Milyen aspektusokat tartalmaz az ipari és kereskedelmi energiaeltárolás ellenőrzése?

Mint első vonalban dolgozó tesztelőként nap mint nap ipari és kereskedelmi energia tárolási rendszerekkel foglalkozom. Első kézből ismerem, mennyire kritikus ezek stabil működése az energiagazdálkodás és a vállalkozási profitosság szempontjából. Bár a telepített kapacitás gyorsan növekszik, a berendezési hibák egyre nagyobb fenyegetést jelentenek a visszatérülésre – 2023-ban 57%-nál több energia tárolási üzem jelentett tervezetlen megszakításokról, amelyek 80%-a felszerelési hibákból, rendszeranomáliákból vagy rossz integrációból eredt. A továbbiakban megosztom a gyakorlati tesztelési bepillantást az öt alapvető részrendszer (akkumulátor, BMS, PCS, hőkezelés, EMS) és a három szintű ellenőrzési keretrendszer (napi ellenőrzések, időszakos karbantartás, mélydiagnosztika) tekintetében, hogy segítséget nyújthassam a kollegáimnak.

1. Alapvető részrendszer tesztelési gyakorlatok
1.1 Akkumulátor rendszer: Az energia tárolás "szíve"

Az akkumulátorok az energiahátvány, amelyek teljes körű tesztelést igényelnek három dimenzióban:

(1) Elektrokémiai teljesítmény tesztelése

• Kapacitás tesztelése: Kövesse a GB/T 34131-et – 0,2C-es leterhelés a lezárási feszültségig (25±2℃), a valós és a jelzett kapacitás összehasonlítása a "kitartás" értékeléséhez.

• Belső ellenállás tesztelése: Használjon AC injekciót (1kHz szinusz hullám, a legismertebb, de zavarba hajlamos), AC leterhelés konduktivitását, vagy DC leterhelési módszereket. Javaslom, hogy az AC injekciót Kalman-szűrés segítségével fejlesztesse a zaj csökkentésére a pontosság érdekében.

• SOC/SOH monitorozás: Összeolvasztja az ampere-óra integrálást, a nyitott kör feszültségét és az elektrokémiai impedancia spektroszkópiát. A módosított ampere-óra integrálás (a hőmérséklet és a töltés-elterhelési állapotok figyelembevétele) a SOC hibákat 1% alatt tartja.

(2) Biztonsági teljesítmény tesztelése

• Hőfutás tesztelése: Kövesse az UL 9540A-t – cella, modul és rendszerszinten vizsgálja a hőfutás viselkedését és a gázegyes égési tulajdonságait (kritikus a veszélyek értékeléséhez).

• Túltöltés/túlerősítés tesztelése: Szimulálja a GB/T 36276 szerinti extrém feltételeket a biztonsági küszöbök ellenőrzéséhez.

• Rövidzárlás védelmi tesztelése: Szimulálja közvetlenül a külső rövidzárlásokat a védelmi reakciók ellenőrzéséhez (a rendszer biztonsága szempontjából szükséges).

(3) Fizikai állapot tesztelése

• Látványos ellenőrzés: Ellenőrizze a használt eszköz deformációját, a lecsökkénést és a olvasható címkézést (a kis részletek nagy kockázatokat rejtnek).

• Csatlakozó tesztelése: Ellenőrizze oxidálódást, korrodálást vagy lököltséget; mérje a kapcsolati ellenállást (a rossz kapcsolatok működési hibákat okozhatnak).

• Ingress Protection (IP) tesztelése: Kövesse a GB/T 4208-et, hogy bizonyosodjon a megbízhatóságról súlyos környezeti feltételek között (por, nedvesség stb.).

1.2 BMS: Az akkumulátor kezelés "agyát" jelentő rendszer

A BMS figyeli és védje az akkumulátorokat – koncentráljon a kommunikációra, az állapotbecslésre és a védelemre:

(1) Kommunikációs protokoll kompatibilitási tesztelése

A BMS-nak Modbus/IEC 61850 protokollokkal kell integrálnia a PCS/EMS szolgáltatásokkal. Használjon CAN elemzőket (pl., Vector CANoe) és protokollkonvertereket a következő tesztelésére:

• Késleltetés: ≤200ms

• Sikeres arány: ≥99%

• Adat integritás: Nincs adatvesztés/sérülés.

