English
русскийНовости отрасли
В сегодняшних быстро развивающихся глобальных новых технологиях энергетики и хранения энергии аккумуляторные системы хранения энергии постепенно становятся ключевым компонентом трансформации энергетической структуры. Среди множества технологий хранения энергии аккумуляторные батареи с жидкостным охлаждением становятся основным выбором для крупномасштабных электростанций по хранению энергии, промышленных систем хранения энергии и высокопроизводительных приложений из-за их высокой безопасности, высокой стабильности и длительного срока службы. Итак, что же такое аккумуляторный аккумулятор с жидкостным охлаждением? Каковы его преимущества по сравнению с традиционными методами хранения энергии с воздушным охлаждением? Как это работает? В этой статье представлено всестороннее введение в аккумуляторные накопители энергии с жидкостным охлаждением.
1. Основные понятия Аккумуляторы с жидкостным охлаждением
Аккумуляторный аккумулятор с жидкостным охлаждением — это устройство хранения энергии, в котором используется технология жидкостного охлаждения для контроля температуры аккумулятора. Он использует литиевые батареи (например, литий-железо-фосфатные батареи) в качестве основного энергоблока, объединяя и упаковывая несколько аккумуляторных модулей. Циркулирующая охлаждающая жидкость течет по трубопроводам, чтобы равномерно отводить тепло от аккумулятора, тем самым поддерживая работу аккумулятора в стабильном и безопасном температурном диапазоне.
Крупные системы хранения энергии выделяют значительное количество тепла во время зарядки и разрядки. Чрезмерная температура может ускорить деградацию батареи, снизить ее эффективность и даже создать угрозу безопасности. Системы жидкостного охлаждения благодаря эффективному теплообмену поддерживают батарею в оптимальном диапазоне рабочих температур, что обеспечивает более безопасную, длительную и высокопроизводительную работу.
Аккумулятор энергии с жидкостным охлаждением обычно состоит из четырех основных частей:
Батарейный модуль: состоит из нескольких ячеек, соединенных последовательно и параллельно, и является энергетическим ядром аккумулятора.
Охлаждающая пластина/труба: Охлаждающая жидкость циркулирует внутри охлаждающей пластины, передавая тепло от аккумулятора посредством теплопроводности.
Система управления температурным режимом: включает насос охлаждающей жидкости, теплообменник, клапаны и датчики температуры, отвечающие за циркуляцию жидкости и контроль температуры и расхода.
Система управления батареями (BMS): контролирует напряжение, ток и температуру батареи в режиме реального времени и работает совместно с системой управления температурным режимом, чтобы обеспечить безопасную работу всей системы.
Эти структуры тесно взаимодействуют друг с другом, образуя стабильную и эффективную систему контроля температуры.
Принцип работы аккумуляторов энергии с жидкостным охлаждением
Ядром системы жидкостного охлаждения является «регулирование температуры циркуляции жидкости». Его рабочий процесс выглядит следующим образом:
（1）. Аккумулятор выделяет тепло во время работы;
（2）. К аккумуляторному модулю прикреплена пластина жидкостного охлаждения, отводящая тепло охлаждающей жидкости через металлический теплопроводящий материал;
（3）. Теплоноситель течет под приводом насоса, относя тепло к теплообменнику;
（4）. Теплообменник рассеивает тепло (обменивая его с воздухом или системой охлаждения);
（5）. Охлажденная жидкость возвращается на пластину жидкостного охлаждения, начиная новый цикл.
Благодаря этому непрерывному циклу температура батареи точно контролируется в идеальном диапазоне, обычно 20–35 ℃.
2. Преимущества и особенности аккумуляторной батареи с жидкостным охлаждением
(1) Точный и равномерный контроль температуры
По сравнению с системами с воздушным охлаждением с большой разницей температур и неравномерным рассеиванием тепла, жидкостное охлаждение может контролировать разницу температур батареи в пределах 3 ℃, что значительно снижает риск температурного выхода из-под контроля.
(2) Увеличение срока службы батареи и производительности
Стабильная температура эффективно замедляет старение аккумулятора, увеличивая срок его службы на 20–40 %, а также повышая эффективность зарядки и разрядки.
(3) Значительно повышенная безопасность
Системы жидкостного охлаждения могут быстро рассеивать тепло при аномальной температуре аккумулятора и одновременно работать вместе с BMS для защиты, что делает их подходящими для крупномасштабных проектов по хранению энергии.
(4) Поддержка высокой плотности энергии и крупномасштабных приложений
Жидкостное охлаждение обладает мощными возможностями рассеивания тепла, поддерживая работу более мощных и крупномасштабных систем хранения энергии, что делает его особенно подходящим для промышленного и коммерческого хранения энергии, снижения пиковых нагрузок в сети и сценариев интеграции хранения фотоэлектрической энергии.
