سلامة البطارية من سلسلة SE-F A: نظام إدارة المباني (BMS) والصهر النشط والعزل الحراري

لماذا تحتاج سلامة البطاريات ذات الجهد المنخفض إلى أكثر من طبقة واحدة؟

إن البطارية المحمية بآلية واحدة تكون آمنة بقدر تلك الآلية. تم تصميم سلسلة SE-F A، وهي جزء من مجموعة NEPT S للتخزين القابل للتكديس منخفض الجهد، على فكرة معاكسة: العديد من وسائل الحماية، يغطي كل منها مسار فشل مختلف، وتعمل معًا. بالنسبة للمنازل والمواقع التجارية الصغيرة حيث توجد البطاريات في المرآب وغرف المرافق وخزائن النباتات، فإن هذا التكرار مهم.

تشكل ثلاث طبقات واقية جوهر التصميم: نظام إدارة المباني المتقدم، والانصهار النشط، والعزل الحراري. ومن ثم تؤدي خيارات التكامل إلى تقليل عدد الأماكن التي يمكن أن يحدث فيها خطأ ما. الأقسام أدناه تأخذ كل طبقة على حدة.

يدير نظام إدارة المباني حالة التشغيل بشكل مستمر

نظام إدارة البطارية هو الطبقة الأولى. في سلسلة SE-F A، فإنه يدير حالة التشغيل ويحمي من الشحن الزائد، والإفراط في التفريغ، وارتفاع درجة الحرارة، وهي الظروف الثلاثة التي تدفع خلايا الليثيوم خارج نافذتها الآمنة.

يؤدي الشحن الزائد إلى الضغط على الخلايا الموجودة في الجزء العلوي من نطاق جهدها، بينما يؤدي التفريغ الزائد إلى إتلافها في الجزء السفلي. يمكن أن ينجم ارتفاع درجة الحرارة عن أي منهما أو عن تركيب سيئ التهوية. يتيح نظام إدارة المباني (BMS) الذي يراقب الثلاثة جميعًا، للنظام التدخل قبل تجاوز الحد وليس بعده.

الرؤية جزء من الحماية أيضًا. يتيح الاقتران السريع ومراقبة البطارية المحلية ومراقبة ESS عن بعد للقائم بالتركيب قراءة حالة التشغيل في الوحدة أو من مسافة بعيدة. من الأسهل اكتشاف الأخطاء مبكرًا عندما لا يتعين على أحد التواجد في الموقع لفحصها.

يستجيب الصمام النشط للدوائر القصيرة والتيار غير الطبيعي

يتعامل نظام إدارة المباني (BMS) مع الحالات التي تتطور تدريجيًا. ماس كهربائى لا ينتظر. الدمج النشط هو الطبقة التي تستجيب للدوائر القصيرة أو التيار غير الطبيعي، وتعمل عند ظهور خلل في الأسلاك أو الحمل وليس في الخلايا.

هذا مهم أكثر في الأنظمة المكدسة. مع ما يصل إلى 32 وحدة متوازية، يمكن أن يشتمل خطأ واحد على الكثير من الطاقة المخزنة، لذا فإن الحماية التي تتفاعل مع التيار غير الطبيعي على مستوى الوحدة هي ضمانة معقولة لكل من تركيبات C&I السكنية والصغيرة.

يساعد العزل الحراري على الحد من الانتشار

لا يمكن لأي نظام حماية أن يضمن عدم حدوث أي خطأ على الإطلاق. ما يمكن أن يفعله التصميم الجيد هو إبقاء الخطأ محليًا. يعمل العزل الحراري في سلسلة SE-F A جنبًا إلى جنب مع الشحن الزائد والتفريغ الزائد والحماية من الحرارة الزائدة للمساعدة في الحد من الانتشار في حالة ارتفاع درجة حرارة الوحدة.

والصياغة متعمدة: العزل يساعد على الحد انتشار الحدث الحراري، وهو طبقة واحدة من بين عدة طبقات. وتتمثل مهمتها في كسب الوقت لنظام إدارة المباني ودمجها للعمل وتقليل فرصة قيام وحدة متأثرة بجر جيرانها معها.