Véges állapotgép (FSM) alapú teszteset generálással fedezem fel minden kommunikációs forgatókönyvet.

(2) SOC/SOH algoritmus validálása

Győződjön meg róla, hogy a SOC hibák ≤±1% és a SOH hibák ≤±5% (GB/T 34131):

• Offline kalibráció: Hasonlítsa össze a BMS becsléseit a laborban mérni kapott kapacitáshoz/belső ellenálláshoz.

• Online tesztelés: Szimulálja a valós világ töltés-elterhelési ciklusait.

• Akkumulátor szimulátorok és BMS interfész emulátorok ezt automatizálják a hatékonyság érdekében.

(3) Cellaeqülibrálás tesztelése

• Aktív eqülibrálás: Szimulálja a cella eltéréseket a BMS stratégiák ellenőrzéséhez.

• Passzív eqülibrálás: Nyomon kövesse a hosszú távú eltérés trendjeit.
  Használja az eredményeket arra, hogy megítélje, hogy az eqülibrálás megfelel-e a rendszer igényeinek.

(4) Biztonsági védelem tesztelése

Aktiválja a túltöltés, túlerősítés és hővédelem funkciókat:

• Példa: Túltöltési teszt – folytassa a teljes akkumulátor töltését, hogy ellenőrizze, hogy a BMS leválaszza a áramkört.
  Meg kell felelnie a GB/T 34131 követelményeinek.

1.3 PCS: Az energiaátalakítás "energiaforrása"

A PCS AC/DC-váltást hajt végre – tesztelje a hatékonyságot, a védelmet és a minőséget:

(1) Hatékonysági tesztelés

Teljesítse a GB/T 34120-et (≥95% hatékonyság a nominális teljesítményen):

• Bemenet-kimenet összehasonlítás: Mérje a teljesítményt mindkét végén a hatékonyság kiszámításához.

• Terhelési profil: Tesztelje a különböző terheléseken, hogy felrajzolja a hatékonysági görbéket.
  Használjon nagy pontosságú elemzőket (pl., Fluke 438-II) 25±2℃-on a pontosabb eredményért.

(2) Védelmi tesztelés

Érvényesítse a túlterhelés (110% nominális terhelés), rövidzárlás és túlfeszültség reakciókat. Meg kell felelnie a GB/T 34120-nek.

(3) Harmonikus analízis

Győződjön meg róla, hogy a THD ≤5% (GB/T 14549/GB/T 19939):

• Közvetlen mérés: Használjon minőségi elemzőket (pl., Fluke 438-II) a hullámformák tesztelésére.

• FFT analízis: Számítsa ki a harmonikus amplitúdókat a jelenlegi jelből.

• Tesztelje a különböző terheléseken és működési feltételeken.

(4) Kimeneti stabilitás tesztelése

Mérje a feszültség, frekvencia és teljesítmény tényező stabilitását a változó terhelések mellett. Használjon nagy pontosságú oszcilloszkópokat/analizálókat a megfelelőség ellenőrzésére.

1.4 Hőkezelési rendszer: A "hűtő őr"

Optimális akkumulátor hőmérsékletet tart fenn – tesztelje a hűtést, a hőmérséklet-ellenőrzést és a keménységet:

(1) Hűtési teljesítmény tesztelése

• Lég-hűtött rendszerek: Tesztelje a szűrő betakaródását (nyomáscsökkenés) és a ventilátor élettartamát (rezgéstanulmány).

• Folyadék-hűtött rendszerek: Tesztelje a csőzárnyomást (hidraulikus érzékelők) és a hűtőanyag áramlását (folyamsmérők).
  Meg kell felelnie a GB/T 40090-nek. Példa: A CATL módosított K-means klasterizálást + hullámlejárat szűrését használja az SOH előrejelzésére 3%-nál kisebb hibával.

(2) Hőmérséklet-ellenőrzési pontosság tesztelése

• Egyenleteség: Telepítse a szensoreket az akkumulátor csomagon, és ellenőrizze, hogy a ΔT max ≤5℃ (GB/T 40090; a folyadék-hűtött rendszerek célja ≤2℃).

• Reakcióidő: Mérje az időt, amíg a hőmérséklet stabilizálódik a környezeti változások után.