Области применения аккумуляторов энергии с жидкостным охлаждением
Технология жидкостного охлаждения быстро проникает в различные сценарии хранения энергии, в том числе:
Крупномасштабные сетевые накопительные электростанции (регулирование частоты, сглаживание пиков и заполнение впадин)
Коммерческие и промышленные системы хранения энергии (снижение затрат на электроэнергию и повышение стабильности электроснабжения)
Интегрированные системы хранения фотоэлектрической энергии и энергии ветра
Резервное питание для центров обработки данных и базовых станций связи
Станции замены аккумуляторов электромобилей и зарядные станции.
Его стабильность и высокая безопасность делают его важным компонентом цифрового и интеллектуального будущего энергетики.
Аккумуляторные батареи с жидкостным охлаждением представляют собой продукты для хранения энергии, которые используют циркуляцию жидкости для рассеивания тепла, обеспечивая эффективную, безопасную и стабильную работу. Благодаря высокой безопасности, длительному сроку службы и высокой производительности он становится одним из наиболее важных решений для хранения энергии в новой энергетической отрасли.
3. Почему все больше и больше производителей выбирают решения для хранения энергии с жидкостным охлаждением?
С быстрым ростом новой энергетической отрасли и постоянным расширением сценариев применения накопителей энергии безопасность аккумуляторов, эффективность системы и срок службы постепенно стали основными проблемами отрасли. Традиционные решения для хранения энергии с воздушным охлаждением больше не могут соответствовать более высоким требованиям к производительности, особенно в мощных приложениях с высокой плотностью энергии, таких как крупномасштабные электростанции по хранению энергии, промышленные и коммерческие хранилища энергии, а также интеграция фотоэлектрических накопителей энергии. В результате быстро появились решения для хранения энергии с жидкостным охлаждением, которые стали основным выбором для многих производителей оборудования для хранения энергии. Так почему же все больше и больше производителей выбирают решения для хранения энергии с жидкостным охлаждением? Какова отраслевая логика и технологические движущие силы, стоящие за этим?
(1) Критичность управления температурным режимом определяет верхний предел безопасности системы хранения энергии.
Наиболее часто используемыми батареями на электростанциях хранения энергии являются литий-железо-фосфатные батареи и тройные литиевые батареи. Эти два типа аккумуляторов постоянно выделяют тепло во время зарядки и разрядки. Если тепло не удастся рассеять вовремя, это приведет к:
Постоянное повышение температуры батареи
Повышенное внутреннее сопротивление
Дисбаланс химических реакций
Сокращение срока службы батареи
Наиболее опасно то, что это может привести к тепловому разгону или даже к несчастному случаю.
Воздушное охлаждение основано на потоке воздуха для охлаждения, но воздух имеет чрезвычайно низкую теплопроводность и ограниченную способность рассеивания тепла, особенно в отсеках хранения энергии с плотно расположенными батареями, где тепло рассеивается нелегко. Когда система масштабируется до уровня мегаватт, нагрузка на управление температурным режимом увеличится.
Напротив, жидкостное охлаждение использует охлаждающую жидкость для прямого контакта с аккумуляторными модулями для передачи тепла, а скорость рассеивания тепла в десятки раз выше, чем у воздуха. Поэтому все больше и больше производителей понимают, что управление температурным режимом стало основой систем хранения энергии, а жидкостное охлаждение является более эффективным и надежным решением.
(2) Жидкостное охлаждение делает крупномасштабные системы хранения энергии более безопасными.
Индустрия хранения энергии быстро расширяется, и крупные электростанции часто подключаются к сети, что предъявляет более высокие требования к безопасности. Системы с воздушным охлаждением обладают плохими возможностями выравнивания температуры, что часто приводит к большой разнице температур между модулями и локальному перегреву. Для накопителей энергии большой емкости это потенциальная угроза безопасности.
Технология жидкостного охлаждения дает следующие преимущества:
Меньшая разница температур: жидкостное охлаждение может стабильно контролировать разницу температур ячеек в пределах 3 ℃, что намного превосходит разницу температур 8–15 ℃ в системах с воздушным охлаждением. Более высокая постоянство температуры приводит к более равномерному разрушению батареи и повышению безопасности.
Более быстрая реакция контроля температуры: когда температура батареи аномально повышается, жидкостное охлаждение может быстро отводить тепло, предотвращая локальное накопление перегрева.
Поддерживает полный контроль безопасности жизненного цикла: система жидкостного охлаждения связана с BMS (системой управления аккумулятором) для достижения: мониторинга температуры в реальном времени, автоматической регулировки потока охлаждающей жидкости и раннего предупреждения о неисправностях. Все это возможности точного контроля температуры, которых не могут достичь системы с воздушным охлаждением.
Таким образом, решение для жидкостного охлаждения с его более высокой безопасностью и лучшей однородностью температуры, естественно, стало предпочтительным выбором для крупномасштабных проектов по хранению энергии.
(3) Увеличение срока службы батареи и снижение затрат на жизненный цикл накопителей энергии.
Затраты на аккумуляторы составляют более 50% общей стоимости системы хранения энергии, а срок службы напрямую определяет экономическую жизнеспособность системы.
