中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:
壹
標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范
GB/T1992-2006集裝箱術(shù)語(yǔ)
GB/T1413-2008 系列1集裝箱分類、尺寸和額定重量
GB/T1836-1997 集裝箱代碼、識(shí)別和標(biāo)記
GB/T5338-2002 系列1集裝箱技術(shù)要求和實(shí)驗(yàn)方法第1部分:通用集裝箱
GB/T7392-1998 系列1集裝箱的技術(shù)要求和實(shí)驗(yàn)方法 保溫集裝箱
GB/T17770-1999集裝箱空/陸/水(聯(lián)運(yùn))通用集裝箱技術(shù)要求和實(shí)驗(yàn)方法
GB/T1835-2006系列1集裝箱 角件
GB/T15846-2006集裝箱門(mén)框密封條
GB/T17382-2008系列1集裝箱裝卸和栓固
GB/T23679-2009集裝箱機(jī)械箱封
GB3817集裝箱箱門(mén)搭扣件、固貨栓和施封護(hù)罩的技術(shù)要求GB/T18982集裝箱鋼板及帶鋼
GB8624-1997《建筑材料燃燒性能分級(jí)方法》
如有遺漏法規(guī),按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以及其他行業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)施行。
貳
儲(chǔ)能用集裝箱使用壽命
在上述的外部和工作環(huán)境下,并在正常的使用條件和維護(hù)條件下,沒(méi)有人為破壞和其他的不可抗拒力的作用,集裝箱整體的使用年限最低不少于25年。
叁
防護(hù)要求
3.1隔熱
集裝箱應(yīng)選用巖棉絕熱材料,具有良好的隔熱效果,節(jié)約能源,保護(hù)內(nèi)部裝置能夠正常工作。集裝箱整體結(jié)構(gòu)整體保溫性能良好,一定避免集裝箱內(nèi)外直接導(dǎo)通的熱橋產(chǎn)生。
3.2防風(fēng)
集裝箱式機(jī)房房體應(yīng)能承受風(fēng)速為45M/秒的風(fēng)荷載。(承受12級(jí)風(fēng))
3.3防塵
集裝箱工作時(shí)與外界直接接觸的通風(fēng)口需采取防塵措施,通風(fēng)口防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到GB4208-93中IP5X級(jí)。
3.4耐久性
暴露在集裝箱外表面的橡膠、密封膠等高分子材料制件,應(yīng)具有良好的抗日照光化學(xué)效應(yīng)能力。集裝箱表面材料應(yīng)具有防腐性能,能夠經(jīng)受鹽霧的影響,經(jīng)鹽霧試驗(yàn)后,直接暴露在戶外的材料和接地的接觸材料不應(yīng)腐蝕。
3.5防火
集裝箱所有選用材料應(yīng)使用不燃材料或難燃材料。
集裝箱所有材料和集裝箱整體的燃燒性能應(yīng)不低于GB8624-1997《建筑材料燃燒性能分級(jí)方法》中規(guī)定的B2級(jí)。
3.6密閉
集裝箱在關(guān)閉門(mén)、封堵孔洞的情況下,集裝箱內(nèi)部可以達(dá)到有效密閉。
3.7防水
集裝箱的各接縫處應(yīng)密閉性好,能防止水的滲入。集裝箱門(mén)開(kāi)啟時(shí),水不應(yīng)進(jìn)入集裝箱內(nèi)。集裝箱應(yīng)能在水壓為0.2Mpa、淋水強(qiáng)度為10mm/min的條件下,淋水30min,檢驗(yàn)門(mén)、孔、墻板間以及集裝箱內(nèi)不得有滲漏。
3.8防腐
集裝箱的外漏部分的材料要求具有較高的防腐性能材料,所有外漏部分材料和連接件需要經(jīng)過(guò)96小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗(yàn)。
肆
荷載
4.1集裝箱頂部荷載
集裝箱頂板應(yīng)能承受不小于150kN/m2均布載荷,在滿負(fù)荷的情況下其最大變形撓度應(yīng)不大于1/200。
4.2集裝箱底部荷載
