風(fēng)冷的核心是空調(diào)和風(fēng)道。
目前,在功率密度較小的集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)和通信基站儲(chǔ)能系統(tǒng)中主要采用風(fēng)冷技術(shù)。一方面是因?yàn)轱L(fēng)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠,并且易于實(shí)現(xiàn);另一方面是因?yàn)閮?chǔ)能系統(tǒng)對(duì)能量密度和空間的限制不像動(dòng)力電池系統(tǒng)那么苛刻,可以通過增加電池?cái)?shù)目來獲得較低的工作倍率和產(chǎn)熱率。以集裝箱式鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)集裝箱、鋰離子電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能變流器、空調(diào)和風(fēng)道、配電柜、七氟丙烷滅火裝置等組成。
風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
風(fēng)道包括與空調(diào)出口連接的主風(fēng)道、主風(fēng)道內(nèi)的擋風(fēng)板、風(fēng)道出口以及電池架兩端的擋風(fēng)板??照{(diào)輸出的氣流經(jīng)風(fēng)道出口以一定的速度向下流出后,在電池模塊前端面板風(fēng)扇的作用下,從電池模塊后端面板進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入電池模塊內(nèi)部,流經(jīng)電池單體表面對(duì)電池單體降溫,然后由風(fēng)扇抽出。電池模組后端面板開孔,便于空調(diào)輸出的氣流進(jìn)入模組內(nèi)部;前端面板設(shè)計(jì)軸流風(fēng)扇,用于將氣流抽出,促進(jìn)氣流在電池模組內(nèi)部的流動(dòng)。氣流進(jìn)入電池模塊內(nèi)部后流經(jīng)電池單體表面,與電池單體進(jìn)行冷熱交換后由風(fēng)扇排出,完成對(duì)電池單體的冷卻。
熱管理控制策略——空調(diào)控制和電池模塊風(fēng)扇控制。
空調(diào)控制由空調(diào)自身邏輯控制來實(shí)現(xiàn),根據(jù)集裝箱內(nèi)部不同溫度條件可分為制熱模式和制冷模式,制熱模式實(shí)現(xiàn)對(duì)電池低溫下的控制和保護(hù),制冷模式實(shí)現(xiàn)對(duì)電池溫升的有效控制。電池模塊風(fēng)扇由電池管理系統(tǒng)控制,且每一個(gè)電池模塊的風(fēng)扇可獨(dú)立控制運(yùn)行。
風(fēng)冷熱管理系統(tǒng)有多種不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
空調(diào)結(jié)構(gòu)包括落地一體式、頂置一體式、分體式等構(gòu)型;送風(fēng)方式包括頂部送風(fēng)、背面送風(fēng)、底部送風(fēng)等。落地一體式空調(diào)用于已預(yù)留空調(diào)空間的儲(chǔ)能集裝箱中,通常頂部出風(fēng),與集裝箱內(nèi)部的風(fēng)道相連接,直接對(duì)電池組進(jìn)行精確送風(fēng)。而如果儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部沒有空間安裝空調(diào),則需要使用頂置一體式空調(diào),空調(diào)安裝在集裝箱頂部,從頂部對(duì)電池進(jìn)行制冷。分體式空調(diào)內(nèi)機(jī)安裝在電池組當(dāng)中,前回風(fēng)背送風(fēng),將空調(diào)出風(fēng)口與風(fēng)道相連,直接對(duì)電池進(jìn)行制冷。