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Grazie ai vantaggi dell'elevata densità energetica, del lungo ciclo di vita, del basso tasso di autoscarica, dell'assenza di effetto memoria e della tutela dell'ambiente, le batterie agli ioni di litio sono state ampiamente utilizzate nei nuovi campi energetici, come le microreti intelligenti, la generazione di energia eolica e solare e i veicoli elettrici.
L' armadio per batterie interne LFP è stato creato per migliorare la potenza in uscita e l'autonomia.
Di seguito è riportato un esempio di introduzione alla composizione e ai requisiti di sicurezza elettrica dell'armadio interno per batterie LFP.
Un singolo Battery Cabinet nel sistema LFP Battery Indoor è in genere costituito da diversi Battery Pack e box ad alta tensione, come mostrato nella Figura 2. I battery pack e i box ad alta tensione sono solitamente progettati come cassetti per una facile installazione e manutenzione. Il battery pack contiene solitamente uno o più moduli batteria e un'unità di monitoraggio della batteria, che è responsabile della raccolta della tensione e della temperatura delle celle nel battery pack e del loro caricamento nell'unità di controllo della batteria; il box ad alta tensione contiene solitamente l'unità di controllo della batteria, l'unità di rilevamento dell'isolamento ad alta tensione, il sensore di corrente, il fusibile, la resistenza di precarica, il contattore e l'interruttore automatico e altri componenti ad alta tensione, che è responsabile del monitoraggio in tempo reale di tutti i parametri del battery cabinet LFP indoor, della diagnosi dei guasti, della protezione elettrica, della stima SOC/SOH, dei test di isolamento e della registrazione dei dati e dell'interazione con i convertitori di accumulo di energia e i sistemi di monitoraggio dell'energia tramite comunicazione CAN ed Ethernet.
È importante notare che
(1) L'unità di controllo della batteria, l'unità di monitoraggio della batteria e l'unità di rilevamento dell'isolamento ad alta tensione possono essere indipendenti o possono essere integrate su un singolo circuito stampato per formare un sistema completo di gestione della batteria.
(2) L'attuale sistema di gestione della batteria può essere suddiviso in due livelli di architettura e tre livelli di architettura; in genere, un singolo armadio batteria richiede solo due livelli di architettura, mentre più armadi batteria utilizzati in parallelo devono utilizzare tre livelli di architettura (ad esempio, unità di controllo della batteria e modulo di controllo della batteria di livello superiore).
Similmente alle apparecchiature informatiche e all'elettronica di potenza, la progettazione della sicurezza elettrica dell'armadio interno per batterie LFP deve innanzitutto basarsi sulla tensione di sistema, sulla sovratensione, sulla sovratensione temporanea e sul livello di inquinamento dell'ambiente in cui il prodotto viene utilizzato, per confermare la distanza di sicurezza elettrica e di dispersione richiesta tra le varie linee di isolamento, nonché la resistenza di isolamento e la rigidità dielettrica richieste dei materiali isolanti utilizzati.
GB/T 36276-2018 "Batteria agli ioni di litio per l'accumulo di energia elettrica" definisce semplicemente il livello di tensione di tenuta all'isolamento del sistema, e GB/T 34131 "Specifiche tecniche per il sistema di gestione della batteria agli ioni di litio per una centrale elettrica con accumulo di energia elettrochimica" definisce anch'esso solo il livello di tensione di tenuta all'isolamento che il sistema di gestione della batteria deve soddisfare, e non spiega ulteriormente la distanza di isolamento elettrico e la distanza di dispersione che la struttura, la progettazione elettrica e l'hardware devono rispettare.
NB/T 42091-2016 "Specifiche tecniche per batterie agli ioni di litio per centrali elettriche ad accumulo di energia elettrochimica" aggiunge requisiti di distanza di isolamento elettrico e di fuga, ma non spiega come correggere tali requisiti in base all'altitudine e ai livelli di inquinamento ambientale.
UL 1973:2018 e UL60950-1:2007 coprono integralmente i requisiti di cui sopra e forniscono anche requisiti diversi in merito al collegamento della batteria alla rete tramite conduzione.
Pertanto, finché non saranno migliorati gli standard nazionali e di settore, si raccomanda che lo sviluppatore implementi la progettazione della sicurezza elettrica dell'armadio interno per batterie LFP facendo riferimento agli standard UL pertinenti, a condizione che vengano soddisfatti i requisiti del cliente.
Se hai altre idee su LFP Battery Indoor Cabinet, ti invitiamo a discuterne.
