Когда каждая ячейка работает на высокой температуре, я сначала смотрю за пределы батарейного пакета.
Коммерческий шкаф для батарей может перегреваться даже при здоровых ячейках. Общие причины включают заблокированный поток воздуха, недостаточный или неработающий HVAC, рециркуляцию горячего отработанного воздуха, грязные фильтры или теплообменники, плохое расположение шкафа, высокая температура окружающей среды, чрезмерная электрическая нагрузка и неправильные настройки термоконтроля. Диагностический признак - это температурный паттерн: один горячий модуль указывает на локальную проблему; многие модули, нагревающиеся вместе, обычно указывают на шкаф или установку.
Документация по проектированию C&I от Dawnice описывает шкафы с кондиционированием воздуха, использующие специальные охлаждающие каналы и вентиляторы батарейного блока, с управлением HVAC в соответствии с параметрами, включая температуру ячейки.Dawnice
Поэтому, когда шкаф сообщает о повторяющихся сигналах тревоги по высокой температуре, я не сразу обвиняю химию батареи.
Я смотрю, как тепло должно выходить.
14:20 — Все 14 пакетов начали нагреваться одновременно.
Рассмотрим гипотетический шкаф с воздушным охлаждением на 225 кВтч.
В 10:00:
Температура окружающей среды: 31°C
Средняя температура пакета: 29–31°C
В 14:20, во время длительного разряда:
Температура окружающей среды: 37°C
Температуры пакета: 41–45°C
Компрессор HVAC: работает
Воздух на выходе из шкафа: необычно горячий
Поскольку почти каждая температура пакета поднялась вместе, я бы исследовал общую тепловую систему, прежде чем заменять модуль батареи.
Это означает проверку:
входа воздуха
пути вытяжки
выхода HVAC
фильтров
вентиляторов пакета
датчиков температуры
дверей/уплотнений шкафа
и пространства вокруг корпуса.
Первый вопрос прост:
Действительно ли шкаф отводит тепло или просто перемещает горячий воздух внутри?
Поток воздуха может выйти из строя, даже если вентилятор не сломался.
Вращение вентилятора не доказывает полезный поток воздуха.
Представьте, что вход шкафа частично заблокирован пылью.
Или упаковочный материал остался рядом с внутренним воздуховодом.
Или заменяемый кабельный пакет теперь препятствует запланированному воздушному потоку.
Или горячий выхлоп из одного шкафа втягивается в вход следующего.
Вентиляторы все еще работают.
HMI может не показывать неисправность вентилятора.
Производительность охлаждения все равно падает.
Вот почему я сравниваю температуры пространственно.
| Температурный режим | Первый подозреваемый |
|---|---|
| Один модуль намного горячее | Проблема с локальным воздушным потоком, датчиком, соединением или модулем |
| Верхние пакеты горячее | Стратификация воздуха / распределение воздушного потока |
| Все пакеты нагреваются одновременно | Мощность HVAC / окружающие условия |
| Температура на входе уже высокая | Рециркуляция горячего воздуха / планировка площадки |
| Температура повышается только при высокой мощности | Мощность охлаждения против тепловой нагрузки |
| Нормально ночью, тревоги днем | Температура окружающей среды / солнечное воздействие |
Этот паттерн не доказывает корневую причину.
Он говорит мне, с чего начать.
Система HVAC может работать и все равно быть слишком маленькой.
Это еще один режим отказа, который я не стал бы диагностировать по статусу ВКЛ/ВЫКЛ.
Предположим, что система охлаждения была выбрана длядизайна при температуре окружающей среды 35°C, но шкаф теперь работает на прямом солнце при местной температуре воздуха, приближающейся к43°C..
Система HVAC может работать непрерывно и никогда не догонять.
Аналогично, загрязнение конденсатора, низкая производительность хладагента, заблокированный воздушный поток или неисправный внутренний циркуляционный вентилятор могут снизить фактическую мощность охлаждения.
Министерство энергетики США отмечает, что производительность охлаждения зависит от взаимодействия между оборудованием, нагрузками, контролем и условиями эксплуатации, а не просто от наличия оборудования HVAC.DOE
Поэтому для закупки BESS я хочу больше, чем:
Охлаждение: кондиционер
Я хочу:
номинальная мощность охлаждения
дизайнерская температура окружающей среды
диапазон рабочих температур
архитектура воздушного потока
установки контроля
иповедение при снижении мощности..
Установка может нарушить заводской тепловой дизайн.
Вот где хороший шкаф становится плохим местом.
Предположим, что EPC устанавливает четыре шкафа с очень маленькими зазорами, потому что бетонная плита недостаточного размера.