Проблемы с решениями с воздушным охлаждением: большие перепады температур приводят к нестабильной деградации элементов, что приводит к более высоким затратам на обслуживание и замену. Преимущества жидкостного охлаждения: высокая однородность температуры, что делает скорость деградации каждого элемента более постоянной, продлевая срок службы батареи на 20–40%. Уменьшает преждевременный выход из строя аккумуляторного модуля, снижая сложность и частоту обслуживания.
Когда масштабы систем хранения энергии достигают уровня МВт-ч или ГВт-ч, экономическое преимущество, обеспечиваемое увеличенным сроком службы, становится значительным. Вот почему производители охотнее используют технологию жидкостного охлаждения, которая имеет более длительный срок службы и снижает последующие затраты.
(4) Жидкостное охлаждение больше подходит для систем хранения энергии с высокой плотностью энергии и высокой мощности.
С ростом спроса на хранение энергии различные устройства хранения энергии развиваются в направлении «меньшего размера и большей емкости».
В рамках этой тенденции системы воздушного охлаждения постепенно проявляют свои недостатки:
Сложная конструкция воздуховода
Сложность покрытия компактных помещений потоком воздуха
Недостаточное рассеивание тепла во время зарядки и разрядки высокой мощности.
Системы жидкостного охлаждения идеально подходят для этого направления развития.
Жидкостное охлаждение предлагает несколько преимуществ: высокоэффективный теплообмен, малая занимаемая площадь, поддержка более высокой плотности мощности и применимость к высокоскоростным сценариям с сильным током.
Таким образом, жидкостное охлаждение более выгодно для таких приложений, как контейнерное хранилище энергии, стоечное хранилище энергии, хранилище энергии электростанции и хранилище энергии для станций замены аккумуляторов электромобилей и зарядных станций. Производители выбирают решения жидкостного охлаждения в основном для того, чтобы соответствовать тенденции развития «высокой мощности, высокой плотности и высокой интеграции» в системах хранения энергии.
(5) Системы жидкостного охлаждения более интеллектуальны и подходят для будущего развития систем хранения энергии.
Индустрия хранения энергии движется в сторону интеллекта и цифровизации, и системы жидкостного охлаждения полностью соответствуют этой тенденции.
Добавление датчиков температуры, датчиков потока, датчиков давления и моделей алгоритмов к решениям жидкостного охлаждения позволяет системе: автоматически регулировать скорость охлаждения, интеллектуально прогнозировать изменения температуры, оптимизировать потребление энергии и осуществлять удаленный мониторинг и диагностику.
Благодаря применению искусственного интеллекта, управления состоянием аккумуляторов (BHM) и платформ больших данных системы жидкостного охлаждения могут обеспечить: раннее предупреждение о неисправности, автоматическую настройку оптимальной температурной зоны, расчет кривой срока службы и оптимальные эксплуатационные расходы. Напротив, решения с воздушным охлаждением с трудом достигают такого усовершенствованного интеллектуального управления; поэтому тенденция к интеллектуальности ускоряет популяризацию решений жидкостного охлаждения.
(6) Стоимость систем жидкостного охлаждения быстро снижается, что снижает входной барьер в отрасль.
Вначале решения для жидкостного охлаждения действительно были более дорогими и структурно более сложными, поэтому воздушное охлаждение стало основным направлением. Однако с технологической зрелостью и масштабированием цепочки поставок стоимость систем жидкостного охлаждения значительно снизилась:
Стандартизированное производство пластин жидкостного охлаждения
Модульность систем циркуляции теплоносителя
Повышенная интеграция систем управления
Экономия за счет масштаба, вызванная быстрым ростом спроса в отрасли хранения энергии.
В настоящее время разрыв в стоимости между жидкостным и воздушным охлаждением значительно сократился, а преимущества в производительности становятся все более очевидными.
Логика выбора производителей стала ясна: небольшое увеличение стоимости приводит к значительному повышению безопасности и увеличению срока службы, что делает этот выбор очень выгодным.
4. Как аккумуляторная батарея с жидкостным охлаждением обеспечивает высокую эффективность и безопасность?
В сегодняшней быстро развивающейся отрасли хранения энергии и новой энергетике безопасность и эффективность аккумуляторных систем стали основным направлением деятельности отрасли. Будь то крупномасштабные сетевые накопительные электростанции, промышленные и коммерческие системы накопления энергии или станции зарядки и замены электромобилей, а также наружное энергетическое оборудование, необходим стабильный, эффективный и надежный аккумуляторный блок. В этом контексте быстро появились аккумуляторные батареи с жидкостным охлаждением, став основным решением для контроля температуры хранения энергии. Итак, как именно аккумуляторная батарея с жидкостным охлаждением обеспечивает высокую эффективность и безопасность?
(1) Основная ценность аккумуляторной батареи с жидкостным охлаждением: контроль температуры определяет производительность и безопасность.
