Gestion ti chaleur na ngu 1999.armoire ti ita-mara ti batterie ti batango ngangua yeke mbeni oko ti akota ye ti senda-ye so kangbi so ayeke na popo ti atënë ti buku ti mandango ye na tâ ye so ayeke si na yâ ti yaka ayeke kota mingi ti tene a mû nginza kue so a mû ti sara na kua. A yeke na lege ti électrochimie ti acellule ti phosphate ti fer ti lithium-fadeso chimie so ayeke na ngangu mingi na yâ ti application ti batango ye so ayeke luti gi tongaso-a yeke na lege ti adépendance ti temperature so mingi ti a-équipe ti vongo ye abâ ni tongana akete tënë na gbe ti mbeti ahon ti tene a bâ ni tongana akozo ye so akanga lege na zo ti leke ni. Ti sala kusala na a-enveloppe ti 15 degré ti si na 35 degré ayeke mä go ti zo mingi na ndo mbeti juska mo yeke sala kusala na mbeni armoire ti 215kWh na Phoenix na nze ti juillet, na bango BMS so ayeke sala si fini ye ti mo so ayeke za zango aga 40% ti ngangu ti lo ngbanga ti so mbeni zo asala si HVAC ni aga kete na 2kW.
Kpale ti température so zo oko aye ti sara tënë na ndo ni pëpe .
Na yâ ti ambeni ye, a yeke tâ tënë so azo ti kua ni ayeke glosse na ndo ni: abatterie ti LFP ayeke bi bê pëpe na ndo ti nginza so mo yeke wara. Ala yeke bi bê ti ala ti ngbâ na popo ti degré 20 na degré 30 . Stray na gigi ti bande so, na mo to nda ti futa intérêt composé na ndo ti dégradation.
A-numéro ni ayeke brutal. Ti degré 10 oko oko so ahon degré 25 , fini ti cycle ni ayeke kiri na peko ndulu na ndambo. Mbeni cabinet so ayeke tambela lakue na degré 45 -so ayeke si fani mingi ahon ti so zo kue ayeda na ni na yâ ti a-installation ti désert-ayeke pika ande a-threshold ti fade ti ngangu na yâ ti angu ota ahon ti si na ngu osio. So ayeke pëpe mbeni faute ti ronde. So ayeke mbeni ye so a kanga lege na ni.
Na a yeke ga sioni mingi na ngoi so ahon ndo ni. LFP chimie commence à exhibir une résistance interne augmentée mesureble sous 0 degré , so ti tene a-écart ti décharge ti ndapre ti hiver ti e ayeke tongana a-été ti peko ti midi pëpe. Ti charge na gbe ti congélation ayeke sara si lithium so ayeke na ndo ti anode ni abuba lakue, na a lingbi ti kiri na ni pëpe, na a yeke leke ni pëpe. A lingbi BMS akanga lege na ye so, me mo bâ a-unité so a tokua ni na akete kete -température so a zia ni na -10 degré na ngoi so mbeti ti asango ti zo so asara cellule ni afa polele 0 degré . Zo oko agbu ni pëpe juska na ota hiver ni.
Air Cooling: Defaut so a lingbi ti sara ni pëpe
Mingi ti a-armoire ti C&I ayeke tokua ni na forcé-air thermique ndali ti so a yeke ngbâ kete. Mbeni climatiseur so abungbi 3kW ti si na 5kW so a boulon na ndo ti armoire ni, ambeni ductwork, peut-être mbeni filtre so zo oko ayeke changé ni lâ oko pëpe-sala. Wungo ti BOM kue so a futa ti leke na système ti HVAC: peut-être 2 500 dollar.
Climatiseur ni aduti na ndo ni ndali ti ambeni raison so ayeke nzoni. Chaleur ayeke gue na li ni, tongaso mo yeke tiri bira na thermodynamique tongana mo tara ti sara si ndowa alondo na gbe ni. Me ye so ayeke kota mingi ayeke so, a lingbi a-accès ti filtre nga na aport ti service ti réfrigérant aduti na lege ni na azo ti senda-ye so aye pëpe ti sara akusala ti contortionniste. Mbeni lâ, mbi gue na mbeni ndo so a zia AC ti armoire ni na niveau ti genou na ndo ti panneau ti peko. Azo ti service ni afa na mbi a-facture ti lo-30% ti nginza ti kua so ayeke kota mingi ndali ti a-appel oko oko ndali ti so a yeke ngangu ti wara ni.
