储能液冷和风冷的区别是什么?

作者:兰洋科技    浏览量:5783    时间:2023年02月02日    标签: 液冷储能 风冷散热 电池散热

锂电池储能系统的冷却方式,关系到系统的安全,成本和效率等多个方面,目前主要的冷却方式有自然冷却、强制风冷液冷三种方式,分别应用在不同的场合,在大型集装箱储能规模化应用中,液冷储能系统受到较多关注。那么,各种冷却方式应该如何选择,需要综合考虑系统的安全、效率、经济性等各方面。

储能液冷和风冷的区别是什么?

储能液冷和风冷的区别是什么?

(1)自然冷却。自然冷却是利用金属材料的高导热性来带走热量,并将热量散发到空气中的冷却方式。即在没有特定风速要求的情况下自然对流,使用的散热片是铜铝板材、铝挤压件、机加工或合金铸件。

(2)强制风冷。强制对流用于散热,是在有特别风速要求的情况下,风速可通过专用或系统级的风扇实现对流。配置风扇散热器、高密度齿片组件以及换热器可产生对冲或者交叉气流环境,实现加速带走热量提高散热效率。风冷还可以配合流体相变散热技术来使用,流体相变一般采用封闭铜热管,通过沸点低的液体快速循环蒸发和冷凝来进行散热。如果产品有高密度和空间限制的情况下,在散热器中集成了热管可进一步提高散热能力。

(3)液冷技术。液冷应用是指使用在热源处安装的液冷冷却板(也叫水冷散热板),配合热交换器和换热泵,以流体循环方式散热。一般情况下,液冷技术应用在强制对流或相变系统不能达到散热效果热能量密度极高的环境中。

储能液冷和风冷的区别是什么?

在储能系统中,目前小功率的系统,如充电宝、手机、手提电脑等,一般采用自然散热的方式,中功率系统,如便携式电源、户用储能系统、UPS,工业中小型集装储能等,一般采用强制风冷的方式;电动汽车储能系统,一般采用液冷技术。目前中大型储能系统,也开始采用液冷技术。

储能系统主要指电池储能系统,一般是由电池系统、PCS系统、BMS系统、监控系统等组成。其中电池系统由电池单体经过串并联组成,按照目前常见的40尺2.5MWh风冷储能集装箱计算,大约需要120Ah的电芯6510个,280Ah的电芯2790个,数千个电芯堆放在一起工作,而储能系统充放电效率约为90%左右,运行时会产生大量的热量,这些热量需要及时散发出去,否则会影响电池寿命甚至出现热失控进而带来火灾风险。

目前储能领域温控技术主要包含风冷和液冷两种。风冷散热技术是从空调延伸过来的,液冷技术则是从电动汽车借鉴而来。风冷散热通过风扇将电芯产生的热量带到外部,液冷散热通过冷却液对流换热,可以对每一个电芯进行精准温度管理。储能系统最早普遍采用风冷技术,因为该技术结构简单、技术成熟、成本低廉,可实现快速交付部署,但风冷系统体积较大,受外部环境影响较大,在系统安全、效率和经济性方面存在不少难题,液冷储能的出现正好解决了上述难题。

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