液冷儲能系統以20尺3.096MWh集裝箱儲能系統為例:
1、溫控系統計算過程
液冷機組根據系統的制冷量需求、安裝方式、供電類型進行選型。
a、電池系統制冷量計算:
機組制冷量電池整體發熱量Q:單體LF280K電芯:在充放電0.5C倍率情況下,平均發熱功率Q=12.5W。一個20尺高柜集裝箱有8個1228.8V280Ah電池簇,每個電池簇有8個153.6V280Ah電池插箱。單個電池插箱由48個LF280K電芯串聯組成。
則電池系統總的發熱功率為:Q=12.5W*8*8*48=38400W。
其中該熱量一部分轉為自身材料的溫升,另外一部分則通過空氣到外面。
則選用液冷機組的制冷功率為40KW。
b、電池系統水泵計算:
考慮每兩個電池箱共用一個管路,則此管路的換熱量為Q1=12.5W*1*2*48=1200W。液冷機組選用50%乙二醇水溶液,密度為1073.35[kg/m3]@20℃。50%乙二醇比熱容常壓下為3.281 [kJ/(kg.K)] @20℃,設定進口溫度20℃,出口溫度23℃。則單個管路的流量為:
L=Q1/(C*ΔT)/ρ*1000*60=1200/[3.281*1000*(23-20)]/1073.35*1000*60=6.8L/min
電池系統集裝箱的管路共32個,考慮安全系數1.2,總的流量為:
32*1.2*6.8L/min=261.12L/min
所選40KW液冷機組的水泵額定循環水流量為360L/min,滿足要求。
綜上,每個20尺高柜3.096MWh電池系統集裝箱選用1個40KW液冷機組。
2、液冷系統漏液解決方案
液冷PACK使用干濕分離式冷板冷卻方式,在正常工作情況下,電芯與冷卻液無接觸,可保障電芯正常工作。
電池PACK冷板在生產、運輸、組裝、交付后,均有保壓氣密測試,保障液冷板不出現漏液。
PACK與艙內其余管路使用快插式連接方案,此類方案已在汽車液冷系統上得到充分驗證,在車載顛簸條件下可滿足10年不漏液。儲能系統正常工況下不存在震動,工況優于汽車系統,可保障更長時間使用。
PACK液冷板、艙內接口、艙內管路等,均考慮在常用冷卻液、常用溫度、流速條件下的長期防腐蝕,可保障長時間工作不出現腐蝕。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:液冷儲能系統溫控系統計算過程及漏液解決方案
文章出處:【微信號:NewSmartGrid,微信公眾號:衡碳能源】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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