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Debido a las ventajas de alta densidad energética, largo ciclo de vida, baja tasa de autodescarga, sin efecto memoria y protección ambiental ecológica, las baterías de iones de litio se han utilizado ampliamente en nuevos campos energéticos, como microrredes inteligentes, generación de energía eólica y solar y vehículos eléctricos.
El gabinete interior de batería LFP fue creado para mejorar la potencia de salida y el alcance.
A continuación se muestra una introducción de muestra a la composición y los requisitos de seguridad eléctrica del gabinete interior de batería LFP.
Un solo gabinete de baterías en el sistema de baterías para interiores LFP generalmente consta de varios paquetes de baterías y cajas de alto voltaje, como se muestra en la Figura 2. Los paquetes de baterías y las cajas de alto voltaje generalmente están diseñados como cajones para una fácil instalación y mantenimiento. El paquete de baterías generalmente contiene uno o más módulos de baterías y una unidad de monitoreo de baterías, que es responsable de recopilar el voltaje y la temperatura de las celdas en el paquete de baterías y cargarlos a la unidad de control de baterías; la caja de alto voltaje generalmente contiene la unidad de control de baterías, la unidad de detección de aislamiento de alto voltaje, el sensor de corriente, el fusible, la resistencia de precarga, el contactor y el disyuntor y otros componentes de alto voltaje, que es responsable del monitoreo en tiempo real de todos los parámetros del gabinete de baterías para interiores LFP, el diagnóstico de fallas, la protección eléctrica, la estimación de SOC/SOH, las pruebas de aislamiento y el registro de datos, y la interacción con los convertidores de almacenamiento de energía y los sistemas de monitoreo de energía a través de la comunicación CAN y Ethernet.
Es importante tener en cuenta que
(1) La unidad de control de la batería, la unidad de monitoreo de la batería y la unidad de detección de aislamiento de alto voltaje pueden ser independientes o pueden estar integradas en una sola placa de circuito para formar un sistema completo de administración de la batería.
(2) El sistema actual de gestión de baterías se puede dividir en dos niveles de arquitectura y tres niveles de arquitectura; en general, un solo gabinete de batería requiere solo dos niveles de arquitectura, mientras que varios gabinetes de batería utilizados en paralelo necesitan utilizar tres niveles de arquitectura (es decir, unidad de control de batería y módulo de control de batería de nivel superior).
De manera similar a los equipos de tecnología de la información y la electrónica de potencia, el diseño de seguridad eléctrica del gabinete interior de batería LFP debe basarse primero en el voltaje del sistema, el voltaje de sobretensión, la sobretensión temporal y el nivel de contaminación del entorno en el que se utiliza el producto, para confirmar la distancia de aislamiento y la distancia de fuga requeridas entre las diversas líneas de aislamiento, así como la resistencia de aislamiento requerida y la rigidez dieléctrica de los materiales de aislamiento utilizados.
GB/T 36276-2018 "Batería de iones de litio para almacenamiento de energía eléctrica" simplemente define el nivel de voltaje de resistencia de aislamiento del sistema, y GB/T 34131 "Especificación técnica para el sistema de gestión de baterías de iones de litio para centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica" también define solo el nivel de voltaje de resistencia de aislamiento que debe cumplir el sistema de gestión de baterías, y no explica más a fondo la distancia de aislamiento y la distancia de fuga que deben seguir el diseño estructural, eléctrico y de hardware.
NB/T 42091-2016 "Especificación técnica para baterías de iones de litio para plantas de energía de almacenamiento de energía electroquímica" agrega requisitos de distancia de fuga y espacio libre eléctrico, pero no explica cómo corregir la distancia de fuga y el espacio libre eléctrico en función de la altitud y los niveles de contaminación ambiental.
UL 1973:2018 y UL60950-1:2007 cubren los requisitos anteriores en su totalidad y también proporcionan diferentes requisitos sobre si la batería está conectada a la red por conducción.
Por lo tanto, hasta que se mejoren los estándares nacionales e industriales, se recomienda que el desarrollador implemente el diseño de seguridad eléctrica del gabinete interior de batería LFP con referencia a los estándares UL pertinentes, siempre que se cumplan los requisitos del cliente.
Si tiene más ideas sobre el gabinete interior de batería LFP, le invitamos a discutirlas.
