Miks on soojusjuhtimine aku salvestamise jaoks kriitilise tähtsusega?

Miks on soojusjuhtimine aku salvestamise jaoks kriitilise tähtsusega?

Utiliit-Aku soojusjuhtimine: tehnilised strateegiad termilise äravoolu leevendamiseks kommerts-ESS-is

Aku soojusjuhtimissüsteemide (BTMS) tehniline juhend. Analüüsige vedelikjahutust, PCM-puhvreid, BMS-i jälgimist ja ROI mõju LCOE-le.

Liitiumraudfosfaadi (LiFePO4) keemiat kasutavad suuremahulised-aku energiasalvestussüsteemid (BESS) seisavad silmitsi töövõimega, kui termilisi profiile ei hallata. Suure voolu laadimis- ja tühjendustsüklid tekitavad märkimisväärset sisemist soojust. Kui see soojusenergia kuhjub, põhjustab see lokaalseid kuumi kohti, kiirendab võimsuse vähenemist, rikub lineaarse võimsuse garantiid ja suurendab katastroofilise termilise äravoolu ohtu. Inseneri-, hanke- ja ehitustööde (EPC) töövõtjate ja võrguoperaatorite jaoks tähendab halb termiline stabiilsus kõrgemaid projektikindlustusmakseid, ootamatuid seisakuid ja kõrgendatud ühtlustatud ladustamiskulusid (LCOS).

Nende toimivusriskide leevendamine nõuab tugevat soojustehnikat. Selles tehnilises juhendis uuritakse elemendi tasemel soojuse akumuleerumise põhifüüsikat, hinnatakse aktiivse ja passiivse jahutuse tehnoloogiaid ning esitatakse struktureeritud metoodika püstiku temperatuuri ühtluse säilitamiseks, et kaitsta süsteemi elutsükli ROI-d.

Aktiivne vedelikjahutus ja PCM-materjalide integreerimine

Süsteemi stabiilsuse säilitamiseks BESS-i riiulil on vaja hallata elementide -to{1}} temperatuurimuutusi (temperatuuri delta või △T). Kui △T ületab stringi ulatuses 3 kraadi, varieerub sisetakistus rakkude vahel, põhjustades voolu ebaühtlast jaotust ja kiirendades võimsuse tasakaalustamise tsükleid. Täiustatud süsteemid leevendavad seda kombineeritud soojusjuhtimise lähenemisviisi abil:

Phase Change Material (PCM) termopuhver:Otse üksikute rakkude vahele integreeritud komposiit-PCM-id neelavad varjatud soojust tipplahendusakende ajal. Materjal muudab faasi eelseadistatud temperatuuril (tavaliselt 35 kraadist 40 kraadini), lukustades raku naha temperatuuri suure-kiirusega voolutarbimise ajal ja toimides passiivse kaitsebarjäärina rakkudest-rakkude{5}}levimise vastu.

Madala-kuluga aktiivne termoregulaator:Vedelad{0}}jahutusplaadid, mis kasutavad vesi-glükooli segu, jooksevad vahetult rakumoodulite all või vahel. See süsteem asendab traditsioonilisi HVAC--sundõhuseadmeid. Kuna vedeliku soojusmahtuvus on neli korda suurem kui õhul, hoiab süsteem raku sisetemperatuuri maksimaalse efektiivsuse tsoonis (20–30 kraadi), vähendades samal ajal parasiitide lisaenergia tarbimist kuni 35%.

Lai{0}}temperatuuri BTMS-regulatsioon:Muutuva -kiirusega inverterkompressorid ja elektroonilised paisuventiilid reguleerivad jahutusvedeliku voolukiirust dünaamiliselt-reaalajas elemendi temperatuuride alusel, võimaldades süsteemil tõhusalt töötada ümbritsevas keskkonnas vahemikus -30 kraadi kuni +55 kraadi.

Tööstusstandardite ja ROI mõju

Soojusjuhtimise riistvara peab vastama pigem rangetele ohutustestistandarditele kui lihtsatele jõudlushinnangutele. Peamised rahvusvahelise vastavuse etalonsertifikaadid on UL 9540A (Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation) ja IEC 62619.

Allolevas tabelis on välja toodud traditsiooniliste sundõhu-BESS-i{0}}paigaldiste toimivusnäitajad võrreldes integreeritud vedelikjahutusega{1}}süsteemidega, millel on aktiivne ja passiivne termoregulaator:

LCOE ja tasuvusarvestus

Aktiivse vedelikjahutuse integreerimine suurendab süsteemi esialgset riistvara CAPEX-i ligikaudu 8% kuni 11%. Kuid raku temperatuuri delta hoidmine alla 3 kraadi säilitab võimsuse säilimise aja jooksul. See kaitse alandab aastase võimsuse vähenemise määra 2,4%-lt 1,5%-le.

15{4}}aastase tööea jooksul kaotab seda lähenemisviisi kasutav 10 MWh vara 7. aastal vajaduse varajase raku suurendamise partii järele. Koos 4%-lise edasi-tagasi kasuteguri (RTE) kasvuga, mis tuleneb abiventilaatorite väiksemast kasutusest, vähendab süsteem projekti üldist LCOS-i ligikaudu 15% võrra ja 1 kuu kapitali tasuvusaega lühendab 1 kuu võrra.

