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裝機(jī)超700MWh 比亞迪如何保證儲(chǔ)能系統(tǒng)安全
日期:2019-08-12   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_geyiling 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:比亞迪在全球的裝機(jī)量已超700MWh,到目前為止還沒有發(fā)生過一起嚴(yán)重的熱失效事故,首先在安全設(shè)計(jì)上,比亞迪一直遵循在電氣上進(jìn)行有效保護(hù)、對(duì)溫度進(jìn)行有效控制、對(duì)安全體系進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)證的三大原則,其次,比亞迪有針對(duì)性的定點(diǎn)問題定向處理,這是比亞迪能做到零事故的重要原因。

比亞迪全球總共做了超700MWh,涉及23個(gè)國家和100多個(gè)城市,到目前為止沒有一起嚴(yán)重的熱失效事故。”

近日,比亞迪儲(chǔ)能領(lǐng)域銷售總監(jiān)鄒德天介紹了其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的成績(jī)單,0安全事故的背后,與其對(duì)于安全的重視和防范思路有很大的關(guān)系。

鄒德天介紹,比亞迪的儲(chǔ)能產(chǎn)品,從小的家庭儲(chǔ)能系統(tǒng),到中間級(jí)別的工商業(yè)儲(chǔ)能產(chǎn)品,到大的公用級(jí)別的集裝箱系統(tǒng),全方位地覆蓋了目前的市場(chǎng)需求。

對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全,比亞迪基礎(chǔ)理念是,首先保證人的安全,其次是設(shè)備不失控,最后防止不發(fā)生次生災(zāi)害。

電池系統(tǒng)
是一個(gè)系統(tǒng),有別于單體電池或單個(gè)PCS或整個(gè)消防系統(tǒng)對(duì)安全的見解,比亞迪認(rèn)為,這些東西是相互相輔相成的,而不是簡(jiǎn)單一個(gè)點(diǎn)做好,最后整個(gè)就會(huì)好。

好的電池用不好,無論壽命、安全都會(huì)出問題。整個(gè)PCS、電池單體、消防都沒有問題,但現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中由于它們匹配問題,還會(huì)發(fā)生安全問題?,F(xiàn)在目前所有標(biāo)準(zhǔn)體系做得相對(duì)健全的是UL體系,比亞迪從單體到電池電氣到PCS到集裝箱和集裝箱結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系符合UL體系。

同時(shí),比亞迪認(rèn)為,在被動(dòng)安全上,需要花更多精力來做。比如傳感器、消防系統(tǒng),包括空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

在安全設(shè)計(jì)上,比亞迪主要遵循三大點(diǎn):

第一,首先在電氣上有效保護(hù),包括斷路器、熔斷器、維修開關(guān)等,通信管理除了電池管理本身,系統(tǒng)間的測(cè)試交互保證系統(tǒng)安全有效。最后遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng),能整體在控制范圍內(nèi)。

安全設(shè)計(jì)上還采用了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸云監(jiān)控。比亞迪認(rèn)為,所有熱失效、安全失效不是突發(fā)事件,都是漸變的過程,從大數(shù)據(jù)上看,會(huì)有逐漸變化的量的積累過程。這樣通過大數(shù)據(jù)提早發(fā)現(xiàn)這個(gè)變化的趨勢(shì)不對(duì),提早介入和處理。

比亞迪的觀念不是等事后發(fā)生怎樣處理,在整個(gè)從設(shè)計(jì)制造到整個(gè)運(yùn)營的過程中,需要讓它盡量不發(fā)生這樣的事件,因此大數(shù)據(jù)中心顯得尤為重要。

第二,對(duì)溫度進(jìn)行有效控制,溫度控制除了對(duì)安全問題,另外對(duì)儲(chǔ)能壽命很重要?;疽髮?duì)電池溫度不超過35攝氏度、環(huán)境溫度不可以超過30攝氏度。

這樣好處什么?比亞迪英國投運(yùn)電站到現(xiàn)在5年,5年只衰減2%。除了對(duì)安全,對(duì)系統(tǒng)整個(gè)性能效果明顯。這個(gè)系統(tǒng)用15年到20年沒有任何問題。

第三,安全體系認(rèn)證。對(duì)所有產(chǎn)品都需要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)。

