De Tesla Megapack-batterij van vorig jaar brandt bij Victoria grote batterij in Australië was een leermoment voor Tesla en Neoen. De brand ontstond in juli toen een Tesla Megapack werd getest. Het vuur sloeg ook over naar een andere batterij en de twee Megapacks werden vernietigd. De brand duurde zes uur en volgens... Nieuws over energieopslag, was dit een "veilige storing".

Een paar dagen later werd een onderzoek naar de brand gestart en werd onlangs openbaar gemaakt. Experts van Fisher Engineering en de Energy Safety Response Group (SERB) schreven het technisch rapport, waarin stond dat de brand werd veroorzaakt door een lekkage van vloeibare koelvloeistof. Dit veroorzaakte de vonkvorming in de batterijmodules van de Megapack.

Het rapport vermeldde:

“De oorsprong van de brand was MP-1 en de meest waarschijnlijke oorzaak van de brand was een lek in het vloeistofkoelsysteem van MP-1 die vonken veroorzaakt in de vermogenselektronica van de batterijmodules van de Megapack.

“Dit resulteerde in verhitting van de lithium-ioncellen van de batterijmodule, wat leidde tot een zich uitbreidende thermische runaway-gebeurtenis en de brand.

“Tijdens het onderzoek naar de brandoorzaak is gekeken naar andere mogelijke brandoorzaken; de bovenstaande sequentiegebeurtenissen waren echter het enige brandoorzaakscenario dat past bij al het tot nu toe verzamelde en geanalyseerde bewijsmateriaal.

Teslarati wees erop dat de Megapack die de brand veroorzaakte, handmatig was losgekoppeld van verschillende bewakings-, controle- en gegevensverzamelingssystemen sinds het op dat moment werd getest. Een andere factor die bijdroeg aan de verspreiding van het vuur was de windsnelheid.

Het artikel merkte ook op dat Tesla verschillende procedurele, firmware- en hardwarebeperkingen heeft geïmplementeerd om soortgelijke incidenten in de toekomst te voorkomen, waaronder verbeterde koelsysteeminspecties tijdens de assemblage van Megapack.

Tesla heeft ook extra alarmen toegevoegd aan de telemetriegegevens van het koelvloeistofsysteem om mogelijke koelvloeistoflekken te identificeren en erop te reageren. Verder heeft Tesla nieuw ontworpen, thermisch geïsoleerde stalen ventilatieschermen geïnstalleerd in het thermische dak van alle Megapacks.

5 lessen die zijn geleerd van het vuur en de acties van Tesla

Het rapport beschrijft verschillende lessen die zijn getrokken uit de Victoria Big Battery (VBB)-brand. Volgens het rapport:

“De VBB-brand heeft een aantal onwaarschijnlijke factoren blootgelegd die, in combinatie, hebben bijgedragen aan het ontstaan ​​van de brand en aan de verspreiding ervan naar een naburige eenheid. Deze verzameling factoren was nog nooit eerder tegengekomen tijdens eerdere Megapack-installaties, werking en/of producttests door regelgeving.”

Die vijf lessen zijn:

Geleerde lessen met betrekking tot inbedrijfstellingsprocedures.

Beperkte supervisie en bewaking van telemetriegegevens tijdens de eerste 24 uur van inbedrijfstelling en het gebruik van de keylock-schakelaar tijdens inbedrijfstelling en testen.

Het rapport zei dat deze twee factoren verhinderden dat de MP-1 telemetrische gegevens, zoals interne temperaturen en storingsalarmen, naar de controlefaciliteit van Tesla kon verzenden. Deze factoren plaatsten kritieke elektrische storingsbeveiligingsapparatuur zoals de pyro-disconnect in een staat van beperkte functionaliteit en verminderden het vermogen van de Megapack om elektrische storingscondities actief te bewaken en te onderbreken voordat deze escaleren tot een brand.

Tesla's actie.

Sinds deze brand heeft Tesla zijn inbedrijfstellingsprocedures gewijzigd om de verbindingstijd voor telemetrie-configuratie voor nieuwe Megapacks te verminderen van 24 uur tot 1 uur en om het gebruik van de sleutelvergrendelingsschakelaar van de Megapack te vermijden, tenzij het apparaat actief wordt onderhouden.

Geleerde lessen met betrekking tot elektrische storingsbeveiligingsapparatuur.

Er zijn drie lessen geleerd met betrekking tot deze sectie. Koelvloeistoflekalarmen, de pyro-ontkoppeling kan foutstromen niet onderbreken wanneer de Megapack is uitgeschakeld via de sleutelvergrendeling, en de pyro-ontkoppeling is waarschijnlijk uitgeschakeld vanwege een stroomtoevoer naar het circuit dat het bedient.

Deze factoren verhinderden dat de pyro-ontkoppeling van MP-1 de elektrische storingscondities actief bewaakt en onderbrak voordat ze escaleerden tot een brand, aldus het rapport.

Tesla's actie.

Tesla implementeerde verschillende firmware-beperkingen die alle elektrische veiligheidsvoorzieningen actief houden, ongeacht de positie van de sleutelslotschakelaar of de systeemstatus, terwijl ze ook actief het voedingscircuit van de pyro-ontkoppeling bewaken en besturen.

Daarnaast heeft Tesla meer alarmen toegevoegd die beter handmatig of automatisch kunnen reageren op koelvloeistoflekken.

Het rapport merkte op dat, hoewel deze specifieke brand werd veroorzaakt door een koelvloeistoflek, onverwacht falen van andere interne componenten van de Megapack vergelijkbare schade aan de batterijmodules zou kunnen veroorzaken. Tesla's nieuwe firmware-beperkingen pakken de schade door een koelvloeistoflek aan, terwijl het Megapack ook in staat is om problemen binnen de batterijmodules die worden veroorzaakt door storingen van andere interne componenten, beter te identificeren, te reageren, in te dammen en te isoleren als ze zich in de toekomst voordoen.