集裝箱底板均布載荷不應(yīng)小于600kN/m2,在集裝箱地板的高負(fù)載區(qū)域,局部載荷不應(yīng)小于1000kN/m2。如電池?cái)[放位置或其它相類似的重設(shè)備位置,宜對(duì)集裝箱地板加強(qiáng)處理,以適應(yīng)預(yù)期負(fù)載,此時(shí)的底板變形不應(yīng)影響集裝箱的正常使用。
4.3集裝箱門(mén)
集裝箱門(mén)開(kāi)啟時(shí),應(yīng)有限位鎖定裝置。門(mén)、門(mén)活頁(yè)和門(mén)限位裝置應(yīng)至少能承受0.6kN的荷載,作用時(shí)間不少于30min。集裝箱門(mén)應(yīng)具有防盜和防火性能,集裝箱門(mén)框頂部上方應(yīng)裝有雨檐。集裝箱門(mén)扇上應(yīng)裝上可以方便開(kāi)關(guān)門(mén)的把手或其他裝置。門(mén)和墻板的顏色必須協(xié)調(diào)一致。
伍
集裝箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
5.1集裝箱框架
集裝箱采用整體框架結(jié)構(gòu),集裝箱的立柱和底部鋼構(gòu)、頂部等進(jìn)行剛性連接,形成框架。框架之間采用全焊處理,焊接工藝要求如下:
框架立柱厚度不低于4mm,底部加強(qiáng)梁厚度不低3mm,頂部蓋板厚度不低于2mm。
焊接牢固,無(wú)虛焊、漏焊。
所有鋼構(gòu)件均經(jīng)過(guò)除油及噴砂去除表面油污、鐵銹及氧化皮膜,并使表面光潔度達(dá)到SIS-SA25標(biāo)準(zhǔn)。
所有鋼構(gòu)件經(jīng)過(guò)噴砂后,需噴上厚15~20u鋅粉防銹底漆。
焊成集裝箱后,焊道需經(jīng)修補(bǔ)、除焊渣,再打磨并補(bǔ)上防銹底漆。
框架先后噴中層漆厚40um,外面漆厚40um環(huán)氧樹(shù)脂,外面漆顏色為灰白色(RAL.7035),外面油漆總厚度>90u。
頂部、底部和側(cè)面對(duì)角線≤10mm,前端和后端對(duì)角線≤10mm;
底部涂上瀝青漆。
產(chǎn)品完整平直,表面平滑(隱蔽部位除外)、無(wú)明顯的劃傷、色差,裂痕、無(wú)非正常變形、毛刺、銹蝕,涂/鍍層無(wú)起泡、龜裂和剝落。

5.2保溫材料
保溫材料應(yīng)選用隔熱性能好、輕質(zhì)、強(qiáng)度及穩(wěn)定性好的材料,并具備耐火阻燃性能,如用巖棉作為保溫芯材,廠商可以選擇5cm厚的散裝巖棉填充在集裝箱外壁與內(nèi)壁(板厚不小于1mm)之間,也可以選用成品夾芯板材料直接固定在箱體外壁上的形式。分別要求如下:
5.2.1散裝巖棉填充形式
a.巖棉的性能應(yīng)符合下表1的指標(biāo)

b.應(yīng)在集裝箱內(nèi)側(cè)壁上焊接翅條固定住巖棉以免巖棉堆疊。
c.內(nèi)側(cè)板應(yīng)采用不小于1.0mm的鋼板。
5.2.2巖棉加芯板形式
夾芯板芯材的性能應(yīng)符合表1規(guī)定。
夾芯面板鋼板宜選用大型鋼鐵廠提供的材料,采用的鋼板厚度為1mm。
夾芯板的強(qiáng)度:
夾芯板的芯材與面板間粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于0.09MPa;夾芯板的剪切強(qiáng)度應(yīng)大于0.1MPa。夾芯板應(yīng)能經(jīng)受直徑75mm、質(zhì)量為3kg、一端為半球形的鋼質(zhì)圓柱體的撞擊,圓柱體從1000mm高度自由下落,半球面撞擊在板壁上,板面不允許出現(xiàn)破裂、斷裂損害。
夾芯板的剛度:
集裝箱板材在對(duì)邊簡(jiǎn)支并承受0.50kN/m的均布載荷時(shí),其最大相對(duì)撓度應(yīng)小于1/250。
5.3墻體板材
集裝箱墻板由集裝箱專用瓦楞鋼板通過(guò)焊接方式拼裝而成,側(cè)板與側(cè)板、側(cè)板與頂板、側(cè)板與底板或底座之間的連接必須可靠。
陸
儲(chǔ)能用集裝箱運(yùn)輸要求
集裝箱應(yīng)保證在裝運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)不得出現(xiàn)影響安裝和使用的變形損傷,同時(shí)保證集裝箱的外觀美觀和其它建設(shè)單位認(rèn)為對(duì)集裝箱式機(jī)房整體使用上不可缺失的性能。