Süsteemi integreerimine ja ühilduvus

Usaldusväärne utiliidi-skaala BESS nõuab täielikku integreerimist üle füüsilise kihi, akuhaldussüsteemi (BMS) ja toitekonversioonisüsteemi (PCS). Need termoprotokollid on sisse ehitatud otse meie kaubanduslikesse ja tööstuslikesse [https://www.hemaosolarpv.com/energy-storage/] arhitektuuridesse.

Master BMS töötleb igas raku ühenduspunktis asuvate NTC termistoride sisendeid. Kui rakuklastri temperatuur ületab 45 kraadi, aktiveerib Master BMS vedelikujahuti CAN-siini sideprotokollide kaudu. Kui temperatuur tõuseb jätkuvalt 55-kraadise kriitilise läve suunas, käivitab BMS kõva signaali PCS-inverterile, vähendades laadimis- või tühjendusvoolu (alandamine), et vähendada sisemist džauli kuumutamist (I²R) ja kaitsta rakke termilise stressi eest.

Kvaliteedikontroll ja ülemaailmne vastavus

Suure{0}}koormusega rakendustes töökindla töö tagamiseks tuleb tootmisettevõttes rangelt järgida kvaliteedikontrolli protokolle.

Rõhu lekke testimine:Vedeliku jahutusplaadid peavad läbima 500 kPa hüdrostaatilise rõhu testimise 24 tunni jooksul, et tagada vedeliku lekke puudumine akuruumis.

Isolatsioonitakistuse jälgimine:Kõrge-pinge isolatsioonikatse 2500 V alalisvoolu juures kontrollib, et jahutusvedeliku ahel jääb elektripostidest täielikult eraldatuks.

Kahe{0}}etapilise tehase vastuvõtutest (FAT):Iga integreeritud mahuti läbib enne eksportimist pakkimist täieliku termilise stressi simulatsiooniahelad kõrgete{0}}voolu laadimistsüklite jooksul.

KKK

1. küsimus: kuidas aktiivne vedel{1}}jahutussüsteem hoiab ära sisemise kondensatsiooni, kui see töötab kõrge niiskusega rannikuvööndites?

V: Kui vedeliku temperatuur langeb alla ümbritseva kastepunkti, võib kõrge õhuniiskus põhjustada jahutusplaatidele niiskuse kondenseerumist, mis võib põhjustada elektrilühise. Selle vältimiseks jälgib aktiivne BMS pidevalt suhtelist õhuniiskust ja siseõhu temperatuuri konteineris. Juhtalgoritm arvutab reaalajas-kastepunkti ja hoiab vedeliku temperatuuri sellest vähemalt 2 kraadi kõrgemal, vältides kondenseerumist, säilitades samal ajal optimaalse jahutuse.

Q2: Milliseid konkreetseid tulekustutus- ja isoleerimissüsteeme on vaja NFPA 855 standardite järgimiseks kommertspaigaldistes?

V: NFPA 855 järgimiseks on vaja mitmetasandilisi ohutussüsteeme. Meie korpused sisaldavad varajase-faasi-gaasituvastuse (nt vesiniku- ja vingugaasiandurid), mis hoiatab operaatoreid enne nähtava suitsu ilmumist. Kui moodulis toimub termiline põgenemine, ujutab lokaalne Novec 1230 gaasi summutussüsteem lahtise leegi kustutamiseks sektsiooni üle, samas kui integreeritud veeuputuse torusüsteem on valmis sekundaarse kaitsena külgnevate riiulite isoleerimiseks.

3. küsimus: millised on tarne- ja käsitsemisprotokollid täielikult täidetud, vedelikjahutusega akukonteinerite eksportimisel, et vältida konstruktsioonikahjustusi?

V: Täielikult asustatud BESS-i konteinerite tarnimine avaldab komponendid tugevale struktuurilisele vibratsioonile ja mehaanilistele löökidele. Kõik sisemised akuriiulid on kinnitatud anti-vibratsiooniisolatsiooni kinnituste ja suure tõmbejõuga-konstruktsiooni lukustuspoltidega. Vedeljahutusaasad tühjendatakse täielikult, puhastatakse vaakum-ja täidetakse rõhu all 50 kPa rõhu all oleva kuiva lämmastikuga. Seda rõhku jälgitakse transpordi ajal väliste mõõturite abil, et kontrollida süsteemi konstruktsiooni terviklikkust pärast projekti jõudmist.

Tehniline konsultatsioon ja CTA

Aku salvestusvara soojusarhitektuuri optimeerimine projekteerimisetapi ajal hoiab ära võimsuse enneaegse vähenemise ja tagab pikaajalise{0}}vastavuse rahvusvahelistele ohutuseeskirjadele. Xiamen Hemao Industry pakub suure-tihedusega, vedelik-jahutusega energiasalvestuslahendusi, mis on kohandatud nõudlikele kasulikele ning C&I profiilidele.

Võtke ühendust meie insenerimeeskonnaga saidil hemaosolarpv.com, et saada 48 tunni jooksul kohandatud 5MW/10MWh BESS-i paigutust, soojussimulatsiooni analüüsi ja üksikasjalikku BOM-i pakkumist.