Аккумуляторы выделяют большое количество тепла во время зарядки и разрядки. Если это тепло не удастся рассеять вовремя, это не только снизит эффективность, но также может создать угрозу безопасности. Отраслевые данные показывают, что более 80% отказов аккумуляторов связаны с резким превышением температуры, в то время как традиционные системы с воздушным охлаждением из-за слабой теплопроводности воздуха не могут удовлетворить требования к отводу тепла для приложений с высокой плотностью энергии.
Аккумуляторные блоки с жидкостным охлаждением напрямую отводят тепло от аккумулятора через циркулирующую охлаждающую жидкость, обеспечивая теплообмен в десятки раз сильнее, чем системы с воздушным охлаждением, тем самым поддерживая стабильную и сбалансированную рабочую температуру аккумулятора. Возможность контроля температуры является основой для достижения «высокоэффективной безопасности».
(2) Как аккумуляторная батарея с жидкостным охлаждением обеспечивает эффективное рассеивание тепла?
Принцип конструкции системы жидкостного охлаждения можно резюмировать четырьмя словами: быстрая передача тепла. Его основная структура включает в себя:
Пластина жидкостного охлаждения в тесном контакте с аккумуляторным модулем: охлаждающие каналы в пластине жидкостного охлаждения расположены близко к аккумулятору, быстро поглощая тепло за счет высокой теплопроводности металлического материала.
Циркуляция охлаждающей жидкости отводит тепло: циркуляционный насос приводит в движение поток охлаждающей жидкости, передавая тепло от аккумулятора к теплообменнику.
Эффективный отвод тепла теплообменником: теплообменник дополнительно рассеивает тепло через воздух или жидкость, позволяя охлаждающей жидкости снова остыть.
Интеллектуальная система контроля температуры: датчики температуры и система управления контролируют температуру аккумулятора в режиме реального времени и автоматически регулируют расход и скорость потока охлаждающей жидкости. Благодаря этому механизму замкнутого цикла «поглощение тепла → теплопередача → рассеивание тепла → циркуляция» система жидкостного охлаждения гарантирует, что аккумулятор всегда работает в оптимальном температурном диапазоне (обычно 20–35 ℃), гарантируя стабильную и надежную производительность.
(3) Как технология жидкостного охлаждения повышает эффективность аккумулятора?
Повышение эффективности в основном отражается в трех аспектах:
Улучшенная температурная стабильность повышает эффективность зарядки и разрядки. Скорость химической реакции в аккумуляторе напрямую зависит от температуры. Чрезмерно низкие температуры приводят к чрезмерно быстрым реакциям и увеличению внутреннего сопротивления, а чрезмерно низкие температуры снижают эффективность разряда. Система жидкостного охлаждения поддерживает оптимальную производительность аккумулятора, обеспечивая более эффективное преобразование энергии.
Быстрое охлаждение позволяет избежать ограничений по мощности. В приложениях с высокой мощностью (таких как пиковая разрядка и быстрая зарядка) накопление тепла ограничивает мощность аккумулятора. Система жидкостного охлаждения может быстро рассеивать тепло, позволяя аккумулятору постоянно поддерживать высокую выходную мощность.
Небольшая разница температур улучшает стабильность системы. Система жидкостного охлаждения может контролировать разницу температур между ячейками в пределах 3 ℃, что значительно лучше, чем 8–15 ℃ при воздушном охлаждении. Лучшая согласованность приводит к более высокой общей эффективности системы и более равномерной деградации.
Таким образом, аккумуляторные блоки с жидкостным охлаждением поддерживают батарею в оптимальном состоянии, обеспечивая более высокое использование энергии и более стабильную производительность.
(4) Как аккумуляторные батареи с жидкостным охлаждением обеспечивают более высокую безопасность?
По сравнению с решениями с воздушным охлаждением решения с жидкостным охлаждением имеют значительные преимущества в безопасности. Ключевые причины включают в себя:
Более точный контроль температуры, снижающий риск температурного разгона.
Термический разгон часто вызван локальными высокими температурами, тогда как системы с жидкостным охлаждением могут быстро отводить локализованное тепло, предотвращая повышение температуры.
Комплексная система контроля температуры.
Системы с жидкостным охлаждением обычно включают в себя:
Многоточечные датчики температуры
Контроль температуры охлаждающей жидкости
Мониторинг расхода и давления
Глубокая интеграция с BMS.
Это позволяет системе заранее предупреждать о температурных аномалиях, позволяя принять превентивные меры до того, как произойдет сбой.
5. Как обслуживать аккумуляторную систему хранения энергии с жидкостным охлаждением?
Аккумуляторные системы хранения энергии с жидкостным охлаждением, обладающие эффективными, стабильными и безопасными характеристиками контроля температуры, стали основной технологией в крупномасштабных проектах по хранению энергии, промышленных и коммерческих хранилищах энергии, сетевых хранилищах энергии и интегрированных системах хранения фотоэлектрической энергии. Однако даже несмотря на превосходные возможности рассеивания тепла систем жидкостного охлаждения, ежедневное техническое обслуживание по-прежнему имеет решающее значение. Хорошее обслуживание не только обеспечивает долгосрочную стабильную работу системы, но также продлевает срок службы батареи, снижает затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также повышает общую ценность активов по хранению энергии. Итак, как правильно обслуживать аккумуляторную систему хранения энергии с жидкостным охлаждением?