Air ti refroidissement ayeke sara kua. So ayeke tënë ni pëpe. Tënë ni ayeke so lo yeke sala kusala juska lo hunzi pëpe, na tongana lo tï, lo tï na alege so ayeke cascade na lege ti économie opérationnelle ti mo.
A-gradient ti température ayeke ye so ahonde. Na yâ ti mbeni armoire so a sara ni na pupu, mo yeke bâ a-delta ti degré 8 ti si na degré 12 na popo ti a-module ti batterie so ayeke na mbage ti entrée-nga na a-module ti échappement-. A-cellule so ayeke nduru na ndo so pupu ayeke hon dä alingbi ti duti na mbeni nzoni ndo ti 22 degré na ngoi so ala so ayeke na yanga ti lege ti pupu ni ayeke sara kua na degré 34 . Oko cabinet, oko ngoi na yâ ti ngoi, wungo ti azo so ayeke ga mbakoro ayeke nde mingi. Na peko ti ngu oku, e wara ambeni module so ayeke na 85% SOH na ambeni so ayeke na 65% SOH. Nzoni chance ti fa nda ti ye so na équipe ti O&M ti mo tongana a-module so abuba akomanse ti kanga lege na ngangu ti système ni kue.
Asango ti NREL na ndo ti tënë so ayeke pendere mingi. A-cellule ti lithium-ion so ayeke sala kusala na degré 30 ayeke girisa ndulu na 20% ti fini ti ala tongana a haka ni na a-cellule so a bata ni na degré 20 . Na 40 degré , e yeke bâ 40% ti fini ti e. Na 45 degré -so a lingbi biani ti wara ni na yâ ti mbeni armoire so a leke ni nzoni pëpe na pupu-na ngoi ti mbeni kota ngu-nzapa na peko ti midi-cycle ti rasage-mo fâ yâ ti batterie ni na ndambo. A yeke pëpe a-numéro ti théorie. Ala londo na yâ ti a-étude so a sara na ndo ti gango mbakoro hio na a sara si a yeke tâ tënë na lege ti asango so a mû na ndo ti sese.
Liquid Cooling: Nzoni kusala, akobela ti li nde nde
Azo ti kua ti pivot ti gue na mbage ti a-armoire so ayeke na ngu-a yeke hio na a yeke na lege ni mingi. Ngu-glycol so abungbi na yâ ti aplaque ti dê so a zia na ndo ti amodule ti batterie alingbi ti sara si ndowa aduti oko na yâ ti ±2 degré ti si na ±3 degré na yâ ti paquet ni kue. So ayeke mbeni ye so ayeke gbian ye na ndo ti ±6 degré ti si na ±8 degré ti air refroidissement (na fani mingi a yeke sioni mingi).
Ye ti physique ayeke droit: mbilimbili ngangu ti wâ ti ngu ayeke ndulu na fani osio ti ngangu ti pupu. Lo lingbi ti gue na oko wungo ti ngangu ti wâ so ayeke na kota wungo ti masse. Aplaque ti dê ni ayeke tingbi tere na asurface ti module ni, na a yeke zi aperte ti couche ti frontière ti convection so ayeke kanga lege na adessin ti air-cooled. Aye kue so andu salango si ngu adë ayeke nzoni mingi na lege ti thermodynamique.
Tongaso, ngbanga ti nyen a yeke sara pëpe si ngu ti cabinet kue-asuku?
