POWERSON復華MF12-26蓄電池12V26AH通信系統

POWERSON復華MF12-26蓄電池12V26AH通信系統

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2018年7月2日，韓國靈巖風電場4MW/12MWh鋰離子電池儲能電站起火爆炸，708㎡建筑、3500多個電池及配套設施均被燒毀，據初步推算這次事故造成經濟損失達到46億韓元。這一安全事故絕非偶然，據報道，進入今年以來，韓國僅靈巖、慶山就發生過兩起電池爆炸事故，只是尚未釀成大禍，存在僥幸心理。“他山之石，可以攻玉”，韓國的電池起火爆炸事故為電化學電池的安全性敲響了警鐘，值得引起我國儲能行業從業者和相關監管部門足夠的重視和深思。

近幾年，我國儲能產業呈現出高速發展的態勢，各種儲能技術路線百花齊放。其中，電化學儲能技術更是受到各路資金的追捧，商業化進程快速推進，各種電化學電池儲能項目如雨后春筍一般涌現，遍布在用戶側、電網側、發電側、新能源并網及微電網等各個領域。進入迎峰度夏的7月以來，我國大規模電化學電池儲能電站的建設和運行，又掀起了一個新的高潮。

在電化學電池儲能一片高歌猛進的繁榮背后，人們關注最多的往往是其商業模式，是其投資回報率，而將安全性問題拋諸腦后，或避而不談，或視而不見，甚至開始在工業廠房、商業樓宇、數據中心等室內應用場景部署大規模鋰離子電池儲能系統。殊不知，很多電化學電池是存在一定安全隱患的，如果技術和管理沒有跟上，會成為隨時可能爆炸的“定時”，一旦“引爆”，不僅儲能系統投資“灰飛煙滅”，而且可能造成人身傷害事故或更大范圍的財產損失，悔之晚矣。

二、安全性是*要素，電化學電池隱患難消

隨著電化學電池的大規模應用，我國的電池安全事故也不斷出現，值得引起警惕。在已出現的安全事故中，既有鉛酸蓄電池，也有磷酸鐵鋰電池和三元電池。雖然資本的狂熱掩蓋了對安全的憂慮，但并非所有人都對電池的安全隱患熟視無睹，中國工程院楊裕生院士就曾多次在公開演講場合大聲疾呼：“要把安全性放在儲能電池的*位！”楊院士指出，安全性是儲能電池技術評價的*要素，經濟效益要排在第二位。電池組就像汽油箱一樣，是一種含高能物質的部件，沒有安全的電池。電池本質上是具有危險性的，且隨著電池比能量和比功率的提高，發生事故的危險性將增大，是一個概率的問題，是無法*消除的，只能采取措施來降低電池發生事故的概率。因此，要將使用電池作為使用易燃易爆物品一樣對待。

鉛酸蓄電池具有悠久的使用歷史，其比能量較低，技術比較成熟，已有大量的應用。鉛酸蓄電池的安全性在電化學電池中相對來說較高，但即便如此，仍然存在很大的安全隱患，特別是像在數據中心這樣一些重要的應用場合，因鉛酸蓄電池引發的火災事故屢見不鮮。例如某銀行鉛酸蓄電池火災導致損失2億人民幣，某高校網絡數據中心機房發生火災導致多所高校網絡崩潰。

鋰離子電池具有比能量高、比功率高的特點，在國內也已經開始大規模應用。鋰離子電池中的電解液是用易燃的溶劑配置而成，正、負電極間的氧化劑和還原劑只隔一層約20微米厚的隔膜；電池組運行（甚至停放）中，某一節電池達到一定的溫度時，氧化劑和還原劑均易與電解液發生大量生熱的化學反應而引起熱失控；某一節電池的熱失控，又極易引起相鄰電池的熱失控，從而引發連鎖反應，造成整個儲能系統的熱失控。業內專家認為，現有結構設計的鋰離子電池應用于大規模儲能，尚存在較大的安全風險，需要技術上的創新突破。

