特斯拉从去年在澳大利亚的 Megapack 火灾中吸取教训-附全文报告下载

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  • 创建日期 2022-05-15
  • 最后更新 2022-05-16

特斯拉从去年在澳大利亚的 Megapack 火灾中吸取教训-附全文报告下载

去年在澳大利亚Victoria Big Battery发生的 Tesla Megapack 电池火灾对 Tesla 和 Neoen 来说是一个学习的时刻。火灾发生在 7 月,当时正在测试特斯拉 Megapack。大火也蔓延到另一个电池,两个 Megapack 被摧毁。火灾持续了六个小时,据《储能新闻》报道,这是一次“安全故障”。

仅仅几天后就开始了对火灾的调查,并于最近公开了。Fisher Engineering 和能源安全响应小组 (SERB) 的专家撰写了技术报告,称火灾是由液体冷却剂泄漏引起的。这导致 Megapack 的电池模块内产生电弧。

报告指出:

“起火源是 MP-1,起火最可能的根本原因是 MP-1 液体冷却系统的泄漏,导致Megapack 电池模块的电力电子设备产生电弧 

“这导致电池模块的锂离子电池发热,从而导致热失控事件的蔓延和火灾。

“在火灾原因调查期间考虑了其他可能的火灾原因;然而,上述序列事件是唯一符合迄今为止收集和分析的所有证据的火灾原因情景。”

Teslarati指出,起火的 Megapack 当时处于测试状态以来,已手动断开与多个监控、控制和数据收集系统的连接。导致火势蔓延的另一个因素是风速。

文章还指出,特斯拉实施了多项程序、固件和硬件缓解措施,以避免未来发生类似事件,其中包括改进了 Megapack 组装期间的冷却剂系统检查。

特斯拉还为冷却液系统的遥测数据添加了额外的警报,以识别和响应可能的冷却液泄漏。此外,特斯拉还在所有 Megapacks 的隔热屋顶内安装了新设计的隔热钢通风罩。

从火灾和特斯拉的防范措施吸取的 5 个教训

该报告详细介绍了从维多利亚大炮台 (VBB) 火灾中吸取的几个教训。根据报告:

“VBB 火灾暴露了许多不太可能的因素,这些因素结合起来会导致火灾的发生以及向邻近单位的蔓延。在以前的 Megapack 安装、操作和/或监管产品测试中从未遇到过这些因素的集合。”

这五个教训是:

1、与调试程序相关的经验教训。

在调试的前 24 小时内对遥测数据进行有限的监督和监控,以及在调试和测试期间使用钥匙锁开关。

报告称,这两个因素阻止了 MP-1 将内部温度和故障警报等遥测数据传输到特斯拉的控制设施。这些因素使关键电气故障安全设备(例如高温断开装置)处于功能受限的状态,并降低了 Megapack 在电气故障升级为火灾事件之前主动监控和中断电气故障情况的能力。

特斯拉防范措施

自这次火灾以来,特斯拉修改了其调试程序,将新 Megapack 的遥测设置连接时间从 24 小时减少到 1 小时,并避免使用 Megapack 的钥匙锁开关,除非该装置正在积极维修。

2、与电气故障保护设备相关的经验教训。

与本节相关的三个经验教训。冷却液泄漏警报,当 Megapack 通过钥匙锁开关关闭时,高温断开器无法中断故障电流,并且高温断开器可能由于驱动它的电路的电源丢失而被禁用。

报告称,这些因素阻止了 MP-1 的高温断开在其升级为火灾事件之前主动监控和中断电气故障情况。

特斯拉防范措施

特斯拉实施了多项固件缓解措施,无论钥匙锁开关位置或系统状态如何,都可以保持所有电气安全保护设备处于活动状态,同时还可以主动监控和控制高温断开器的电源电路。

除此之外,特斯拉还增加了更多警报,可以更好地手动或自动识别和响应冷却液泄漏。

报告指出,即使这次特殊的火灾是由冷却剂泄漏引发的,Megapack 其他内部组件的意外故障也可能对电池模块造成类似的损坏。特斯拉的新固件缓解措施解决了冷却液泄漏造成的损害,同时还允许 Megapack 更好地识别、响应、控制和隔离电池模块内由其他内部组件故障引起的问题(如果将来发生)。

3、与火灾传播相关的经验教训。

这里学到的教训是外部和环境条件(如风)对 Megapack 火灾的重要作用。并且还确定了热屋顶设计中的弱点允许 Megapack 到 Megapack 的火灾传播。

报告称,这些导致将电池舱与热屋顶密封的塑料过压通风口直接受到火焰冲击。

“由于火焰和热气直接进入电池舱,MP-2 电池模块内的电池发生故障并卷入火灾。”

特斯拉防范措施

特斯拉设计了硬件缓解措施来保护过压通风口。特斯拉对此进行了测试,通过安装新的隔热钢通风口防护罩,缓解措施将保护通风口免受直接火焰冲击或热气体侵入。

这些被放置在过压通风口的顶部,现在是所有新 Megapack 安装的标准配置。

钢制通风罩可以很容易地安装在现场现有的 Megapacks 上。该报告指出,通风罩已接近生产阶段,特斯拉计划很快将其改装到申请的 Megapack 站点。

4、与 Megapack 间距相关的经验教训。

这里的经验教训表明,无需对 Megapack 的安装实践进行任何更改,并采用了通风屏蔽缓解措施。火灾期间对 MP-2 内的遥测数据的分析表明,Megapack 的隔热材料能够在仅 6 英寸外的相邻 Megapack 发生火灾时提供显着的热保护。

该报告补充说,在上午 11 点 57 分与该单元失去通信之前,MP-2 的内部电池温度从 104°F 上升了 1.8°F 至 105.8°F,这被认为是由于火灾本身造成的。这是火灾事件发生的两个小时。

该报告补充说,火灾蔓延是由热屋顶的弱点引发的,而不是由于通过 Megapack 之间 6 英寸间隙的热传递。排气屏蔽缓解解决了该弱点,并已通过单元级火灾测试进行验证,其中包括涉及 Megapack 点火的测试。

测试证实,即使热屋顶完全卷入火灾,超压通风口也不会点燃。测试还证实,电池模块在内部电池温度上升不到 1 摄氏度时相对不受影响。

5、与应急响应相关的经验教训。

这是这里学到的几个教训。

1. 有效的事故前计划不仅非常宝贵,而且可以减少受伤的可能性。

2. 与现场或远程主题专家 (SME) 进行协调,为应急响应人员提供关键的专业知识和系统信息。

3. 直接向相邻的 Megapack 供水的效果似乎有限,即使向设计中内置防火功能较少的其他电气设备(想想变压器)供水可能有助于保护该设备。

4. Megapack 的防火设计方法在应急响应人员的安全方面优于其他电池储能系统 (BESS) 设计。

5. 报告指出,环保署表示,火灾发生两小时后空气质量良好,这表明火灾并未引发任何长期的空气质量问题。

6. 水样显示火灾对消防产生重大影响的可能性很小。

7. 项目规划阶段的事先社区参与是非常宝贵的。它使 Neoen 能够快速更新当地社区,同时解决紧迫的问题和疑虑。

8. 火灾发生时,尽早与当地社区进行面对面的接触是必不可少的。

9. 报告指出,由参与应急响应的关键组织组成的执行利益相关者指导委员会可以帮助确保任何公共沟通的及时性、效率、易于协调和彻底性。

10. 最后的经验教训是,现场利益相关者之间的有效协调使火灾后的移交过程迅速而彻底。它还允许受损设备快速安全地退役,并使现场快速恢复服务。

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