(3) Keménységi tesztelés

Végezzen IP (GB/T 4208), rezgéstanulmány (GB/T 4857.3) és sóhullám (GB/T 2423.17) teszteket. Ez kritikus a szélsőséges környezetekben (például a Huawei Red Sea projekt elosztott hűtést használ 50℃-os feltételek mellett).

(4) Részecske detektálás (csak folyadék-hűtött rendszerek)

• Fluoreszcens tracer: Adjon hozzá festéket, és ellenőrizze UV fény segítségével.

• Nyomáscsökkenési teszt: Nyomáskodjon a csővezetékekben a szegélyek ellenőrzéséhez.

• Győződjön meg róla, hogy nincsenek részecske és stabil hűtőanyag nyomás.

1.5 EMS: Az energiakezelés "parancsnoka"

Optimalizálja a működést és a üzemeltetést – tesztelje az algoritmusokat, a kommunikációt és a biztonságot:

(1) Algoritmus pontosság tesztelése

Érvényesítse a terhelés-előrejelzést, a töltés-elterhelés optimalizálását és a gazdasági hatékonyságot:

• Történelmi visszatesztelés: Használja a múltbeli adatokat a modellek ellenőrzésére.

• Élő tesztelés: Érvényesítse a valós idejű működéssel.

• Példa: A CATL AI 7 napot rövidíti a hiba detektálás idejét, 3%-kal növelve a hatékonyságot és 25%-kal csökkentve a veszteségeket.

(2) Kommunikációs protokoll kompatibilitási tesztelése

Győződjön meg róla, hogy támogatja az IEC 61850/Modbus (IEC 62933-5-2) szabványokat:

• Konformitási tesztelés: Érvényesítse a szabványok megfelelőségét.

• Interoperabilitási tesztelés: Tesztelje az integrációt a BMS/PCS szolgáltatásokkal.

(3) Adatbiztonsági tesztelés

Érvényesítse az SM4 titkosítást, a hozzáférés-ellenőrzést és az integritást (a nemzeti titkosítási szabványok szerint):

• Titkosítás: Tesztelje az SM4 kulcs cseréjét.

• Hozzáférés-ellenőrzés: Érvényesítse a felhasználói jogosultságok alkalmazását.

• Integritás: Győződjön meg róla, hogy nincs adatvesztés vagy -sérülés a transzfer és tárolás során.

(4) Reakcióidő tesztelése

Győződjön meg róla, hogy a rendszer reakcióideje ≤200ms (GB/T 40090) a hálózati igények kezeléséhez. Indítsa el az EMS műveleteket, és mérje a késleltetést.

2. Háromszintű ellenőrzési keretrendszer
2.1 Napi ellenőrzések (gyors hiba detektálás)

Szakaszonként végzett, hogy korai szakaszban észlelje a problémákat:

• Hatáskör: Akkumulátor hőmérséklet/feszültség/SOC, BMS kommunikáció, PCS paraméterek, hőkezelés, EMS adatok.

• Eszközök: Hőkamerák, multimeterek, oszcilloszkópok, kommunikációs tesztelők.

• Fókusz: Rendszerállapot és anomáliák – azonnal kezelje a problémákat.

2.2 Időszakos karbantartás (megelőző ellátás)

Ütemezett, hogy meghosszabbítsa az élettartamot:

• Hatáskör: Akkumulátor belső ellenállás (AC injekció), BMS firmware frissítések/SOC kalibráció, PCS hatékonyság/harmonikus, hőkezelési rendszer szegélyei/IP, EMS algoritmus frissítések/biztonsági ellenőrzések.

• Eszközök: Dedikált ellenállásmérők, CAN elemzők, minőségi elemzők, titkosítási eszközök.

• Ütem: Illessze a berendezésekhez (pl., negyedévente akkumulátor tesztek, félévente BMS frissítések).

2.3 Mélydiagnosztika (gyökér oka elemzése)

Ismétlődő problémák esetén aktiválva (pl., gyakori hőfutás riasztások, BMS kommunikációs hibák):

• Hatáskör: Hőfutás (UL 9540A), BMS hiba diagnosztika, PCS védelem/hatékonyság mélyelemzés, hőkezelési rendszer részecske/rezgéstanulmány, EMS algoritmus validálása/biztonsági vizsgálatok.

• Eszközök: Hőfutás kamrák, rezgéstanulmány elemzők, titkosítási vizsgálók, hiba behelyezők.

• Cél: Azonosítsa a gy