鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：607次 | 2021年10月29日
儲(chǔ)能電池系統(tǒng)安全“沉思錄”
儲(chǔ)能的安全不應(yīng)只是電站投運(yùn)前對(duì)各種儲(chǔ)能設(shè)備的檢驗(yàn)檢測(cè)，特別是儲(chǔ)能電池的安全。
截至2019年二月，僅韓國儲(chǔ)能電站的火災(zāi)事故已經(jīng)高到21起！韓國工商和能源部緊急關(guān)閉了300多個(gè)公共事業(yè)側(cè)的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰離子電池導(dǎo)致的自燃，尤其是最近在地下車庫發(fā)生的特斯拉ModelS自燃在二秒內(nèi)爆炸導(dǎo)致邊上好幾輛車被燒掉的視頻給大家敲響了安全警鐘：鋰離子電池儲(chǔ)能電站迫切要建立健全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和論證體系為其可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。
四月二十一日，特斯拉在地下車庫自燃的視頻監(jiān)控截圖
然而，借助電動(dòng)汽車的規(guī)模效應(yīng)快速發(fā)展起來的鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)延續(xù)了動(dòng)力鋰離子電池在檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)上的特點(diǎn)：具有嚴(yán)格的對(duì)單體鋰離子電池、電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem,BMS）和儲(chǔ)能逆變器（PowerControlSystem，PCS）和全新鋰離子電池系統(tǒng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，但缺乏對(duì)已投放運(yùn)營的鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的有效檢測(cè)評(píng)價(jià)體系。目前的情景使業(yè)界同仁認(rèn)識(shí)到，安全是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸?，F(xiàn)代電網(wǎng)具備了以對(duì)重要裝備進(jìn)行定期運(yùn)營檢測(cè)的安全保障體系，鋰離子電池儲(chǔ)能電站作為電網(wǎng)外來的新興事物，要制定其全生命周期，從起始、運(yùn)營到退出的完整檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，以保障現(xiàn)代電網(wǎng)的安全運(yùn)營。
儲(chǔ)能安全如何預(yù)防？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前鋰離子電池儲(chǔ)能電站的能量管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem，EMS）負(fù)責(zé)管理電站的能量交互，BMS管控所有鋰離子電池單元的充放電和內(nèi)部的均衡，普遍存在以下特點(diǎn)：
1.BMS對(duì)鋰離子電池的充放電控制閾值初始時(shí)設(shè)定沒法更迭；2.鋰離子電池老化后對(duì)電池狀態(tài)估算出現(xiàn)偏差，原始的BMS控制閾值對(duì)老化最厲害的電池單元在每次充放電時(shí)可能略微過充過放，電池不一致性導(dǎo)致最弱的電池在損失活性鋰離子或形成微鋰枝晶方面每次都最嚴(yán)重，加速了其老化過程；3.缺乏一個(gè)對(duì)電池老化出現(xiàn)異常的診斷，進(jìn)而通過對(duì)BMS控制閾值的動(dòng)態(tài)改變有效控制最弱電池單元加速老化的負(fù)反饋機(jī)制。
上海工程技術(shù)大學(xué)動(dòng)力鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室對(duì)磷酸鐵鋰和三元鋰離子電池從電池單元（電芯）、電池模組到電池堆進(jìn)行了一系列的性能和耐久測(cè)試，尤其是全生命周期和對(duì)退役鋰離子電池的實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)鋰離子電池充放電曲線從出現(xiàn)異常到接近生命終點(diǎn)時(shí)體現(xiàn)出來癥狀變化研究，建立了若干對(duì)包括內(nèi)阻在內(nèi)的電池特點(diǎn)值的檢測(cè)方法和診斷算法，研制出了適合運(yùn)營期間進(jìn)行快速檢測(cè)、分析和評(píng)估的“電池醫(yī)生”，可以快速排查高壓安全隱患，定位問題電池單元并形成分析和建議報(bào)告。
結(jié)合對(duì)上海新能源汽車監(jiān)控中心運(yùn)營大數(shù)據(jù)的一鍵式分析，上海玫克生儲(chǔ)能（MAKESENS，簡(jiǎn)稱：MS儲(chǔ)能）開發(fā)了基于云原生邊緣技術(shù)的云-邊結(jié)合的預(yù)防性診斷安全系統(tǒng)（PrognosticSafetySystem，PSS），由一個(gè)智能通訊管理機(jī)iRouter從儲(chǔ)能電站的能源管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem，EMS）實(shí)時(shí)獲取在電芯層面的電池充放電數(shù)據(jù)，解析、運(yùn)算、診斷并上傳到診斷云；診斷云根據(jù)關(guān)鍵電池參數(shù)的數(shù)據(jù)流建立一個(gè)對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)和恒虛警閾值的預(yù)測(cè)模型，形成一個(gè)多參數(shù)的虛擬系統(tǒng)；當(dāng)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警，提出使關(guān)鍵參數(shù)重新回到閾值內(nèi)的可執(zhí)行的措施，包括對(duì)電池進(jìn)行替換、均衡，或通過更新iRouter配置文件中的控制參數(shù)為EMS供應(yīng)對(duì)BMS進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制策略更新的依據(jù)。
儲(chǔ)能安全如何管理?
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
儲(chǔ)能的安全不應(yīng)只是電站投運(yùn)前對(duì)各種儲(chǔ)能設(shè)備的檢驗(yàn)檢測(cè)，特別是儲(chǔ)能電池的安全。由于儲(chǔ)能電池是一個(gè)漸變的電化學(xué)體系，隨著儲(chǔ)能電池的老化，電池的各項(xiàng)參數(shù)也會(huì)隨之變化，通過預(yù)防性診斷安全系統(tǒng)PSS，對(duì)儲(chǔ)能電池潛在風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)，可以對(duì)設(shè)備廠商、電站運(yùn)營者、集控中心和服務(wù)供應(yīng)商在備品備件優(yōu)化、電站運(yùn)營管理、遠(yuǎn)程專家專業(yè)技術(shù)支持、巡檢團(tuán)隊(duì)等方面供應(yīng)電池最新數(shù)據(jù)分析和診斷支持，達(dá)到多重安全保護(hù)，迅捷應(yīng)急服務(wù)，智能運(yùn)行維護(hù)的效果。
目前正在電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)籌建線上、線下結(jié)合的智能化綜合運(yùn)檢。通過線上云腦系統(tǒng)實(shí)時(shí)診斷，分析電池健康狀態(tài)；與線下巡檢人員預(yù)定的巡檢計(jì)劃，線路內(nèi)容，進(jìn)行巡檢點(diǎn)檢查相結(jié)合，靈活出動(dòng)，及時(shí)報(bào)修缺陷，以達(dá)成實(shí)現(xiàn)7＊24小時(shí)主動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，消除紙質(zhì)化記錄和信息采集盲區(qū)，變機(jī)械式運(yùn)維為主動(dòng)彈性運(yùn)維。在故障排查與檢測(cè)階段，云腦系統(tǒng)負(fù)責(zé)供應(yīng)潛在風(fēng)險(xiǎn)問題點(diǎn)定位、工作票與操作票，然后通過線下的電池醫(yī)生、便攜式充電式聽診器完成故障排查、檢修。針對(duì)要修復(fù)問題電池，云腦系統(tǒng)可供應(yīng)該電池的歷史數(shù)據(jù)，為該電池的修復(fù)方式供應(yīng)支撐。
