Batteriji tal-litju mmuntati fuq rack ta 'vultaġġ għoli (ġeneralment jirreferu għal vultaġġi ikbar minn jew daqs 300V) saru t-trasportatur tal-enerġija tal-qalba f'xenarji bħal ċentri tad-dejta, ħażna tal-enerġija industrijali u kummerċjali, u enerġija ġdida tqila - trakkijiet tad-dazju minħabba d-densità għolja tal-enerġija tagħhom u l-effiċjenza tal-provvista tal-enerġija. Madankollu, vultaġġ għoli jġib ukoll riskji ta 'sigurtà bħal falliment ta' insulazzjoni u kwittanza ta 'l-ark. Il-manifatturi globali bnew sistema ta 'sigurtà tal-katina sħiħa ta' "multi - insulazzjoni tas-saff + monitoraġġ attiv + iżolament tal-ħsarat" biex jikkontrollaw ir-riskji ta 'vultaġġ għoljin - f'livell estremament baxx, filwaqt li laħqu l-istandards ta' sigurtà għal xenarji differenti (bħal UL 1973, IEC 62133), li tistabbilixxi linja ta 'difiża ta' sigurtà solida għall-kbira - Għoli - Batteriji tal-Litju tal-Vultaġġ tal-Vultaġġ.
1 disinn ta 'insulazzjoni b'ħafna saffi: timblokka t-trasmissjoni ta' riskji ta 'vultaġġ għoli
Il-pjan taċ-Ċina "Protezzjoni ta 'Insulazzjoni Tripla". Ċerta marka ta '480v għolja - batterija tal-litju immuntata mill-vultaġġ tad-diplaġġ tadotta "livell ta' livell ta 'modulu taċ-ċellula": il-qoxra taċ-ċellula tadotta kisi taċ-ċeramika għoli - reżistenti għall-vultaġġ (vultaġġ ta' tqassim ikbar minn jew daqs 5kV), partijiet tal-fibra tal-ħġieġ huma installati bejn il-moduli ( Il-qoxra tas-sistema tadotta 304 azzar li ma jissaddadx (ħxuna 2mm) u hija ertjata (reżistenza għall-ert inqas minn jew daqs 4 Ω). Fl-istess ħin, il-kejbil ta 'vultaġġ għoli - jadotta saff ta' insulazzjoni tal-gomma tas-silikon (reżistenza għat-temperatura -60 grad ~ 200 grad, ħxuna ta 'insulazzjoni 5mm), u terminali ta' insulazzjoni li ma jgħaddix ilma minnhom (livell ta 'protezzjoni IP68) jintużaw fil-ġonot. Fit-test tal-vultaġġ ta '1000V li jiflaħ, is-sistema ma wriet l-ebda tqassim jew tnixxija, u l-prestazzjoni tal-insulazzjoni tagħha laħqet ir-rekwiżiti stretti tat-tagħmir tal-IT fiċ-ċentri tad-dejta. Wara li ġie applikat f'ċentru ta 'superkompjuter f'Shanghai, ma kien hemm l-ebda inċidenti ta' sigurtà għal 3 snin.
It-teknoloġija komposta ta '"insulazzjoni ta' l-arja + insulazzjoni solida" fl-Ewropa. Batterija tal-litju mmuntata ta '600V għolja - rack immuntata fil-Ġermanja tuża b'mod innovattiv kombinazzjoni ta' "insulazzjoni ta 'l-arja (air gap 5mm, vultaġġ ta' tqassim ta '3kv) + solidu - insulazzjoni ta' l-istat (inkapsulament ta 'reżina epoxy, vultaġġ ta' tqassim 15kV / mm): L-għoqiedi elettriċi ewlenin huma ssiġillati b'reżina epossidika biex jiffurmaw saff ta 'insulazzjoni dens, u jevita d-degradazzjoni tal-insulazzjoni kkawżata minn umdità u trab. Dan id-disinn jiżgura li r-reżistenza għall-insulazzjoni tas-sistema tibqa 'akbar minn jew daqs 10 ¹¹ ω anke f'ambjenti ħorox b'85 grad u 85% umdità, li hija 10 darbiet ogħla minn soluzzjonijiet ta' insulazzjoni unika tradizzjonali. L-ittestjar ta 'proġett ta' ħażna ta 'enerġija kummerċjali f'Munich juri li s-sistema ma esperjenzat l-ebda falliment ta' insulazzjoni wara sentejn konsekuttivi ta 'temperatura għolja u tħaddim ta' umdità għolja, b'affidabilità ta '99.99%.
2 Teknoloġija ta 'Monitoraġġ Attiv: Twissija Bikrija ta' Perikli ta 'Vultaġġ Għoli
Is-sistema "Monitoraġġ ta 'Insulazzjoni Distribwita" fl-Istati Uniti. Proġett ta '800v għoli - Voltage immuntat fuq il-batterija tal-batterija tal-batterija fil-California installat sensuri ta' monitoraġġ ta 'l-insulazzjoni (bi frekwenza ta' kampjunar ta '1kHz u eżattezza ta' ± 1k ω) f'kull modulu, għoli {- vultaġġ ta 'xarabank, u ċċarġjar u teħid ta' interface biex tiġbor l-interface ta 'l-insulazzjoni tal-ħin. Il-kontrollur ċentrali juża l- "algoritmu ta 'analiżi tat-tendenzi tar-reżistenza għall-insulazzjoni" biex jimbotta immedjatament l-informazzjoni ta' twissija u jnaqqas ir-rata ta 'ħlas u ta' kwittanza (minn 1C sa 0.5C) meta jinduna tnaqqis fir-reżistenza ta 'insulazzjoni minn 10 ¹² ω ω sa 10 ¹⁰ ω (limitu ta' twissija); Jekk tkompli tinżel għal 10 ⁹ ω (limitu ta 'difetti), aqta' ċ-ċirkwit tal-vultaġġ għoli - biex tevita l-iskarikar tal-ark. Din is-sistema avvanzat il-ħin ta 'skoperta ta' ħsarat ta 'insulazzjoni mill-tradizzjonali "wara tort" għal "30 jum qabel it-tort". Wara l-applikazzjoni tagħha f'ċertu stazzjon tal-enerġija għall-ħażna tal-enerġija, hija evitat b'suċċess żewġ inċidenti potenzjali għoljin ta '- vultaġġ ta' short circuit u mnaqqsa telf ekonomiku b'aktar minn 5 miljun wan.
