Là thành phần cốt lõi của hệ thống lưu trữ năng lượng, hiệu suất, an toàn và độ tin cậy của gói lưu trữ năng lượng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động tổng thể của hệ thống. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành năng lượng mới, nhu cầu về các gói lưu trữ năng lượng đang tăng lên và ngành công nghiệp đã đưa ra các yêu cầu cao hơn cho việc thiết kế và sản xuất các gói. Để đảm bảo thiết kế và sản xuất các gói lưu trữ năng lượng chất lượng cao, ngành công nghiệp đã phát triển một loạt các tiêu chuẩn phổ quát bao gồm nhiều khía cạnh như điện, cấu trúc và thử nghiệm. Bài viết này sẽ cung cấp một phân tích chi tiết về các tiêu chuẩn này và, kết hợp với các trường hợp thực tế, giúp bạn hiểu đầy đủ các điểm thiết kế và sản xuất của các gói lưu trữ năng lượng.
1 Tiêu chuẩn điện: Đảm bảo hiệu quả và an toàn
Thiết kế điện là lõi của gói lưu trữ năng lượng, liên quan trực tiếp đến hiệu quả chuyển đổi năng lượng và an toàn của hệ thống. Sau đây là các tiêu chuẩn chính trong thiết kế điện:
1. Thông số kỹ thuật cài đặt cho các thiết bị đầu cuối khai thác dây
Lắp đặt với dây đồng tiếp xúc hướng lên trên: Dây đồng lộ ra của thiết bị đầu cuối dây dây nên được lắp đặt hướng lên trên để ngăn chặn bụi, độ ẩm và các chất ô nhiễm khác xâm nhập vào bề mặt tiếp xúc, đảm bảo độ tin cậy của kết nối điện. Nếu dây đồng tiếp xúc hướng xuống dưới, các chất ô nhiễm dễ bị tích lũy, dẫn đến tiếp xúc kém và thậm chí gây ra các mạch ngắn-
Các yêu cầu của Terminal Crimping: Sự uốn lượn giữa thiết bị đầu cuối và dây phải chắc chắn, không có vết nứt hoặc lỏng lẻo tại điểm uốn. Crimping kém có thể dẫn đến sự gia tăng sức đề kháng tiếp xúc, gây ra quá nóng địa phương, và trong trường hợp nghiêm trọng, có thể gây ra hỏa hoạn. Sau khi uốn, một bài kiểm tra độ bền kéo là cần thiết để đảm bảo rằng sức mạnh uốn phải đáp ứng tiêu chuẩn.
2. Phương pháp lắp đặt miếng đệm lò xo và miếng đệm phẳng
Việc sử dụng kết hợp miếng đệm lò xo và miếng đệm phẳng: miếng đệm lò xo được sử dụng để ngăn chặn sự nới lỏng bu lông, trong khi miếng đệm phẳng được sử dụng để phân phối áp suất và bảo vệ bề mặt kết nối. Trình tự cài đặt là: Bolt → Máy giặt lò xo → Máy giặt phẳng → Mảnh kết nối
Yêu cầu mô -men xoắn: Mô -men xoắn thắt chặt của bu lông phải tuân thủ các thông số kỹ thuật thiết kế. Độ kín có thể gây ra biến dạng của các thành phần kết nối, trong khi độ lỏng có thể dẫn đến sự lỏng lẻo, ảnh hưởng đến sự ổn định của các kết nối điện. Sử dụng cờ lê mô -men xoắn để cài đặt để đảm bảo các giá trị mô -men xoắn chính xác.
3. Bảo vệ an toàn điện
Thử nghiệm điện trở cách điện: Điện trở cách nhiệt của gói lưu trữ năng lượng cần đạt đến giá trị được chỉ định (thường lớn hơn hoặc bằng 100M) để đảm bảo an toàn điện. Điện trở cách nhiệt thấp có thể gây ra rò rỉ hoặc ngắn mạch, dẫn đến tai nạn an toàn.
Bảo vệ ngắn mạch: Gói phải được trang bị một thiết bị bảo vệ ngắn mạch để ngăn chặn hỏa hoạn hoặc vụ nổ do các mạch ngắn. Các biện pháp bảo vệ ngắn mạch phổ biến bao gồm cầu chì, ngắt mạch, v.v.
2 Tiêu chuẩn cấu trúc: ổn định và bền
Thiết kế kết cấu là nền tảng vật lý của gói lưu trữ năng lượng, liên quan trực tiếp đến sức mạnh cơ học và độ bền của hệ thống. Sau đây là các tiêu chuẩn chính trong thiết kế kết cấu:
1. Thiết kế hộp
Sức mạnh cơ học: Cơ thể hộp cần có đủ sức mạnh cơ học để chống lại các lực bên ngoài như rung động, tác động, v.v. trong quá trình vận chuyển, lắp đặt và vận hành. Vật liệu hộp thường được làm bằng hợp kim nhôm hoặc thép cường độ cao, và cường độ của nó được xác minh bằng phân tích phần tử hữu hạn (FEA).
