17年专注锂电池定制

装机超700MWh比亚迪如何保证储能系统安全?

来源:钜大LARGE    2019-12-03    点击量:85

“比亚迪全球总共做了超700MWh,涉及23个国家和100多个城市,到目前为止没有一起严重的热失效事故。”


近日,比亚迪储能领域销售总监邹德天介绍了其在储能领域的成绩单,0安全事故的背后,与其对于安全的重视和防范思路有很大的关系。


邹德天介绍,比亚迪的储能产品,从小的家庭储能系统,到中间级别的工商业储能产品,到大的公用级别的集装箱系统,全方位地覆盖了目前的市场需求。


对于储能系统的安全,比亚迪基础理念是,首先保证人的安全,其次是设备不失控,最后防止不发生次生灾害。


电池系统是一个系统,有别于单体电池或单个PCS或整个消防系统对安全的见解,比亚迪认为,这些东西是相互相辅相成的,而不是简单一个点做好,最后整个就会好。


好的电池用不好,无论寿命、安全都会出问题。整个PCS、电池单体、消防都没有问题,但现实运行中由于它们匹配问题,还会发生安全问题。现在目前所有标准体系做得相对健全的是UL体系,比亚迪从单体到电池电气到PCS到集装箱和集装箱结构标准体系符合UL体系。


同时,比亚迪认为,在被动安全上,需要花更多精力来做。比如传感器、消防系统,包括空调系统的联动。


在安全设计上,比亚迪主要遵循三大点:


第一,首先在电气上有效保护,包括断路器、熔断器、维修开关等,通信管理除了电池管理本身,系统间的测试交互保证系统安全有效。最后远程视频监控系统,能整体在控制范围内。


安全设计上还采用了数据远程传输云监控。比亚迪认为,所有热失效、安全失效不是突发事件,都是渐变的过程,从大数据上看,会有逐渐变化的量的积累过程。这样通过大数据提早发现这个变化的趋势不对,提早介入和处理。


比亚迪的观念不是等事后发生怎样处理,在整个从设计制造到整个运营的过程中,需要让它尽量不发生这样的事件,因此大数据中心显得尤为重要。


第二,对温度进行有效控制,温度控制除了对安全问题,另外对储能寿命很重要。基本要求对电池温度不超过35摄氏度、环境温度不可以超过30摄氏度。


这样好处什么?比亚迪英国投运电站到现在5年,5年只衰减2%。除了对安全,对系统整个性能效果明显。这个系统用15年到20年没有任何问题。


第三,安全体系认证。对所有产品都需要严格监测。


这是整个灭火系统,比亚迪用的是七氟丙烷,通过实践验证确实有效,这是当年和中广核合作搭建试验项目时,从电池基础材料,针对七氟丙烷对磷酸铁锂电池是否有效做了完整测试,事实证明有效。


比亚迪一直采用这样的系统,不过没有用过,做试验触发过这样的事情,实际运行没有一例触发过火警的事情。


此外,为有效保护这个系统,比亚迪的做法和行业不一样,在一个电池集装箱里,温度传感器超过一千个。温度最能体现系统运行中很重要的指标,热失效由于温度检测不够全面。整个电池一个柜体温度传感器超过120个。整个系统设计上工作和花费的成本不一样,而这也是比亚迪产品比市场同行贵的原因之一。


整个电池系统可以分为七维、四层的安全架构。在这样的安全架构体系上,基本可以把整个电池系统在运行过程中所能产生的潜在风险提前识别出来。


四层是指从电池单体到模组到电池包或到电池堆,再到最后整个涵盖电气部分整个储能系统。从横向七维分为可靠连接、高压防护、碰撞、过充、外部短路、内部短路、热失控。


比亚迪把可靠连接放到第一个,因为第一个产生问题的概率最大,所有电池单体要靠线连起来,包括内部的电池也靠各种焊接技术把电池连起来,连接过程失效概率很大。


另外是碰撞,储能大部分是集装箱、户外柜系统,运输过程中发生各种碰撞情况。集装箱掉地上的不是没有见过,由于前期做的工作够,即使集装箱已经严重变形的情况下,整个系统箱体修复后仍然有效运行。


这是我们对电池安全系统性防护,首先是牢固性,即使箱子掉下去,电池架子架构要能够足够保证。另外在过充上,过充的整个系统硬件,不能只有软件的保护,一定是软件和硬件协同的保护。在最后一道防护上,一定是硬件的,因为软件总有失效的时候。到真正发现危险时,整个储能应该以有效、有机的系统去体现的,而不是一个散乱的点。当发生危险的时候,这四个层级应该有一系列的操作方式。


最后是定向,我们对发生的点,重要防护的点,一定要定点定向处理问题,而不是胡子眉毛一把抓。很多地方喷消防气体时,不是简单的大水漫灌,需要重点防护的是定点处理的。


最后,无论用多少方式和方法防范这样的事情发生,当最后一刻所有的东西都失效的时候,或者由于外部引起产生火灾时,一定要有处理的办法。所以我们所有的系统里,都标配了防火系统。这个防火系统很不幸占系统10.47%,它并不是很便宜的东西,原因是选择的都是国际一线品牌,为了保证它的真实和有效,因为这是我的最后一道手段,如果这道手段再失效的话,整个东西已经被毁灭掉了。


钜大锂电,17年专注锂电池定制