Orkugeymslukerfi fyrir rafhlöður (BESS)hafa orðið burðarás nútíma endurnýjanlegrar orkuinnviða, víða beitt fyrir hámarksrakstur, iðnaðarvaraafl, orkugeymslu í atvinnuskyni og stöðugleika í örneti. Hins vegar er hitauppstreymi rafhlöðunnar enn mikilvægasta öryggisáhættan sem takmarkar-mikil notkun litíum-jónar BESS. Hitahlaup á sér stað þegar hitastig innra rafhlöðunnar hækkar óstjórnlega, sem kallar á sjálf-viðhaldandi útverma efnahvörf, niðurbrot raflausna, losun eldfimts gass og að lokum eldsvoða eða sprengingu rafhlöðunnar.
Fyrir BESS rekstraraðila, EPC verktaka og eigendur orkugeymsluaðstöðu, er nauðsynlegt að læra hvernig á að stöðva hitauppstreymi í sviðsmyndum rafhlöðuorkugeymslukerfis til að forðast hörmulegt tap á búnaði, rekstrarstöðvun og öryggisslys. Hitauppstreymi einnar frumu getur breiðst hratt út til aðliggjandi einingar og rekki og valdið BESS brunahamförum í fullri-stærð. Þessi grein sundurliðar grunnorsakir BESS hitauppstreymis og veitir fullt sett af lagskiptum forvarnir, snemmbúnum viðvörunum, einangrun og bælingarlausnum, sem hjálpar aðstöðu að ná engri áhættu vegna hitauppstreymis með stöðluðum -öryggishönnunum.
Hvað er hitauppstreymi í BESS og rót þess
Hitauppstreymi rafhlöðu er keðjuverkun þar sem innri varmamyndun litíum-jónafrumna fer langt umfram hitaleiðnigetu. Þegar hitastig frumunnar fer yfir 120 gráður til 150 gráður á sér stað óafturkallanlegt efnafræðilegt niðurbrot sem losar mikinn hita, vetni, metan og aðrar brennanlegar lofttegundir. Án tímanlegrar íhlutunar getur hitastigið farið yfir 800 gráður innan nokkurra sekúndna, sem leiðir til útbreiðslu elds og þversum-hitaútbreiðslu.
Helstu kveikjur BESS hitauppstreymis falla í fjóra flokka. Í fyrsta lagi rafmagnsmisnotkun, þ.mt ofhleðsla,-ofhleðsla og skammhlaup af völdum ofhleðslu eða bilana í raflögnum. Í öðru lagi, vélrænni bilun eins og útpressun fruma, göt og aflögun burðarvirkis við flutning, uppsetningu eða notkun. Í þriðja lagi, hitauppstreymi vegna lélegrar kælingar, hás umhverfishita og langtímauppsöfnunar á heitum reitum inni í rafhlöðuskápum. Í fjórða lagi, eðlislægir rafhlöðugallar, þar á meðal framleiðsluóhreinindi, ör-skammhlaup og ósamræmi deyfingu frumunnar eftir langa-lotuaðgerð.
Ólíkt bilunum í stakri rafhlöðupakka, þá er BESS með þéttri uppröðun klefa og lokuðu skápumhverfi, sem gerir útbreiðslu hitauppstreymis hraðari og erfiðara að stjórna. Þess vegna þarf kerfisbundnar lausnir til að stöðva BESS hitauppstreymi sem ná yfir vöktun, hitauppstreymi, líkamlega einangrun og brunabælingu hreinsefna, frekar en eins-punktsvörn.
Lag 1: Snemma forvarnir - Útrýma hitauppstreymi
Áhrifaríkasta leiðin til að stöðva BESS hitauppstreymi er að koma í veg fyrir að það gerist í grundvallaratriðum með stöðluðum rekstri og skynsamlegri vöktun. Há-nákvæmni rafhlöðustjórnunarkerfi (BMS) þjónar sem fyrsta varnarlínan. Ítarlegt BESS BMS styður rauntímavöktun- á gögnum um spennu, straum, hitastig og innri viðnám stakrar-frumu. Það getur sjálfkrafa kveikt á ofhleðsluvörn, yfirstraumslokun og háan-hitaviðvörun til að forðast rafmagns- og hitauppstreymi.
Bjartsýni varmastjórnunarhönnun er önnur kjarnaforvarnaraðgerð. Flest stór-BESS nota vökvakælikerfi eða endurbætt loftkælikerfi til að viðhalda stöðugu hitastigi frumu á milli 20 gráður og 35 gráður og stjórna hitamun innan 5 gráður. Samræmd hitaleiðni útilokar staðbundna heita reiti, forðast langtíma hitaálag á rafhlöður og dregur verulega úr líkum á skyndilegu hitauppstreymi.
Að auki er staðlað BESS rekstur og viðhald ómissandi. Regluleg uppgötvun frumusamkvæmni, rykhreinsun skápa, skoðun á línu og gölluð frumuskipti geta útrýmt falinni hættu af völdum öldrunar rafhlöðunnar og bilunar í búnaði. Strangt fylgni við notkunarhitastig og -hleðsluhraðaforskriftir forðast í raun-af mannavöldum hitauppstreymi.
Lag 2: Einangrun og hlerun – Hitaútbreiðsla blokkar
Jafnvel með fullkomnum forvörnum snemma geta rafhlöðuskemmdir fyrir slysni eða erfiðar rekstrarskilyrði samt valdið hitauppstreymi einstakra frumna. Þannig er líkamleg einangrunarhönnun mikilvæg til að koma í veg fyrir keðjudreifingu í BESS. Nútímalegir öruggir orkugeymsluskápar samþykkja einangrunarkerfi, þar á meðal eld-þolin hitaeinangrunarskilrúm, há-hitaþolin þéttiefni og hitaeinangrunarfylliefni til að loka fyrir varmaleiðni milli aðliggjandi eininga.