(1) Ежедневный мониторинг: поддержание системы в управляемом состоянии
Ядром накопителя энергии с жидкостным охлаждением является система контроля температуры, поэтому необходимо вести мониторинг ключевых параметров системы в режиме реального времени. В основном это включает в себя:
Мониторинг температуры
Регулярно проверяйте температуру аккумуляторного модуля.
Убедитесь, что разница температур ячеек остается в допустимом диапазоне (обычно ≤ 3–5°C).
Проверьте наличие локального нагрева или аномальных горячих точек.
Температурная стабильность напрямую связана с сроком службы батареи и безопасностью и должна быть наиболее важным элементом ежедневной проверки.
Температура охлаждающей жидкости, давление и расход
Разница температур в контуре подачи охлаждающей жидкости в норме?
Скорость потока стабильна?
Есть ли аномальные колебания давления? Недостаточный расход или низкое давление могут быть сигналом засора трубы, утечки или неисправности насоса.
Записи системных тревог
Регулярно проверяйте сигналы тревоги BMS, EMS и контроллера жидкостного охлаждения.
Оперативно устраняйте аномальные температуры, сигналы тревоги расхода и ошибки датчиков.
Раннее обнаружение и устранение неисправностей посредством программного мониторинга являются наиболее эффективным методом обслуживания.
(2) Техническое обслуживание системы жидкостного охлаждения: ключевые шаги для обеспечения эффективности охлаждения.
Техническое обслуживание систем хранения энергии с жидкостным охлаждением фокусируется на следующих аспектах:
Обслуживание и замена охлаждающей жидкости
Длительное использование охлаждающей жидкости может привести к ее деградации, загрязнению и изменению концентрации. Поэтому необходимо:
Регулярно проверяйте уровень охлаждающей жидкости
Убедитесь, что концентрация и соотношение охлаждающей жидкости соответствуют требованиям.
Замените охлаждающую жидкость согласно рекомендациям производителя (обычно раз в 1-2 года).
Использование несоответствующих жидкостей повлияет на эффективность теплообмена и может даже привести к коррозии труб.
Проверьте герметичность системы жидкостного охлаждения. Утечки в системе жидкостного охлаждения могут привести к: Снижению эффективности охлаждения; Работа насоса на холостом ходу и потенциальный риск короткого замыкания. Регулярные проверки необходимы для устранения: Ослабленных соединений; Трещины в стареющих трубах; Утечка охлаждающей жидкости.
(3) Очистка и проверка состояния пластины жидкостного охлаждения. Накопление накипи, засорение или плохой контакт на пластине жидкостного охлаждения напрямую влияют на эффективность отвода тепла. Проверьте следующее: Свободные каналы потока охлаждающей жидкости; Плавный и плотный контакт с аккумуляторным модулем; Коррозия или деформация.
Проверка циркуляционного насоса. Циркуляционный насос является основным силовым компонентом системы жидкостного охлаждения и требует регулярной проверки для устранения: Ненормального шума; Стабильный расход и давление; Вибрация и утечка. При необходимости отремонтируйте или замените.
(4) Обслуживание батарейного модуля: ключ к продлению срока службы батареи. Хотя система жидкостного охлаждения значительно снижает деградацию батареи, необходимое обслуживание модуля по-прежнему необходимо.
Проверьте согласованность ячеек: разница напряжений отдельных ячеек; Стабильность температуры; Тенденция внутреннего сопротивления. Если разница слишком велика, следует выполнить выравнивание или заменить модуль. Очистка и удаление пыли
Поддержание чистоты батарейного отсека снижает риск повреждения электронных компонентов системы перегревом и пылью.
Проверка фиксированных компонентов
Убедитесь, что монтажные компоненты модуля надежно закреплены, чтобы предотвратить плохой контакт, вызванный вибрацией.
(5) Поддержание окружающей среды: внешние факторы, определяющие долгосрочную стабильность системы
Поддерживайте хорошую вентиляцию в отсеке хранения энергии:
Хотя это система с жидкостным охлаждением, достаточный поток воздуха внутри отсека снижает общее давление рассеивания тепла.
Избегайте экстремального воздействия на окружающую среду:
Избегайте прямых солнечных лучей в зонах с высокой температурой.
В холодных регионах необходимы противоморозные меры.
Усиленная герметизация и защита необходимы во влажной или агрессивной среде.
6. Часто задаваемые вопросы об аккумуляторных батареях с жидкостным охлаждением
С быстрым развитием новой энергетической отрасли системы хранения энергии постепенно становятся ключевым узлом в энергетической структуре. Среди многочисленных технологий хранения энергии аккумуляторные батареи с жидкостным охлаждением становятся основным направлением отрасли благодаря их высокой эффективности рассеивания тепла, высокой безопасности, длительному сроку службы и пригодности для крупномасштабных проектов по хранению энергии. В этой статье будут даны ответы на наиболее часто задаваемые вопросы по различным аспектам, включая принципы, производительность, применение, установку, обслуживание и безопасность.