Coût, a yeke polele so. Mbeni système ti bango lege ti chaleur ti ngu-unité ti refroidissement, apompe, aplaque ti froid, plomberie, remplissement ti glycol, réservoir ti expansion, détection ti fuite-a zia nginza 8 000 ti si na 15 000 dollar na ndo ti nginza ti armoire ni alingbi na ngangu ti zo ni. Ti mbeni système ti 100kWh so wungo ti nginza so a zia na yâ ni kue ayeke peut-être 80 000 dollar, so ayeke mbeni kota guengo na li ni ti wungo ti azo.
Me tâ kite ni ayeke ga na lege ti gingo bê ti kusala. Liquide so ayeke nduru na a-électronique ti DC so ayeke na kota -voltage ayeke sara si azo ayeke sara mbeto, na senge senge pëpe. Mbeni fuite ti glycol na yâ ti mbeni armoire so ayeke na ngangu afa alege ti kpale so air refroidissement ayeke gi na ni pëpe. A yeke nzoni ti tene e sara kua na a-fluide dielectrique wala ti sara si boucle ti refroidissement ni aduti nde na acompartiment ti courant, me mo yeke kiri ti bâ a-système so na yâ ni a-appareil ti plaque ti froid ayeke tambela gï na ndö ti atableau ti BMS. Mbeni ye so alingbi na e ayeke bâ mbeni kota ye so asi.
Kungba ti batango ye ayeke gue na li ni nga. A-pompe ayeke buba. Glycol ayeke buba na a lingbi a changé ni ngoi na ngoi. A-chiller ayeke na acompresseur so ayeke buba. A-filtre ti pupu so ayeke na ndo ti abobine ti condensateur akanga lege na poussière, na zo oko ayeke bâ ni pëpe ndali ti so système ni aduti na yâ ti mbeni lacour so a kanga ni nzoni so azo ti batango ni ayeke gue dä peut-être fani use na yâ ti ngu oko. Mbeni système ti refroidissement ti ngu so a bata ni nzoni pëpe ayeke sala kusala nzoni pëpe na yâ ti nze 18 na ayeke buba na yâ ti nze 36.
A-échangeur ti chaleur: Lege ti popo-hoto so ayeke dä pëpe .
A-échangeur ti chaleur ti air-na-air ayeke fa tere ti ala na yâ ti a-spécification lakue, mingi ni a yeke zia ni tongana mbeni ye so “a lingbi ti zia bê na ndo ni mingi” na place ti réfrigérant-so ayeke sara si ndo adë. A yeke na lege ni ti tene so: mbeni compresseur ayeke dä pëpe, mbeni charge ti réfrigérant ayeke dä pëpe, a yeke wara pëpe akota ye ti komande ti HVAC-gi mbeni tuyau ti chaleur wala mbeni thermosyphon so ayeke gue na chaleur ti armoire na yâ ti pupu so ayeke na yâ ni na lege ti passif.
Mbeni kete kpale ayeke dä. A-échangeur ti chaleur alingbi ti ke chaleur gi tongana ndowa ti ndo ni ayeke na gbe ti ndowa ti armoire so a leke ni. Tongana mo ye ti bata 25 degré na yâ ti cabinet ni na a yeke 35 degré na gigi, échangeur ti chaleur ti mo ayeke sala kusala fadeso tongana mbeni pont ti chaleur so ngere ni ayeke ngangu mingi na mbage ti sioni.
Ye so ayeke polele tongana a fa ni polele, me mbi bâ awe ambeni kusala na yâ ti Amerika ti Mbongo-do so a leke ni na chaleur-échangeur-gi ti sara si ndo adë ndali ti so ingénieur ti vongo ye ni afa mbeni graphique ti “moyenne ti température ti ngu oko oko” so asara si a yeke ngangu pëpe ti tene a-échangeur ti 45 degré na peko ti midi aga mbeni kota ngu-ingo. Système ni asara kua nzoni ti londo na octobre ti si na avril. Na nze ti mai ti si na nze ti septembre, abatterie ni ayeke mû mingi ti angbonga ti lumière ti lâ na wâ.