It-teknoloġija taċ-Ċina "Monitoraġġ u Soppressjoni ta 'Vultaġġ Għoli" taċ-Ċina. Bi tweġiba għar-riskju ta 'skarigu ta' ark f'xenarji ta 'vultaġġ għolja -, 400V għoli - Vultaġġ ta' rack immuntat fuq il-batterija tal-litju tintegra "senser tal-ark ottiku tal-fibra" (ħin ta 'rispons<1 μ s) and an "active arc extinguishing device": the sensor detects arc faults within 1 microsecond by detecting ultraviolet light (wavelength 200-400nm) generated by the arc; The arc extinguishing device immediately triggers the high-voltage vacuum contactor (breaking time<10ms), while releasing inert gas (nitrogen) to fill the arc channel, extinguishing the arc within 30 milliseconds. In the simulated high-voltage short-circuit test, this technology successfully cut off the circuit within 0.1 seconds of arc generation without causing equipment damage, which is 10 times higher than traditional fuse protection (response time>100ms) u adattati għal xenarji ta 'provvista ta' enerġija ta 'vultaġġ għoljin- ta' enerġija ġdida ta 'enerġija tqila -.
3 Mekkaniżmu ta 'iżolament tal-ħsarat: Limitazzjoni tal-ambitu tad-diffużjoni tar-riskju
L-arkitettura ta '"iżolament ta' difetti modulari" fl-Ewropa. Batterija tal-litju ta '500v għolja - rack tal-vultaġġ fil-Ġermanja tadotta "N +1 modulu Redundancy + Partition Insule" Meta modulu jesperjenza difett ta 'ċirkwit qasir, il-fjus se jdub f'0.5 sekondi, u l-contactor jiskonnettja wkoll, u jiżola l-modulu difettuż mis-sistema. Il-moduli li jifdal xorta jistgħu jżommu 80% tal-produzzjoni tal-enerġija. Fl-istess ħin, is-sistema hija maqsuma fi tliet żoni tan-nar indipendenti (b'miri ta 'firewall b'limitu ta' reżistenza għan-nar ta '2 sigħat stabbilit f'kull żona), u difett f'żona waħda ma jinfirex għal żoni oħra. L-applikazzjoni f'ċentru tad-dejta f'Berlin turi li dan il-mekkaniżmu ta 'iżolament jikkontrolla l-firxa tal-impatt ta' ħsarat fi żmien 5%, u d-disponibbiltà tas-sistema tilħaq 99.99%, mingħajr waqfien tas-server ikkawżat minn falliment tal-batterija.
L-iskema tal-Ġappun "Għoli- Voltage ta 'l-Iżolament tal-Ħsarat". Bi tweġiba għal ħsarat ta 'l-ert ta' vultaġġ għoli (li jammontaw għal 60% ta 'ħsarat ta' vultaġġ għoli), batterija tal-litju ta '380V b'vultaġġ għoli żviluppa "sistema ta' monitoraġġ ta 'l-ert terminali doppju + truq selettiv": billi skoperta d-differenza ta' vultaġġ bejn il-poli pożittivi u negattivi għall-art (ugwali taħt kundizzjonijiet normali, id-devjazzjoni sseħħ waqt l-ert),<1 meter); At the same time, based on the magnitude of the fault current (>500mA huwa tort serju,<100mA is a minor fault), selectively trigger the circuit breaker in the corresponding area - for serious faults, immediately trip and isolate, and for minor faults, reduce the rated operation and alarm. The test of a new energy heavy-duty truck charging station in Tokyo shows that the system can complete positioning and isolation within 1 second of a ground fault, avoiding the overall shutdown of the charging station caused by the expansion of the fault and ensuring the continuity of heavy-duty truck charging services.
Is-sistema ta 'protezzjoni tas-sigurtà ta' batteriji tal-litju mmuntati fuq rack immuntat fuq rack immuntat mill-ixkaffa għolja - qed tinbidel minn "difiża passiva" għal "immunità attiva". Fil-futur, bl-applikazzjoni ta 'tbassir ta' difetti AI (ibbażata fuq dejta bħar-reżistenza għall-insulazzjoni u t-temperatura biex tbassar ir-riskji) u l-elettroliti tal-istat solidi- (biex issolvi kompletament problemi ta 'insulazzjoni kkawżati minn tnixxija ta' elettroliti), l-għan aħħari ta '"żero għoli {- Voltage Accidenti" se tinkiseb, Rack tal-batteriji tal-litju f'xenarji ta 'vultaġġ għoljin estremi - bħal aerospazjali u fond - esplorazzjoni tal-baħar.