Mức độ bảo vệ: Mức bảo vệ của vỏ bọc thường cần phải đạt IP54 hoặc cao hơn để ngăn bụi và nước xâm nhập. IP54 chỉ ra rằng hộp có thể ngăn các vật thể nước ngoài rắn có đường kính lớn hơn 1mm vào và có thể chịu được bình xịt nước theo bất kỳ hướng nào.
2. Hệ thống quản lý nhiệt
Thiết kế làm mát không khí và làm mát chất lỏng: Hệ thống làm mát không khí tiêu tan nhiệt thông qua quạt và vây làm mát, trong khi hệ thống làm mát chất lỏng quản lý nhiệt thông qua các tấm lạnh hoặc chất làm mát chìm. Chênh lệch nhiệt độ của hệ thống cần được kiểm soát trong ít hơn hoặc bằng 5 độ để kéo dài thời lượng pin. Chênh lệch nhiệt độ quá mức có thể dẫn đến tuổi thọ không đều của các mô -đun pin và ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể.
Giám sát nhiệt độ: Gói cần được trang bị cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ pin trong thời gian thực và ngăn ngừa tai nạn an toàn do quá nóng. Cảm biến nhiệt độ phổ biến bao gồm nhiệt điện trở NTC và cặp nhiệt điện.
3. Cố định mô -đun
Kết nối bu lông: nên sử dụng các bu lông cường độ cao để cố định mô -đun pin vào hộp và được thắt chặt theo mô -men xoắn được chỉ định để đảm bảo rằng mô -đun không nới lỏng trong môi trường rung.
Thiết kế địa chấn: Thêm miếng đệm hấp thụ sốc giữa mô-đun và hộp để giảm tác động của rung động cơ học lên pin. Vật liệu pad chống sốc thường được làm bằng silicone hoặc cao su, có độ co giãn và độ bền tốt.
3 Tiêu chuẩn kiểm tra: Xác minh hiệu suất và độ tin cậy
Thử nghiệm là một bước quan trọng trong việc xác minh hiệu suất và an toàn của các gói lưu trữ năng lượng. Sau đây là các tiêu chí chính trong thử nghiệm:
1. Kiểm tra hiệu suất
Mật độ năng lượng và kiểm tra mật độ năng lượng: Đánh giá mật độ năng lượng và mật độ năng lượng của gói thông qua thử nghiệm điện tích và xả để đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Mật độ năng lượng càng cao, khả năng lưu trữ năng lượng của gói càng mạnh; Mật độ công suất càng cao, khả năng xả của gói càng mạnh.
Kiểm tra tuổi thọ chu kỳ: Mô phỏng các điều kiện sử dụng thực tế, kiểm tra số lượng chu kỳ điện tích và xả của gói và đánh giá tuổi thọ dịch vụ của nó. Thường được yêu cầu rằng tuổi thọ vòng tròn của gói đạt 5000 lần trở lên.
2. Kiểm tra bảo mật
Kiểm tra bảo vệ quá mức\/quá mức: Kiểm tra chức năng bảo vệ của gói trong điều kiện quá tải hoặc quá tải để đảm bảo rằng nó có thể cắt đứt mạch kịp thời và ngăn ngừa thiệt hại pin.
Điện áp chịu được thử nghiệm: Tiến hành thử nghiệm điện áp cao trên gói để xác minh xem hiệu suất cách điện của nó có đáp ứng các tiêu chuẩn hay không. Thử nghiệm điện áp chịu được thường yêu cầu gói phải duy trì trạng thái không bị hỏng trong 1 phút với điện áp định mức 1,5 lần.
3. Kiểm tra khả năng thích ứng môi trường
Kiểm tra nhiệt độ cao và thấp: Đặt gói ở nhiệt độ cao (như 60 độ) và môi trường nhiệt độ thấp (như -20}) để kiểm tra độ ổn định hiệu suất của nó. Kiểm tra nhiệt độ cao và thấp có thể xác minh độ tin cậy của gói trong môi trường khắc nghiệt.
Thử nghiệm phun muối: Mô phỏng môi trường ven biển hoặc công nghiệp để kiểm tra khả năng chống ăn mòn của gói. Thử nghiệm xịt muối thường yêu cầu gói phải tiếp xúc với môi trường phun muối trong ít nhất 48 giờ mà không ăn mòn đáng kể.