液冷储能系统以20尺3.096MWh集装箱储能系统为例:
1、温控系统计算过程
液冷机组根据系统的制冷量需求、安装方式、供电类型进行选型。
a、电池系统制冷量计算:
机组制冷量电池整体发热量Q:单体LF280K电芯:在充放电0.5C倍率情况下,平均发热功率Q=12.5W。一个20尺高柜集装箱有8个1228.8V280Ah电池簇,每个电池簇有8个153.6V280Ah电池插箱。单个电池插箱由48个LF280K电芯串联组成。
则电池系统总的发热功率为:Q=12.5W*8*8*48=38400W。
其中该热量一部分转为自身材料的温升,另外一部分则通过空气到外面。
则选用液冷机组的制冷功率为40KW。
b、电池系统水泵计算:
考虑每两个电池箱共用一个管路,则此管路的换热量为Q1=12.5W*1*2*48=1200W。液冷机组选用50%乙二醇水溶液,密度为1073.35[kg/m3]@20℃。50%乙二醇比热容常压下为3.281 [kJ/(kg.K)] @20℃,设定进口温度20℃,出口温度23℃。则单个管路的流量为:
L=Q1/(C*ΔT)/ρ*1000*60=1200/[3.281*1000*(23-20)]/1073.35*1000*60=6.8L/min
电池系统集装箱的管路共32个,考虑安全系数1.2,总的流量为:
32*1.2*6.8L/min=261.12L/min
所选40KW液冷机组的水泵额定循环水流量为360L/min,满足要求。
综上,每个20尺高柜3.096MWh电池系统集装箱选用1个40KW液冷机组。
2、液冷系统漏液解决方案
液冷PACK使用干湿分离式冷板冷却方式,在正常工作情况下,电芯与冷却液无接触,可保障电芯正常工作。
电池PACK冷板在生产、运输、组装、交付后,均有保压气密测试,保障液冷板不出现漏液。
PACK与舱内其余管路使用快插式连接方案,此类方案已在汽车液冷系统上得到充分验证,在车载颠簸条件下可满足10年不漏液。储能系统正常工况下不存在震动,工况优于汽车系统,可保障更长时间使用。
PACK液冷板、舱内接口、舱内管路等,均考虑在常用冷却液、常用温度、流速条件下的长期防腐蚀,可保障长时间工作不出现腐蚀。
审核编辑:汤梓红
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