Mae storio pŵer ynni newydd, storio ynni ochr grid, ar raddfa fawr oddi ar y grid a gorsafoedd pŵer storio ynni microgrid yn aml yn defnyddio storio ynni mewn cynwysyddion, gyda degau o filoedd o gelloedd batri wedi'u gosod mewn cyfres/paralel y tu mewn i'r cynhwysydd.
Dim ond inswleiddio pilen denau sydd rhwng electrodau positif a negyddol batris lithiwm-ion. Mae ynysu trydanol yn dibynnu'n bennaf ar ddeunyddiau inswleiddio a switshis trydanol. Gall deunyddiau inswleiddio garboneiddio ar dymheredd uchel a dod yn ddeunyddiau dargludol. Gall switshis ynysu hefyd chwalu o dan foltedd uchel. Gall tiwbiau newid dyfeisiau pŵer hefyd gynnal yn annormal o dan foltedd uchel gwrthdroi ac effaith ymchwydd.
Yn y miloedd tymor hir o gylchoedd gwefru a rhyddhau, yn enwedig yn y cyflwr o godi gormod a gorboethi, mae'n bosibl achosi namau cylched byr a cholli rheolaeth yn lleol yn y celloedd batri. Os oes gan unrhyw un o'r celloedd batri broblem ddiogelwch ac nad oes mesur amddiffyn diogelwch llym i ddelio ag ef ymlaen llaw, gall achosi adwaith cadwyn yn y system, gan arwain at ddamwain ffrwydrad.
Gall cynyddu deunyddiau inswleiddio a chryfder, ac adeiladu wal gopr a haearn ar gyfer gorsafoedd pŵer storio ynni, ddatrys materion diogelwch gorsafoedd pŵer storio ynni, ond bydd yn cynyddu cost gorsafoedd pŵer ac nid yw'n ffafriol i hyrwyddo a chymhwyso storfa ynni ar raddfa fawr.
Mae angen mynd i'r afael â materion diogelwch storio ynni mewn cynwysyddion o sawl agwedd megis dylunio system, dewis deunydd a dylunio diogelwch, er mwyn cydbwyso'r ddau ddangosydd pwysig o ddiogelwch a chost yn gynhwysfawr.
Ar hyn o bryd, mae'r prif dechnolegau a'r mesurau diogelwch a fabwysiadwyd gan yr orsaf bŵer storio ynni yn cynnwys: technoleg storio ynni modiwlaidd newydd, deunyddiau inswleiddio Airgels, amddiffyniad trydanol traddodiadol, rheoli thermol a systemau diogelwch tân effeithlon.
1. Technoleg Storio Ynni Modiwlaidd
Yn syml, roedd y genhedlaeth gyntaf o fatris lithiwm yn cysylltu pecynnau batri mewn cyfresi mewn clystyrau, tra bod yr ail genhedlaeth o fatris lithiwm wedi ychwanegu rhai unedau rheoli batri deallus ar sail y genhedlaeth gyntaf o fatris lithiwm. Fodd bynnag, ni ellir datrys cyfres o broblemau fel foltedd bysiau DC uchel a risg inswleiddio batri, cerrynt rhyddhau anwastad rhwng clystyrau, ac anallu i gymysgu batris rhaeadru mewn systemau batri lithiwm yn llwyr, sy'n codi cwestiynau ynghylch cymhwyso batris lithiwm yn ddiogel ac yn sefydlog.
Mae'r system storio ynni modiwlaidd newydd yn cyfateb i system rheoli batri BMS ar gyfer pob modiwl batri. Mae ganddo sawl swyddogaeth fel ynysu deuol trydanol a chorfforol, allanfa modiwl nam awtomatig, a rhybudd methiant inswleiddio batri, gan sicrhau diogelwch a dibynadwyedd batris lithiwm. Mae'r modiwl yn addasu i rannu cerrynt gweithredol, yn cefnogi cymysgu batris hierarchaidd a gwahanol frandiau batris, a gellir eu hehangu fesul cam a'u cynnal mewn munudau, gan ddatrys llawer o broblemau cymhwysiad batris lithiwm mewn un cwymp.
2. AErogel
Mae Airgel yn fath o ddeunydd solet gyda strwythur rhwydwaith hydraidd nano ac wedi'i lenwi â chyfrwng gwasgariad nwyol yn y pores. Dyma'r solid ysgafnaf yn y byd. Cydnabyddir Airgel fel y deunydd solet ysgafnaf yn y byd, ac mae'n genhedlaeth newydd o ddeunydd inswleiddio thermol arbed ynni effeithlonrwydd uchel. Mae gan Airgel nodweddion arafwch fflam uchel, cyfaint golau a defnydd isel, ac mae wedi dod yn ddewis gorau o ddeunyddiau inswleiddio thermol ar gyfer celloedd batri pŵer. Ar hyn o bryd, fe'i mabwysiadwyd gan fentrau batri a gweithgynhyrchwyr cerbydau ynni newydd.
