Phương pháp làm mát hệ thống lưu trữ năng lượng có liên quan đến sự an toàn, chi phí và hiệu quả của hệ thống lưu trữ năng lượng. Hiện nay, các phương pháp làm mát chính là làm mát tự nhiên, làm mát không khí cưỡng bức và làm mát bằng chất lỏng, được áp dụng tương ứng trong các trường hợp khác nhau. Trong ứng dụng lưu trữ năng lượng thùng chứa lớn quy mô lớn, hệ thống lưu trữ năng lượng làm mát bằng chất lỏng nhận được nhiều sự chú ý hơn. Sau đó, làm thế nào để lựa chọn các phương pháp làm mát khác nhau đòi hỏi phải xem xét toàn diện về độ an toàn, hiệu quả, tính kinh tế và các khía cạnh khác của hệ thống.
(1) Làm mát tự nhiên. Làm mát tự nhiên là phương pháp làm mát sử dụng tính dẫn nhiệt cao của vật liệu kim loại để lấy nhiệt và tản vào không khí. Nó đề cập đến sự đối lưu tự nhiên mà không có yêu cầu cụ thể về tốc độ gió. Tản nhiệt được sử dụng là đồng, nhôm.
(2) Làm mát không khí cưỡng bức. Đối lưu cưỡng bức được sử dụng để tản nhiệt. Khi có tốc độ gió đặc biệt, tốc độ gió có thể tạo ra sự đối lưu qua quạt. Cấu hình của quạt tản nhiệt, tấm tản nhiệt mật độ cao và bộ trao đổi nhiệt có thể tạo ra môi trường luồng khí đối lập hoặc xuyên qua để tăng tốc độ loại bỏ nhiệt và cải thiện hiệu quả tản nhiệt.
(3) Công nghệ làm mát bằng chất lỏng. Ứng dụng làm mát bằng chất lỏng đề cập đến việc sử dụngtấm làm mát chất lỏng(còn gọi là tấm làm mát làm mát bằng nước) được lắp đặt tại nguồn nhiệt để phối hợp với bộ phận tản nhiệt nhằm tản nhiệt theo kiểu tuần hoàn chất lỏng. Nhìn chung, công nghệ làm mát bằng chất lỏng chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống thay đổi pha đối lưu cưỡng bức hoặc trong môi trường có mật độ năng lượng nhiệt cực cao và không thể đạt được hiệu quả tản nhiệt.
Trong hệ thống lưu trữ năng lượng, các hệ thống năng lượng thấp hiện nay như bộ nguồn, điện thoại di động, máy tính xách tay, v.v., thường sử dụng khả năng tản nhiệt tự nhiên. Các hệ thống điện trung bình, chẳng hạn như nguồn điện di động, hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình, UPS, bộ lưu trữ năng lượng container công nghiệp vừa và nhỏ, thường áp dụng làm mát không khí cưỡng bức. Hệ thống lưu trữ năng lượng của xe điện thường áp dụng công nghệ làm mát bằng nước. Hiện nay, các hệ thống lưu trữ năng lượng vừa và lớn cũng bắt đầu sử dụng công nghệ làm mát bằng nước.
Hệ thống lưu trữ năng lượng chủ yếu đề cập đến hệ thống lưu trữ năng lượng pin, thường bao gồm hệ thống pin, hệ thống PCS, hệ thống BMS, hệ thống giám sát, v.v. Hệ thống pin bao gồm các pin đơn nối tiếp và song song. Theo thùng lưu trữ năng lượng làm mát bằng không khí 40 foot 2,5MWh phổ biến hiện nay, khoảng 6510 120Ô Ah, 2790 280Ô Ah và hàng nghìn ô được xếp chồng lên nhau. Hiệu suất sạc và xả của hệ thống lưu trữ năng lượng là khoảng 90%, điều này sẽ tạo ra rất nhiều nhiệt trong quá trình hoạt động và lượng nhiệt này cần được phân phối kịp thời, nếu không, tuổi thọ của pin sẽ bị ảnh hưởng và thậm chí xảy ra hiện tượng thoát nhiệt , sẽ mang lại nguy cơ hỏa hoạn.
Tản nhiệt làm mát bằng không khí đưa nhiệt do lõi điện tạo ra ra bên ngoài thông qua quạt và tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng tiến hành đối lưu nhiệt qua chất làm mát. Công nghệ làm mát không khí lần đầu tiên được sử dụng rộng rãi trong hệ thống lưu trữ năng lượng vì cấu trúc đơn giản, công nghệ hoàn thiện và chi phí thấp, có thể thực hiện việc phân phối và triển khai nhanh chóng. Tuy nhiên, hệ thống làm mát không khí có thể tích lớn và chịu ảnh hưởng rất lớn từ môi trường bên ngoài. Có rất nhiều vấn đề về an toàn, hiệu quả và tính kinh tế của hệ thống. Sự xuất hiện của bộ lưu trữ năng lượng làm mát bằng chất lỏng vừa giải quyết được những vấn đề trên.