(1) Часто задаваемые вопросы по основным понятиям
Вопрос 1. Что такое аккумуляторный аккумулятор с жидкостным охлаждением?
Аккумуляторный аккумулятор с жидкостным охлаждением — это продукт для хранения энергии, который использует жидкостное охлаждение для управления температурой аккумулятора. Во время работы аккумуляторы выделяют большое количество тепла, особенно при сильноточной и мощной зарядке и разрядке. Накопление тепла может привести к снижению производительности аккумулятора и даже к угрозе безопасности. Система жидкостного охлаждения использует охлаждающую жидкость, циркулирующую внутри труб, для быстрого отвода тепла, обеспечивая высокоточный контроль температуры и позволяя аккумулятору работать в оптимальном температурном диапазоне, повышая безопасность системы и продлевая срок ее службы.
В2. Зачем нужен контроль температуры аккумулятора? Литий-ионные аккумуляторы очень чувствительны к температуре. Чрезмерно высокие температуры ускоряют деградацию батареи и значительно увеличивают риск выхода из строя; чрезмерно низкие температуры снижают эффективность зарядки и разрядки и могут даже вообще предотвратить зарядку. Поддержание батареи в едином и стабильном температурном диапазоне имеет решающее значение для обеспечения устойчивой и безопасной работы систем хранения энергии. Технология жидкостного охлаждения была разработана для повышения точности контроля температуры, уменьшения разницы температур и повышения эффективности рассеивания тепла.
Вопрос 3. В чем разница между жидкостным охлаждением и воздушным охлаждением?
Жидкостное охлаждение использует охлаждающую жидкость для достижения направленного рассеивания тепла, тогда как воздушное охлаждение зависит исключительно от воздушного потока. Жидкостное охлаждение обеспечивает более быстрое рассеивание тепла, лучшую однородность температуры и более высокую безопасность, что делает его подходящим для крупномасштабных систем хранения энергии. Воздушное охлаждение, хотя и относительно недорогое, страдает от неравномерного регулирования температуры и больше подходит для хранения энергии в небольших масштабах. По мере расширения хранилищ энергии жидкостное охлаждение все чаще заменяет воздушное охлаждение в качестве основного решения.
Вопрос 4. Что такое охлаждающая жидкость в системе жидкостного охлаждения? Это опасно?
Охлаждающая жидкость обычно представляет собой смесь этиленгликоля и воды, обладающую превосходной теплопроводностью, негорючестью, низкой летучестью, коррозионной стойкостью и морозостойкостью. Его электропроводность чрезвычайно низка, поэтому утечки не приведут к немедленному короткому замыканию. Большинство охлаждающих жидкостей очень безопасны, как и автомобильные охлаждающие жидкости, и не классифицируются как опасные материалы.
(2) Часто задаваемые вопросы относительно принципов работы
Вопрос 5. Как система жидкостного охлаждения охлаждает аккумулятор?
Ядро системы жидкостного охлаждения состоит из пластины жидкостного охлаждения, охлаждающей жидкости, водяного насоса, теплообменника и контроллера. Когда аккумулятор выделяет тепло во время работы, тепло передается охлаждающей жидкости через контакт между аккумуляторным модулем и пластиной жидкостного охлаждения. Охлаждающая жидкость циркулирует под приводом водяного насоса, унося тепло и передавая его в теплообменник, где оно затем рассеивается через воздух или охлаждающее оборудование. Вся система образует непрерывный цикл теплообмена, поддерживая батарею в здоровом температурном диапазоне.
Вопрос 6. Какова функция пластины жидкостного охлаждения?
Пластина жидкостного охлаждения прикреплена непосредственно к аккумуляторному модулю и является ключевым компонентом теплопередачи. Прецизионная конструкция внутреннего канала потока позволяет охлаждающей жидкости равномерно контактировать с поверхностью рассеивания тепла, обеспечивая эффективное рассеивание тепла и минимальный контроль разницы температур. Производительность пластины жидкостного охлаждения определяет качество отвода тепла системой жидкостного охлаждения и срок службы батареи.
Вопрос 7. Требует ли система жидкостного охлаждения интеллектуального управления?
Да. Системы жидкостного охлаждения обычно интегрируются с системами управления батареями (BMS). При повышении температуры система автоматически увеличивает поток охлаждающей жидкости, регулирует положения клапанов и активирует режимы повышения температуры для достижения точного контроля температуры. Интеллектуальное управление не только повышает эффективность, но и обеспечивает своевременную сигнализацию или отключение в нештатных ситуациях, обеспечивая безопасность.
(3) Часто задаваемые вопросы о преимуществах производительности
Вопрос 8. Каковы основные преимущества аккумуляторов энергии с жидкостным охлаждением?