當(dāng)為可移動(dòng)集裝箱整體運(yùn)輸時(shí),在一、二級(jí)公路上以80km/h 的速度行駛、三級(jí)公路上以36km/h的速度行駛,箱體及設(shè)備不應(yīng)出現(xiàn)影響形狀配合的變形或功能損壞。
柒
儲(chǔ)能集裝箱設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)-電池倉(cāng)
集裝箱標(biāo)準(zhǔn)單元擁有自己獨(dú)立的供電系統(tǒng),溫度控制系統(tǒng)(TCS),隔熱系統(tǒng),阻燃系統(tǒng),火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),電氣連鎖系統(tǒng),機(jī)械連鎖系統(tǒng),安全逃生系統(tǒng),應(yīng)急系統(tǒng),消防系統(tǒng)(FFS)等自動(dòng)控制和安全保障系統(tǒng)。
儲(chǔ)能集裝箱的構(gòu)成主要分為兩部分:
電池倉(cāng):電池倉(cāng)主要包括電池模組,電池架,電池管理系統(tǒng)(BMS)控制柜,全氟己酮滅火柜,進(jìn)行溫度控制的空調(diào),煙感,照明,監(jiān)控?cái)z像頭等。
2.設(shè)備倉(cāng):設(shè)備倉(cāng)主要包括變流器(PCS)和能量管理系統(tǒng)(EMS)控制柜。
PCS可控制充電和放電過(guò)程,進(jìn)行交直流的變換,在無(wú)電網(wǎng)情況下可以直接緯交流負(fù)荷供電。
EMS在儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用里面,功能和作用都比較重要。在配電網(wǎng)方面,EMS主要通過(guò)跟智能電表的通訊,采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)功率的狀態(tài),并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載功率的變化??刂谱詣?dòng)發(fā)電,對(duì)電力系統(tǒng)狀態(tài)的安全性進(jìn)行評(píng)估。
溫控系統(tǒng):
集裝箱內(nèi)電池倉(cāng)的溫度控制是決定其使用性能、安全性、壽命及使用成本的關(guān)鍵因素。良好的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保證儲(chǔ)能系統(tǒng)良好運(yùn)行的關(guān)鍵因素,設(shè)計(jì)中需要保證兩項(xiàng)溫度控制指標(biāo):
1、保證電池表面溫度處于20~40°C。
2、保持電池間溫度的一致性,溫差不超過(guò)5°C。
對(duì)于指標(biāo)1可以通過(guò)加強(qiáng)電池表面與空氣的換熱實(shí)現(xiàn),如增強(qiáng)表面對(duì)流換熱系數(shù)、增大與電池接觸支架等的熱傳導(dǎo)系統(tǒng)等。
對(duì)于指標(biāo)2需要保證電池本身制造工藝的一致性,同時(shí)與周邊換熱的一致性以及與周邊空氣流動(dòng)特性的一致性。兩個(gè)倉(cāng)室中間加隔熱層。電池柜需要預(yù)留風(fēng)道,且風(fēng)道盡可能不額外占用空間;電池模組內(nèi)配置風(fēng)機(jī)使模組內(nèi)空氣流動(dòng)。集裝箱頂部設(shè)計(jì)有風(fēng)道,風(fēng)道兩側(cè)開(kāi)有出風(fēng)口,空調(diào)冷風(fēng)吹進(jìn)風(fēng)道,經(jīng)過(guò)風(fēng)道兩側(cè)出風(fēng)口后,經(jīng)過(guò)電池柜柜頂?shù)娘L(fēng)機(jī),將冷風(fēng)吹進(jìn)電池柜內(nèi),冷風(fēng)經(jīng)過(guò)電池柜循環(huán)后,經(jīng)過(guò)電池柜面板的散熱孔排出到過(guò)道,過(guò)道的熱空氣再經(jīng)空調(diào)的進(jìn)風(fēng)口回風(fēng)至空調(diào)完成循環(huán)。
模組內(nèi)電池排布:
電芯排布需要根據(jù)電芯規(guī)格特點(diǎn)和電氣要求進(jìn)行,單個(gè)模組電壓如果超過(guò)60V,認(rèn)證安規(guī)上就屬于高壓,絕緣等級(jí)提高并且需要額外警示標(biāo)示。排布設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮電芯散熱條件的一致性,確保整個(gè)集裝箱內(nèi)所有電芯散熱條件都近似,在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要和CAE仿真交叉進(jìn)行。電池模組通過(guò)銅排串聯(lián)排布于電池箱中,電池箱前面板開(kāi)有散熱孔或配置有風(fēng)扇(根據(jù)設(shè)計(jì)需求確定),電池箱后面板開(kāi)有條形散熱孔。電池箱具備良好的散熱效果。
線路布置:
根據(jù)實(shí)際需要的長(zhǎng)度下線,并放余量100~150mm。每根導(dǎo)線要拉勒挺直,拉勒時(shí)應(yīng)采用手套等軟布按導(dǎo)線伸展方向捋直。配線做到橫平豎直、布置均勻、牢固、整齊美觀。行線時(shí)可按具體情況,作到平面排或扎成圓形,上下左右筆直的線放在外檔,有曲折的線放在里檔,然后再分路。導(dǎo)線排列應(yīng)盡量減少?gòu)澢c交叉,彎曲時(shí)其彎曲半徑不應(yīng)小于三倍導(dǎo)線直徑,并彎曲成弧形;導(dǎo)線交叉時(shí),則應(yīng)以少數(shù)導(dǎo)線跨越多數(shù)導(dǎo)線,細(xì)導(dǎo)線跨越粗導(dǎo)線為原則。為了達(dá)到導(dǎo)線通電時(shí)的散熱要求,纏繞管每纏一周均應(yīng)留有3~10mm的空隙。表面無(wú)走線槽及走線管,布線方式根據(jù)設(shè)計(jì)需要確定,布線方式為下進(jìn)下出,為了避免和防止高壓回路對(duì)低壓回路造成干擾,高壓線槽和低壓線槽均采用獨(dú)立且封閉的設(shè)計(jì)。
捌
儲(chǔ)能集裝箱設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)--通訊設(shè)計(jì)方案
儲(chǔ)能BMS與EMU的通訊BAMS顯示整個(gè)PCS電池組單元的相關(guān)信息,并將相關(guān)信息通過(guò)以太網(wǎng)(RJ45)傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)EMU。信息內(nèi)容包括電池單體信息,電池模組信息,電池組信息。儲(chǔ)能BMS與PCS的通訊由于PCS接多組電池組,所以BMS的數(shù)據(jù)匯總到BAMS,再由BAMS與 PCS通信,實(shí)行單向傳輸,BAMS做主,PCS做從。
儲(chǔ)能BMS三層架構(gòu)內(nèi)部通訊BMS系統(tǒng)的三層架構(gòu)分別是,單體電池管理層BMU、電池組管理層BCMU、電池裝(多組)管理層BAMS;其中電池組管理層我們也叫一個(gè)PCS電池單元管理層。
玖
如何選擇集裝箱儲(chǔ)能模塊尺寸
現(xiàn)在的市面上,集裝箱儲(chǔ)能內(nèi)部電柜的安裝方式主要有兩種:
1、兩端開(kāi)門(mén)、電柜面對(duì)面排布,中間預(yù)留過(guò)道,并開(kāi)門(mén)端安裝控制、消防、配電等;
2、兩側(cè)開(kāi)門(mén),電柜背對(duì)背安裝,在兩端安裝控制、消防、配電等。

不同的排布方式,內(nèi)部的模塊尺寸是有所不同的;集裝箱的尺寸是一定的,內(nèi)部寬度尺寸在2.35m左右;選擇1的排布方式,由于中間需要預(yù)留過(guò)道(600~800mm左右),實(shí)際可用的尺寸在1.5~1.7之間;每排電柜的尺寸深度需要控制在850mm以內(nèi)。

集裝箱尺寸而選擇2的排布方式,中間沒(méi)有過(guò)道,電柜背對(duì)背;可以最大使用內(nèi)部空間,電柜深度的尺寸可以接近1000mm左右。
寬度和高度尺寸,也可以做相應(yīng)的分解;比如選擇760V左右的平臺(tái),可以用現(xiàn)在比較成熟的280Ah電芯,按照8+7+1排布,可以做到215kwh左右(768V280Ah);