Hệ thống làm mát bằng chất lỏng lưu trữ năng lượng
1. Nguyên lý hệ thống làm mát nước lưu trữ năng lượng
Hệ thống làm mát bằng chất lỏng đang là hướng nghiên cứu nóng về quản lý nhiệt của pin điện hiện nay. Điều kiện nhiệt độ làm việc tốt nhất của bộ pin có thể đạt được bằng cách tận dụng hiệu suất của công suất nhiệt lớn của chất làm mát và khả năng loại bỏ nhiệt dư thừa của hệ thống pin thông qua quá trình tuần hoàn. Các thành phần cơ bản của hệ thống làm mát bằng chất lỏng bao gồm: tấm làm mát bằng chất lỏng, bộ làm mát bằng chất lỏng, đường ống làm mát bằng chất lỏng, dây điện cao áp và thấp áp; Chất làm mát, v.v.
2. Ưu điểm chính của hệ thống làm mát bằng chất lỏng lưu trữ năng lượng
(1) An toàn hơn. Với sự gia tăng không ngừng của quy mô xây dựng các dự án lưu trữ năng lượng, dung lượng của pin đơn và mật độ năng lượng của hệ thống sẽ tăng theo. Ngay cả khi sử dụng pin công suất lớn, vẫn cần hàng trăm nghìn, thậm chí hàng trăm nghìn pin để xây dựng một dự án lưu trữ năng lượng 100 MW, điều này sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn và đưa ra yêu cầu cao hơn về quản lý kiểm soát nhiệt độ của bộ lưu trữ năng lượng. hệ thống. Công nghệ lưu trữ năng lượng làm mát bằng chất lỏng có hàm lượng cao. Nó có thể tản nhiệt trực tiếp từ lõi điện thông qua sự đối lưu của chất làm mát. Phương pháp này có thể kiểm soát được và không bị ảnh hưởng bởi các điều kiện bên ngoài. Hơn nữa, hiệu suất tản nhiệt cao và kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn. Do nhiệt dung riêng của không khí nhỏ, hệ số truyền nhiệt đối lưu và các yếu tố khác, công nghệ làm mát không khí của pin có hiệu suất truyền nhiệt thấp và khả năng sinh nhiệt của pin tăng lên, dẫn đến nhiệt độ pin cao và nguy cơ thoát nhiệt; Sơ đồ làm mát bằng chất lỏng có thể buộc bộ pin tản nhiệt và thực hiện sự phân phối lại nhiệt giữa các mô-đun pin bằng cách dựa vào dòng chất làm mát lớn, điều này có thể nhanh chóng ngăn chặn sự suy giảm liên tục của hiện tượng thoát nhiệt và giảm nguy cơ thoát nhiệt.
(2) Tiết kiệm hơn. Ngoài vấn đề an toàn, thiết kế tích hợp của hệ thống lưu trữ năng lượng cũng cần tính đến việc vận hành và bảo trì trong toàn bộ vòng đời. Hệ thống lưu trữ năng lượng làm mát bằng chất lỏng tiết kiệm hơn. Hoạt động của hệ thống lưu trữ năng lượng tạo ra lượng nhiệt lớn và tản nhiệt không đều, không chỉ gây nguy hiểm cho sự an toàn của hệ thống lưu trữ năng lượng mà còn ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin. Thông qua bộ điều khiển cấp cụm và công nghệ điều khiển cân bằng điều khiển nhiệt độ thông minh, hệ thống làm mát bằng chất lỏng lưu trữ năng lượng có thể làm cho nhiệt độ của lõi điện đồng đều hơn thông qua việc thiết lập đường ống và dòng chất lỏng. Để đạt được cùng nhiệt độ trung bình của pin, việc làm mát bằng không khí yêu cầu mức tiêu thụ năng lượng cao hơn 2-3 lần so với làm mát bằng chất lỏng. Trong cùng mức tiêu thụ điện năng, nhiệt độ tối đa của bộ pin khi làm mát bằng không khí cao hơn 3-5 độ so với làm mát bằng chất lỏng và mức tiêu thụ điện năng của làm mát bằng chất lỏng thấp hơn.
(3) Thích hợp hơn cho việc lưu trữ năng lượng lâu dài. Nếu hệ thống lưu trữ năng lượng pin 4h tiếp tục sử dụng công nghệ tản nhiệt làm mát bằng không khí, mặc dù cấu trúc đơn giản và giá thành thấp, nhiệt lượng do pin tạo ra được đưa trực tiếp ra bên ngoài thông qua quạt nhưng lại có nhược điểm hệ số truyền nhiệt thấp, tốc độ làm mát chậm và cần diện tích kênh tản nhiệt lớn và diện tích của nó sẽ rất lớn. Công nghệ làm mát bằng chất lỏng có ưu điểm là độ dẫn nhiệt cao, tản nhiệt đồng đều hơn, tiêu thụ năng lượng thấp hơn và ít diện tích sàn hơn. Giải pháp thùng chứa của hệ thống lưu trữ năng lượng làm mát bằng chất lỏng có hiệu suất tản nhiệt cao. So với container làm mát bằng không khí truyền thống, mật độ năng lượng tăng 100% và tiết kiệm không gian sàn hơn 40%. Nó phù hợp hơn cho các kịch bản lưu trữ năng lượng quy mô lớn và lâu dài.
Chú phổ biến: tấm làm mát nước để lưu trữ năng lượng, Trung Quốc, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, tùy chỉnh, mẫu miễn phí, sản xuất tại Trung Quốc