這是整個(gè)滅火系統(tǒng),比亞迪用的是七氟丙烷,通過實(shí)踐驗(yàn)證確實(shí)有效,這是當(dāng)年和中廣核合作搭建試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),從電池基礎(chǔ)材料,針對(duì)七氟丙烷對(duì)磷酸鐵鋰電池是否有效做了完整測(cè)試,事實(shí)證明有效。

比亞迪一直采用這樣的系統(tǒng),不過沒有用過,做試驗(yàn)觸發(fā)過這樣的事情,實(shí)際運(yùn)行沒有一例觸發(fā)過火警的事情。

此外,為有效保護(hù)這個(gè)系統(tǒng),比亞迪的做法和行業(yè)不一樣,在一個(gè)電池集裝箱里,溫度傳感器超過一千個(gè)。溫度最能體現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中很重要的指標(biāo),熱失效由于溫度檢測(cè)不夠全面。整個(gè)電池一個(gè)柜體溫度傳感器超過120個(gè)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上工作和花費(fèi)的成本不一樣,而這也是比亞迪產(chǎn)品比市場(chǎng)同行貴的原因之一。

整個(gè)電池系統(tǒng)可以分為七維、四層的安全架構(gòu)。在這樣的安全架構(gòu)體系上,基本可以把整個(gè)電池系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所能產(chǎn)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)提前識(shí)別出來。

四層是指從電池單體到模組到電池包或到電池堆,再到最后整個(gè)涵蓋電氣部分整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。從橫向七維分為可靠連接、高壓防護(hù)、碰撞、過充、外部短路、內(nèi)部短路、熱失控。

比亞迪把可靠連接放到第一個(gè),因?yàn)榈谝粋€(gè)產(chǎn)生問題的概率最大,所有電池單體要靠線連起來,包括內(nèi)部的電池也靠各種焊接技術(shù)把電池連起來,連接過程失效概率很大。

另外是碰撞,儲(chǔ)能大部分是集裝箱、戶外柜系統(tǒng),運(yùn)輸過程中發(fā)生各種碰撞情況。集裝箱掉地上的不是沒有見過,由于前期做的工作夠,即使集裝箱已經(jīng)嚴(yán)重變形的情況下,整個(gè)系統(tǒng)箱體修復(fù)后仍然有效運(yùn)行。

這是我們對(duì)電池安全系統(tǒng)性防護(hù),首先是牢固性,即使箱子掉下去,電池架子架構(gòu)要能夠足夠保證。另外在過充上,過充的整個(gè)系統(tǒng)硬件,不能只有軟件的保護(hù),一定是軟件和硬件協(xié)同的保護(hù)。在最后一道防護(hù)上,一定是硬件的,因?yàn)檐浖傆惺У臅r(shí)候。到真正發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí),整個(gè)儲(chǔ)能應(yīng)該以有效、有機(jī)的系統(tǒng)去體現(xiàn)的,而不是一個(gè)散亂的點(diǎn)。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候,這四個(gè)層級(jí)應(yīng)該有一系列的操作方式。

最后是定向,我們對(duì)發(fā)生的點(diǎn),重要防護(hù)的點(diǎn),一定要定點(diǎn)定向處理問題,而不是胡子眉毛一把抓。很多地方噴消防氣體時(shí),不是簡(jiǎn)單的大水漫灌,需要重點(diǎn)防護(hù)的是定點(diǎn)處理的。

最后,無論用多少方式和方法防范這樣的事情發(fā)生,當(dāng)最后一刻所有的東西都失效的時(shí)候,或者由于外部引起產(chǎn)生火災(zāi)時(shí),一定要有處理的辦法。所以我們所有的系統(tǒng)里,都標(biāo)配了防火系統(tǒng)。這個(gè)防火系統(tǒng)很不幸占系統(tǒng)10.47%,它并不是很便宜的東西,原因是選擇的都是國際一線品牌,為了保證它的真實(shí)和有效,因?yàn)檫@是我的最后一道手段,如果這道手段再失效的話,整個(gè)東西已經(jīng)被毀滅掉了。

原標(biāo)題:裝機(jī)超700MWh 比亞迪如何保證儲(chǔ)能系統(tǒng)安全
 
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來源:高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用
 
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