Novo skladištenje energije, rešetka strana za skladištenje energije, velikim slojem i mikrogridne stanice za skladištenje energije često koriste kontejnerizirano skladištenje energije, s desetinama hiljada baterija u seriji / paralelnoj strani unutar spremnika.
Postoji samo tanka membranska izolacija između pozitivnih i negativnih elektroda litijum-jonskih baterija. Električna izolacija uglavnom se oslanja na izolacijske materijale i električne sklopke. Izolacijski materijali mogu karbonizirati na visokim temperaturama i postati provodni materijali. Izolacijski prekidači takođe se mogu razbiti pod visokim naponom. Prebacivanje uređaja za napajanje mogu se i nenormalno ponašati pod reverznim visokim naponom i napadom prenapona.
Na dugoročnim tisućima naplate i ciklusa pražnjenja, posebno u stanju prekomjernog punjenja i pregrijavanja, moguće je prouzrokovati kratke greške u krugu i lokalni gubitak kontrole u ćelijama baterije. Ako bilo koja od baterije ima sigurnosni problem i ne postoji stroga mjera zaštite sigurnosti koja bi se unaprijed bavila, može prouzrokovati lančanu reakciju u sustavu, što rezultira nesrećom za eksploziju.
Povećavanje izolacijskih materijala i snage i izgradnja bakra i željeznog zida za pogon za skladištenje energije, može riješiti sigurnosna pitanja stanice za skladištenje energije, ali povećat će troškove elektrana i ne može se pogoditi u promociju velikih razmjera i primjeni skladištenja u velikoj mjeri.
Sigurnosna pitanja kontejnerskog skladištenja energije trebaju se riješiti iz više aspekata kao što su dizajn sustava, odabir materijala i sigurnosnog dizajna, kako bi sveobuhvatno uravnotežili dva važna pokazatelja sigurnosti i troškova.
Trenutno su glavne sigurnosne tehnologije i mjere koje su usvojile elektrane energije uključuju: nova modularna tehnologija skladištenja energije, izolacijski materijal za diskul, tradicionalnu električnu zaštitu, termičko upravljanje i efikasne sustave zaštite od požara.
1. Modularna tehnologija skladištenja energije
Prva generacija litijumskih baterija jednostavno je povezala baterijske pakete u seriju u klastere, dok je druga generacija litijumskih baterija dodala neke inteligentne jedinice za upravljanje baterijama na osnovu prve generacije litijumskih baterija. Međutim, niz problema kao što su visoki DC napon i izolacioni rizik baterije, neujednačena struja pražnjenja između klastera i nemogućnosti mješavanja kaskadnih baterija u litijumskim baterijskim sustavima ne mogu se u potpunosti riješiti, što postavlja pitanja o sigurnom i stabilnom primjenu litijumskih baterija.
Novi modularni sistem za pohranu energije odgovara BMS sistemu upravljanja baterijama za svaki modul baterije. Opremljen je sa više funkcija kao što su električna i fizička dvostruka izolacija, automatski izlaz modula greške i upozorenje izolacije baterije, osiguravajući sigurnost i pouzdanost litijumskih baterija. Modul se prilagođava aktivnom dijeljenju struje, podržava miješanje hijerarhijskih baterija i različitih brendova baterija, a mogu se proširiti u fazama i održavati se u minutima, rješavanje mnogih aplikacijskih problema litijumske baterije u jednom pasu.
2. AERogel
Airgel je vrsta čvrstog materijala sa nano poroznom mrežnom strukturom i ispunjen gasovitim disperzijskim medijima u porama. To je najlakša čvrsta na svijetu. AirGel je prepoznat kao najlakši čvrst materijal na svijetu, a to je nova generacija visoko efikasnog energetskog termalnog izolacijskog materijala. Airgel ima karakteristike retardiranja visokog plamena, lagane jačine zvuka i niske potrošnje i postala je najbolji izbor termički izolacijskih materijala za električne baterije. Trenutno ga je usvojila baterijska preduzeća i novi proizvođači energetskog vozila.
