【储能】风冷技术:空调制冷,风道交换热量

  成功案例     |      2022-11-11 15:03:17

  风冷的核心是空调和风道。

  目前,在功率密度较小的集装箱储能系统和通信基站储能系统中主要采用风冷技术。一方面是因为风冷系统结构简单,安全可靠,并且易于实现;另一方面是因为储能系统对能量密度和空间的限制不像动力电池系统那么苛刻,可以通过增加电池数目来获得较低的工作倍率和产热率。以集装箱式锂电池储能系统为例,该系统由标准集装箱、锂离子电池系统、电池管理系统、储能变流器、空调和风道、配电柜、七氟丙烷灭火装置等组成。

集装箱式储能电站风冷系统  

      风道结构设计:

  风道包括与空调出口连接的主风道、主风道内的挡风板、风道出口以及电池架两端的挡风板。空调输出的气流经风道出口以一定的速度向下流出后,在电池模块前端面板风扇的作用下,从电池模块后端面板进风口进入电池模块内部,流经电池单体表面对电池单体降温,然后由风扇抽出。电池模组后端面板开孔,便于空调输出的气流进入模组内部;前端面板设计轴流风扇,用于将气流抽出,促进气流在电池模组内部的流动。气流进入电池模块内部后流经电池单体表面,与电池单体进行冷热交换后由风扇排出,完成对电池单体的冷却。

集装箱式电池储能系统热管理风冷路线

  热管理控制策略——空调控制和电池模块风扇控制。

  空调控制由空调自身逻辑控制来实现,根据集装箱内部不同温度条件可分为制热模式和制冷模式,制热模式实现对电池低温下的控制和保护,制冷模式实现对电池温升的有效控制。电池模块风扇由电池管理系统控制,且每一个电池模块的风扇可独立控制运行。

热管理风冷路线控制策略

  风冷热管理系统有多种不同的结构设计方案。

  空调结构包括落地一体式、顶置一体式、分体式等构型;送风方式包括顶部送风、背面送风、底部送风等。落地一体式空调用于已预留空调空间的储能集装箱中,通常顶部出风,与集装箱内部的风道相连接,直接对电池组进行精确送风。而如果储能集装箱内部没有空间安装空调,则需要使用顶置一体式空调,空调安装在集装箱顶部,从顶部对电池进行制冷。分体式空调内机安装在电池组当中,前回风背送风,将空调出风口与风道相连,直接对电池进行制冷。

  储能电池热管理具体方案