A-échangeur ti chaleur ayeke na lege ni na yâ ti ambeni mbilimbili climat-Scandinavie, nord ti Allemagne, Pacifique Nord-Ouest, ndo kue so dê ti ndo ni angbâ na gbe ti ndo so mo leke dä. Tongana a bungbi ni na mbeni kete ye ti AC so a mû na ndo ni teti ambeni lango so dê ayeke mingi, ala lingbi ti sala si ngangu so a yeke mû ti sala si ndo adë na yâ ti ngu oko oko adë na 60% wala ahon so. Me ala yeke pëpe mbeni ye so azo kue alingbi ti leke ni, na awadengo buze so ayeke fa ala tongaso ayeke sala sioni na aclient ti ala.
A yeke na lege ni ti tene zo oko asara budget ti lo pëpe .
A-armoire ti HVAC ayeke mû courant. So ayeke mbeni sango pëpe. Ye so ayeke mbeni sango-teti azo mingi so ayeke leke aprojet, na bango ni-ayeke wungo ti courant so ala yeke mû nga tongana nyen la kusala ni so ayeke sara ngangu na ndo ti tënë ti dengo buze.
Asango so alondo na yâ ti a-installation na yâ ti ando so climat ayeke dä mingi afa so akota kungba ti batango chaleur so ayeke parasite alondo na 8% ti wungo ti batterie kue so ayeke sara kua na yâ ti ando so dê ayeke dä mingi pëpe ti si na 34% na yâ ti ando so dê ayeke dä mingi. Let that sink in. Na yâ ti mbeni ndo so ayeke na yâ ti ngu-ingo so a hunda ti tene a sara wâ mingi na ngoi ti hiver, ahon mbeni mbage ti ota ti ngangu so a bata na yâ ti abatterie ni ayeke gue ti tene a-oko abatterie so aduti na mbeni ndowa so alingbi.
A yeke na yâ ti mingi ti a-modèle ti nginza la a yeke wara 2% ti si na 3% ti charge auxiliaire. Tënë so ayeke na lege ni pëpe, mingi ni na lege ti mbeni molongo ti akota ye na yâ ti akusala so ayeke ngangu.
Été ayeke biani ngoi so ayeke ngangu pëpe na bango ni na lege ti mbeni kungba ti parasite na mingi ti ando. Biani, mo yeke sala kusala na AC ni lakue, me mo yeke ke wâ na yâ ti pupu so ayeke gi na degré 10 ti si na 20 na ndo ti ndo so mo leke dä. Na ngoi ti hiver na yâ ti ando so dê ayeke dä mingi, aye ayeke ga ngere ngangu. E yeke sala kusala na a-appareil ti chauffage, na mbeni ye ti thermodynamique ayeke dä pëpe ti sala si chauffage ti résistance ti courant asala kusala nzoni mingi. Watt oko oko ti wâ so mo yeke na bezoin ni ayeke futa mo mbilimbili watt oko ti courant-plus inefficacité ti conversion ti ngangu kue so aduti na popo ti batterie na chauffage ni.
PCS ni ayeke sara si wâ so ayeke buba ayeke sigigi, na a leke a-armoire so ayeke na ndara ti gbu ni ti tene a sara kua na ni nzoni na ngoi ti hiver. Tongana PCS ni ayeke na yâ ti enveloppe ti chaleur ni, 3% ti si na 5% ti aperte ti conversion ti lo aga “libre” ti chauffage na ngoi ti anze ti dê. Tongana a zia ni na gigi-mingi ni a yeke ye so asi na yâ ti adessin ti split-so na yâ ni armoire ti batterie na armoire ti électronique ti ngangu ayeke a-unité nde nde-mo bi awe ngangu ti wâ so ayeke na lege ni na fadeso a lingbi mo mû place ni na batterie-so asala kusala na chauffage ti ngangu.
Thermal Runaway: Mbeto so ayeke sara si aye kue aga nzoni
LFP ayeke pëpe na akota ye ti kpengo na ni so ayeke na yâ ti a-chimie ti NMC wala ti NCA. Tënë so ayeke tâ tënë. A leke cathode ti phosphate ti wen ti zi oxygène pëpe tongana a zia wâ dä, tongaso mo yeke wara pëpe decomposition exothermique so ayeke sara si a-chimie so ayeke na cobalt-ayeke sioni mingi.
