Paloturvallisuusjärjestelmän suunnittelu
Akkukennot, -moduulit ja -telineet ovat kaikki läpäisseet UL9540A-testin, jonka tulokset osoittavat, että lämpökarkaaminen pysyy tiukasti rajattuna alkuperäiseen kennoon. Testissä ei havaittu liekkejä, lentäviä sirpaleita tai kaasuräjähdyksiä. Viereiset kennot ja moduulit säilyttivät toimintakykynsä testin jälkeen.
Tästä huolimatta CATL on suunnitellut erillisen palonilmaisu- ja -sammutusjärjestelmän.
Jokaisen kaapin akkutila on varustettu aerosolipohjaisella palonsammutusjärjestelmällä, joka koostuu:
- Savuilmaisimesta
- Lämpöilmaisimesta
- Aerosolisammutuslaitteesta
Kun molemmat ilmaisimet laukeavat, sammutusaine vapautetaan.
- Jos vain toinen ilmaisin laukeaa, kyseessä on ensimmäisen tason palohälytys.
- Jos molemmat ilmaisimet laukeavat, kyseessä on toisen tason palohälytys.
Aerosolijärjestelmä on integroitu akunhallintajärjestelmään (BMS):
- Kun BMS havaitsee ensimmäisen tason palohälytyksen, kyseinen kaappi lopettaa toimintansa ja lähettää hälytyssignaalin energianhallintajärjestelmälle (EMS).
- Kun BMS havaitsee toisen tason palohälytyksen, kyseisen kaapin aerosolisammutus aktivoituu, kaikki sähkökaapit pysäytetään, ja hälytys siirtyy EMS-järjestelmälle.
Fotoelektrinen savuilmaisin
Ilmaisimen toimintaperiaate perustuu valolähteeseen ja valolle herkkään anturiin, jotka on asetettu siten, että valonsäde ei normaalisti osu anturiin.
Kun savupartikkeleita saapuu valopolulle, osa valosta siroutuu heijastumisen ja taittumisen kautta ja osuu anturiin. Valosignaali käsitellään, ja jos se täyttää ennalta määritellyt kriteerit, laukaistaan hälytys.
Normaalitilanteessa valonsäde kulkee suorassa linjassa eikä osu sensoriin. Kun savua tulee kammioon, savuhiukkaset hajottavat valoa, jolloin osa siitä osuu sensorille ja aktivoi hälytyksen.
Lämpöilmaisin
Lämpöilmaisimen toimintaperiaate perustuu lämpöherkkien elementtien käyttöön tulipalon havaitsemiseksi.
Tulipalon alkuvaiheessa syntyy sekä paljon savua että lämpöä, mikä nostaa ympäristön lämpötilaa nopeasti. Ilmaisimen sisällä oleva lämpöelementti kokee fysikaalisen muutoksen, jolloin lämpötilasignaali muuntuu sähköiseksi signaaliksi.
Tämä signaali käsitellään ja hälytys laukeaa, kun lämpötilan nousu ylittää asetetun raja-arvon.
Aerosolipohjainen palonsammutus
Aerosolisammutuslaitteen vapauttama sammutusaine koostuu pääosin ultrahienojakoisista kaliumsuolahiukkasista ja inertistä kaasusta. Kaliumsuola on yksi tehokkaimmista tunnetuista sammutusaineista, ja sen sammutusmekanismi muistuttaa halon-yhdisteiden toimintaa: palo sammutetaan häiritsemällä palamisen tai räjähdyksen kemiallista ketjureaktiota.
Palamisreaktion eteneminen vaatii OH-, H- ja O-vapaita radikaaleja, ja ultrahienot kaliumhiukkaset sitovat nopeasti nämä radikaalit, katkaisten palamisen kemiallisen ketjun.
Käytetty menetelmä on kokonaistilatäyttö (total flooding): sammutusaine ruiskutetaan suojattuun tilaan, kunnes saavutetaan vaadittu pitoisuus, joka sammuttaa kaikki avoimet liekit suojavyöhykkeellä.
Aerosolisammutus on tehokas seuraavia paloluokkia vastaan:
- Sähköpalot
- Elektrolyyttipalot
- Muut palavat aineet (luokat A/B/C)
Kuivaputki (Dry Pipe) -järjestelmä
Akkukaapin yläosassa sijaitseva kuivaputki haarautuu kahteen suuntaan, ja kumpaankin haaraan on asennettu oma suihku-/sammutussuutin kaapin sisäpuolelle. Vesi johdetaan ulkoisesta putkistosta ja ruiskutetaan akustoon tulipalon sammuttamiseksi.
Vesipohjainen palonsuojajärjestelmä jäähdyttää akkupakettia suihkuttamalla vettä, estäen palon leviämisen. Järjestelmä voi syöttää vettä joko ulkoisen vesijohtoverkon tai ennalta asennettujen sisäisten putkien kautta. Putki on normaalitilanteessa tyhjä (kuiva).
Kun sähkökaapissa syttyy tulipalo, vesiputkiston ohjaus täytyy avata manuaalisesti, jotta sammutusvesi pääsee virtaamaan ja aktivoimaan jäähdytyksen
Deflagraatiopaneeli (räjähdyspaneeli)
Tietyissä vikatilanteissa, kuten lämpökarkaamisessa, tulipalossa tai muissa epänormaaleissa vioissa, osa energian varastointijärjestelmistä (ESS) — erityisesti sähkökemialliset akut ja kondensaattorit — voivat alkaa vapauttaa syttyviä ja myrkyllisiä kaasuja. Näihin voi kuulua seoksia, kuten:
- Hiilimonoksidi (CO)
- Vety (H₂)
- Etyleeni, metaani, bentseeni
- Vetyfluoridi (HF), suolahappo (HCl), vetysyanidi (HCN)
Järjestelmä on varustettu deflagraatiopaneelilla, joka täyttää NFPA 855 -standardin vaatimukset sekä NFPA 68 ja on ATEX-sertifioitu.
Kun rungon sisäinen paine saavuttaa asetetun raja-arvon, kaapin ovi tai sen yläosassa sijaitseva deflagraatiopaneeli avautuu automaattisesti, estäen sisäisen räjähdyksen.
- Jokaisessa kontissa on yksi deflagraatiopaneeli
- Paneelin tehokas pinta-ala: 0,604 × 0,604 m
- Toimintapaine: 0,1 barin paine-ero
.
