工商储大储PACK结构设计要点汇总.docx
工商储大储PACK结构设计要点汇总储能PACK结构设计对于确保电池系统的安全性、性能、成本效益以及适应不同应用场景具有至关重要的作用。储能系统结构设计需要满足一些基本的设计准则，主要包括：制造工艺及可装配性设计准则、结构强度设计准则、环境适应性设计准则、结构安全防护设计准则、热防护设计准则等。一、储能PACK-制造工艺及可装配性设计储能系统结构设计过程中需要满足结构件在制造工艺及可装配性方面的设计准则。结构件常用的制造工艺包括饭金、注塑、铸造、锻造、焊接等。制造工艺：生产设备、批量可制造性、造型、加工精度、热处理、成本等。因此，结构设计中也需要充分考虑上述因素对工艺性的影响。可装配性：结构件可装配性，就是结构件及其装配元件(零件或子装配体)容易装配的能力和特性。布局合理：储能系统的总体布局和整体结构尽可能简单，并合理地划分为若干个部件可靠性安全性：设计中尽可能采用经过验证的成熟结构二、储能PACK结构-强度设计对于一款储能产品来说，其完整的生命周期为制造一运输一调试一运维。针对生命周期当中的各个阶段，都有相应的评估和与之对应的结构强度设计准则。电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(GB/T17626.42018)生产制造阶段：要的考虑要素为电池模块、电池簇和集装箱的生产节拍、移动、搬运、吊装等短距离运输的安全可靠，主要的载荷是垂直方向的重力加速度载荷。运输阶段：运输阶段可以分为海路（航空）运输、公路运输和野外短途运输调试阶段：调试阶段主要包括设备的吊装、就位等工作。随着储能系统集成程度的提升，储能系统（预制舱）的电量从l2MWh逐步扩展到36MWh运维阶段：运维阶段需要对于储能产品在运行维护过程中抵抗恶劣环境的能力进行针对性设计三、储能结构-环境适应性设计环境适应性设计准则是指储能系统需要确保其产品满足当地的使用环境和寿命设计准则O结构件使用环境主要包括使用地的雨、雪、盐雾等。其中防腐要求和密封防护等相关要求一般参考如下标准准则。气候环境特点：对项目地的气候环境特点，结构件设计需要满足不同条件的盐雾试验要求，通用的盐雾实验要求为不少于96h,根据不同工况可增至168480h,个别相对苛刻使用环境可要求达到720h。盐雾实验的具体要求和测试方法详见电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka:盐雾（GB/T2423.172008）0户外的运行环境：对于整个储能系统外部结构件需要考虑户外的运行环境，为了保证储能系统的正常运行，储能系统的结构设计需要满足一定的IP等级设计准则，具体要求需根据客户需求与设备实际运行环境来进行设计。一般的储能系统，考虑到对于环境温度和湿度的有效控制，至少要求其防护等级满足IP54。针对高风沙、高盐雾等地区，会将防护等级设置到IP55以上。特殊使用环境需求：此外还需关注储能系统的一些特殊使用环境需求，比如高风沙地区，储能系统结构设计需要考虑防风沙设计，高海拔地区储能系统结构设计需要考虑低气压下的散热设计等四、储能结构-安全防护设计安全防护对于储能系统来说也是至关重要的，由于储能产品结构件外部的工作环境复杂多变，会面临风沙、落石、冰雹等突发灾害;内部环境会面临电磁干扰、温度冲击等，所以储能产品的安全设计也是至关重要的。在储能产品设计过程需要充分考虑其安全防护，即产品在满足自身功能的前提下，还需要能够有效防止内在的或者外在的冲击，还需要考虑到在储能系统中电芯后期老化或失效的情况下，如何避免结构失效对系统或者人员造成伤害。五、储能结构-热防护设计准则自动灭火装置：储能柜应配备自动灭火装置，以便在检测到火灾时能够迅速响应。可燃气体监测和烟感探测：储能柜应配备可燃气体监测和烟感探测装置，以便在火灾初期及时发现并采取措施。消防介质选择：消防介质宜选用全氟己酮或七氟丙烷等环保型灭火剂。热管理措施：储能柜应具备热管理措施，可以是液冷或风冷等手段。在25。C条件下，0.5C充放电循环测试14400s,电芯温度差异不高于5（采用风冷方式的不高于10）。环境适应性：储能柜在工作环境温度-20+50、海拔高度不高于2000m,相对湿度不高于95%的条件下应能够按照额定功率正常运行。温升限制：储能柜的额定功率的温升应满足GB/T36545中温升极限的规定。多级过流保护：设立多重的隔离和关断机制，当部分回路电流、电压、温度等出现异常时，可以快速、准确的切断回路电流。主动消防抑制系统：储能系统应在电芯开阀或热失控时就主动介入，以降低系统损失。
