Kodėl šilumos valdymas yra labai svarbus akumuliatoriaus saugojimui

Kodėl šilumos valdymas yra labai svarbus akumuliatoriaus saugojimui

Naudingumas{0}}Masto akumuliatoriaus šiluminis valdymas: inžinerinės strategijos, skirtos sumažinti terminį pabėgimą komerciniame ESS

Techninis akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemų (BTMS) vadovas. Išanalizuokite aušinimą skysčiu, PCM buferius, BMS stebėjimą ir IG poveikį LCOE.

Didelės-baterijos energijos kaupimo sistemos (BESS), kuriose naudojama ličio geležies fosfato (LiFePO4) chemija, labai pablogėja, kai šiluminiai profiliai nevaldomi. Didelės srovės įkrovimo ir iškrovimo ciklai sukuria didelę vidinę šilumą. Jei ši šiluminė energija kaupiasi, atsiranda vietinių karštųjų taškų, pagreitėja talpos nykimas, pažeidžiamos linijinės talpos garantijos ir padidėja katastrofiško šiluminio pabėgimo rizika. Inžinerijos, pirkimų ir statybos (EPC) rangovams ir tinklų operatoriams prastas šiluminis stabilumas reiškia didesnes projekto draudimo įmokas, netikėtas prastovos ir išpūstas išlygintas saugojimo išlaidas (LCOS).

Norint sumažinti šią veiklos riziką, reikia tvirtos šiluminės inžinerijos. Šiame techniniame vadove nagrinėjama pagrindinė šilumos akumuliavimo elementų -lygio fizika, įvertinamos aktyvaus ir pasyvaus aušinimo technologijos ir pateikiama struktūrinė stelažo temperatūros vienodumo palaikymo metodika, siekiant apsaugoti sistemos gyvavimo ciklo IG.

Aktyvus aušinimas skysčiu ir PCM medžiagų integravimas

Norint išlaikyti sistemos stabilumą BESS stove, reikia valdyti elementų -to{1}} temperatūros pokyčius (temperatūros delta arba △T). Kai △T viršija 3 laipsnius visoje eilutėje, vidinė varža skiriasi tarp elementų, todėl srovė pasiskirsto netolygiu ir pagreitėja talpos balansavimo ciklai. Pažangios sistemos tai sumažina taikydamos kombinuotą šilumos valdymo metodą:

Fazės keitimo medžiagos (PCM) terminis buferis:Integruoti tiesiai tarp atskirų elementų, sudėtiniai PCM sugeria latentinę šilumą didžiausio iškrovimo langų metu. Medžiaga keičia fazę esant iš anksto nustatytai temperatūrai (paprastai nuo 35 laipsnių iki 40 laipsnių), užfiksuodama ląstelės odos temperatūrą didelės-greičio srovės metu ir veikdama kaip pasyvus apsauginis barjeras, neleidžiantis plisti nuo ląstelės-į-ląstelę.

Mažo-sąnaudojimo aktyvioji šiluminė kontrolė:Skystos-aušinimo plokštelės, kuriose naudojamas vandens-glikolio mišinys, yra tiesiai po elementų moduliais arba tarp jų. Ši sistema pakeičia tradicinius ŠVOK priverstinio{3}}oro įrenginius. Kadangi skysčio šiluminė talpa keturis kartus didesnė nei oro, sistema palaiko kameros šerdies temperatūrą didžiausio efektyvumo zonoje (20–30 laipsnių), tuo pačiu sumažindama parazitinės papildomos energijos suvartojimą iki 35%.

Platus{0}}Temperatūros BTMS reguliavimas:Kintamo{0}}greičio inverteriniai kompresoriai ir elektroniniai plėtimosi vožtuvai dinamiškai koreguoja aušinimo skysčio srautą, atsižvelgdami į{1}}realaus laiko elementų temperatūrą, todėl sistema gali efektyviai veikti aplinkos aplinkoje nuo -30 laipsnių iki +55 laipsnių.

Pramonės standartai ir IG poveikis

Šilumos valdymo aparatinė įranga turi atitikti griežtus saugos bandymų standartus, o ne paprastus našumo įvertinimus. Pagrindiniai tarptautinio atitikimo etaloniniai sertifikatai yra UL 9540A (Terminio bėgimo ugnies plitimo įvertinimas) ir IEC 62619.

Toliau pateiktoje lentelėje aprašomi tradicinių priverstinio{0}}oro BESS įrenginių našumo rodikliai, palyginti su integruotomis skysčiu{1}}aušinamomis sistemomis su aktyviu ir pasyviu šiluminiu valdymu:

LCOE ir atsipirkimo apskaičiavimas

Integruojant aktyvų aušinimą skysčiu, pradinė sistemos aparatinė CAPEX padidinama maždaug 8–11%. Tačiau laikant ląstelės temperatūros delta žemesnę nei 3 laipsniai, talpa išsaugoma laikui bėgant. Ši apsauga sumažina metinį pajėgumo sumažėjimo greitį nuo 2,4% iki 1,5%.

Per 15 -metų eksploatavimo ciklą naudojant 10 MWh išteklius, naudojant šį metodą, septintais metais nebereikia ankstyvo elementų papildymo partijos. Kartu su 4 % didesniu efektyvumu pirmyn ir atgal dėl mažesnio pagalbinio ventiliatoriaus naudojimo, sistema sumažina bendrą projekto LCOS 15 % ir 1 mėn. sutrumpina kapitalo atsipirkimo terminą.

