El sistema de almacenamiento de energía contenedor (CESS) es una unidad de potencia integrada compleja que integra gabinetes de baterías, sistemas de gestión de baterías (BMS), dispositivos de intercambio de energía (PC), sistemas de administración de energía (EMS), sistemas de monitoreo de entorno dinámico de contenedores y otros equipos relacionados de acuerdo con ciertos requisitos de aplicación. Los contenedores de almacenamiento de energía son contenedores utilizados como transportistas, que tienen las características de simplificar los costos de construcción de infraestructura, ocupar un área relativamente pequeña, tener un período de construcción corto, alta modularidad y ser fácil de transportar e instalar. Se pueden aplicar a centrales eléctricas como estaciones térmicas, de viento y energía solar, islas, comunidades, escuelas, instituciones de investigación, fábricas, grandes centros de carga y otras aplicaciones.
1 Ideas principales para el diseño de fiabilidad de la estructura del contenedor de almacenamiento de energía
En general, el enfoque utilizado en el diseño de confiabilidad es el pensamiento lógico. En la actualidad, el diseño de confiabilidad de los equipos eléctricos en China se ajusta principalmente a la dirección lógica, fortaleciendo continuamente el funcionamiento seguro de las instalaciones eléctricas para satisfacer las necesidades de la vida nacional y varios campos industriales. El diseño de confiabilidad de la estructura del contenedor de almacenamiento de energía solo puede convertirse en un diseño relativamente excelente si se cumplen las condiciones anteriores. Sin embargo, también hay casos en los que el nivel de fabricación de equipos eléctricos no puede cumplir con los estándares a pesar del buen diseño. En este caso, los técnicos necesitan desarrollar un nuevo diseño de proceso basado en la estructura del contenedor de almacenamiento de energía.
2 Configuración general del diseño de confiabilidad para la estructura del contenedor de almacenamiento de energía
La configuración general del diseño de la estructura del contenedor de almacenamiento de energía debe seguir el principio de trabajo eléctrico y también cumplir con los estándares relevantes de la industria energética de China. En primer lugar, divida la estructura en varias unidades constituyentes clave; En segundo lugar, divida cada unidad nuevamente de acuerdo con la complejidad real de la estructura del contenedor de almacenamiento de energía. La configuración general del diseño de la estructura del contenedor de almacenamiento de energía se refleja principalmente en forma de gráficos para ilustrar la relación entre el dibujo general del ensamblaje y las líneas de conexión. El enrutamiento, los canales de mantenimiento y el diseño de disipación de calor del sistema de distribución de energía interna del contenedor están integrados y optimizados en su conjunto, coordinando efectivamente varias partes y promoviendo el funcionamiento normal de la estructura. Principalmente siguiendo los siguientes principios:
1) Se deben combinar contenedores de almacenamiento de energía con alta similitud estructural y funcional.
2) Al conectar los componentes correspondientes, el número de conexiones debe minimizarse en la mayor medida posible, y los componentes con conexiones más cercanas deben combinarse.
3) Reduzca el impacto en la estructura de los equipos eléctricos.
4) Durante el proceso de partición, es necesario garantizar la limpieza de la estructura del contenedor de almacenamiento de energía mediante la combinación de componentes de tamaño similar.
5) Para mejorar aún más la eficiencia de mantenimiento de los equipos eléctricos, los componentes fácilmente dañados se combinan para facilitar la aplicación y el mantenimiento del personal técnico. Por lo tanto, la estructura del contenedor de almacenamiento de energía se divide en dos partes: compartimento de batería y compartimento del equipo. El compartimento de la batería incluye principalmente baterías, bastidores de baterías, gabinetes de control de BMS, gabinetes de fuego, aire acondicionado de disipación de calor, iluminación de detección de humo, cámaras de monitoreo, etc. El compartimento del equipo incluye principalmente gabinetes de control de PC y EMS.
3 Diseño de confiabilidad de la estructura del contenedor de almacenamiento de energía
1. Un buen diseño de gestión térmica es un factor clave para garantizar el funcionamiento suave de los sistemas de almacenamiento de energía, y la consistencia de la temperatura dentro del contenedor es un foco clave del diseño estructural del contenedor. El diseño de la disipación de calor incluye el cálculo de la capacidad de enfriamiento, el diseño del conducto de aire y la simulación térmica, y se deben garantizar dos indicadores de gestión térmica durante el diseño:
(1) Para garantizar que la temperatura de la superficie de la batería esté entre 25-35 grado, se puede lograr mejorando el intercambio de calor entre la superficie de la batería y el aire, como aumentar el coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie, aumentando el sistema de conducción de calor con el soporte de contacto de la batería, etc.
(2) Para mantener la consistencia de la temperatura entre las baterías, con una diferencia de temperatura que no exceda de 5 grados, es necesario garantizar la consistencia del proceso de fabricación de las baterías en sí, así como la consistencia del intercambio de calor con el entorno circundante y la consistencia de las características de flujo de aire con el entorno circundante.
2. Los contenedores de contenedores tienen una buena anticorrosión, inicio de fuego, impermeable, a prueba de polvo (resistente al viento y resistente a la arena), resistentes a los choques, resistentes a los rayos UV, antirrobo y otras funciones, lo que garantiza que no funcionen mal debido a la corrosión, los factores de fuego, resistente al agua, a prueba de polvo y resistentes a UV en 25 años. La estructura de la carcasa del contenedor, los materiales de aislamiento térmico y los materiales decorativos interiores y exteriores están hechos de materiales de retardantes de llama. Los filtros de ventilación estándar que se pueden reemplazar fácilmente se instalan en la entrada y salida del contenedor y la entrada del equipo, lo que puede evitar que el polvo ingrese al interior del contenedor durante fuertes vientos y tormentas de arena. La función de resistencia sísmica debe garantizar que la resistencia mecánica del contenedor y su equipo interno cumpla con los requisitos en condiciones de transporte y terremoto, sin deformación, anomalías funcionales y no operar después de la vibración. La función anti UV debe asegurarse de que las propiedades de los materiales dentro y fuera del contenedor no se deterioren debido a la exposición a los rayos UV, y no absorben el calor de la radiación UV.