К основным преимуществам аккумуляторов энергии с жидкостным охлаждением относятся:
Более точный контроль температуры: разница температур между батареями контролируется в пределах 3°C;
Более быстрая обратная связь по рассеиванию тепла, позволяющая работать с приложениями высокой мощности;
Увеличенный срок службы батареи, продлевающий срок службы на 20–40 %;
Более безопасная работа, снижающая риск термического разгона;
Более высокая плотность энергии, позволяющая создать более компактную систему;
Низкий уровень шума, подходит для промышленного и коммерческого применения.
Вопрос 9. Потребляет ли система жидкостного охлаждения электроэнергию? Снизит ли это эффективность хранения энергии?
Система жидкостного охлаждения потребляет некоторую энергию для работы насоса и теплообмена. Однако общее потребление энергии очень низкое, обычно составляет 1–3% от общей энергии системы хранения энергии. По сравнению с повышением безопасности и увеличением срока службы такое энергопотребление находится полностью в допустимых пределах.
Вопрос 10. Повлияет ли шум системы жидкостного охлаждения на ее использование?
Шум системы жидкостного охлаждения в основном исходит от водяного насоса и вентилятора и обычно ниже, чем у системы с воздушным охлаждением. Поскольку жидкостное охлаждение имеет высокую эффективность рассеивания тепла, вентилятору не нужно работать на высокой скорости, что приводит к снижению общего уровня шума, что делает его подходящим для чувствительных к шуму помещений, таких как заводы и коммерческие здания.
(4) Часто задаваемые вопросы по сценариям применения
Вопрос 11. Какие сценарии подходят для использования аккумуляторов энергии с жидкостным охлаждением?
Энергоаккумуляторы с жидкостным охлаждением подходят для всех сценариев с высокими требованиями к рассеиванию тепла, безопасности и сроку службы, включая:
Крупномасштабные сетевые накопительные электростанции;
Промышленное и коммерческое хранение энергии;
Фотоэлектрические накопители энергии, накопители энергии ветра;
Микросетевые системы;
Резервное питание дата-центра;
Станции быстрой зарядки, станции замены аккумуляторов, накопители энергии;
Развертывание накопителей энергии в условиях высоких температур или экстремально холодных условий.
Вопрос 12. Требуется ли для хранения энергии в жилых домах жидкостное охлаждение?
Обычно нет. Бытовые накопители энергии имеют небольшой размер, низкую мощность и выделяют мало тепла; воздушного охлаждения вполне достаточно. Системы жидкостного охлаждения больше подходят для систем хранения энергии большой мощности от 50 кВтч до МВтч.
Вопрос 13. Подходит ли накопитель энергии с жидкостным охлаждением для регионов с высокими температурами?
Очень подходит. Системы жидкостного охлаждения могут поддерживать стабильный контроль температуры в регионах с высокими температурами, особенно хорошо работая в средах с высокими температурами, таких как пустыни, электростанции и контейнерные кабины. В сильную жару он также может работать совместно с кондиционером.
Вопрос 14. Могут ли системы жидкостного охлаждения работать в холодных регионах?
Да. Охлаждающая жидкость обладает антифризными свойствами, а система жидкостного охлаждения способна сохранять текучесть при низких температурах. Он также может повысить температуру аккумуляторной батареи с помощью стратегий контроля температуры, что позволяет системе нормально работать в условиях температуры в десятки градусов ниже нуля.
(5) Часто задаваемые вопросы по установке и использованию
Вопрос 15. На что следует обратить внимание при установке накопителя энергии с жидкостным охлаждением?
Во время установки убедитесь:
Хорошая вентиляция и отсутствие препятствий на площадке;
Прочная, водонепроницаемая и пыленепроницаемая основа оборудования;
Герметичные и герметичные соединения трубопроводов охлаждающей жидкости;
Стандартизированная разводка линий связи и электропередачи;
Окружающий свет, ветер и дождь не должны напрямую контактировать с аккумуляторной батареей;
После установки системы следует выполнить комплексный ввод в эксплуатацию, включая испытания расхода, давления и температуры. Правильная установка может значительно снизить количество последующих сбоев и повысить безопасность.
Вопрос 16. Можно ли устанавливать аккумуляторы энергии с жидкостным охлаждением на открытом воздухе?
Большинство продуктов для хранения энергии с жидкостным охлаждением имеют контейнерную или стоечную конструкцию и могут быть установлены непосредственно на открытом воздухе. Однако необходимы меры по защите окружающей среды, такие как солнцезащитные козырьки, навесы от дождя, влагостойкие фундаменты и устройства молниезащиты.
Вопрос 17. Требуется ли заправка системы жидкостного охлаждения после установки?
Некоторые системы поставляются предварительно заполненными охлаждающей жидкостью, тогда как другие требуют дозаправки на месте. Охлаждающую жидкость следует добавлять в соответствии с требуемой изготовителем концентрацией и соотношением. После добавления охлаждающей жидкости необходимо выполнить этап продувки воздухом, чтобы убедиться в отсутствии пузырьков воздуха в системе и обеспечении хороших каналов потока.