Materijali za vatrootporne i toplotne izolacije zraka koriste se između električnih jezdra i gornjeg poklopca modula i paketa. Glavni sigurnosni dizajn na nivou modula je izolacija, što znači da su problematične jedinice "podijeljene i liječene" kroz izolaciju. Ovo je dizajn modula za izolaciju i vatre.
Termičko bijelo upravljanje modulom uglavnom ovisi o avionima između pojedinačnih baterija. Airgel je inkapsuliran od strane PET-a, a njegova ukupna toplotna provodljivost je mala, što može odgoditi prijenos topline između monomera. Izoliranjem pojedinačnih problematičnih ćelija, može spriječiti utjecaj na druge monomerske ćelije, čime se osigurava sigurnost nivoa modula baterije.
3. Električna zaštita za pogonske stanice za skladištenje energije
Zaštitne zone za struju za skladištenje energije: DC strana podijeljena je u DC zaštitnu zoni zaštite od skladišta energije, DC zaštitnu zoni jedinične jedinice i zona konvergencije; Strana komunikacije podijeljena je u zoni zaštite izmjeničnog filtra i zona zaštite transformatora. Postoje preklapajući dijelove između susjednih zaštićenih područja, osiguravajući da je sva električna oprema unutar raspona zaštite.
Podjela zaštićenih područja usko je povezana sa konfiguracijom zaštite releja. S jedne strane, vrste električne opreme u zaštićenim područjima su različite, a karakteristike električnih i ne električnih količina nakon dovode grešaka su također različite;
S druge strane, postoje značajne razlike u koordinaciji između susjednih zaštićenih područja ovisno o podjeli zaštićenih područja. Stoga se konfiguracija i koordinacija zaštite stanice za skladištenje energije temelje na zaštitnom zoniranju.
DC zaštitna konfiguracija zaštite od skladištenja energije: prenapona i podnavoljna zaštita, termička zaštita i zaštita od prekomjernog struje, zaštita od promjene, zaštita od promjene, zaštita punjenja; DC konfiguracija zaštite jedinice: opremljena osiguračima, niskonaponskim DC prekidačima, niskonaponskim istosmjernim izolacijskim prekidačima i srednjim zaštitom baterije. Za više jedinica za skladištenje energije, jedinice za vezu DC trebaju biti povezane odvojeno što bi više moguće kako bi se izbjeglo gubitak više kapaciteta napajanja u slučaju grešaka;
DIDIRE-CONVERTER (PC) Konfiguracija zaštite: Ulazna i izlazna zaštita od prenapona, zaštita od preteffrekvencije i nedovoljne zaštite, fazna sekvenca Otkrivanje i zaštita, zaštita od pregrijavanja, zaštita od pregrijavanja, zaštita od pregre.
4. Termičko upravljanje litijumskim baterijama
Da bi se zadovoljila normalna upotreba baterijskog paketa i podrške opreme pod uslovima zaštite okoliša i sistemskim uvjetima projekta, uglavnom, uključujući i klima uređaj, uglavnom, termički upravljački sistem, atd. Sistem za termičko upravljanje osigurava da temperatura unutar spremnika može garantirati normalan rad baterije i podržavanje električne opreme.
Shema kontrole temperature unutar spremnika je sljedeća: Temperatura na svakom setu u kontejnera prati se u stvarnom vremenu kroz temperaturnu sondu. Kada je temperatura u postavljenoj točki veća od postavljene startne temperature klima uređaja, klima uređaj radi na funkciji hlađenja i hladi unutrašnjost spremnika kroz posebno dizajnirani kanal za zrak. Kada temperatura dostigne donju granicu zadane vrijednosti, klima uređaj prestaje raditi.
Kada je postavljena temperatura tačke niža od postavljene startne temperature klima uređaja, klima uređaj radi na funkciji grijanja i zagrijava unutrašnjost spremnika kroz posebno dizajniran kanal za zrak. Kada temperatura dosegne 15 stepeni, klima uređaj prestaje raditi.
