액체-냉각식 통합 에너지 저장 캐비닛: 고밀도 에너지 저장 시스템의 온도 제어 핵심-

 

수냉식-통합 에너지 저장 캐비닛은 배터리 모듈과 액체 순환 온도 제어 시스템을 고도로 통합한 모듈식 에너지 ​​저장 장치입니다. 핵심 설계 개념은 능동형 액체 냉각 회로를 통해 배터리 충전 및 방전 과정에서 발생하는 열을 효율적으로 전달하고 소산하여 최적의 작동 온도 창 내에서 배터리 팩의 장기적으로 안정적인 작동을-유지하는 것입니다. 이러한 유형의 장비는 일반적으로 배터리 클러스터, 액체 냉각판, 순환 펌프, 냉동 장치, 판형 열 교환기 및 지능형 제어 장치로 구성되어 열원 포착에서 열 방출까지 완전한 열 관리 폐쇄 루프를 형성합니다. 기술 분류 측면에서 에너지 저장 시스템 캐비닛은 이러한 유형의 장비에 대한 총칭입니다.

 

다양한 배포 시나리오에 따라 실외 환경에 적합한 실외 캐비닛 에너지 저장 시스템, 온도 제어 및 전력 변환 장치와 배터리를 완전히 통합하는 에너지 저장 통합 캐비닛, 통합 전달 기능을 강조하는 통합 에너지 저장 캐비닛으로 세분화될 수 있습니다. 액체 냉각 솔루션과 기존 강제 공기 냉각의 중요한 차이점은 냉각수(일반적으로 글리콜 수용액 또는 특수 불소화 액체)가 배터리 셀 사이에 직접 흐를 수도 있고 배터리의 넓은 표면에 가까운 냉각판을 통해 흐를 수도 있다는 것입니다. 열 교환 경로가 더 짧고 열 저항이 더 작아서 더 높은 충전 및 방전 속도와 더 컴팩트한 시스템 통합을 지원할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

수냉식 통합 에너지 저장 캐비닛의 성능과 신뢰성은 주로 주요 재료 선택과 제조 공정 수준에 따라 달라집니다. 구조 재료 측면에서 캐비닛 쉘은 일반적으로 스테인레스 스틸 실외 전력 저장 인클로저 캐비닛에 사용되는 아연 도금 강판 또는 304/316L 스테인레스 스틸로 만들어집니다. 두께는 1.5mm 이상이며, 옥외 환경의 부식 방지 및{7}}자외선 노화 방지 요구 사항을 충족하기 위해 정전기 분말 스프레이 또는 부동태화 처리되어 있습니다. 액체 냉각판의 본체는 대부분 알루미늄 합금(예: 6063 또는 3003 시리즈)을 압출 또는 스탬핑하여 만들어지며, 내부 흐름 채널은 기밀 테스트를 통과해야 합니다(유지 압력은 일반적으로 0.8-1.2MPa이고 누출률은 1×10⁻⁵ Pa·m²/s 미만이어야 함).

 

냉각수 파이프라인은 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 고무) 또는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 호스와 알루미늄 합금 경질 파이프의 조합을 사용하고 조인트는 이중 페룰 또는 빠른-플러그 누출-방지 설계를 채택합니다. 제조 공정에서 플레이트는 먼저 CNC 펀칭 및 레이저 절단을 통해 블랭킹된 다음 구부러지고 용접(주로 아르곤 아크 용접)되어 캐비닛 프레임을 형성합니다. 액체 냉각판과 배터리 모듈 사이의 열 인터페이스는 균일한 두께의 열 전도성 실리콘 패드 또는 -현장 발포 열 전도성 접착제로 채워서 공극이 없도록 해야 합니다. 전체 기계를 조립한 후 공장에서 배송되기 전에 완전한 액체 라인 내전압 테스트, 전기 절연 테스트 및 고온 및 저온 작동 노화 테스트를 수행해야 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