Defnyddir y deunyddiau gwrth -dân gel ac inswleiddio gwres rhwng y creiddiau trydan a gorchudd uchaf y modiwl a'r pecyn. Y prif ddyluniad diogelwch ar lefel y modiwl yw unigedd, sy'n golygu bod unedau problemus yn cael eu "rhannu a'u trin" trwy unigedd. Dyma ddyluniad inswleiddio ac atal tân modiwlau.
Mae rheolaeth thermol ar ffo modiwl yn dibynnu'n bennaf ar Airgel rhwng batris sengl. Mae'r Airgel wedi'i grynhoi gan PET, ac mae ei ddargludedd thermol cyffredinol yn fach, a all oedi'r trosglwyddiad gwres rhwng monomerau yn dda. Trwy ynysu celloedd problemus unigol, gall atal yr effaith ar gelloedd monomer eraill, a thrwy hynny sicrhau diogelwch lefel y modiwl batri.
3. Amddiffyniad trydanol ar gyfer gorsafoedd pŵer storio ynni
Parthau amddiffyn ar gyfer gorsafoedd pŵer storio ynni: Rhennir yr ochr DC yn Barth Amddiffyn Uned Storio Ynni DC, parth amddiffyn uned cysylltiad DC, a pharth cydgyfeirio; Rhennir yr ochr gyfathrebu yn barth amddiffyn hidlydd AC a pharth amddiffyn trawsnewidyddion. Mae rhannau sy'n gorgyffwrdd rhwng ardaloedd gwarchodedig cyfagos, gan sicrhau bod yr holl offer trydanol o fewn yr ystod amddiffyn.
Mae cysylltiad agos rhwng rhannu ardaloedd gwarchodedig â chyfluniad amddiffyn ras gyfnewid. Ar y naill law, mae'r mathau o offer trydanol yn yr ardaloedd gwarchodedig yn wahanol, ac mae nodweddion meintiau trydanol ac an -drydanol ar ôl i ddiffygion ddigwydd hefyd yn wahanol;
Ar y llaw arall, mae gwahaniaethau sylweddol yn y cydgysylltiad rhwng ardaloedd gwarchodedig cyfagos yn dibynnu ar rannu'r ardaloedd gwarchodedig. Felly, mae cyfluniad a chydlynu amddiffyniad gorsaf pŵer storio ynni yn seiliedig ar y parthau amddiffyn.
Ffurfweddiad Diogelu Uned Storio Ynni DC: Amddiffyn gor -foltedd a than -foltedd, amddiffyniad thermol ac amddiffyniad gor -losg, foltedd a diogelwch cyfradd newid cyfredol, amddiffyniad gwefru; Ffurfweddiad Diogelu Uned Cysylltiad DC: Wedi'i gyfarparu â ffiwsiau, torwyr cylched DC foltedd isel, switshis ynysu DC foltedd isel, ac amddiffyn batri canol rhychwant. Ar gyfer sawl uned storio ynni, dylid cysylltu'r unedau cysylltiad DC ar wahân cymaint â phosibl er mwyn osgoi colli mwy o gapasiti cyflenwi pŵer rhag ofn diffygion;
Cyfluniad amddiffyn trawsnewidydd dwyochrog (PCS): Amddiffyn gor -foltedd ochr mewnbwn ac allbwn, gor -amledd ac amddiffyniad tan -amledd, canfod ac amddiffyn dilyniant cyfnod, amddiffyn gwrth -ynysu, gorboethi amddiffyniad, gorlwytho a amddiffyn cylched fer.
4. Rheoli thermol batris lithiwm
Er mwyn cwrdd â'r defnydd arferol o'r pecyn batri a chefnogi offer o dan amodau amgylcheddol ac amodau gweithredu'r system ar safle'r prosiect, mae'r cynhwysydd yn destun rheolaeth rheolaeth thermol trwy'r agweddau canlynol, gan gynnwys yn bennaf aerdymheru, dyluniad rheolaeth thermol, haen inswleiddio, ac ati. Mae'r system rheoli thermol yn sicrhau bod y tymheredd yn gallu gwarantu'r cynhwysydd batio.
Mae'r cynllun rheoli tymheredd y tu mewn i'r cynhwysydd fel a ganlyn: mae'r tymheredd ar bob pwynt penodol y tu mewn i'r cynhwysydd yn cael ei fonitro mewn amser real trwy stiliwr tymheredd. Pan fydd y tymheredd ar y pwynt penodol yn uwch na thymheredd cychwyn set y cyflyrydd aer, mae'r cyflyrydd aer yn gweithredu'r swyddogaeth oeri ac yn oeri y tu mewn i'r cynhwysydd trwy ddwythell aer wedi'i ddylunio'n arbennig. Pan fydd y tymheredd yn cyrraedd terfyn isaf y gwerth penodol, mae'r cyflyrydd aer yn stopio gweithio.
Pan fydd tymheredd y pwynt penodol yn is na thymheredd cychwyn set y cyflyrydd aer, mae'r cyflyrydd aer yn gweithredu'r swyddogaeth wresogi ac yn cynhesu tu mewn y cynhwysydd trwy ddwythell aer a ddyluniwyd yn arbennig. Pan fydd y tymheredd yn cyrraedd 15 gradd, mae'r cyflyrydd aer yn stopio gweithio.
