ZTT · ENERGRID · Τεχνολογία
Οι κυψέλες LFP αποδίδουν και διαρκούν περισσότερο σε στενό εύρος θερμοκρασιών. Δείτε πώς το υγρό κύκλωμα ψύξης και θέρμανσης των ENERGRID κρατά εκατοντάδες κυψέλες στους ίδιους βαθμούς, χειμώνα και καλοκαίρι.
01 · Γιατί μετράει
Η ίδια κυψέλη που στους 25 °C δίνει χιλιάδες κύκλους, στους 45 °C γερνά πολύ πιο γρήγορα και κάτω από 0 °C δεν πρέπει να φορτίζεται καθόλου. Η θερμική διαχείριση κρατά κάθε κυψέλη μέσα στην πράσινη ζώνη.
Περιβάλλον: ENERGRID M261 Data Sheet Ver. D. Ζώνες κυψέλης: τυπικές τιμές για χημεία LFP, ενδεικτικές.
Η γήρανση είναι χημική αντίδραση και επιταχύνεται με τη θερμοκρασία (νόμος Arrhenius). Ως εμπειρικός κανόνας, +10 °C πάνω από τη βέλτιστη ζώνη μπορεί να διπλασιάσει τον ρυθμό απώλειας χωρητικότητας.
Το LFP είναι από τις πιο θερμικά σταθερές χημείες. Οι υψηλές θερμοκρασίες και η φόρτιση στο κρύο όμως καταπονούν την κυψέλη. Η θερμική διαχείριση είναι η πρώτη γραμμή προστασίας, πριν από την ανίχνευση και την κατάσβεση.
Οι 260 κυψέλες του M261 είναι σε σειρά και περνά από όλες το ίδιο ρεύμα. Αν μία δουλεύει θερμότερα, γερνά γρηγορότερα, και η χωρητικότητα όλης της σειράς περιορίζεται από την πιο αδύναμη. Στόχος είναι το μικρό ΔT ανάμεσα στις κυψέλες, όχι μόνο η χαμηλή μέση θερμοκρασία.
02 · Πηγή θερμότητας
Κάθε φορά που περνά ρεύμα, η εσωτερική αντίσταση της κυψέλης μετατρέπει μέρος της ενέργειας σε θερμότητα: P = I² × R. Η θερμότητα βγαίνει από τα ηλεκτρόδια, περνά από τη βάση της κυψέλης και το θερμικό pad, και καταλήγει στο ψυκτικό. Επιλέξτε φορτίο για να δείτε την αριθμητική.
03 · Το κύκλωμα
Το ψυκτικό μέσο του chiller μένει στη μονάδα. Οι κυψέλες ψύχονται από γλυκόλη 50%, που κυκλοφορεί σε δικό της κλειστό κύκλωμα. Τα δύο κυκλώματα ανταλλάσσουν θερμότητα μόνο μέσα στον εναλλάκτη πλακών.
Συμπιέζει το ψυκτικό μέσο σε αέριο υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας.
Το ψυκτικό μέσο αποβάλλει τη θερμότητα στον αέρα και υγροποιείται.
Μετά την εκτονωτική βαλβίδα το ψυκτικό μέσο εξατμίζεται και αφαιρεί θερμότητα από τη γλυκόλη.
Κυκλοφορεί τη γλυκόλη 50% στο κλειστό κύκλωμα των μπαταριών.
Τον χειμώνα ζεσταίνει τη γλυκόλη αντί να την ψύχει.
Απορροφά τη διαστολή του υγρού και κρατά σταθερή την πίεση.
Ο συλλέκτης τροφοδοτεί όλα τα packs παράλληλα, με την ίδια θερμοκρασία εισόδου.
Πλάκα αλουμινίου με εσωτερικά κανάλια κάτω από κάθε pack.
Η ζεστή γλυκόλη επιστρέφει στη μονάδα για να ξαναψυχθεί.