تصميم متكامل يزيل نقاط الضعف

تبدأ العديد من مشكلات البطارية عند التوصيلات، وليس في الخلايا. تعد المحطات السائبة والكابلات الطويلة وجهات الاتصال المكشوفة من الأسباب الشائعة. تعالج سلسلة SE-F A هذه المشكلة من خلال حزمة PACK وCCS المدمجة، مما يقلل من فقدان الأسلاك ونقاط الاتصال مع تحسين اتساق النظام.

تتبع العديد من الترقيات التفصيلية في الإصدار A نفس المنطق:

• يعمل غطاء الحماية الطرفية على تحسين سلامة الأسلاك.
• تحافظ الأسلاك المخفية على تنظيم الكابلات وبعيدًا عن الطريق.
• يقلل الهيكل الأمثل من مخاطر التكثيف الداخلي من أجل تشغيل أكثر استقرارًا.
• تعمل وصلات قضبان التوصيل المصنوعة من الألومنيوم على تبسيط الأسلاك المتوازية في F5-24-A وF5-A وF5 Plus-A وF12-A.

إن التوصيلات المكشوفة الأقل والأسلاك المتوازية الأبسط تعني فرصًا أقل لأخطاء التثبيت، والتي تعد مصدرًا رئيسيًا للأخطاء التي يمكن تجنبها في أي نظام مكدس.

كيف تتناسب طبقات الحماية معًا

وتغطي كل طبقة خطرًا مختلفًا، لذا فإن الضعف في إحدى الطبقات لا يتم كشفه بواسطة الطبقات الأخرى.

التحقق من صحة النقل وظروف التشغيل

تبدأ السلامة قبل التثبيت. الوحدة التي تصل بلوحة أمامية تالفة أو أجزاء داخلية مفككة تكون معرضة للخطر بالفعل. تم إخضاع سلسلة SE-F A لاختبار اهتزاز النقل لمدة 10 ساعات واختبار السقوط المتكرر بمقدار 30 سم مع توجيه جانب الوحدة لأسفل. بعد كلا الاختبارين لم يكن هناك أي ضرر وعملت الوحدات بشكل طبيعي.

أثناء التشغيل، تستخدم السلسلة التبريد الطبيعي، لذلك لا تعتمد على المروحة، ونطاق تشغيل التفريغ الخاص بها هو -20 إلى 55 درجة مئوية. بالنسبة لوحدات F5-A وF5 Plus-A، تعمل وحدات GaN MOSFETs على تقليل الخسائر بنسبة 50%، مما يعني إهدار طاقة أقل كحرارة داخل الوحدة.

ما يجب التحقق منه قبل تحديد النظام

تتم مشاركة بنية الحماية عبر النطاق، لكن التقييمات تختلف حسب الطراز. تحقق من هذه النقاط مقابل النموذج الذي تخطط لتثبيته:

• ينطبق الشحن حتى 1C والتفريغ 1C على F5-A وF5 Plus-A فقط.
• ما لا يقل عن 6000 دورة عند 25 ±2 درجة مئوية و70% EOL هو رقم السلسلة، وتم تصنيف SE-F16-A لما لا يقل عن 8000 دورة.
• الضمان هو 5 سنوات للطراز SE-F5-A و5 أو 10 سنوات للطرازات F5 Plus-A وF12-A وF16-A.

بالنسبة للسعة، بطارية ليثيوم ذات جهد منخفض بقدرة 16 كيلووات/ساعة يناسب الأسر الكبيرة، ومجموعة واسعة من بطاريات تخزين الطاقة الشمسية ذات الجهد المنخفض يغطي الأحمال الصغيرة. قم بإقران البطارية بمحول متوافق، مثل أحد محولات هجينة ذات جهد منخفض أحادية الطور لذلك يتم تعيين حدود الشحن بشكل صحيح منذ البداية. يمكن للمواقع التي تتفوق على الإعداد السكني الاطلاع عليها حلول تخزين الطاقة التجارية والصناعية .

تعتمد الحماية الجيدة أيضًا على كيفية العناية بالبطارية. أدلة لدينا على احتياطات شحن بطاريات تخزين الطاقة الشمسية، بما في ذلك التعرض للمطر و إجراءات صيانة البطارية التي تطيل عمر الخدمة تغطية العادات اليومية التي تحافظ على عمل هذه الضمانات كما تم تصميمها.