفیت موجود و خطر ایمنی بالاتر شود.

در سیستم های مسکونی، خنک کننده طبیعی یا خنک کننده فن ممکن است بسته به سطح توان و محیط نصب استفاده شود. در سیستم‌های تجاری و صنعتی بزرگ‌تر، خنک‌کننده هوا یا خنک‌کننده مایع اغلب بر اساس اندازه سیستم، شرایط عملیاتی و نرخ تخلیه{1}}شارژ انتخاب می‌شوند.

خریداران باید به موارد زیر توجه کنند:

• اینکه آیا سنسورهای دما در موقعیت های کلیدی قرار می گیرند یا خیر
• آیا گرما را می توان به طور یکنواخت از ماژول های باتری حذف کرد
• این که آیا سیستم می تواند به طور ایمن در آب و هوای محلی کار کند یا خیر
• این که آیا محفظه دارای ظرفیت تهویه یا خنک کننده کافی است
• این که آیا عایق حرارتی و فاصله به درستی طراحی شده است

یک کابینت باتری نصب شده در یک محیط گرم در فضای باز نیازهای بسیار متفاوتی با کابین نصب شده در اتاق تجهیزات داخلی تمیز دارد.

فرار حرارتی به این معنی است که سلول باتری گرما را سریعتر از آن چیزی که می تواند دفع کند آزاد می کند و باعث افزایش سریع و کنترل نشده دما می شود. NFPA فرار حرارتی را به عنوان آزادسازی سریع و کنترل نشده انرژی گرمایی از یک سلول باتری توصیف می کند.

نکته کلیدی برای خریداران این است: طراحی ایمنی باید با هدف جلوگیری از گسترش یک-شکست سلولی به ماژول ها، قفسه ها یا کابینت های مجاور باشد.

به همین دلیل است که طراحی{0}}سطح سیستم اهمیت دارد. یک ESS امن تر باید شامل موارد زیر باشد:

• فاصله سلولی مناسب
• سطح ماژول-محافظت
• تشخیص دما و گاز
• در صورت نیاز، مواد مقاوم در برابر آتش-
• طراحی تهویه یا کاهش فشار
• منطق هشدار و خاموش کردن را پاک کنید
• فاصله نصب بین کابینت ها
• راهنمایی واکنش اضطراری

ایمنی باتری این نیست که ادعا کنیم "هیچ چیز هرگز خراب نخواهد شد." این در مورد اطمینان از این است که اگر یک خطا اتفاق بیفتد، زود تشخیص داده شود، به سرعت جدا شده و از تبدیل شدن به یک رویداد بزرگتر جلوگیری شود.

حفاظت در برابر آتش نباید به عنوان یک لوازم جانبی اختیاری در نظر گرفته شود. باید همراه با شیمی باتری، چیدمان کابینت، تهویه، تشخیص، محل نصب و الزامات کد محلی در نظر گرفته شود.

بسته به برنامه، سیستم ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• تشخیص دود
• تشخیص دما
• تشخیص گاز قابل احتراق
• آئروسل یا اطفاء حریق با عامل تمیز-
• توقف اضطراری
• کنترل تهویه
• اتصال آلارم
• نظارت از راه دور
• طراحی کابینت مقاوم در برابر آتش-

برای سیستم‌های C&I و کانتینری بزرگ‌تر، خریداران همچنین باید اسناد ایمنی آتش‌سوزی، روش‌های واکنش اضطراری و توصیه‌های فاصله نصب را درخواست کنند.

یک محصول ESS ممکن است در محیط های مختلف عملکرد متفاوتی داشته باشد. گرمای بیرون، گرد و غبار، رطوبت، غبار نمکی، تهویه ضعیف یا نور مستقیم خورشید همگی می‌توانند بر ایمنی و قابلیت اطمینان طولانی مدت تأثیر بگذارند.

خریداران باید تایید کنند:

• نصب در فضای داخلی یا خارجی
• سطح حفاظت IP
• محدوده دمای عملیاتی
• محدودیت ارتفاع
• محافظت در برابر رطوبت و تراکم
• الزامات ضد خوردگی-
• طراحی مسیریابی کابل و اتصال به زمین
• فاصله از دیوارها، خروجی ها و مواد قابل اشتعال

یک تامین کننده خوب نه تنها باید کابینت باتری را بفروشد. آنها همچنین باید به خریداران کمک کنند تا بدانند چگونه آن را ایمن نصب و راه اندازی کنند.

ایمنی باتری پس از تحویل کامل نمی شود. عملکرد طولانی مدت-به نظارت، نگهداری و قابلیت ردیابی داده بستگی دارد.

یک ESS قابل اعتماد باید پشتیبانی کند:

• نظارت بر زمان واقعی-
• آلارم های خطا
• سوابق داده های تاریخی
• تشخیص از راه دور
• پشتیبانی از ارتقاء سیستم عامل
• راهنمایی تعمیر و نگهداری
• سوابق تولید و آزمایش قابل ردیابی

وزارت انرژی ایالات متحده همچنین تاکید کرده است که ایمنی ذخیره انرژی تنها در مورد طراحی نیست، بلکه در مورد اعتبار سنجی، آمادگی حادثه و مستندات ایمنی است.

برای خریداران، این بدان معناست که پشتیبانی پس از فروش{0}} بخشی از بسته ایمنی است.

قبل از خرید یک سیستم ذخیره انرژی، این سوالات را بپرسید:

• چه مارک و درجه ای از سلول باتری استفاده می شود؟
• آیا سلول‌ها با نام تجاری{0}}سلول‌های درجه A جدید هستند؟
• چه حفاظت های BMS گنجانده شده است؟
• دمای داخل کابینت چگونه کنترل می شود؟
• اگر یک سلول یا ماژول غیرعادی شود چه اتفاقی می افتد؟
• آیا سیستم دارای تشخیص یا اطفاء حریق است؟
• کدام گواهینامه ها برای این مدل دقیق اعمال می شود؟
• آیا تامین کننده می تواند گزارش های آزمایش و نمودارهای سیم کشی را ارائه دهد؟
• آیا این سیستم برای آب و هوای محلی و محل نصب من مناسب است؟
• چه گارانتی و پشتیبانی پس از فروش- ارائه می شود؟

  نتیجه گیری

   

  ایمنی باتری در سیستم های ذخیره انرژی به جزئیات زیادی بستگی دارد: کیفیت سلول، منطق BMS، طراحی حرارتی، گواهی، حفاظت در برابر آتش، نصب و نگهداری. یک سیستم ایمن از طریق مهندسی، آزمایش و عملیات مسئولانه ساخته می شود.

  برای خریداران، کمترین قیمت همیشه کمترین ریسک نیست. انتخاب یک تامین کننده قابل اعتماد ESS به معنای انتخاب سیستمی است که به درستی طراحی، آزمایش، مستند شده و در طول عمر سرویس آن پشتیبانی شود.

  در SINELINK، ما بر روی آن تمرکز می کنیمراهکارهای عملی ذخیره انرژی برای منازل مسکونی, کاربردهای تجاری و صنعتی. از انتخاب محصول گرفته تا پشتیبانی فنی، ما به مشتریان کمک می‌کنیم تا سیستم‌های مطمئن‌تر و مطمئن‌تری را برای شرایط واقعی پروژه انتخاب کنند.