Me “safer” ayeke pëpe “safe”, na kota nzara ti salango ye ti LFP na lege ti chaleur akomanse ti sigigi polele na yâ atondo ti aye so asi.
LFP thermal runaway ato nda ni na ndulu na 270 degré -so ayeke kota mingi ahon 150 degré ti si na 200 degré ti NMC. Température so ayeke gue na li ni na ngoi ti mbeni ye so asi ayeke ndulu na degré 1,5 na yâ ti penze-ngbonga oko, tongana a haka ni na degré ngbangbo mingi na yâ ti penze-ngbonga oko teti a-chimie ti cobalt. Ye so ayeke mû na mo ngoi mingi ti kiri tënë na asara si kangbingo popo ti acellule ayeke ngangu mingi pëpe.
Ye so fani mingi a yeke zi ni na yâ ti lisoro na ndo ti batango tele ayeke so acellule ti LFP angbâ lakue ti sigigi na agaz so ayeke za wâ nga na asioni ye na ngoi so ala yeke sala kusala pëpe. Hydrogène, monoxyde de carbone, ahydrocarbure, na fluorure ti hydrogène kue ayeke na yâ ti a-off-gaz so abungbi. Wungo ni ayeke kete ahon NMC, na a yeke sigigi na ni yeke yeke, me mbeni cabinet so asi singo na acellule ti LFP so ayeke sigigi na pupu na yâ ti mbeni ndo so a kanga ni angbâ lakue mbeni kota kpale.
Mbeni gingo nda ti ye so a sala ade ti ninga pëpe na Université ti Sheffield afa so abatterie ti LFP afa biani kota kpale ti wâ na yâ ti ambeni ye ngbanga ti so mélange ti gaz so a zi ni pëpe -atâa so a yeke kota mingi pëpe-ayeke na mbeni kete threshold ti auto{3}}ti wâ. Mbeti ni kue ayeke na akete kete ye na a tene pëpe so LFP ayeke sioni mingi na yâ ti aye kue, me a fâ yâ ti tënë so azo ayeke tene ka mingi so atene LFP “alingbi pëpe ti gbu wâ.”
Aye so kue akiri na e na ndo ti sarango kua na thermique. Nzoni lege ti kanga lege na aye ti ngangu ayeke ti kanga lege na aye so ayeke gue na zo ti sara ni. A-cellule so ahon lâ oko pëpe degré 45 , so awara lâ oko pëpe a-gradient ti température so ayeke ninga pëpe, so awara lâ oko pëpe charge na gbe ti degré 0 -a-cellule so ayeke ga mbakoro nzoni, ayeke sara ye tongana ti so a fa kozoni awe, nga ayeke sara si zo awara kpale pëpe. Système ti thermomètre ayeke kozo ye so mo yeke sara ti bata terê ti mo, me pëpe ye so ayeke kanga wâ.
Airflow ti cabinet: Akete kete ye so azo kue ayeke wara ni na lege ni pëpe
Même na HVAC so akono nzoni, ti tene wâ aduti oko aluti na ndo kangbingo yâ ti pupu. A yeke na ndo so la si mo bâ akpale ti ingénieur ti ngele ngangu mingi ahon ti so mo lingbi ti diko ni.
Lege ti salango ye ti ngangu ayeke kota ye. Air ti dê ayeke lï na yâ ti armoire ni, na a ye ti gue droit na yâ ti canal ti kiringo na ni. Tongana a leke amodule ti batterie tongaso si ambeni ayeke na yâ ti kota lege ti ngu ni na ambeni ayeke na yâ ti ando so akui awe, mo yeke wara stratification ti temperature atâa kilowatt oke ti refroidissement so mo zia na yâ ni.
Bafleur ayeke mû maboko. Adessin ti Plénum ayeke mû maboko. Ye so amû maboko mingi ayeke biani ti sala kusala na CFD na ngoi ti lekengo ye-so ahunda nginza nga na ngoi, na tongaso a yeke si pëpe na ndo mingi ti akusala ti C&I. Bibe ti ingénieur ni ayeke mingi ni “a yeke mbeni kete cabinet, tongana nyen la pupu alingbi ti duti ngangu?” Kiringo tënë ni ayeke so: a yeke ngangu ti leke a-gradient ti degré 10 na popo ti amodule so ayeke na tele ti mba.