Yn ystod gweithrediad batris lithiwm, gall presenoldeb adweithiau electrocemegol mewnol a'r cynnydd yn y tymheredd amgylchynol godi tymheredd mewnol y batri, gan waethygu'r adweithiau; Mewn rhanbarthau uchder uchel, gall tymheredd isel yr amgylchedd hefyd leihau cyflymder yr adwaith y tu mewn i'r batri.
Efallai y bydd y cyntaf yn arwain at ffo thermol, gan achosi methiant batri cynamserol a materion diogelwch, tra gall yr olaf hefyd leihau galluoedd cyhuddo a rhyddhau'r batri ac effeithlonrwydd.
5. Diogelwch Tân Cynhwysydd
O'i gymharu â batris asid plwm, mae gan fatris lithiwm yr un gyfrol ddwysedd uwch ac maent yn storio mwy o egni. Ar ôl tanio a thanio, mae eu fflamau'n ffurfio siâp jet ac mae tymheredd y ffynhonnell tanio yn uwch. Ar yr un pryd, maent hefyd yn rhyddhau llawer iawn o nwyon gwenwynig a niweidiol, gan eu gwneud yn fwy o berygl diogelwch.
Wrth ddiffodd tân batri lithiwm, mae'n bwysig diffodd unrhyw fflamau agored yn brydlon i atal y tân rhag lledaenu'n gyflym; Yn ail, mae angen lleihau cyfradd yr adwaith ffo thermol, fel y gellir rhyddhau'r gwres a gynhyrchir gan yr adwaith ffo thermol y tu mewn i'r batri lithiwm mewn modd trefnus; Yn drydydd, mae angen lleihau tymheredd batris lithiwm yn barhaus er mwyn osgoi ailddigwyddiad a lledaeniad cyflym tanau batri lithiwm.
Mae dyfeisiau amddiffyn tân integredig mewn cynwysyddion yn aml yn mabwysiadu pensaernïaeth tair lefel, gan gynnwys rhybudd cynnar, braw a gweithredu, dyfeisiau system amddiffyn rhag tân, gan gynnwys rheolwyr canfod, blychau rheoli tân, clychau/goleuadau larwm sain a golau, synwyryddion chwistrellu tymheredd a halen, a dyfeisiadau amlygu tân nwy perfluoroloxane.
Dylid dewis egwyddor gosod y rheolydd canfod ger y pecyn batri, ac yn seiliedig ar strwythur gwirioneddol y rac, gellir dewis y lle uchaf ar gabinet y batri i'w osod. Mae'r ddyfais diffoddwr tân yn mabwysiadu diffoddwr tân heptafluoropropane math cabinet a dyfais diffodd tân aerosol. Yn eu plith, mae'r perfluorohexane arddull cabinet wedi'i osod yn yr ystafell batri, ac mae'r ddyfais cyfres diffodd tân awtomatig aerosol wedi'i gosod yn yr ystafell drydanol.
Mae gan y cynhwysydd ddyfais amddiffyn tân perfluorohexane. Unwaith y bydd y synhwyrydd mwg a'r synhwyrydd tymheredd yn canfod signal nam tân tymheredd uchel, gall y cynhwysydd hysbysu'r defnyddiwr trwy larwm sain a ysgafn a chyfathrebu o bell. Ar yr un pryd, gellir torri'r offer batri lithiwm rhedeg i ffwrdd. Ar ôl 30 eiliad, mae'r ddyfais amddiffyn tân yn rhyddhau nwy perfluorohexane i ddiffodd y tân. Mae angen arwydd amlwg ar y drws dianc y tu mewn i'r cynhwysydd: Gadewch y cynhwysydd o fewn 30 eiliad ar ôl i'r signal rhybuddio tân swnio.
Mae dyfais Cyfres Diffodd Tân Awtomatig Aerosol yn fath newydd o ddyfais diffodd tân aerosol poeth, sy'n gynnyrch arloesol ym maes amddiffyn tân gydag effeithlonrwydd a dibynadwyedd diffodd tân uchel iawn.
Pan fydd tân yn digwydd, mae dyfais diffodd tân awtomatig y tân erosol poeth yn sbarduno gweithred yr asiant diffodd tân trwy gychwyn trydan neu synhwyro tymheredd yn cychwyn, gan gynhyrchu llawer iawn o ronynnau solet is-nanomedr yn gyflym a chymysgedd nwy anadweithiol, sy'n gweithredu ar bob cornel o dân yn y tân yn y ffurflen uchel yn y ffurflen uchel yn y ffurflen uchel yn y manner uchel yn y fantais uchel yn y ffurflen uchel yn y fantais uchel yn y manner uchel yn y fantais uchel. Trwy effeithiau lluosog ataliad cemegol, oeri corfforol, ac ocsigen gwanedig, mae'r tân yn cael ei ddiffodd yn gyflym ac yn effeithlon, ac nid yw'n wenwynig i'r amgylchedd a'r personél.