Sistemos integravimas ir suderinamumas

Patikima naudingumo{0}}mastelė BESS reikalauja visiško fizinio lygmens, akumuliatoriaus valdymo sistemos (BMS) ir galios konvertavimo sistemos (PCS) integracijos. Šie terminiai protokolai yra tiesiogiai integruoti į mūsų komercinę ir pramoninę [https://www.hemaosolarpv.com/energy-storage/] architektūrą.

Pagrindinis BMS apdoroja įvestis iš NTC termistorių, esančių kiekviename elemento prijungimo taške. Jei elementų grupė viršija 45 laipsnius, pagrindinis BMS suaktyvina skysčio aušintuvą per CAN magistralės ryšio protokolus. Jei temperatūra ir toliau kyla iki kritinės 55 laipsnių slenksčio, BMS paleidžia kietą signalą PCS keitikliui, sumažindamas įkrovimo arba iškrovimo srovę (sumažės), kad sumažintų vidinį Džaulio šildymą (I²R) ir apsaugoti ląsteles nuo šiluminio streso.

Kokybės kontrolė ir visuotinis atitikimas

Siekiant užtikrinti patikimą veikimą didelio{0}}įtempimo atveju, gamybos įmonėje turi būti griežtai laikomasi kokybės kontrolės protokolų:

Slėgio nuotėkio bandymas:Skysčio aušinimo plokštėms turi būti atliktas 500 kPa hidrostatinio slėgio bandymas 24 valandas, kad būtų užtikrintas nulinis skysčio nuotėkis akumuliatoriaus skyriuje.

Izoliacijos varžos stebėjimas:Aukštos{0}}įtampos izoliacijos bandymas esant 2500 V nuolatinei įtampai patvirtina, kad aušinimo skysčio grandinė lieka visiškai atskirta nuo elektros polių.

Dviejų{0}}pakopų gamyklos priėmimo testas (FAT):Prieš eksportuojant pakuotę, kiekvienas integruotas konteineris patiria visą šiluminio įtempio modeliavimo kilpą per didelius{0}}srovių įkrovimo ciklus.

DUK

1 klausimas: kaip aktyvi skysčių{1}}aušinimo sistema apsaugo nuo vidinio kondensato, kai ji veikia didelės-drėgmės pakrantės zonose?

A: Didelė drėgmė gali sukelti drėgmės kondensaciją ant aušinimo plokščių, jei skysčio temperatūra nukrenta žemiau aplinkos rasos taško, o tai gali sukelti trumpojo jungimo pavojų. Kad to išvengtų, aktyvus BMS nuolat seka santykinę drėgmę ir vidinę oro temperatūrą konteinerio viduje. Valdymo algoritmas apskaičiuoja tikrojo laiko-rasos tašką ir palaiko skysčio temperatūrą bent 2 laipsniais aukštesnę už jį, užkertant kelią kondensacijai ir išlaikant optimalų aušinimą.

2 klausimas: kokios konkrečios gaisro gesinimo ir izoliavimo sistemos reikalingos, kad atitiktų NFPA 855 standartus komerciniams įrenginiams?

A. Kad būtų laikomasi NFPA 855, reikia kelių{1}}pakopų saugos sistemų. Mūsų gaubtuose yra ankstyvo-pakopinio-dujų aptikimo (tokių kaip vandenilio ir anglies monoksido jutikliai), kurie įspėja operatorius prieš pasirodant matomiems dūmams. Jei modulyje įvyksta terminis nutekėjimas, lokalizuota Novec 1230 dujų slopinimo sistema užlieja skyrių, kad užgesintų atvirą liepsną, o integruota vandens užtvindymo vamzdynų sistema yra paruošta kaip antrinė apsauga, skirta izoliuoti gretimus stovus.

3 klausimas: kokie yra gabenimo ir tvarkymo protokolai eksportuojant visiškai užpildytas, skysčiu{1}}aušinamas akumuliatoriaus talpyklas, kad būtų išvengta konstrukcinių pažeidimų?

A: Vežant pilnai užpildytus BESS konteinerius, komponentai susiduria su stipria struktūrine vibracija ir mechaniniais smūgiais. Visi vidiniai akumuliatorių stovai yra pritvirtinti anti-vibracijos izoliacijos laikikliais ir didelio-tempimo konstrukcijos fiksavimo varžtais. Skysčio aušinimo kilpos visiškai nusausinamos, išvalomos vakuumu- ir užpildomos 50 kPa slėgiu sausu azotu. Transportavimo metu šis slėgis stebimas išoriniais matuokliais, siekiant patikrinti sistemos struktūrinį vientisumą atvykus į projekto vietą.

Techninės konsultacijos ir CTA

Akumuliatoriaus saugojimo objekto šiluminės architektūros optimizavimas inžinerijos etape apsaugo nuo ankstyvo pajėgumo sumažėjimo ir užtikrina ilgalaikį{0}}tarptautinių saugos taisyklių laikymąsi. „Xiamen Hemao Industry“ teikia didelio-tankio, skysčiu-aušinamus energijos kaupimo sprendimus, pritaikytus reikliems komunaliniams ir C&I profiliams.

Susisiekite su mūsų inžinierių komanda adresu hemaosolarpv.com, kad gautumėte pritaikytą 5MW/10MWh BESS išdėstymą, šiluminio modeliavimo analizę ir išsamią MK pasiūlymą per 48 valandas.