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復華保護神蓄電池復華（保護神）MF標準系列閥控式密封鉛酸蓄電池具有良好的氧循環復合能力。充電時所產生的氧氣幾乎被*吸收，在使用時無須補充水份，也無須測量電解液的密度。由于采用貧液設計和緊裝配工藝，復華（保護神）MF標準系列閥控式密封鉛酸蓄電池的體積比能量和重量比能量大大提高。復華A蓄電池主要是為通訊系統，UPS系統，電力控制系統和應急報警系統而設計。保護神公司為廣大用戶提供8大系列數十種規格的產品，最大限度的滿足客戶的需要。除了提供標準配置的產品外，同時還為客戶的不同需要提供轉業的定制方案。保護神公司擁有國際的從歐美進口的生產設備和檢測設備，并且擁有眾多優秀的專業技術人員和管理人員。復華蓄電池已在18個國家和地區得到廣泛使用。為了更好的為客戶提供服務，保護神公司在中國各大城市中設立了30個*中心，同時在海外擁有4個分支機構，分別位于美國、香港，英國、和日本。保護神公司通過對這些高素質的銷售和技術員工不斷的培訓從而為用戶提供就及時的專業服務。憑借著數十年的電池生產經驗，保護神公司業已成為亞洲主要的專業VRLA蓄電池生產廠家之一。保護神公司已通過*。并獲得國家信息產業部、利電力部、國家廣電部、鐵道部、國防部和UL的權威認證。

產品特點密封結構： 復華保護神MF標準系列閥控式密封鉛酸蓄電池具有*的結構并采用了*的密封技術，確保電解液不會溢出。免維護設計：復華保護神MF標準系列閥控式密封鉛酸蓄電池具有良好的氧循環復合能力。充電時所產生的氧氣幾乎被*吸收，在使用時無需補充水份，也無需測量電解液的密度。高能力密度：由于采用貧液設計和緊裝配工藝，復華保護神MF標準系列閥控式密封鉛酸電池的體積比能量和重量比能量大大提高。低自放電： 復華保護神MF標準系列閥控式密封鉛酸電池由于采用高純度的原材料和添加劑，使電池在儲存或不使用時的自放電率大大降低，自放電率低于3%/月。深放電恢復性能好： 復華保護神MF標準系列閥控式密封鉛酸電池采用特殊的電解液配方，在深放電后具有良好的恢復特性。符合UL94V-0阻燃ABS材料的外殼（可選）

上海復華保護神電池規格及型號：

保護神蓄電池監測系統的研制

為了給蓄電池提供良好的運行環境，在線監測電池的工作狀況，電池管理系統（BMS-Battery　Management System）應運而生，成為高可靠電源系統的關鍵一部分。

1、電池單體的內阻測量

內阻R反比于傳輸電流的橫截面積A。活性物質的脫落、極板板柵和匯流排的硫酸化和腐蝕、干涸都可降低有效的橫截面積A，所以可通過測量內阻來檢測電池的失效。

內阻和電池狀態的相關程度可變性很大。從報導的相關性來看，變化范圍從0%到100%。英國電子協會（ERA）對用阻抗監測的實驗室設計和商用設計兩種產品進行了大量的電池調查，發現二者的準確性在50%以上。一個基本的困難是測量小變化數值的精度問題。正常的300安時備用電流的電阻僅在0.25×10-3歐姆的數量級。因此，很小而且有意義的電阻變化可能觀察不到。在下面的操作環境下，問題更加嚴重。

三、飛輪儲能異軍突起，細分領域嶄露頭角

飛輪儲能是一種*的物理儲能技術，已經發展了五六十年，除了用于航空航天領域之外，近年來，在一些民用工業領域也開始了商業化應用。飛輪儲能因為有其*的優勢，發展勢頭很猛，是一種應用前景非常廣闊的儲能技術路線，吸引了國內外眾多的科研院所和企業投入研究開發。要研制現代高性能的飛輪儲能裝置，需要掌握磁懸浮技術、高性能材料技術、高速電機技術、電力電子功率變換技術及監測控制技術等核心技術，目前國內的技術水平和*技術尚有較大的差距。在飛輪儲能領域，美國VYCON公司掌握全套核心技術，是飛輪儲能技術的*和飛輪儲能產品的集大成者。

高安全性是飛輪儲能的一大優勢。飛輪儲能的基本原理是：在充電狀態下，電機工作在電動機模式，將電能轉換為飛輪的動能；在放電狀態下，電機工作在發電機模式，將飛輪的動能轉換為電能輸出。能量的存儲是靠過高速旋轉的飛輪本體來實現的，純粹是一個物理過程，沒有任何化學反應。理論上來講，高速旋轉的飛輪本體也是一個高能的載體，也存在一定的安全風險。但是VYCON公司的飛輪儲能裝置采用了一系列技術，采取多重化的安全保護措施，來確保其安全性。VYCON飛輪儲能裝置在安全性設計方面主要包括以下措施：

