U scenariji skladištenja energije visoke gustine, efikasnost rasipanja topline ugrađenih litijumskih baterija direktno određuje njihovu sigurnost i životni vijek. Kada gustoća moći jednog kabineta skače sa 5kW do 20kW, tradicionalna pasivna rasipacija topline više nije održiva. Industrija je nadogradnja tehnologije za hlađenje tečnosti, inteligentna algoritma za kontrolu temperature, te termički simulacijski dizajn za izgradnju sistema za disipaciju topline ", tako da baterija može održavati idealan radni cilj, pružajući stabilnu energetsku podršku za ključne scenarije kao što su podatkovni centri i jasne stanice i bazne stanice.
1 Tekući tehnologija hlađenja iteracija: efikasnost skoka sa hladne ploče do uranjanja
Hladna ploča za hlađenje Trenutno je trenutno glavna otopina, a njegova jezgra leži u "preciznoj kontaktu" sa izvorom topline. Unutar 19-inčnog nosača, hladne ploče za hladne ploče bakra čvrsto su pričvršćene na stranu modula baterije, s promjerom kanala od samo 3 mm. Raskota (50% vode +50% etilen glikol) nosi toplinu po protoku od 0,8l / min. Određena marka stalak za stalak od 20kw prihvaća ovaj dizajn, s toplinskim otporom smanjenim na 0,1 stepen / w, što je 60% niže od tradicionalnih sustava za hlađenje zraka. Temperaturna razlika baterije se kontrolira u roku od ± 3 stepena tokom punog opterećenja. Da bi se izbjegao rizik od curenja tečnosti, hladna ploča i modul su zapečaćeni termičkim provodljivim gelom, nivo zaštite doseže IP65, a bez ikagavanja se ne nalaze nakon 1000 sati vibracijskog testa.
Isključivanje tekućih hlađenja je krajnje rješenje za scenarije velike snage. Uronite modul baterije u potpunosti u neprovedenoj fluoriziranoj tečnosti, koja apsorbira toplinu i hladi ga kroz vanjski izmjenjivač topline. Učinkovitost prijenosa topline dvostruko je od hladne ploče. U kabinetu za skladištenje energije od 40kW od određenog superkompjuterskog centra, tačka vreća tečnosti fluorine dostiže 60 stepeni, što može oduzeti toplinu kroz prirodno isparavanje. Uz pomoć cirkulacijskog sistema za crpku, potrošnja energije u ormaru (PUE) smanjuje se na 1,05, što je 30% energetski efikasnije od onog hladnog tanjura. Teškoća ove tehnologije leži u dizajnu za brtvljenje. Vlakna prihvaća školjku od nehrđajućeg čelika zavarenog laserom, a test tlaka pokazuje da može izdržati unutrašnji pritisak 0,5MPA, osiguravajući da tečnost ne curi.
2 algoritam inteligentne kontrole temperature: Tehnika bilansa temperature sa prediktivnim regulacijom
Sistem za kontrolu temperature na bazi AI-a predizme se premješta disipaciju topline iz "pasivnog odgovora" na "aktivnu prevenciju". Sistem uspostavlja model toplotnog ponašanja analizom preko 100 parametara kao što su punjenje baterije i brzine pražnjenja, temperature okoline i povijesnog termalnog bijega, te podešava energiju rasipanja topline 15 minuta unaprijed. Stvarno mjerenje određene osnovne stanice komunikacije pokazuje da ovaj algoritam može smanjiti neefikasnu potrošnju energije u rashladnom sustavu za 40%. Kada se predviđaju nadolazeći vršak punjenja, temperatura rashladne tečnosti spušta se za 2 stepena unaprijed kako bi se izbjegao nagli porast temperature baterije.
Tehnologija dinamičke dodjele prometa ostvaruje princip "slanja topline gdje god je". Svaka grana tečnog rashladnog sustava opremljena je električnim regulacijskim ventilom, što automatski prilagođava protoku na osnovu temperature u stvarnom vremenu (tačnost ± 0,5 stepeni) svakog modula. Kada temperaturna razlika prelazi 3 stepena, pokreće se korekcija odstupanja. U klasteru za skladištenje energije u podatkovnom centru, ovo dinamičko podešavanje smanjuje temperaturu između najtoplijih i najhladnijih tačaka od 8 stepeni do 2 stepena, te proširuje život ciklusa baterije za 15%.
3 Termička simulacija i strukturna optimizacija: Smanjenje tlaka disipacije topline iz izvora
U fazi dizajna, termalna simulacija tehnologija postala je moćan alat za "virtualno suđenje i grešku". Korištenjem softvera CFD (računarske fluidne dinamike) za simuliranje raspodjele temperature po terenu pod različitim staničnim aranžmanima i konstrukcijama zračnog kanala, moguće je otkriti slijepe mesta za disipaciju topline unaprijed. Kada je određeni proizvođač razvijao 3U modul baterije, pronađen je kroz simulaciju da će tradicionalni "utegnuti raspored" uzrokovati porast temperature od 5 stepeni u središnjem području. Stoga je prilagođen "zapaljenom rasporedu" i dodali kanale protoka za kontrolu unutarnje temperaturne razlike modula u roku od 4 stupnje, eliminirajući potrebu za dodatnim komponentama disipacije topline.
Inovacija strukturnih materijala takođe doprinosi rasipanju topline. Okvir stalak izrađen je od 6061 legura aluminija, s termičkom provodljivošću od 160W / (m · k), što je četiri puta od običnog čelika. Brzo može prenijeti toplinu koju generiran modulom u školjku ormara; Školjka modula baterije izrađena je od termički provodljive plastike (s dodanom grafenom), što ne samo izolacija, ali također ubrzava rasipanje topline, što rezultira povećanjem rasinjenosti topline od 50% u odnosu na tradicionalnu ABS plastičnost. Određeni 2U modul koristi ovu kombinaciju materijala za smanjenje temperature za 3 stepena u istim radnim uvjetima, bez potrebe za dodatnom površinom za disipaciju topline.
Rasprava topline Revolucija litijumske baterije nosača u osnovi je suradnja "hardverske inovacije + softverske inteligencije". Kada se sistem rashladnog sistema može biti precizniji i efikasniji kao mehanizam za regulaciju temperature i sigurnost litijumskih baterija, a ne samo da briše tehničke prepreke za pohranu energije visoke gustoće, ali omogućuju i litijumske baterije u pričvršćivanju da podržavaju fleksibilno raspoređivanje distribuirane energije na pouzdaniji način na energetskom internetu.