Установка выглядит аккуратно.
Но шкаф 2 выбрасывает теплый воздух в сторону входа шкафа 3.
Теперь шкаф 3 эффективно работает в более жаркой среде, чем сообщает метеостанция.
Та же проблема возникает, когда шкафы установлены:
слишком близко к стенам
внутри плохо вентилируемых помещений
под прямыми солнечными лучами без учета тепловых условий
или там, где ландшафт, забор, хранимые материалы или последующее строительство блокируют поток воздуха.
Документация по установке оборудования Dawnice явно требует пространства для рассеивания тепла и свободного потока воздуха вокруг охлаждающих поверхностей.Dawnice
Точное расстояние для коммерческого шкафа должно быть указано в утвержденной документации по установке этого шкафа, а не взято из общего числа, скопированного с другого продукта.
Иногда батарея просто работает усерднее, чем ожидал тепловой дизайн.
Теперь предположим, что шкаф чистый, правильно размещен, а система HVAC работает исправно.
Сигналы тревоги по температуре появляются только тогда, когда BESS многократно работает вблизи максимального тока заряда или разряда.
Я сравниваю фактическую нагрузку с исходными проектными предположениями.
Более высокий ток означает большие внутренние электрические потери и, следовательно, больше тепла, которое нужно удалить.
Текущий BS09-225-D от Dawnice, например, публикуетноминальную энергию 225,07 кВтч, номинальный максимальный ток заряда/разряда 157 А, воздушное охлаждение и рабочий диапазон от −10°C до 55°C.. Dawnice BS09-225-D
Эти цифры описывают рабочий диапазон продукта. Это не означает, что каждая точка внутри этого диапазона производит идентичное поведение по температуре или сроку службы.
Если стратегия пикового сглаживания изменилась с редких коротких событий на повторяющийся высокомощный цикл, я бы снова рассмотрел тепловую нагрузку.
Моя первая проверка занимает десять минут.
Перед изменением пределов BMS или заменой оборудования я бы записал:
температуру окружающей среды
распределение температуры ячейки/пакета
температуру на входе и выходе HVAC
статус вентилятора
состояние фильтра/катушки
расстояние между шкафами
ближайшие источники тепла
мощность заряда/разряда, когда возникает тревога
историю тревог HVAC и BMS
Затем я сравниваю тенденцию температуры с мощностью.
Если температура поднимается перед началом работы с высокой мощностью, месту или HVAC следует уделить внимание.
Если она резко поднимается только с одним модулем, я перемещаюсь внутрь.
Если каждый шкаф в ряду становится горячее слева направо, я начинаю смотреть на поток воздуха между шкафами.
Вот почему "перегрев батареи" пока не является диагнозом.
Полезный вопрос заключается в том, где генерируется тепло, куда оно должно уходить и что изменилось между этими двумя точками.
Часто задаваемые вопросы
1. Почему коммерческие шкафы для батарей перегреваются?
Распространенные причины включаютзаблокированный поток воздуха, недостаточную или деградировавшую систему HVAC, грязные фильтры, неисправные вентиляторы, рециркуляцию горячего воздуха, высокую температуру окружающей среды, плохое расстояние между шкафами и длительную работу на высокой мощности..
2. Как можно определить, вызван ли перегрев батареей или HVAC?
Посмотрите на температурный режим. Если многие модули нагреваются одновременно, сначала проверьте общие условия охлаждения и окружающую среду. Если один модуль значительно горячее остальных, стоит обратить внимание на локальную проблему с модулем, соединением, датчиком или потоком воздуха.
3. Может ли система HVAC BESS работать, но все равно обеспечивать недостаточное охлаждение?
Да. Устройство HVAC может работать непрерывно, но обеспечивать недостаточное охлаждение из-загрязных теплообменников, заблокированного потока воздуха, деградации компонентов, высокой температуры окружающей среды или недостаточной мощности охлаждения для фактической тепловой нагрузки..
4. Может ли неправильная установка шкафа для батарей вызвать перегрев?
Да. Недостаточный зазор, заблокированная вентиляция, прямая рециркуляция горячего воздуха, близкие источники тепла или плохое размещение шкафов могут снизить отвод тепла, даже когда внутреннее охлаждающее оборудование шкафа работает нормально.
5. Какие данные следует собирать, когда BESS сообщает о тревогах по высокой температуре?
Запишитетемпературу окружающей среды, распределение температуры пакета/ячейки, мощность заряда или разряда, температуры на входе/выходе HVAC, состояние вентиляторов, сигналы тревоги по охлаждению, состояние фильтров, расстояние между шкафами и температурный тренд до и во время события..