（1）軸承采用五軸主動磁懸浮軸承技術：將飛輪置于密閉的真空容器中，在常溫下實現飛輪的*磁懸浮狀態，轉子和軸承之間無任何摩擦，并且處于真空環境下運行，減少了飛輪和軸承的發熱，能夠在37000rpm的轉速下長期穩定運行。

（2）飛輪本體采用高強度合金鋼材料技術：這種材料不僅*性好，而且抗疲勞特性強，能夠實現數百萬次的充放電，長達20年的使用壽命。

（3）采用備用機械軸承進行保護：當磁懸浮軸承異常時，備用機械軸承可以自動對高速旋轉的飛輪及轉子進行保護，實現平穩停機。另外，飛輪本體置于高機械強度的密閉外殼之中，并安裝于高機械強度的機柜內，具備多重的物理結構防護。

（4）具備完善的檢測功能和自檢機制：在飛輪儲能裝置運行過程中，對其狀態進行*的實時監測，包括轉速監測、位置監測、溫度監測、震動監測和電氣量監測等，一旦檢測到異常狀態立即采取保護措施。另外，還具備急停機制，包括人工急停及電氣聯動急停。

（5）經過充分的實驗驗證、認證檢測和實踐檢驗：VYCON的飛輪儲能裝置取得了UL認證，CE認證，美國OSHPD抗震認證，每一臺出廠的飛輪儲能裝置均經過嚴格測試，現場運行1200多臺套，均安全可靠。

電化學電池在安全性方面最大的問題，在于其安全隱患的不可預見性，而熱失控一旦發生，又沒有有效的手段來控制。飛輪儲能裝置的優勢在于，其運行狀態易于實時監測，對于異常狀態可以提前預判，可防可控。

相比于電化學電池而言，目前飛輪儲能在安全性、功率密度、循環壽命、日歷壽命、環境的適應性等方面都有很大的優勢，但是在能量密度方面稍顯不足，因此，現階段飛輪儲能并不能全面取代電化學電池，只是在某些細分領域優勢明顯，并開始商業化應用，具有很好的市場前景。在飛輪儲能商業化的進程上，VYCON公司也走在了行業的前列。VYCON公司在飛輪儲能領域經過十五年專注的研究、開發和應用實踐，已形成了系列化成熟的飛輪儲能產品，目前包括VDC系列產品和REGEN系列產品。

VDC系列飛輪產品主要和在線式雙變換UPS相結合作為飛輪儲能UPS，為關鍵負荷提供電力保障，大量應用于數據中心、電信機房、銀行、醫院、機場、學校等場合。

        數據中心飛輪儲能UPS系統應用案例

REGEN系列產品主要用于軌道交通節能領域，為軌道交通再生制動能量進行能量回饋。當列車制動時，飛輪采用充電模式，轉子由低速旋轉到高速旋轉，將列車制動產生的電能轉化為飛輪轉動的動能存儲起來；當列車啟動或加速時，飛輪采用放電模式，將飛輪存儲的動能轉化為電能輸出，從而實現了再生制動能量的回收再利用。

洛杉磯地鐵飛輪儲能型制動能量回收系統應用案例

1）在線測量期間存在的變壓器的“噪音”和浮充電壓波動引起的干擾。

2）腐蝕裂紋對內阻的影響是有高度方向性的，內阻數值對平行于電流方向的裂隙是相對不敏感的。

3）電解質濃度的變化，繼而電池的變化使得結果很難解釋。

雖然內阻測量法很難準確測量電池的容量，內阻/容量的對應關系很難復現，但對于BMS來說，內阻測試只是用于電池單體之間的比較，而且計算機可以對內阻的變化進行記錄和數據處理來預告電池容量衰減和失效，因此，內阻測試對于BMS而言是關鍵技術之一。

對于離線或電池開路情況下測量內阻而言，測量時可方便地將激勵電流回路與電壓測量回路以4端子方式與電池組中的單體相連接，但對于在線測量，很難解決激勵和測量的問題。

目前大多采用在電池組兩端并聯放電器，因為有充電器和電池組并聯，需要將充電器停止工作，而且要實時同步測量電池的電流變化和電壓變化，很難處理采樣干擾。

采用中點抽頭的激勵裝置，與目前采用的在電池組正負極兩端施加激勵的內阻測試裝置相比，由于連接了中點抽頭，激勵裝置的電流通過中點抽頭后經上部電池組和下部電池組到達電池組的正極和負極，消除了電池組外部充電器和用電負載的并聯影響，在電池上產生了穩定的電流激勵，能夠準確測試電池的內阻。