Sicurezza delle batterie serie SE-F A: BMS, fusibili attivi e isolamento termico

Perché la sicurezza delle batterie a bassa tensione richiede più di un livello

Una batteria protetta da un unico meccanismo è sicura quanto quel meccanismo. La serie SE-F A, parte della gamma NEPT S di storage impilabili a bassa tensione, è costruita sull'idea opposta: diverse protezioni, ciascuna che copre un diverso percorso di guasto, lavorano insieme. Per le case e i piccoli siti commerciali in cui le batterie si trovano in garage, locali tecnici e armadietti delle piante, la ridondanza è importante.

Tre strati protettivi costituiscono il nucleo del progetto: un BMS avanzato, fusione attiva e isolamento termico. Le scelte di integrazione riducono quindi il numero di luoghi in cui qualcosa può eare storto. Le sezioni seguenti prendono a turno ogni livello.

Il BMS gestisce continuamente lo stato operativo

Il sistema di gestione della batteria è il primo livello. Nella serie SE-F A gestisce lo stato operativo e protegge da sovraccarico, scarica eccessiva e surriscaldamento, le tre condizioni che spingono le celle al litio fuori dalla loro finestra di sicurezza.

Il sovraccarico sollecita le celle nella parte superiore del loro intervallo di tensione, mentre la scarica eccessiva le danneggia nella parte inferiore. Il surriscaldamento può derivare da uno o da un'installazione scarsamente ventilata. Un BMS che li controlla tutti e tre consente al sistema di intervenire prima che venga superato un limite anziché dopo.

Anche la visibilità fa parte della protezione. L'accoppiamento rapido, il monitoraggio locale della batteria e il monitoraggio remoto ESS consentono all'installatore di leggere lo stato operativo dell'unità o a distanza. I guasti sono più facili da individuare in anticipo quando nessuno deve essere sul posto per controllare.

Il fusibile attivo risponde ai cortocircuiti e alla corrente anomala

Un BMS gestisce le condizioni che si sviluppano gradualmente. Un cortocircuito non aspetta. La fusione attiva è lo strato che risponde ai cortocircuiti o alla corrente anomala, agendo quando si verifica un guasto nel cablaggio o nel carico anziché nelle celle.

Questo è più importante nei sistemi impilati. Con un massimo di 32 unità in parallelo, un singolo guasto può coinvolgere molta energia immagazzinata, quindi una protezione che reagisce alla corrente anomala a livello di unità è una protezione sensata sia per le installazioni residenziali che per le piccole installazioni C&I.

L'isolamento termico aiuta a limitare la propagazione

Nessun sistema di protezione può garantire che un guasto non si verifichi mai. Ciò che un buon design può fare è mantenere locale l’errore. L'isolamento termico della serie SE-F A funziona insieme alla protezione da sovraccarico, scarica eccessiva e surriscaldamento per aiutare a limitare la propagazione in caso di surriscaldamento dell'unità.

La formulazione è voluta: isolamento aiuta a limitare la diffusione di un evento termico, ed è uno strato tra tanti. Il suo compito è quello di guadagnare tempo affinché il BMS e la fusione agiscano e riducano la possibilità che un’unità colpita trascini con sé anche le sue vicine.

Il design integrato rimuove i punti deboli

Molti problemi della batteria iniziano dalle connessioni, non dalle celle. Terminali allentati, cavi lunghi e contatti esposti sono i colpevoli comuni. La serie SE-F A risolve questo problema con PACK e CCS integrati, che riducono le perdite di cablaggio e i punti di connessione migliorando al contempo la coerenza del sistema.

Diversi aggiornamenti di dettaglio nella versione A seguono la stessa logica:

• Una copertura di protezione dei terminali migliora la sicurezza del cablaggio.
• Il cablaggio nascosto mantiene i cavi organizzati e lontani.
• Una struttura ottimizzata riduce il rischio di condensa interna per un funzionamento più stabile.
• I collegamenti con sbarre collettrici in alluminio semplificano il cablaggio in parallelo su F5-24-A, F5-A, F5 Plus-A e F12-A.

Meno connessioni esposte e un cablaggio parallelo più semplice significano meno possibilità di errori di installazione, che sono una delle principali fonti di guasti evitabili in qualsiasi sistema impilato.

Come gli strati di protezione si incastrano

Ogni livello copre un rischio diverso, quindi la debolezza di uno non viene lasciata scoperta dagli altri.

Convalidato per le condizioni di trasporto e operative

La sicurezza inizia prima dell’installazione. Un'unità che arriva con il pannello frontale danneggiato o con gli interni allentati è già compromessa. La serie SE-F A è stata sottoposta a un test di vibrazione durante il trasporto di 10 ore e a un test di caduta ripetuto da 30 cm con il lato dell'unità rivolto verso il basso. Dopo entrambi i test non si sono verificati danni e le unità hanno funzionato normalmente.

Durante il funzionamento, la serie utilizza il raffreddamento naturale, quindi non dipende da una ventola, e il suo intervallo operativo di scarico è compreso tra -20 e 55°C. Per F5-A e F5 Plus-A, i MOSFET GaN riducono le perdite del 50%, il che significa che viene sprecata meno energia sotto forma di calore all'interno dell'unità.

Cosa verificare prima di specificare un sistema

L'architettura di protezione è condivisa su tutta la gamma, ma i valori nominali differiscono in base al modello. Controlla questi punti rispetto al modello che intendi installare:

• Fino a 1C di carica e 1C di scarica si applicano solo a F5-A e F5 Plus-A.
• Almeno 6.000 cicli a 25 ±2°C e 70% EOL è il valore della serie e SE-F16-A è valutato per almeno 8.000 cicli.
• La garanzia è di 5 anni per SE-F5-A e 5 o 10 anni per F5 Plus-A, F12-A e F16-A.

Per capacità, il Batteria al litio a basso voltaggio da 16 kWh si adatta alle famiglie più numerose e alla gamma più ampia di accumulatori solari a basso voltaggio copre carichi più piccoli. Accoppiare la batteria con un inverter compatibile, come uno dei inverter ibridi monofase a bassa tensione , in modo che i limiti di addebito siano impostati correttamente fin dall'inizio. I siti che diventano troppo grandi per una configurazione residenziale possono essere esaminati soluzioni di accumulo di energia commerciale e industriale .

Una buona protezione dipende anche da come viene curata la batteria. Le nostre guide su precauzioni per la ricarica delle batterie di accumulo solare, inclusa l'esposizione alla pioggia and routine di manutenzione della batteria che ne prolungano la durata coprire le abitudini quotidiane che fanno sì che queste misure di protezione funzionino come previsto.