Bilunareinangrunartækni á-stigi eykur öryggið enn frekar. Kerfið er búið sjálfstæðum öryggi, aflrofum og varmaöryggi fyrir hverja einingu, og getur fljótt slökkt á biluðu hringrásinni og einangrað bilaða rafhlöðueininguna þegar óeðlilegt hitastig eða straumur hefur greinst. Þetta kemur í veg fyrir að ein frumubilun dreifist í allt rekkann eða þyrpinguna, og bælir í grundvallaratriðum -varmahlaupaútbreiðslu í stórum stíl.
Sanngjarn loftræsting í skápum og þrýstilokunarhönnun gegnir einnig lykilhlutverki. Tímabær losun eldfimu gass við háan-hita sem myndast af gölluðum rafhlöðum dregur úr innri þrýstingi í skápnum og kemur í veg fyrir hrunslys af völdum gassöfnunar, sem skapar biðminni fyrir síðari slökkvistarf.
Lag 3: Virk bæling – neyðarbrunastjórnun fyrir varmahlaup
Fyrir BESS hitauppstreymi sem hefur farið í úthita- og íkveikjustigið, eru skjót-viðbragðshreinsunarefnisbrunakerfi áreiðanlegasta verndarráðstöfunin. Hefðbundnir vatnsúðarar eiga ekki við fyrir BESS, þar sem vatn getur valdið aukaskammhlaupi og getur ekki kælt rafhlöðukjarna með miklum-hraða. Þurrduftmiðlar loka auðveldlega fyrir loftræstigöt og valda mengun búnaðar, sem leiðir til mikils viðhaldskostnaðar.
Nútímalegar almennar BESS öryggislausnir nota FK5112 hreinsunarefnisbælingarkerfi, sem laga sig fullkomlega að lokuðu umhverfi orkugeymsluskápa. Umhverfisvæna hreinsiefnið gufar upp samstundis eftir losun, gleypir hratt í sig mikinn hita til að kæla rafhlöðufrumur og truflar efnakeðjuverkun hitauppstreymis. Það dregur úr opnum eldi á áhrifaríkan hátt og útilokar falinn endur-íkveikjuhættu, sem nær til skjótrar hitauppstreymis.
Þar að auki er FK5112 umboðsmaðurinn ó-leiðandi,-laus, óson-öruggur og lítill-GWP, veldur engum tæringu eða skemmdum á BESS rafbúnaði. Það uppfyllir að fullu NFPA 2001 hreina efnisstaðla og alþjóðlegar eldvarnarforskriftir fyrir orkugeymslu, og verður ákjósanlegasta brunavarnalausnin fyrir BESS verkefni á neti-hlið, iðnaðar og viðskipta um allan heim.
Layer 4: Intelligent Linkage – Full- Safety Operation
Til að stöðva BESS hitauppstreymi þarf samræmda notkun vöktunar-, viðvörunar- og bælingakerfa. Samþætti BESS öryggisvettvangurinn tengir saman BMS gögn,-rauntíma hitamyndatökuhitaeftirlit, reyk- og gasskynjara og brunavarnabúnað fyrir hreina efni. Þegar óeðlileg hitahækkun, gasleki eða reykmerki hafa náðst, kveikir kerfið á mörgum-viðvörunum í fyrsta skipti, byrjar að auka kælingu, slítur aflgjafa og virkjar sjálfvirka losun efnis til að bæla hitauppstreymi á upphafsstigi.
Regluleg kerfisskoðun og viðhald tryggir langtíma-virkni allra öryggistækja. Ársfjórðungslegar virkniprófanir á skynjara og bælingarkerfum, árleg kvörðun á BMS breytum og tímanlega endurnýjun á útrunnum hreinum efnum geta komið í veg fyrir bilun í öryggiskerfi í neyðartilvikum.
Niðurstaða
Hitahlaup er stærsti öryggisflöskuhálsinn fyrir orkugeymslukerfi litíum-jónarafhlöðu, en hægt er að stjórna því algjörlega og forðast það með kerfisbundnum fjölvíddarlausnum. Vísindaleg snemmbúin viðvörun í gegnum BMS, bjartsýni varmastjórnunarhönnun, einangruð líkamleg einangrun og-afkastamikill brunavarnarefni fyrir hreinsefni mynda saman fullkomið BESS varmavarnakerfi.
Fyrir orkugeymslufjárfesta, EPC fyrirtæki og rekstraraðila aðstöðu, er það ekki aðeins skyldubundin krafa til að uppfylla öryggisreglur verkefna að samþykkja staðlaða hitauppstreymisvarnarhönnun og-afkastamikinn hreinsiefnisbælingabúnað, heldur einnig grunnábyrgð fyrir stöðugri BESS-starfsemi til lengri-tíma.
Sem faglegur birgir hreinsiefna sem leggur áherslu á BESS brunaöryggi, útvegum við NFPA-samhæfðum FK5112 slökkviefnum og einnar-stöðvunarlausnir fyrir varma-runaway bælingar fyrir alþjóðleg orkugeymsluverkefni, sem hjálpum viðskiptavinum að útrýma BESS eldhættu og ná öruggri, áreiðanlegri og sjálfbærri orkugeymslu.
