集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)噴淋試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)原理和測(cè)試流程
2025-11-11
一、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與核心參數(shù)
1. IPX4(防濺水)測(cè)試
- 噴頭規(guī)格:采用 SR75.5mm 球面噴頭,均勻分布 121 個(gè) 0.5mm 孔徑。
- 流體參數(shù):水流量穩(wěn)定在 10±0.5 L/min(誤差≤5%),水壓控制在 50-150kPa,模擬日常雨水拍打、人工灑水等濺水場(chǎng)景。
- 覆蓋與時(shí)間:通過電動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)帶動(dòng)儲(chǔ)能柜360° 轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)速 0.5-1r/min,可無級(jí)調(diào)節(jié)),保證全表面受濺;測(cè)試時(shí)間按箱體實(shí)際表面積核算,1 分鐘 /㎡且最低不少于 5 分鐘,不足 10㎡按 10㎡計(jì)(即最低測(cè)試 5 分鐘)。
- 考核重點(diǎn):針對(duì)性驗(yàn)證箱體接縫、鎖扣、通風(fēng)口蓋板、電纜進(jìn)線口等密封薄弱部位,避免濺水滲入內(nèi)部。
2. IPX5(低壓噴水)測(cè)試
- 噴嘴配置:選用內(nèi)徑 6.3mm 不銹鋼柱狀噴嘴,出口設(shè)計(jì)為錐形水流結(jié)構(gòu),增強(qiáng)水流沖擊力度,貼合暴雨沖擊效果。
- 關(guān)鍵參數(shù):水流量固定為 12.5±0.625 L/min,水壓維持在 200-300kPa,噴嘴與集裝箱表面距離嚴(yán)格控制在 2.5-3m,確保沖擊強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。
- 噴淋方式:采用龍門架搭載噴嘴,沿 X、Y 軸勻速移動(dòng)(移動(dòng)速度 5-10mm/s 可調(diào)節(jié)),對(duì)箱體 4 個(gè)側(cè)面及頂面分別噴射,每個(gè)面持續(xù)噴淋 3 分鐘以上,頂面額外增加 1 分鐘噴淋時(shí)間,重點(diǎn)覆蓋頂部焊縫及密封膠條。
- 場(chǎng)景模擬:還原短時(shí)強(qiáng)降雨工況,驗(yàn)證箱體在持續(xù)水流沖擊下的抗?jié)B透能力。
3. 行業(yè)合規(guī)要求
- 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn):必須滿足 GB/T 4208-2017(等同 IEC 60529)防水等級(jí)定義,同時(shí)符合 GB/T 5338.1-2023《儲(chǔ)能集裝箱 第 1 部分:通用技術(shù)條件》的環(huán)境適應(yīng)性要求。
- 儲(chǔ)能專項(xiàng):需契合 GB/T 44026-2024《電力儲(chǔ)能用集裝箱》中 IP54 及以上的密封等級(jí)規(guī)定,部分場(chǎng)景需兼容 IP55/IP56 升級(jí)測(cè)試。
二、核心工作原理
1. 場(chǎng)景模擬原理
- 自然場(chǎng)景量化轉(zhuǎn)化:通過標(biāo)準(zhǔn)明確的水壓、流量、噴嘴類型等參數(shù),將自然環(huán)境中 “無規(guī)則濺水”“定向暴雨” 轉(zhuǎn)化為可重復(fù)、可量化的測(cè)試條件。
- 強(qiáng)度匹配邏輯:IPX4 的濺水強(qiáng)度對(duì)應(yīng)戶外中等降雨時(shí)的雨水拍打力度(約 0.1-0.3m/s 水流速度),IPX5 的噴水強(qiáng)度對(duì)應(yīng)短時(shí)強(qiáng)降雨的沖擊效果(約 0.5-0.8m/s 水流速度),確保測(cè)試場(chǎng)景與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景高度貼合。
2. 可控施水原理
- 參數(shù)精準(zhǔn)匹配:IPX4 采用 “低壓 + 中流量” 組合,避免水流沖擊力過大超出日常場(chǎng)景;IPX5 采用 “中壓 + 固定流量” 組合,保證水流對(duì)箱體的沖擊強(qiáng)度穩(wěn)定,符合標(biāo)準(zhǔn)要求的 “持續(xù)沖擊無滲透” 考核目標(biāo)。