(6) Часто задаваемые вопросы по техническому обслуживанию
Вопрос 18. Как часто следует менять охлаждающую жидкость в системе жидкостного охлаждения?
Обычно рекомендуется менять его каждые 1-2 года. В условиях высоких температур и в сценариях длительной эксплуатации с высокой мощностью цикл замены можно соответствующим образом сократить. Если охлаждающая жидкость мутная, обесцвеченная или содержит примеси, ее необходимо немедленно заменить.
Вопрос 19. Когда следует проверять трубопроводы жидкостного охлаждения? Следующие ситуации требуют немедленной проверки:
Аномальное повышение температуры батареи;
Системный сигнал тревоги, указывающий на снижение расхода;
Колебания давления теплоносителя;
Следы жидкости на земле;
Ненормальный шум насоса или значительная вибрация.
Регулярные проверки могут предотвратить угрозу безопасности, вызванную длительными небольшими утечками.
Вопрос 20. Не повредится ли водяной насос в системе жидкостного охлаждения?
Водяной насос является рабочим компонентом, работающим под высокой нагрузкой, и может изнашиваться после длительной эксплуатации. Его общий срок службы составляет десятки тысяч часов и более, и при необходимости его можно заменить. Регулярный мониторинг шума, расхода и температуры позволяет заранее обнаружить признаки старения насоса.
Вопрос 21. Нужна ли чистка системы жидкостного охлаждения?
Да. Отложения или накипь в охлаждающей жидкости снизят эффективность теплообмена. Цикл очистки зависит от условий эксплуатации и качества охлаждающей жидкости; полную очистку рекомендуется проводить каждые 1-2 года.
(7) Часто задаваемые вопросы по безопасности
Вопрос 22. Не приведет ли утечка в системе жидкостного охлаждения к короткому замыканию?
Нет, это не приведет к немедленному короткому замыканию. Охлаждающая жидкость имеет чрезвычайно низкую проводимость и намного безопаснее чистой воды. Батарейный отсек также имеет функции обнаружения утечек и сигнализации; система автоматически отключится при обнаружении риска. Случаи утечек крайне редки, если обслуживание осуществляется в соответствии со спецификациями.
Вопрос 23. Может ли накопитель энергии с жидкостным охлаждением выйти из-под контроля?
Любая система литиевых батарей несет в себе теоретический риск, но жидкостное охлаждение значительно снижает вероятность. Благодаря точному контролю температуры, равномерному рассеиванию тепла и интеллектуальным механизмам защиты жидкостное охлаждение эффективно подавляет распространение температурного неконтроля, что делает его одним из самых безопасных методов контроля температуры хранения энергии, доступных в настоящее время.
Вопрос 24. Что произойдет, если система жидкостного охлаждения потеряет мощность?
Система прекратит циркуляцию, но пока температура батареи не будет продолжать расти, непосредственной опасности не будет. При работе на высокой мощности BMS автоматически снизит мощность или прекратит работу, чтобы предотвратить дальнейшее повышение температуры батареи.
Вопрос 25. Какие меры противопожарной защиты доступны для накопителей энергии с жидкостным охлаждением?
Обычно они включают в себя: мониторинг датчиков дыма и температуры; системы газового пожаротушения (например, гексафторид серы, инертные газы); меры электробезопасности, такие как защита предохранителями и ограничение тока; и независимая теплоизоляция отсека для хранения вещей.
(8) Часто задаваемые вопросы по закупкам и отбору
Вопрос 26. Какие показатели следует учитывать при выборе накопителя энергии с жидкостным охлаждением? Включая, помимо прочего: возможность контроля разницы температур; Тип батареи (например, литий-железо-фосфатный); Плотность энергии; Усовершенствованная конструкция конструкции жидкостного охлаждения; Долговечность охлаждающей жидкости; Уровень интеллекта BMS; Сертификация безопасности системы; Срок службы системы и гарантийное обслуживание; Совместимость с EMS.
Вопрос 27. Является ли хранилище энергии с жидкостным охлаждением дороже, чем хранилище с воздушным охлаждением?
Хотя первоначальная стоимость оборудования действительно выше, жидкостное охлаждение дает значительные преимущества по сравнению с длительной эксплуатацией: более длительный срок службы батареи; Меньше неудач; Снижение риска инцидентов, связанных с безопасностью; Более низкие затраты на техническое обслуживание.
Общая стоимость жизненного цикла на самом деле более выгодна.
Аккумуляторные накопители энергии с жидкостным охлаждением, обладающие многочисленными преимуществами, такими как безопасность, надежность, высокая эффективность и длительный срок службы, становятся основной технологической тенденцией в отрасли хранения энергии. Благодаря глубокому пониманию основ, механизмов работы, стратегий безопасности, методов обслуживания и сценариев применения систем с жидкостным охлаждением пользователи могут более научно оценивать, использовать и управлять этой передовой технологией хранения энергии.
