مصدر طاقة لاختبار أنظمة تخزين الطاقة (ESS) للاختبارات الأمنية

مقدمة: الدور الحاسم لاختبار أمان أنظمة تخزين الطاقة (ESS)

تُعتبر أنظمة تخزين الطاقة (ESS) عنصرًا محوريًّا في تبني الطاقة المتجددة عالميًّا، حيث تضمن استقرار الشبكة الكهربائية ودمج طاقة الشمس والرياح. ومع ذلك، فإن المخاطر الأمنية مثل الاندفاع الحراري أو الدوائر القصيرة قد تؤدي إلى عواقب كارثية، ما يجعل إجراء اختبارات أمنية صارمة أمرًا لا غنى عنه. ويُعَد مصدر طاقة اختبار أنظمة تخزين الطاقة (ESS) للاختبارات الأمنية أداة متخصصة تُستخدم للتحقق من موثوقية أنظمة التخزين، وليس مصدر طاقة تقليديًّا.

مستندين إلى 20 عامًا من الخبرة في اختبار البطاريات، ساعدنا في السابق مطوّر نظام تخزين طاقة على نطاق الشبكة (ESS) في الكشف عن عيب في نظام إدارة البطارية (BMS) عبر إجراء اختبارات أمان مستهدفة—وكان هذا العيب قد يؤدي إلى انفلات حراري. ويتوافق هذا مع المعايير الصارمة مثل IEC 62933، التي تُلزم بإجراء تقييم شامل لأمان أنظمة تخزين الطاقة (ESS) لتقليل المخاطر.

الأهداف الأساسية لاختبار أمان أنظمة تخزين الطاقة (ESS)

يركز اختبار أمان أنظمة تخزين الطاقة (ESS) على التحقق من قدرة النظام على التحمّل أمام المخاطر الرئيسية التالية:

• حماية من الشحن الزائد/التفريغ الزائد سلامة الشحن والتفريغ: ضمان أن يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) والدوائر الكهربائية بمنع تلف الخلايا الناتج عن الشحن أو التفريغ غير السليم.
• سلامة الدائرة القصيرة التأكد من استجابة الفيوزات أو آليات العزل بسرعةٍ كافية لتجنب نشوب الحرائق.
• الاستقرار الحراري المقاومة الحرارية: اختبار أداء النظام في ظل درجات الحرارة القصوى أو حالات الإساءة الحرارية لمنع حدوث الانفلات الحراري.
• المرونة البيئية المقاومة البيئية: التحقق من مقاومة النظام للرطوبة والاهتزاز أو الصدمات في الظروف القاسية لعمليات النشر.

وتُشكّل هذه الأهداف متطلبات تنظيميةً فضلاً عن كونها ضروريةً لضمان موثوقية أنظمة تخزين الطاقة (ESS) على المدى الطويل.

الدور المحوري لمصدر طاقة الاختبار الخاص بأنظمة تخزين الطاقة (ESS)

مصدر طاقة اختبار ESS المخصص لاختبار السلامة مصمم لمحاكاة السيناريوهات الكهربائية الديناميكية والقاسية — على عكس مصادر الطاقة القياسية. وتشمل وظائفه الأساسية ما يلي:

• محاكاة  أعطال الشبكة (انخفاض أو ارتفاع الجهد) لاختبار سلامة انفصال نظام تخزين الطاقة (ESS).
• تمكين إجراء اختبارات الإساءة المتحكم بها (مثل الشحن الزائد القسري) لتقييم حدود النظام.
• تسجيل البيانات في الوقت الفعلي (الجهد، التيار، درجة الحرارة) لاكتشاف المخاطر الكامنة مثل بطء استجابة وحدة إدارة البطارية (BMS).

ويُسدّ هذا المصدر الفجوة بين مرحلة التصميم والأداء في العالم الحقيقي، مما يضمن أن تفي أنظمة تخزين الطاقة (ESS) بأعلى معايير السلامة.

الميزات الأساسية لمعدات الاختبار عالية الجودة

توفر أدوات اختبار سلامة أنظمة تخزين الطاقة (ESS) المتفوقة سماتٍ جوهرية دون الحاجة إلى وظائف الأتمتة الصناعية أو أنظمة التغذية غير المنقطعة (UPS):

• الدقة : دقة جهد ±0.1% وثبات ترددي ±0.001 هرتز لمحاكاة دقيقة للسيناريوهات.
• اتصالات موثوقة : بروتوكولات اتصال مثل CAN وDaisy Chain وRS485 وModbus لمقاومة التداخل وتمكين الربط الشبكي متعدد الأجهزة.
• كفاءة الطاقة تقلل تقنية تدفق الطاقة ثنائية الاتجاه الفقد في الطاقة بنسبة تصل إلى ٩٠٪.
• التوافق تدعم تشكيلات متنوعة لأنظمة تخزين الطاقة (ESS) (من وحدة كيلوواط ساعة إلى ميغاواط ساعة، وبكيميائيات خلايا مختلفة).

أفضل الممارسات لاختبار سلامة أنظمة تخزين الطاقة (ESS)

لضمان إجراء الاختبارات بفعالية:

المعايرة الدورية: إجراء فحوصات ربع سنوية مقابل معايير قابلة للتتبع للحفاظ على الدقة.

الإجراءات الموحدة: الالتزام بمعيار IEC 62933 أو باللوائح المحلية لضمان نتائج متسقة وموثوقة.

البيئة الخاضعة للرقابة: إجراء الاختبارات داخل غرف تحكم حرارية تتراوح درجة حرارتها بين ٢٠ و٢٥°م لتفادي التداخلات البيئية.

تدريب المشغلين: ضمان امتلاكهم الكفاءة اللازمة في استخدام المعدات وبروتوكولات السلامة لمنع الوقوع في الأخطاء.

الاستنتاج

يُعد اختبار سلامة أنظمة تخزين الطاقة (ESS) شرطًا لا غنى عنه في عملية الانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة، ويُعتبر مصدر طاقة الاختبار الخاص بأنظمة تخزين الطاقة (ESS) لاختبار السلامة حجر الزاوية في هذه العملية. فهو يُثبت قدرة أنظمة تخزين الطاقة على التحمل أمام المخاطر، ويضمن الامتثال للمعايير والموثوقية.

في شركة تشوهاي جيو يوان، تستند حلولنا إلى خبرة تمتد لعشرين عامًا، و80 براءة اختراع فأكثر، وميزات من الفئة الصناعية لتلبية احتياجات الاختبار المتنوعة لأنظمة تخزين الطاقة (ESS). وبإعطائنا الأولوية للدقة والسلامة والجدوى العملية، فإننا نمكّن عملاءنا من تركيب أنظمة تخزين طاقة أكثر أمانًا ومتانةً—داعمين بذلك مستقبلًا مستدامًا للطاقة.