A nagy sűrűségű energiatároló forgatókönyvekben az állványra szerelt lítium akkumulátorok hőeloszlásának hatékonysága közvetlenül meghatározza biztonságát és élettartamát. Amikor az egyetlen szekrény teljesítmény -sűrűsége 5 kW -ról 20 kW -ra ugrik, a hagyományos passzív hőeloszlás már nem fenntartható. Az iparág a folyadékhűtési technológiát, az intelligens hőmérséklet-szabályozó algoritmusokat és a hőszimulációs tervezést korszerűsíti egy „megelőzés-orientált, pontos vezérlő” hőeloszlású rendszer felépítéséhez, hogy az akkumulátor az egész életciklus során 25-35 fokos üzemi tartományt tartson fenn, stabil energiatámogatást biztosítva a kulcsfontosságú forgatókönyvekhez, például az adatközpontokhoz és a kommunikációs alapállomáshoz.
1 folyékony hűtési technológia iteráció: Hatékonyság ugrás a hideg lemezről az merítésre
A hideglemez folyadékhűtés jelenleg a mainstream megoldás, és magja a "pontos érintkezésben" rejlik a hőforrással. A 19 hüvelykes állvány belsejében a réz mikrocsatorna hideg lemezek szorosan az akkumulátor modul oldalához vannak rögzítve, csak 3 mm -es csatorna átmérőjével. A hűtőfolyadék (50% víz +50% etilénglikol) 0,8 l/perc áramlási sebességgel szállítja el a hőt. Egy bizonyos márkájú, 20 kW-os állványra szerelt lítium akkumulátor elfogadja ezt a kialakítást, a hőállóság 0,1 fokra csökkent, ami 60% -kal alacsonyabb, mint a hagyományos léghűtéses rendszerek. Az akkumulátor hőmérsékleti különbségét ± 3 fokon belül szabályozzák a teljes terhelés során. A folyékony szivárgás kockázatának elkerülése érdekében a hideglemezt és a modulot hővezetőképes géllel lezárják, a védelmi szint eléri az IP65 -et, és 1000 órás rezgési teszt után nem található szivárgás.
Az merülő folyadékhűtés a végső megoldás a nagy teljesítményű forgatókönyvekhez. Merítse el az akkumulátor modult teljesen a nem vezetőképes fluortartalmú folyadékba, amely felszívja a hőt és lehűti egy külső hőcserélőn keresztül. A hőátadási hatékonyság kétszerese a hideg lemeznek. Egy bizonyos szuperszámítógép -központ 40 kW -os energiatároló szekrényében a fluor folyadék forráspontja eléri a 60 fokot, ami a természetes párolgás révén elhozhat némi hőt. A szivattyú keringési rendszerének segítségével a kabinet energiafogyasztása (PUE) 1,05-re csökken, ami 30% -kal energiahatékonyabb, mint a hideg lemezé. Ennek a technológiának a nehézsége a tömítés tervezésében rejlik. A szekrény lézerrel hegesztett rozsdamentes acél héjat fogad el, és a nyomáspróba azt mutatja, hogy ellenáll a 0,5 mPa belső nyomásnak, biztosítva, hogy a folyadék ne szivárogjon.
2 Intelligens hőmérséklet -szabályozási algoritmus: hőmérsékleti egyenleg technika prediktív szabályozással
Az AI alapú prediktív hőmérséklet -szabályozó rendszer elmozdítja a hőeloszlást a "passzív válasz" -ról az "aktív megelőzésre". A rendszer egy hőhasználat -előrejelzési modellt hoz létre több mint 100 paraméter, például akkumulátor töltési és kisülési sebességének, a környezeti hőmérsékletnek és a történelmi termikus kiszivárgási adatok elemzésével, és 15 perccel előre beállítja a hőeloszlású teljesítményt. Egy bizonyos kommunikációs bázisállomás tényleges mérése azt mutatja, hogy ez az algoritmus 40%-kal csökkentheti a hűtőrendszer hatástalan energiafogyasztását. Amikor a közelgő töltési csúcsot megjósolják, a hűtőfolyadék -hőmérsékletet 2 fokkal előre csökkentik, hogy elkerüljék az akkumulátor hőmérsékletének hirtelen emelkedését.
A dinamikus forgalmi allokációs technológia felismeri a „hő küldése bárhol” elvet. A folyadékhűtési rendszer minden ágát elektromos szabályozó szeleppel felszerelték, amely automatikusan beállítja az áramlási sebességet az egyes modulok valósidejű hőmérséklete (pontosság ± 0,5 fokos) alapján. Ha a hőmérsékleti különbség meghaladja a 3 fokot, akkor az eltérés korrekcióját megindítják. Egy adatközpont energiatároló fürtében ez a dinamikus beállítás csökkenti a hőmérsékleti különbséget a legforróbb és a leghidegebb pontok között 8 fokról 2 fokra, és az akkumulátor -ciklus élettartamát 15%-kal meghosszabbítja.
3 Termikus szimuláció és szerkezeti optimalizálás: A hőeloszlás nyomásának csökkentése a forrásból
A tervezési szakaszban a termikus szimulációs technológia hatékony eszközévé vált a "virtuális próba és hiba" számára. A CFD (számítástechnikai folyadékdinamika) szoftver használatával a hőmérsékleti mező eloszlásának szimulálására különböző cellák elrendezései és légcsatorna -struktúrákban, előzetesen felismerhető a hőeloszlású vak foltok. Amikor egy bizonyos gyártó 3U akkumulátor modult fejlesztett ki, a szimuláció révén találták, hogy a hagyományos „szoros elrendezés” a központi területen 5 fokos hőmérséklet -növekedést okozna. Ezért azt egy "szakaszos elrendezéshez" állítottuk be, és hozzáadott áramlási csatornákat adtak hozzá a modul belső hőmérsékleti különbségének 4 fokon belüli szabályozásához, kiküszöbölve a további hő -eloszlású alkatrészek szükségességét.
A szerkezeti anyagok innovációja szintén hozzájárul a hőeloszláshoz. Az állványkeret 6061 alumíniumötvözetből készül, 160W/(M · K) hővezető képességgel, amely négyszerese a szokásos acélból. Gyorsan átviheti a modul által generált hőt a szekrényhéjba; Az akkumulátor modul héja termikusan vezetőképes műanyagból készül (hozzáadott grafénnal), amely nemcsak szigetelést biztosít, hanem felgyorsítja a hőeloszlást is, ami a hőeloszlás hatékonyságának 50% -os növekedését eredményezi a hagyományos ABS műanyaghoz képest. Egy bizonyos 2U modul ezt az anyagkombinációt használja a hőmérséklet 3 fokos csökkentésére ugyanolyan működési körülmények között, anélkül, hogy további hőkezelési területre lenne szükség.
Az állványra szerelt lítium akkumulátorok hőeloszlásának forradalma alapvetően a "Hardver innováció+szoftver intelligencia" együttműködése. Ha a hűtőrendszer ugyanolyan pontos és hatékony lehet, mint a testhőmérséklet-szabályozási mechanizmus, a lítium akkumulátorok energia sűrűsége és biztonsága már nem lesz ellentmondás, amely nemcsak a nagy sűrűségű energiatárolás műszaki akadályait tisztítja, hanem lehetővé teszi az állványra szerelt lítium akkumulátorok számára is, hogy megbízhatóbb módon támogassák az elosztott energia rugalmas ütemezését az energia interneten.