چه جنبه‌هایی را بررسی انرژی ذخیره‌سازی تجاری و صنعتی پوشش می‌دهد

به عنوان یک آزمایشگر خط مقدم، روزانه با سیستم‌های ذخیره انرژی صنعتی و تجاری کار می‌کنم. از نزدیک می‌دانم که عملکرد پایدار آنها برای کارایی انرژی و سودآوری کسب و کار چقدر حیاتی است. در حالی که ظرفیت نصب شده به سرعت رشد می‌کند، خرابی تجهیزات به طور فزاینده‌ای بازدهی سرمایه‌گذاری (ROI) را تهدید می‌کنند - بیش از ۵۷٪ از کارخانه‌های ذخیره انرژی در سال ۲۰۲۳ خاموشی‌های غیرplan شده گزارش داده‌اند، که ۸۰٪ آنها ناشی از عیوب تجهیزات، ناهماهنگی‌های سیستم یا یکپارچه‌سازی ضعیف بوده است. در ادامه، دیدگاه‌های عملی آزمون برای پنج زیرسیستم اصلی (باتری، BMS، PCS، مدیریت حرارتی، EMS) و چارچوب سه‌سطحی بازرسی (بازرسی‌های روزانه، نگهداری دوره‌ای، تشخیص عمیق) را برای همکاران دیگر به اشتراک می‌گذارم.

1. رویکردهای آزمون زیرسیستم‌های اصلی
1.1 سیستم باتری: "قلب" ذخیره انرژی

باتری‌ها پشتیبان انرژی هستند که نیاز به آزمون جامع در سه بعد دارند:

(1) آزمون عملکرد الکتروشیمیایی

• آزمون ظرفیت: از GB/T 34131 پیروی کنید - در 0.2C به ولتاژ قطع (25±2℃)، ظرفیت واقعی را با ظرفیت اسمی مقایسه کنید تا "تحمل" را ارزیابی کنید.

• آزمون مقاومت داخلی: از تزریق AC (سینوسی 1kHz، نماینده‌ترین اما مشمول تداخل)، رسانایی تخلیه AC یا روش‌های تخلیه DC استفاده کنید. من پیشنهاد می‌کنم تزریق AC را با فیلتر کالمن تقویت کنید تا نویز برای دقت کاهش یابد.

• نظارت بر SOC/SOH: تلفیق انتگرال ساعت-آمپر، ولتاژ باز-مدار و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی. انتگرال ساعت-آمپر تعدیل شده (با توجه به دمای و وضعیت شارژ-تفريغ) خطاهای SOC را کمتر از 1% نگه می‌دارد.

(2) آزمون عملکرد ایمنی

• آزمون خروج از کنترل حرارتی: از UL 9540A پیروی کنید - در سطح سلول، ماژول و سیستم آزمون کنید تا رفتار خروج از کنترل حرارتی و خواص احتراق گاز (برای ارزیابی خطر حیاتی است).

• آزمون شارژ/تفريغ بیش از حد: شرایط حدی را بر اساس GB/T 36276 شبیه‌سازی کنید تا محدوده‌های ایمنی را تأیید کنید.

• آزمون محافظت از کوتاه شدن مدار: مستقیماً کوتاه شدن خارجی را شبیه‌سازی کنید تا پاسخ‌های محافظتی (ضروری برای ایمنی سیستم) را تأیید کنید.

(3) آزمون وضعیت فیزیکی

• بازرسی بصری: برای تغییر شکل پوشش، لکه‌ها و برچسب‌های قابل خواندن (جزئیات کوچک خطرات بزرگ را مخفی می‌کنند).

• آزمون اتصالات: برای اکسیداسیون، زنگ‌زدن یا ترسیدگی؛ مقاومت تماس را اندازه‌گیری کنید (اتصالات ضعیف باعث خرابی‌های عملیاتی می‌شوند).

• آزمون محافظت از ورود (IP): از GB/T 4208 پیروی کنید تا قابلیت اطمینان در محیط‌های سخت (غبار، رطوبت و غیره) تضمین شود.