A-système ti BESS so a zia na yâ ti aconteneur aleke kpale so mingi na lege ti lekengo ye na lege ti ndia. Akota zo ti lekengo aye ni asara kua na CFD, aleke a-prototype ni, a sara si adessin ni aga tâ tënë nga a kanga yâ ti architecture ti thermique ni. A-système ti cabinet, mbilimbili so alondo na akete wadengo buze, mingi ni ahon pëpe na yâ ti ye so. E yeke vo kozo wala use generation ti mbeni ye so a leke ni peut-être pëpe na lege ti thermique so ahon “AC alingbi ti fa na gigi wâ ti yâ ni na mbeni lango so ayeke na degré 35.”
Ye so ayeke biani kota ye teti vongo ye .
Tongana mo yeke fa mbeni cabinet ti ita BESS, bâ ye so a lingbi mo hunda:
Température ni ayeke uniformité. A yeke pëpe “armoire ni ayeke na mbeni climatiseur” me mbeni tâ wungo: delta ti temperature so ayeke kota mingi na yâ ti a-module ti batterie kue na ngoi ti charge/décharge nominale na ndo ti kota ndo. Tongana azo ti kango ye ni alingbi pëpe ti kiri tënë na hundango ndo so, ala sara kua ti thermique ni pëpe.
A yeke wara na yâ ti site ni-ambilimbili ye. A yeke pëpe wungo ti 2% so alondo na ndo ti deck ti vongo ye-mbeni tâ calcul so a sara kua na asango ti météo ti TMY ndali ti ndo so mo yeke zia ni dä. Tongana charge ti parasite ni ahon 10% ti produit so a fa ni na yâ ti ngu oko oko, ye so a lingbi a fa ni na yâ ti model ti nginza ti mo.
A yeke bata na charge ti température ti kete -. Fa so temperature ti kongo ni alingbi na ye so zo so asara cellule ni afa, me pëpe ambeni ngere so alingbi ti mû lege ti charge ni na température so ayeke sara si a zia lithium na ndo ni. Verifié ye so na yâ ti configuration ti BMS, me pëpe gi na yâ ti mbeti ti spécification ni.
Sorongo système ti bango lege ti chaleur-air na ngu-ayeke kota ye mingi pëpe ahon tongana nyen a sala kusala na système ni nzoni na a bata ni nzoni. Mbeni armoire so a leke ni nzoni na so a leke ni nzoni na so a leke ni nzoni ayeke hon mbeni système so a sara ni na ngu so ayeke na mbeni pompe so ayeke sara kua nzoni pëpe wala mbeni condensateur so akanga. Nzoni ye ti batango na wâ ayeke ti wara bingo bê so lo yeke na bezoin ni na yâ ti fini ti ye ni kue.
Afini ye so a bâ
Azo ti thermomètre ayeke sara pëpe ambeni tënë ti presse so ayeke nzere na zo. Zo oko ayeke fa ande pëpe mbeni kota ye so asi na yâ ti cabinet ti airflow baffling na ngoi ti kota bungbi ti RE+ so ayeke ga. Me a yeke kangbi so ayeke na popo ti mbeni ye ti ngu 15 na mbeni ye ti ngu 8, na popo ti mbeni système so ayeke mû ngangu ti kusala na ngoi ti dê ti été na peko ti midi nga na mbeni so ayeke zia wâ na 60% tâ gi na ngoi so mo yeke na bezoin ni mingi.
Faute ti thermomètre so ayeke kota mingi ayeke ti pensé so mbeni zo nde la aleke kpale ni. Use ye so ayeke kota mingi ayeke ti pensé so ye so ayeke sara kua na Munich ayeke sara kua na Dubaï.
Ge la si a leke thermomètre ni kozo. Atanga ti aye kue ayeke mû pekoni na ndo so.