수냉식-통합 에너지 저장 캐비닛의 작동 과정은 "열 포착 - 매체 전송 - 외부 손실"이라는 세 가지 링크로 요약될 수 있습니다. 열포집 과정에서는 충방전 과정에서 배터리 모듈에서 발생하는 줄(Joule) 열과 화학 반응열이 먼저 열전도성 실리콘 패드나 열전도성 구조용 접착제를 통해 배터리 코어에 가까운 액체 냉각판으로 전달됩니다. 마이크로채널 또는 구불구불한 흐름 채널은 액체 냉각판 내부에서 처리됩니다. 순환 펌프에 의해 구동되는 이러한 유로를 통해 냉각수가 흐르면 대류 열전달을 통해 액체 냉각판 벽면에서 열이 빠져나갑니다. 그 후, 열을 전달하는 냉각수는 판형 열 교환기 또는 캐비닛 외부 또는 캐비닛 내부에 통합된 공랭식 응축기로 이동하여 열이 외부 환경으로 방출됩니다. 냉각수 온도가 낮아지면 다시 배터리 측으로 돌아가 지속적인 사이클을 형성합니다.

 

태양광 발전 또는 풍력 발전 시스템과 함께 야생에서 무인 상태로 작동해야 하는 태양풍 에너지 저장 캐비닛과 같은 장비의 경우, 액체 냉각 시스템은 일반적으로 광범위한 주변 온도에 적응할 수 있는 능력이 필요합니다-. 예를 들어 -30도 환경에서 냉각수가 어는 것을 방지하고 50도의 고온 환경에서 정격 방열 전력을 계속 유지할 수 있습니다. 제어 로직 수준에서 시스템은 배터리 모듈의 여러 위치에 배치된 온도 센서를 통해 실시간으로 데이터를 수집합니다. 컨트롤러는 미리 설정된 알고리즘에 따라 인버터 압축기의 속도, 전자팽창밸브의 열림, 순환펌프의 유량을 조절하여 일반적인 운전 조건에서 ±1도 이내의 정밀한 온도 제어를 구현함으로써 국부적인 과열, 배터리 간의 과도한 온도차 등의 문제를 효과적으로 억제합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

액체-냉각식 통합 에너지 저장 캐비닛은 높은 전력 밀도와 환경 적응성으로 인해 많은 에너지 저장 및 전원 공급 분야에서 널리 사용되었습니다. 그리드 측면에서 대규모 독립 에너지 저장 발전소는 어레이에 배치된 에너지 저장 시스템 캐비닛을 사용하여 피크 부하 조절, 블랙 스타트 및 새로운 에너지 소비에 참여합니다. 액체 냉각 시스템은 빈번한 충전 및 방전 전환 조건에서 배터리의 온도 안정성을 보장합니다. 산업 및 상업용 사용자 측면에서 공장, 데이터 센터 및 상업 단지는 피크 및 밸리 차익거래 및 수요 관리를 위해 실외 캐비닛 에너지 저장 시스템을 사용합니다. 액체 냉각 솔루션을 사용하면 캐비닛을 실외 주차장이나 건물 측면에 안전하게 배치할 수 있으므로 별도의 냉방-기계실을 구축할 필요가 없습니다.

 

신재생 에너지 발전 분야에서는 태양광 발전 에너지 저장 캐비닛을 태양광 발전소 및 풍력 발전 단지에 배치하여 출력 변동을 완화하고 풍력 및 태양열 폐기물을 줄입니다. 풍력 발전소는 일반적으로 기후가 혹독한 외딴 고원이나 연안 지역에 위치하므로 액체 냉각 시스템의 기밀성과 넓은{1}}온도 작동 성능이 특히 중요합니다. 또한, 마이크로그리드 및 오프{3}}그리드 전원 공급 시나리오에서 통합 에너지 저장 캐비닛 또는 올인-원 PV 전력 저장 시스템 캐비닛은 태양광 인버터, 에너지 저장 변환기, 배터리 시스템 및 액체{6}}냉각식 온도 제어 장치를 동일한 캐비닛에 통합하여 "플러그 앤 플레이" 신속한 배포를 달성하고 섬, 광산, 전기가 없는 마을과 같은 지역에 적합합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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