一、高压箱简介
高压箱是专门为储能系统设计的高压动力回路管理单元,是连接电池簇和储能汇流柜的中间 单元,高压箱具有电池簇电压、电池簇电流、电池簇温度采集,电池簇回路接触器控制和保护等功能
二、高压箱生产制造装配与日常维护
依据电池簇的电压不同将高压箱分为高压和低压两种,装配步骤一致
电器件安装→铜排高低压线束安装→板卡安装→高压箱测试
1、高压箱--装配注意事项
高压箱装配关键的工艺技术:
一是线束的走线方式和位置,采集线和高压线距离过近会造 成信号干扰以及高温熔化采集线的情况,所以必须选用合适的走线方式来规避这些问题;
二是螺栓紧固,不同位置的铜排固定采用不同的力矩,力矩不足会导致紧固不紧,接触不良, 过大的力矩会损坏航插及塑料件,增加短路的风险,所以合适的力矩选择也是高压箱装配中 不可或缺的一部分。
2、高压箱--材料选择
在高压盒的材料选择上,常见的有钢制、铝制、塑胶等,它们各有千秋。
钢制材料具有较高的强度和良好的防护性能,能够有效抵御外界的冲击和碰撞,为内部的电气元件提供可靠的保护。在一些对安全性要求极高、使用环境较为恶劣的场景中,如工业储能领域,钢制高压盒凭借其出色的防护能力,能够确保在复杂的工况下稳定运行。比如常用的是SGCC材料。然而,它也并非十全十美,重量较大是其明显的短板。
铝制材料的密度较小,使得高压盒整体重量较轻,这对于需要减轻系统重量的应用来说,具有很大的优势。例如在电动汽车中,减轻高压盒的重量有助于提高车辆的续航里程。同时,铝制材料还具有良好的导电性和导热性,能够快速将内部产生的热量散发出去,保证高压盒在工作过程中的温度稳定。此外,铝制材料的耐腐蚀性也较好,能够在一定程度上抵御潮湿、酸碱等恶劣环境的侵蚀,延长高压盒的使用寿命。不过,与钢制材料相比,铝制材料的强度稍显逊色,在面对高强度的冲击时,防护能力可能会稍弱一些。
3、高压箱--生产工艺
在储能电池系统高压盒的生产制造过程中,选择合适的生产工艺是确保产品质量和性能的关键一步。常见的生产工艺有注塑工艺、压铸工艺、板材加工工艺。
注塑工艺能够将塑料原料精准地塑造成各种复杂的形状。以特种工程塑料聚苯硫醚(PPS)为例,它具有高强度、耐热性、防辐照、阻燃性以及出色的电绝缘性能等诸多优点。通过注塑工艺,可以将 PPS 制成储能电池的上下盖、正负极绝缘板等部件。这种工艺不仅能够实现金属与塑胶结构的一体化,使产品质量更加轻盈,还能充分凸显 PPS 优良的耐电池热应力和电绝缘性能 。而且,注塑工艺的生产效率较高,适合大规模生产,能够满足市场对储能电池系统高压盒日益增长的需求 。
板材加工工艺可以用于制造高压盒的外壳等部件,但它也存在一些限制,如市场板材尺寸与产品要求尺寸可能存在差异,容易造成材料浪费,且机加工时间长,产量受限 。
压铸工艺常用于制造电池托板等部件。这种工艺可以减少部件数量,减轻整体重量,同时提高生产效率,降低生产成本 。而且,压铸成型的部件尺寸精度高,表面质量好,能够为储能电池系统高压盒提供可靠的机械支撑和防护 。
4、高压箱--测试
高压箱的测试分为外观检查、接线检查、螺钉固定检査、器件安装检查、零地接线检查、 外形尺寸检查、质量检查、绝缘阻值测试、耐压测试、上电测试、BMS系统检测、绝缘采集 检测、继电器功能测试、电压误差测试、电流测试、SOC状态确认、SOH状态确认等,通过 将高压箱的二维码与铜排、板卡、线束等的二维码逬行扫码绑定的方法进行数据追溯,便于 后期的维修和保养。
5、高压箱--日常维护
日常维护是确保高压盒长期稳定运行的重要保障,能够及时发现并解决潜在的问题。
日常巡检的内容涵盖多个方面。外观检查是基础的一环,要仔细查看高压盒的外壳是否有破损、变形、腐蚀等情况,同时检查高压盒的密封性能也至关重要,确保灰尘、水汽等杂质无法进入内部,影响电气元件的正常工作。可以通过观察密封胶条的状态,以及在可能的情况下进行密封性测试来判断 。
电气参数检测也是日常维护的关键部分。使用专业的检测设备,定期测量高压盒的电压、电流、电阻等参数,与正常运行参数范围进行对比,一旦发现参数异常,要及时分析原因并进行处理。
除了日常巡检,定期维护也必不可少。定期维护的项目包括对内部电气元件的清洁,去除元件表面积累的灰尘和污垢,以保证良好的散热和绝缘性能。一般建议每季度进行一次深度清洁 。同时,对连接部件进行紧固检查,由于设备在运行过程中会产生振动,可能导致连接螺栓松动,定期紧固可以避免因连接松动而引发的电气故障 。对于一些易损件,如熔断器、继电器等,要根据其使用寿命和实际运行情况,定期进行更换,确保在关键时刻能够正常工作 。