Geleerde lessen met betrekking tot brandvoortplanting.

De lessen die hier zijn geleerd, zijn de belangrijke rol die externe en omgevingsfactoren zoals wind kunnen spelen bij een Megapack-brand. En ook de identificatie van een zwakte in het ontwerp van het thermische dak maakte de verspreiding van Megapack-naar-Megapack-branden mogelijk.

Deze leidden tot directe vlaminslag op de plastic overdrukopeningen die de batterijruimte afdichten van het thermische dak, aldus het rapport.

"Met een direct pad voor vlammen en hete gassen om de batterijruimten binnen te komen, faalden de cellen in de batterijmodules van MP-2 en raakten betrokken bij de brand."

Tesla's actie

Tesla bedacht hardwarematige beperking om de overdrukopeningen te beschermen. Tesla heeft dit getest en de maatregelen zullen de ventilatieopeningen beschermen tegen directe vlaminslag of het binnendringen van heet gas met de installatie van nieuwe thermisch geïsoleerde stalen ventilatieschermen.

Deze worden bovenop de overdrukroosters geplaatst en zijn nu standaard op alle nieuwe Megapack installaties.

De stalen ventilatieschilden kunnen eenvoudig op bestaande Megapacks in het veld worden gemonteerd. In het rapport werd opgemerkt dat de ventilatieschermen de productiefase naderen en Tesla is van plan ze binnenkort aan te passen aan kandidaat-Megapack-locaties.

Geleerde lessen met betrekking tot Megapack-afstand.

De lessen hier laten zien dat er geen wijzigingen nodig zijn in de installatiepraktijken van de Megapack met de ventilatieschildbeperking op zijn plaats. Een analyse van de telemetrische gegevens in de MP-2 tijdens de brand toonde aan dat de thermische isolatie van de Megapack in staat is om significante thermische bescherming te bieden in geval van brand in een aangrenzende Megapack die op slechts XNUMX centimeter afstand is geïnstalleerd.

Het rapport voegde eraan toe dat de interne celtemperaturen van MP-2 met 1.8 ° F waren gestegen van 104 ° F tot 105.8 ° F voordat de communicatie met de eenheid om 11:57 uur werd verbroken, wat vermoedelijk te wijten is aan de brand zelf. Dit was twee uur na de brand.

Het rapport voegde eraan toe dat de branduitbreiding werd veroorzaakt door de zwakte in het thermische dak en niet door de warmteoverdracht via de 6-inch opening tussen de Megapacks. De beperking van het ventilatieschild lost de zwakte op en is gevalideerd door middel van brandtesten op unitniveau, waaronder tests waarbij de Megapacks worden ontstoken.

De tests bevestigden dat de overdrukopeningen niet ontbranden, zelfs niet als het thermische dak volledig bij een brand betrokken is. De tests bevestigden ook dat de batterijmodules relatief onaangetast blijven met interne celtemperaturen die minder dan 1 graad Celsius stijgen.

Geleerde lessen gerelateerd aan Noodhulp.

Dit zijn verschillende lessen die hier zijn geleerd.

1. Effectieve planning vóór incidenten is niet alleen van onschatbare waarde, maar kan ook de kans op verwondingen verkleinen.

2. Coördinatie met materiedeskundigen (KMO's), ter plaatse of op afstand, levert kritieke expertise en systeeminformatie op waar hulpdiensten een beroep op kunnen doen.

3. De effectiviteit van het rechtstreeks aanbrengen van water op aangrenzende Megapacks lijkt beperkte voordelen te hebben, hoewel het aanbrengen van water op andere elektrische apparatuur met minder ingebouwde brandbeveiliging (denk aan transformatoren) nuttig kan zijn bij het beschermen van die apparatuur.

4. De ontwerpaanpak voor brandbeveiliging van de Megapack heeft voordelen ten opzichte van andere ontwerpen van batterij-energieopslagsystemen (BESS) op het gebied van veiligheid voor hulpdiensten.

5. Het rapport merkte op dat de Environmental Protection Agency zei dat er twee uur na de brand een goede luchtkwaliteit was, wat aantoont dat er geen langdurige zorgen over de luchtkwaliteit waren als gevolg van de brand.

6. Uit watermonsters bleek dat de kans dat de brand materiële gevolgen heeft voor de brandbestrijding minimaal was.

7. Voorafgaande betrokkenheid van de gemeenschap tijdens de projectplanningsfasen is van onschatbare waarde. Het stelde Neoen in staat om de lokale gemeenschap snel op de hoogte te houden en tegelijkertijd onmiddellijke vragen en zorgen aan te pakken.

8. Een zo vroeg mogelijk persoonlijk contact met de lokale gemeenschap is essentieel bij brand.

9. In het rapport werd opgemerkt dat een uitvoerende stuurgroep van belanghebbenden van de belangrijkste organisaties die betrokken zijn bij de reactie op noodsituaties kan helpen zorgen voor de tijdigheid, efficiëntie, gemakkelijke coördinatie en grondigheid van alle openbare communicatie.

10. De laatste les die is geleerd, is dat een effectieve coördinatie tussen de belanghebbenden op de locatie een snelle en grondige overdracht na de brand mogelijk maakte. Het zorgde ook voor een snelle en veilige ontmanteling van de beschadigde eenheden en een snelle terugkeer van de site naar service.

U kunt het volledige rapport lezen hier.

Waardeer je de originaliteit van CleanTechnica? Overweeg om een CleanTechnica-lid, ondersteuner, technicus of ambassadeur - of een beschermheer op Patreon.