يمكن لبطاريات الليثيوم أيون تقديم أداء قوي لتطبيقات UPS، لكن السلامة يجب أن تقيم على مستوى المنظومة. تبدأ الهندسة الجيدة بتحديد المخاطر وتطبيق طبقات من الوقاية والكشف والحماية والاستجابة للطوارئ.
الانفلات الحراري
Thermal Runaway هو حالة تتولد فيها الحرارة داخل الخلية بمعدل يتجاوز قدرتها على التخلص منها، وقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع سريع في الحرارة والضغط وحريق أو إطلاق غازات أو انتقال الحدث إلى الخلايا المجاورة بحسب الكيمياء والظروف.
BMS طبقة حماية حرجة
يراقب نظام إدارة البطارية BMS الخلايا والوحدات ويطبق حدود الحماية. وقد يراقب الجهد والتيار والحرارة وحالة التشغيل والاتصال ويفصل أجزاء من النظام عند اكتشاف ظروف غير آمنة. يجب إدخال إنذاراته واتصالاته وحالات فشله ضمن التشغيل التجريبي والصيانة.
أنظمة الليثيوم أيون ليست متطابقة
تؤثر الكيمياء وشكل الخلية وبناء الوحدة والمسافات وتصميم الخزانة والتبريد والتحكم على السلوك. لذلك يجب اتخاذ قرارات السلامة باستخدام بيانات المنتج الفعلي.
UL 9540A
هو منهج اختبار معياري لتقييم انتشار الحريق الناتج عن Thermal Runaway في أنظمة تخزين الطاقة. تساعد النتائج المصممين والجهات المختصة على فهم سلوك النظام، لكنها لا تلغي متطلبات التركيب المطبقة على الموقع.
NFPA 855
يتناول تركيب أنظمة تخزين الطاقة الثابتة ويضع معايير للحماية والسلامة بحسب التقنية والتركيب. ويعتمد تطبيقه على الولاية والكود المحلي ومتطلبات الجهة المختصة.
الكشف والاستجابة
قد تشمل طبقات الكشف إنذارات BMS وكشف الدخان أو الحرارة وكشف الغازات عندما يكون مبرراً والربط مع إنذار الحريق أو منصة المراقبة. يجب أن يقابل كل إنذار إجراء واضح.
التهوية والغازات
قد تطلق حالات الفشل غازات تختلف كميتها وتركيبها بحسب الكيمياء والحدث. لذلك يجب أن تعتمد التهوية أو تخفيف مخاطر الانفجار على بيانات المنتج واختبارات وتحليل مخاطر.
احم نطاقات الفشل
يحتاج موقع البطاريات بالنسبة لـUPS والمفاتيح ومسارات الخروج ومساري A/B إلى دراسة دقيقة لتقليل احتمال أن يؤثر حدث واحد على جانبي بنية متكررة.
خطة الطوارئ
يجب أن تتوفر للمشغلين وفرق الطوارئ معلومات المصنع وطرق العزل ومخططات النظام والإجراءات الآمنة قبل وقوع الحادث، بالتنسيق مع مختصي الحريق والجهات المختصة.
الخلاصة
سلامة الليثيوم أيون هندسة منظومات تجمع بين المعدات المثبتة وحماية BMS وأدلة الاختبار والتركيب المتوافق والكشف والفصل والمراقبة وخطط الطوارئ.
المراجع
- IEC 62485-5:2020.
- NFPA 855.
- UL 9540A.
- وثائق السلامة والطوارئ الخاصة بالمصنع.
