电池预制舱这8个功能性结构设计,称的上是行家
据能源圈了解到,电池预制舱是储能设备的容器,负责存储电池、逆变器、配电设备等关键设施,它是储能系统的核心组成部分之一。一般电池预制舱必须具备这些基础功能,配置保暖系统、温度控制系统、隔热系统、阻燃系统、火灾报警系统、安全逃生系统、应急系统、消防系统、视频监控等自动控制和安全保障系统。那今天从功能角度给大家分享一下这方面的结构设计的考虑(有不对的地方,电友们可以在留言区指正,非常感谢)
1 防水设计
电池预制舱常常部署在室外或恶劣环境中,防水是其设计中最重要的功能之一。因此它必须能够防止雨水、雪水、以及其他外部水源渗透进入舱内,从而保证不积水,不渗水、不漏水。确保电池等电气设备不会受潮短路,甚至发生火灾。电池预制舱用于一般户外环境(如城市储能系统),防护等级IP54通常已经足够。如果应用于极端或特殊环境(如高湿度、强风沙或水源附近),那么就得考虑 IP65/IP66/IP67 等更高等级,以提供更全面的保护。
因此在设计过程:使用高强度密封材料(如硅胶密封条、聚氨酯密封涂层)在门窗、接缝和电缆穿墙处进行密封。
钢结构外壳需要经过表面处理,如喷涂防水涂层,防止水分渗透。
配备排水系统,确保内部不会积水,避免影响电池和设备的使用寿命。
备注:IP54(基础要求)
防尘等级5:防止有害量的灰尘进入,但少量灰尘可能进入,不影响正常运行。
防尘等级6:完全防止灰尘进入,确保内部设备不受灰尘侵害。防水
防水等级4:能够防止来自各个方向的泼水,不会对设备产生有害影响。
等级5或以上:防止低压水柱喷射,IP66及以上可防强降雨和波浪冲击,IP67能够在短时间内浸入水中。
2 防火设计
电池系统尤其是锂电池在运行过程中可能因为外部冲击、过充、短路等因素发生火灾。因此,防火设计是电池预制舱设计中至关重要的一部分。其目的是最大限度减少火灾发生的风险,并提供及时的灭火措施。
结构设计注意事项:
①使用防火耐高温的材料(如钢板、不燃隔热材料)建造舱体,确保外部火源无法迅速渗透。
②安装防火门或防火隔板,能够在火灾发生时有效隔离火源。相邻舱体间至少一面舱体耐火时间不小于3h。
③配备自动灭火系统,如气体灭火器或喷淋系统,确保舱内发生火灾时能够及时扑灭。
3 防腐设计
由于电池预制舱常常面临各种环境挑战,包括高湿、高盐、高温等条件,防腐蚀设计显得尤为重要。预制舱的外壳、支架和接线端子等部件需要防止氧化腐蚀,延长设备的使用寿命。
结构设计注意事项:
①外壳通常采用抗腐蚀材料,如不锈钢、热镀锌钢板,或采用特殊涂层处理(如聚氨酯涂层、环氧涂层)以增加其防腐蚀能力。
②电气连接端子采用镀金或镀银材料,避免长期接触潮湿空气导致的腐蚀。
③增加空气流通通道,保持舱内干燥,从源头减少腐蚀风险。
4 阻沙设计
电池预制舱通常安装在沙漠、风沙较大的区域,这些环境中的沙尘和沙粒容易进入舱内,影响电池系统的性能,甚至可能导致故障。因此,阻沙设计是必不可少的。
结构设计注意事项:
①在通风口、排气口等部位安装沙尘过滤网,防止沙粒进入舱内。
②加强舱体与外界的密封,避免风沙通过接缝、门窗等地方进入。
③设置排气和通风系统,确保气流顺畅,减少沙尘对电池设备的影响。
5 防紫外线设计
紫外线(UV)会加速电池预制舱外部材料的老化,影响其使用寿命和结构稳定性,尤其是在长期暴露在阳光直射下的环境中。因此,防紫外线设计也是必须的。
结构设计:
①选用抗紫外线的材料,尤其是外壳材料需要具有较高的紫外线抗性。例如,聚氯乙烯(PVC)或高密度聚乙烯(HDPE)材料可有效防止紫外线的侵蚀。
②外壳表面涂覆防紫外线涂料,减少紫外线的直射和光老化。
③可选用太阳能隔热板或反射涂层,减少紫外线对舱体的直接照射。
6 防震设计
由于电池预制舱可能安装在振动频繁的环境中(如运输途中、工业区等),防震设计非常关键。过度的震动会对电池系统、逆变器等设备造成损坏,甚至导致短路或故障。
结构设计:
①采用抗震设计的支撑结构,如弹簧减震支架、橡胶垫片等,用于吸收震动能量。
②电池设备内部配备减震装置,确保电池和电子元件不会因震动而受到损害。
③设计防震脚架或支撑结构,保证舱体的稳定性。
7 保温设计
电池预制舱常常在温差较大的环境中运行,特别是在寒冷地区,低温可能导致电池性能下降,甚至引发故障。保温设计能够保持舱内温度在适宜的范围内,提升电池的效率和寿命。
结构设计:
①外壳采用保温材料,如聚氨酯泡沫、岩棉板等,能有效防止热量流失。
②配备温控系统,通过加热器、温控风扇等设备调节舱内温度,确保电池在寒冷环境下正常工作。
③加强隔热设计,减少外界高温或低温对设备的影响。
8 空气流通与通风设计
为了保证电池预制舱内部温度和湿度的稳定,空气流通与通风设计不可忽视。良好的通风不仅能散热,还能防止电池因过热而损坏。
结构设计:
①在舱体上设计多个进风口和出风口,确保空气流通。
②配置高效空气滤网,过滤进入舱内的尘土、杂质。
③设置温湿度控制系统,实时监控舱内环境,保证电池系统在最佳状态下运行。
资讯来源:光储充知识分享
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