Redação
Devido às vantagens de alta densidade energética, longa vida útil, baixa taxa de autodescarga, ausência de efeito memória e proteção ambiental verde, as baterias de íons de lítio têm sido amplamente utilizadas em novos campos de energia, como microrredes inteligentes, geração de energia eólica e solar e veículos elétricos.
O gabinete interno de bateria LFP foi criado para melhorar a potência de saída e o alcance.
Abaixo está o exemplo de introdução à composição e aos requisitos de segurança elétrica do gabinete interno de bateria LFP.
Um único gabinete de bateria no sistema interno de bateria LFP normalmente consiste em vários pacotes de bateria e caixas de alta tensão, conforme mostrado na Figura 2. Os pacotes de bateria e caixas de alta tensão geralmente são projetados como gavetas para fácil instalação e manutenção. O pacote de bateria geralmente contém um ou mais módulos de bateria e uma unidade de monitoramento de bateria, que é responsável por coletar a tensão e a temperatura das células no pacote de bateria e carregá-las para a unidade de controle da bateria; a caixa de alta tensão geralmente contém a unidade de controle da bateria, unidade de detecção de isolamento de alta tensão, sensor de corrente, fusível, resistência de pré-carga, contator e disjuntor e outros componentes de alta tensão, que são responsáveis pelo monitoramento em tempo real de todos os parâmetros do gabinete interno da bateria LFP, diagnóstico de falhas, proteção elétrica, estimativa de SOC/SOH, teste de isolamento e registro de dados e interação com conversores de armazenamento de energia e sistemas de monitoramento de energia por meio de comunicação CAN e Ethernet.
É importante notar que
(1) A unidade de controle da bateria, a unidade de monitoramento da bateria e a unidade de detecção de isolamento de alta tensão podem ser independentes ou podem ser integradas em uma única placa de circuito para formar um sistema completo de gerenciamento de bateria.
(2) O atual sistema de gerenciamento de bateria pode ser dividido em dois níveis de arquitetura e três níveis de arquitetura; geralmente, um único gabinete de bateria requer apenas dois níveis de arquitetura, enquanto vários gabinetes de bateria usados em paralelo precisam usar três níveis de arquitetura (ou seja, unidade de controle de bateria e módulo de controle de bateria de nível superior).
Semelhante aos equipamentos de tecnologia da informação e eletrônica de potência, o projeto de segurança elétrica do gabinete interno de bateria LFP deve primeiro ser baseado na tensão do sistema, na tensão de surto, na sobretensão temporária e no nível de poluição do ambiente em que o produto é usado, para confirmar a folga elétrica necessária e a distância de fuga entre as várias linhas de isolamento, bem como a resistência de isolamento necessária e a rigidez dielétrica dos materiais de isolamento usados.
GB/T 36276-2018 "Bateria de íons de lítio para armazenamento de energia elétrica" simplesmente define o nível de tensão de resistência de isolamento do sistema, e GB/T 34131 "Especificação técnica para sistema de gerenciamento de bateria de íons de lítio para estação de energia de armazenamento de energia eletroquímica" também define apenas o nível de tensão de resistência de isolamento que o sistema de gerenciamento de bateria deve atender, e não explica mais detalhadamente a folga elétrica e a distância de fuga que a estrutura, o projeto elétrico e de hardware devem seguir.
NB/T 42091-2016 "Especificação técnica para baterias de íons de lítio para usinas de armazenamento de energia eletroquímica" adiciona requisitos de distância de fuga e folga elétrica, mas não explica como corrigir a distância de fuga e folga elétrica com base na altitude e nos níveis de poluição ambiental.
UL 1973:2018 e UL60950-1:2007 cobrem os requisitos acima na íntegra e também fornecem requisitos diferentes sobre se a bateria está conectada à rede por condução.
Portanto, até que os padrões nacionais e industriais sejam aprimorados, é recomendável que o projeto de segurança elétrica do gabinete interno de bateria LFP seja implementado pelo desenvolvedor com referência aos padrões UL relevantes, desde que os requisitos do cliente sejam atendidos.
Se você tiver mais ideias sobre o gabinete interno de bateria LFP, fique à vontade para discuti-las.