- 全覆蓋實(shí)現(xiàn)邏輯:IPX4 通過 “儲(chǔ)能柜旋轉(zhuǎn) + 固定噴頭” 模式,利用旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的勻速轉(zhuǎn)動(dòng),讓噴頭噴出的扇形濺水覆蓋箱體所有表面;IPX5 通過 “噴頭移動(dòng) + 集裝箱固定” 模式,龍門架帶動(dòng)噴嘴沿預(yù)設(shè)路徑(橫向 + 縱向)移動(dòng),確保每個(gè)面的噴淋時(shí)間、沖擊位置均勻一致,無覆蓋死角。
3. 性能判定原理
- 直觀檢測(cè):測(cè)試結(jié)束后,打開集裝箱所有艙門、檢修口,目測(cè)內(nèi)部是否存在水滴、水漬、積水,重點(diǎn)檢查電氣腔室、電池模塊接口、焊縫及密封膠條連接處,無可見水分即為初步合格。
- 電氣安全驗(yàn)證:聯(lián)動(dòng) 500V 絕緣電阻測(cè)試儀,對(duì)集裝箱內(nèi)部電路、電池系統(tǒng)進(jìn)行絕緣電阻檢測(cè),阻值≥100MΩ 且 30 秒內(nèi)無明顯下降,說明水分未影響電氣安全,密封性能完全達(dá)標(biāo);若阻值低于標(biāo)準(zhǔn)或持續(xù)下降,判定為密封失效。
三、關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)
1. 噴淋系統(tǒng)技術(shù)
- 專用噴嘴設(shè)計(jì)技術(shù):IPX4 球面噴頭的 121 個(gè)孔徑按正三角形分布,經(jīng)流體力學(xué)仿真優(yōu)化,確保每個(gè)孔的出水量均勻(誤差≤3%),形成 360° 無死角的扇形濺水區(qū)域;IPX5 柱狀噴嘴的錐形出口角度為 60°,可在 2.5-3m 距離內(nèi)形成直徑 0.5m 的集中水流束,沖擊壓力穩(wěn)定。
- 水壓流量閉環(huán)控制技術(shù):采用變頻離心泵(功率 1.5-3kW,根據(jù)設(shè)備規(guī)模適配),搭配高精度電液比例調(diào)壓閥(調(diào)節(jié)精度 ±0.01MPa),實(shí)時(shí)采集壓力傳感器(量程 0-1MPa,精度 ±0.5% FS)和電磁流量計(jì)(量程 0-50L/min,精度 ±1% FS)的信號(hào),通過 PID 算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速和調(diào)壓閥開度,確保水壓、流量波動(dòng)控制在 ±5% 以內(nèi),符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
- 全覆蓋驅(qū)動(dòng)技術(shù):IPX4 旋轉(zhuǎn)平臺(tái)采用步進(jìn)電機(jī)(扭矩 5-10N?m)驅(qū)動(dòng),搭配行星齒輪減速器,轉(zhuǎn)速可在 0.5-1r/min 范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié),定位精度 ±0.5°,確保儲(chǔ)能柜轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn);IPX5 龍門架采用伺服電機(jī)(功率 0.75-1.5kW)驅(qū)動(dòng),搭配滾珠絲杠傳動(dòng),移動(dòng)速度 5-10mm/s 可調(diào)節(jié),定位精度 ±5mm,實(shí)現(xiàn)噴嘴沿預(yù)設(shè)路徑精準(zhǔn)移動(dòng)。
2. 智能控制技術(shù)
- PLC 可編程控制技術(shù):采用西門子或三菱PLC 作為控制核心,內(nèi)置 IPX4/5 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試程序,支持用戶自定義水流量、水壓、測(cè)試時(shí)間、噴淋路徑等參數(shù),可存儲(chǔ) 100 組以上測(cè)試方案,通過觸摸屏(10-15 英寸工業(yè)級(jí))實(shí)現(xiàn) “一鍵啟動(dòng) - 自動(dòng)運(yùn)行 - 自動(dòng)停機(jī)” 全流程控制,無需人工干預(yù)。
- 多傳感器協(xié)同檢測(cè)技術(shù):壓力傳感器安裝在噴嘴進(jìn)水端,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出水壓力;流量傳感器串聯(lián)在主水管路,記錄瞬時(shí)流量。