Σχηματική απεικόνιση της αρχής λειτουργίας. Η πραγματική διάταξη των εξαρτημάτων διαφέρει ανά μοντέλο.
04 · Συναρμολόγηση
Η θερμική διαχείριση ξεκινά από την κατασκευή: κάθε κυψέλη πατά σε ψυχρή πλάκα και κάθε ομάδα κυψελών έχει αισθητήρα θερμοκρασίας. Πατήστε ένα βήμα για να πάτε κατευθείαν εκεί.
Ενδεικτική διάταξη 2 × 8 κυψελών. Ο αριθμός και οι ακριβείς θέσεις των αισθητήρων ανά pack ορίζονται από τον κατασκευαστή.
05 · Μέσα στο pack
Η θερμότητα κινείται κυρίως προς τη βάση, που πατά πάνω στην πλάκα.
Γεμίζει τα μικροκενά ανάμεσα στην κυψέλη και την πλάκα, ώστε να μην εγκλωβίζεται αέρας. Μονώνει και ηλεκτρικά.
Η γλυκόλη ακολουθεί σερπαντίνα κάτω από όλες τις σειρές κυψελών. Ζεσταίνεται λίγο καθώς προχωρά: δείτε την είσοδο και την έξοδο στο μοντέλο.
Περάστε τον δείκτη πάνω από μια κυψέλη για να δείτε τη θερμοκρασία της. Ενδεικτική διάταξη 4 × 13 = 52 κυψελών, όσες έχει ένα pack 52S1P του M261.
06 · Προσομοίωση
Αλλάξτε θερμοκρασία περιβάλλοντος και φορτίο και δείτε πώς αντιδρά ο έλεγχος. Κλείστε τη θερμική διαχείριση για να δείτε τι θα γινόταν χωρίς αυτήν.
Μοντέλο ενός κόμβου ανά κυψέλη. Παραδοχές: R = 0,30 mΩ (±8%), θερμική χωρητικότητα 5,6 kJ/K, αντίσταση κυψέλης→ψυκτικό 1,2 K/W, κυψέλης→περιβάλλον 6 K/W (περιμετρικές κυψέλες 1,6× πιο εκτεθειμένες), ροή γλυκόλης 5,4 L/min. Τα όρια ελέγχου είναι ενδεικτικά· τα πραγματικά ορίζονται από τον BMS του κατασκευαστή.
07 · Στα ENERGRID
Ερμάριο εξωτερικού χώρου · 130 kW / 261 kWh
| Ψύξη | Υγρή, γλυκόλη 50% |
|---|---|
| Μονάδα ψύξης | 5 kW |
| Μεταφορά θερμότητας | Πλάκα αλουμινίου στη βάση κάθε pack |
| Θερμοκρασία λειτουργίας | −30 έως 55 °C · μείωση ισχύος κάτω από −15 °C και πάνω από 45 °C |
| Υψόμετρο | έως 2000 m |
| Βοηθητικά φορτία | < 3,92 kW: ψύξη, αφυγραντήρας 80 W, φωτισμός, πυρασφάλεια |
Πηγή: ZTT Data Sheet Ver. D · SLD E25041-8606
Το M261 σε 3D →Container · 6P έως 12P clusters
| Ψύξη & θέρμανση | Υγρή, γλυκόλη 50% |
|---|---|
| Μονάδα | LCH με 3 × 3 ανεμιστήρες |
| Βοηθητική τροφοδοσία | ≤ 40 kW, 380 Vac |
| Ανίχνευση | H₂, CO, καπνός και θερμοκρασία |
| Εξαερισμός | Αντιεκρηκτικός, όταν ανιχνευθούν εύφλεκτα αέρια |
| Κατάσβεση | Aerosol μετά από 30 s · καταιονισμός νερού ως έσχατη λύση |
Πηγή: ZTT Installation & User Manual V1.2 §1.2 · Data Sheet CE A1
Το N3 σε 3D →Μελέτη, προμήθεια, εγκατάσταση και ενσωμάτωση στο EMS από την ίδια ομάδα.