Tokom rada litijumskih baterija, prisustvo unutrašnjih elektrohemijskih reakcija i povećanje temperature okoline može povećati unutrašnju temperaturu baterije, pogoršavajući reakcije; U velikim nadmorskoj regijama, niska temperatura okoliša također može smanjiti brzinu reakcije unutar baterije.
Prva može dovesti do termalnog bijega, uzrokujući preranu nestanku baterije i sigurnosnih problema, dok potonji također može smanjiti punjenje i mogućnosti pražnjenja baterije i pražnjenja baterije.
5. Sigurnost vatrene zaštite kontejnera
U usporedbi s olovnim akumulatorima, litijumske baterije istog volumena imaju veću gustinu i pohranite više energije. Nakon detonacije i paljenja, njihovi plamen formiraju mlazni oblik, a temperatura izvora paljenja je veći. Istovremeno, oni takođe oslobađaju veliku količinu toksičnih i štetnih gasova, čineći ih većom opasnošću od sigurnosti.
Prilikom gašenja litijumske baterije važno je odmah ugasiti bilo koji otvoreni plamen kako bi se spriječilo širenje vatre; Drugo, potrebno je smanjiti stopu toplotne odbjegavanja reakcije, tako da se toplina koja proizvede toplinsku bijegu reakciju unutar litijumske baterije može biti puštena na uredan način; Treće, potrebno je kontinuirano smanjiti temperaturu litijumskih baterija kako bi se izbjeglo recidiva i brzo širenje požara litijumske baterije.
Integrirani uređaji za zaštitu od požara u kontejnerima često usvajaju arhitekturu ranog upozoravanja, alarmiranje i radnje za zaštitu od požara, uključujući kontrole za otkrivanje, kutije za uklanjanje vatrogasaca, senzori za uklanjanje temperature i soli i perfluoroheksane uređaje za gašenje požara.
Princip instalacije regulatora za otkrivanje trebao bi biti odabran u blizini baterije, a na osnovu stvarne strukture nosača, gornji prostor na ormaru za baterije može se odabrati za ugradnju. Uređaj za gašenje požara prihvaća tipa kabineta Heptafluoropropane aparat za gašenje požara i uređaj za gašenje aerosola. Među njima je u baterijskoj sobi ugrađen u bateriju u bateriju ugrađen u bateriju, a aerosol automatsko gašenje galantiranja požara ugrađeno je u električnu sobu.
Kontejner je opremljen perfluorohekane uređajem za zaštitu od požara. Jednom kada se senzor dima i temperaturni senzor otkrije signal greške požara visoke temperature, kontejner može obavijestiti korisnika kroz zvuk i laka alarma i udaljenu komunikaciju. Istovremeno se može odsečena oprema za trčanje litijumske baterije. Nakon 30 sekundi, uređaj za zaštitu od požara oslobađa Perfluorohexane gas da ugasi vatru. Na vratima za bijeg u kontejnera potrebno je istaknuti naznaka: molimo ostavite spremnik u roku od 30 sekundi nakon što zvuči signal upozorenja vatre.
Aerosol automatski uređaj za gašenje požara je novi tip vrućeg aerosolnog uređaja za gašenje požara, što je probojni proizvod u polju zaštite od požara uz ultra visoku efikasnost i pouzdanost požara.
Kad se požar dogodi, automatski uređaj za gašenje požara vatrenim vrućim aerosolima pokreće radnju električnog alata za gašenje požara ili senzoru temperature, brzo proizvode velike količine sub nanometrom čvrstih čestica i inertne plinske smjese, koji se ponaša u svakom uglu u potpunosti u obliku dima visoke koncentracije. Kroz višestruke efekte hemijskog inhibicije, fizičkog hlađenja i razblaženog kisika, vatra se brzo i efikasno ugašena, a netoksično je za okoliš i osoblje.