- 數(shù)據(jù)追溯與報(bào)告生成技術(shù):設(shè)備內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,自動(dòng)記錄測(cè)試過程中的壓力、流量、時(shí)間、運(yùn)動(dòng)位置等數(shù)據(jù),采樣頻率 1 次 / 秒,可通過 U 盤或以太網(wǎng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
3. 結(jié)構(gòu)與防護(hù)技術(shù)
- 模塊化承載結(jié)構(gòu)技術(shù):試驗(yàn)房采用鋼結(jié)構(gòu)等框架,面板為玻璃鋼(厚度 8-10mm),具備耐腐蝕、抗沖擊性能;龍門架采可適配 20 尺(6m×2.4m×2.6m)、40 尺(12m×2.4m×2.6m)及非標(biāo)尺寸儲(chǔ)能集裝箱,通過調(diào)整龍門架跨度和高度實(shí)現(xiàn)靈活適配。
- 耐腐蝕與抗沖擊技術(shù):噴嘴、管道、接頭等接觸水的部件可承受高壓水沖擊(最大承壓≥500kPa)和腐蝕;旋轉(zhuǎn)平臺(tái)臺(tái)面采用防滑花紋鋼板,表面噴涂防銹涂層,承載能力≥5t,滿足儲(chǔ)能柜重量需求。
四、測(cè)試流程
1. 測(cè)試前準(zhǔn)備
- 設(shè)備檢查:檢查噴嘴是否通暢,用壓縮空氣(壓力≤0.5MPa)吹掃噴嘴孔,去除殘留雜質(zhì);檢查水管路、接頭是否有滲漏,打開排氣閥排出管路內(nèi)空氣;檢查控制系統(tǒng)、傳感器是否正常工作,校準(zhǔn)壓力、流量顯示值(用標(biāo)準(zhǔn)壓力表、流量計(jì)比對(duì),誤差超過 ±2% 需調(diào)整)。
- 現(xiàn)場(chǎng)布置:將集裝箱平穩(wěn)放置在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(IPX4)或試驗(yàn)房指定位置(IPX5),確保重心居中,固定牢固(用防滑墊或限位塊固定,避免測(cè)試時(shí)晃動(dòng))。
2. 參數(shù)校準(zhǔn)
- 水壓校準(zhǔn):?jiǎn)?dòng)水泵,將水壓調(diào)節(jié)至 IPX4/5 標(biāo)準(zhǔn)值,用高精度標(biāo)準(zhǔn)壓力表(精度 ±0.1% FS)連接在噴嘴進(jìn)水端,對(duì)比設(shè)備顯示壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力,若誤差超過 ±5%,通過 PLC 參數(shù)修正或調(diào)節(jié)調(diào)壓閥進(jìn)行校準(zhǔn)。
- 流量校準(zhǔn):在噴嘴出口端連接標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)(精度 ±0.5% FS),記錄設(shè)備顯示流量與標(biāo)準(zhǔn)流量,誤差超過 ±5% 時(shí),調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速或噴嘴孔徑(更換備用噴嘴),確保流量達(dá)標(biāo)。
- 覆蓋范圍校準(zhǔn):IPX4 測(cè)試時(shí),在集裝箱表面均勻粘貼 20-30 個(gè)水溶性試紙,啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)噴淋 5 分鐘,測(cè)試后檢查試紙是否全部濕潤(rùn)(無干燥區(qū)域);IPX5 測(cè)試時(shí),按同樣方式粘貼試紙,每個(gè)面噴淋 3 分鐘,確保試紙全部濕潤(rùn),否則調(diào)整噴嘴位置或移動(dòng)速度。
3. 測(cè)試后評(píng)估
- 外觀檢查:測(cè)試結(jié)束后,靜置打開集裝箱所有艙門、檢修口,目測(cè)內(nèi)部是否有水滴、水漬、積水,重點(diǎn)檢查電氣腔室、電池模塊接口、焊縫、密封膠條連接處,記錄疑似漏水點(diǎn)。
科翔試驗(yàn)設(shè)備的儲(chǔ)能系統(tǒng)淋雨試驗(yàn)設(shè)備案例有:天合儲(chǔ)能、海辰儲(chǔ)能、海博思創(chuàng)、鵬輝能源、瑞浦蘭鈞、楚能新能源、利星能能源、廣汽新能源、隆鑫新能源、恒運(yùn)儲(chǔ)能等
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