【儲能】風冷技術:空調制冷,風道交換熱量

  成功案例     |      2022-11-11 15:03:17

  風冷的核心是空調和風道。

  目前,在功率密度較小的集裝箱儲能系統和通信基站儲能系統中主要采用風冷技術。一方面是因為風冷系統結構簡單,安全可靠,并且易于實現;另一方面是因為儲能系統對能量密度和空間的限制不像動力電池系統那么苛刻,可以通過增加電池數目來獲得較低的工作倍率和產熱率。以集裝箱式鋰電池儲能系統為例,該系統由標準集裝箱、鋰離子電池系統、電池管理系統、儲能變流器、空調和風道、配電柜、七氟丙烷滅火裝置等組成。

集裝箱式儲能電站風冷系統  

      風道結構設計:

  風道包括與空調出口連接的主風道、主風道內的擋風板、風道出口以及電池架兩端的擋風板。空調輸出的氣流經風道出口以一定的速度向下流出后,在電池模塊前端面板風扇的作用下,從電池模塊后端面板進風口進入電池模塊內部,流經電池單體表面對電池單體降溫,然后由風扇抽出。電池模組后端面板開孔,便于空調輸出的氣流進入模組內部;前端面板設計軸流風扇,用于將氣流抽出,促進氣流在電池模組內部的流動。氣流進入電池模塊內部后流經電池單體表面,與電池單體進行冷熱交換后由風扇排出,完成對電池單體的冷卻。

集裝箱式電池儲能系統熱管理風冷路線

  熱管理控制策略——空調控制和電池模塊風扇控制。

  空調控制由空調自身邏輯控制來實現,根據集裝箱內部不同溫度條件可分為制熱模式和制冷模式,制熱模式實現對電池低溫下的控制和保護,制冷模式實現對電池溫升的有效控制。電池模塊風扇由電池管理系統控制,且每一個電池模塊的風扇可獨立控制運行。

熱管理風冷路線控制策略

  風冷熱管理系統有多種不同的結構設計方案。

  空調結構包括落地一體式、頂置一體式、分體式等構型;送風方式包括頂部送風、背面送風、底部送風等。落地一體式空調用于已預留空調空間的儲能集裝箱中,通常頂部出風,與集裝箱內部的風道相連接,直接對電池組進行精確送風。而如果儲能集裝箱內部沒有空間安裝空調,則需要使用頂置一體式空調,空調安裝在集裝箱頂部,從頂部對電池進行制冷。分體式空調內機安裝在電池組當中,前回風背送風,將空調出風口與風道相連,直接對電池進行制冷。

  儲能電池熱管理具體方案