1.2 BMS: "مخ" مدیریت باتری

BMS باتری‌ها را نظارت و محافظت می‌کند - تمرکز بر ارتباط، برآورد وضعیت و محافظت:

(1) آزمون سازگاری پروتکل ارتباطی

BMS باید از طریق پروتکل‌هایی مانند Modbus/IEC 61850 با PCS/EMS یکپارچه شود. از تحلیل‌گرهای CAN (مانند Vector CANoe) و تبدیل‌کننده‌های پروتکل برای آزمون استفاده کنید:

• تاخیر: ≤200ms

• نرخ موفقیت: ≥99%

• کامل بودن داده: بدون از دست دادن/خرابی.

من از تولید تست‌کیس مبتنی بر ماشین حالت متناهی (FSM) برای پوشش تمام سناریوهای ارتباطی استفاده می‌کنم.

(2) اعتبارسنجی الگوریتم SOC/SOH

اطمینان حاصل کنید خطاهای SOC ≤±1% و خطاهای SOH ≤±5% (GB/T 34131):

• کالیبراسیون آفلاین: برآوردهای BMS را با ظرفیت/مقاومت داخلی معمول آزمایشگاه مقایسه کنید

• آزمون آنلاین: چرخه‌های شارژ-تفريغ دنیای واقعی را شبیه‌سازی کنید.

• شبیه‌سازهای باتری و شبیه‌سازهای رابط BMS این را برای کارایی خودکار می‌کنند.

(3) آزمون تعادل سلول‌ها

• تعادل فعال: عدم تطابق سلول‌ها را شبیه‌سازی کنید تا استراتژی‌های BMS را تأیید کنید.

• تعادل غیرفعال: روندهای عدم تطابق بلندمدت را پیگیری کنید.
  از نتایج برای قضاوت اینکه آیا تعادل نیازهای سیستم را برآورده می‌کند یا خیر استفاده کنید.

(4) آزمون محافظت ایمنی

حمایت از شارژ بیش از حد، تفريغ بیش از حد و محافظت حرارتی را فعال کنید:

• مثال: آزمون شارژ بیش از حد - شارژ یک باتری پر را ادامه دهید تا مطمئن شوید BMS مدار را قطع می‌کند.
  باید الزامات GB/T 34131 را برآورده کند.

1.3 PCS: "مرکز قدرت" برای تبدیل انرژی

PCS AC/DC را تبدیل می‌کند - کارایی، محافظت و کیفیت قدرت را آزمون کنید:

(1) آزمون کارایی

مطابق با GB/T 34120 (کارایی ≥95% در توان اسمی):

• مقایسه ورودی-خروجی: توان در هر دو سمت را اندازه‌گیری کنید تا کارایی را محاسبه کنید.

• پروفایل بار: در بارهای مختلف آزمون کنید تا منحنی‌های کارایی را نقشه‌برداری کنید.
  از تحلیل‌گرهای با دقت بالا (مانند Fluke 438-II) در 25±2℃ برای دقت استفاده کنید.

(2) آزمون محافظت

پاسخ‌های بار بیش از حد (110% بار اسمی)، کوتاه شدن مدار و ولتاژ بیش از حد را تأیید کنید. باید الزامات GB/T 34120 را برآورده کند.

(3) تحلیل هارمونیک

اطمینان حاصل کنید THD ≤5% (GB/T 14549/GB/T 19939):

• اندازه‌گیری مستقیم: از تحلیل‌گرهای کیفیت قدرت (مانند Fluke 438-II) برای آزمون موج‌ها استفاده کنید.

• تحلیل FFT: دامنه‌های هارمونیک را از سیگنال‌های جریان محاسبه کنید.

• در بارهای مختلف و شرایط عملکردی آزمون کنید.

(4) آزمون پایداری خروجی

ولتاژ، فرکانس و عامل قدرت را در بارهای مختلف پایداری کنید. از اسکوپ‌ها/تحلیل‌گرهای با دقت بالا برای تأیید سازگاری استفاده کنید.