Suuren tiheyden energian varastointiskenaarioissa telineiden asennettavien litiumparistojen lämmön hajoaminen määrittää niiden turvallisuuden ja elinkaaren suoraan. Kun yhden kabinetin voimatiheys hyppää 5 kW: sta 20 kW: iin, perinteinen passiivinen lämmön hajoaminen ei ole enää kestävä. Teollisuus päivittää nestemäistä jäähdytystekniikkaa, älykkäitä lämpötilanhallintaalgoritmeja ja lämmön simulaatiosuunnittelua "ehkäisyohjattujen, tarkan ohjauksen" lämmön hajoamisjärjestelmän rakentamiseksi, jotta akku voi ylläpitää ihanteellista työaluetta 25-35 asteen koko koko elinkaarensa ajan, tarjoamalla vakaata energiatukea avainskenaarioille, kuten tietokeskuksille ja viestintätuki-asemille.
1 Nestemäinen jäähdytystekniikan iterointi: Tehokkuus hyppää kylmästä levystä upotukseen
Kylmän levyn nesteen jäähdytys on tällä hetkellä valtavirran liuos, ja sen ydin on "tarkka kosketus" lämmönlähteen kanssa. 19 tuuman telineen sisällä kupari -mikrokanava kylmät levyt on kiinnitetty tiukasti akkumoduulin sivulle, kanavan halkaisija on vain 3 mm. Jäähdytysneste (50% vesi +50% etyleeniglykolia) kulkee lämpöä virtausnopeudella 0,8 litraa/min. Tietty 20 kW: n telineen asennetun litium-akun tuotemerkki hyväksyy tämän mallin, lämpövastuksen ollessa vähennettynä 0,1 asteessa /paino, mikä on 60% pienempi kuin perinteiset ilmajäähdytteiset järjestelmät. Akun lämpötilaeroa ohjataan ± 3 asteen sisällä täyden kuorman käytön aikana. Nestemäisten vuotojen riskin välttämiseksi kylmälevy ja moduuli suljetaan lämpöjohtavalla geelillä, suojataso saavuttaa IP65: n, eikä vuotoja löydy 1000 tunnin värähtelykokeen jälkeen.
Upotus nestemäinen jäähdytys on lopullinen liuos suuritehoisiin skenaarioihin. Upota akkumoduuli kokonaan johtamattomaan fluoroimiseen nesteeseen, joka imee lämpöä ja jäähdyttää sen ulkoisen lämmönvaihtimen läpi. Lämmönsiirtotehokkuus on kahdesti kylmälevy. Tietyn supertietokoneen keskuksen 40 kW: n energian varastointikaapissa fluorin nesteen kiehumispiste saavuttaa 60 asteen, mikä voi viedä jonkin verran lämpöä luonnollisen haihtumisen kautta. Pumpun kiertojärjestelmän avulla kaapin energiankulutus (PUE) vähenee 1,05: een, mikä on 30% energiatehokkaampi kuin kylmän levyn. Tämän tekniikan vaikeus on tiivistyssuunnittelu. Kaappi ottaa käyttöön laserin hitsatun ruostumattoman teräksen kuoren, ja painetesti osoittaa, että se kestää 0,5MPA: n sisäistä painetta varmistaen, että neste ei vuoda.
2 Älykäs lämpötilanhallintaalgoritmi: Lämpötilan tasapainotekniikka ennustavan säätelyn kanssa
AI -pohjainen ennustava lämpötilanhallintajärjestelmä siirtää lämmön hajoamisen "passiivisesta vasteesta" "aktiiviseen ehkäisyyn". Järjestelmä muodostaa lämpökäyttäytymisen ennustamismallin analysoimalla yli 100 parametria, kuten akun lataus ja purkamisnopeus, ympäristön lämpötila ja historiallinen lämpövuokraus, ja säätää lämmön hajoamisvoimaa 15 minuuttia etukäteen. Tietyn viestintätukiaseman todellinen mittaus osoittaa, että tämä algoritmi voi vähentää jäähdytysjärjestelmän tehottoman energiankulutusta 40%. Kun tuleva latauspiikki ennustetaan, jäähdytysnesteen lämpötila alennetaan 2 astetta etukäteen akun lämpötilan äkillisen nousun välttämiseksi.
Dynaaminen liikenteen allokointitekniikka toteuttaa periaatteen "lämmön lähettämisen missä tahansa". Jokainen nestemäisen jäähdytysjärjestelmän haara on varustettu sähköisellä säätelevällä venttiilillä, joka säätää virtausnopeutta automaattisesti kunkin moduulin reaaliaikaisen lämpötilan (tarkkuuden ± 0,5 asteen) perusteella. Kun lämpötilaero ylittää 3 astetta, poikkeaman korjaus käynnistetään. Tietokeskuksen energian varastointiklusterissa tämä dynaaminen säätö vähentää lämpötilaeroa kuumimpien ja kylmimpien pisteiden välillä 8 asteesta 2 asteeseen ja pidentää akun syklin käyttöikää 15%.
3 Lämpöimulaatio ja rakenteellinen optimointi: Lämmön hajoamispaineen vähentäminen lähteestä
Suunnitteluvaiheessa lämpösimulaatiotekniikasta on tullut tehokas työkalu "virtuaaliseen kokeiluun ja virheeseen". Käyttämällä CFD (laskennallinen nestedynamiikka) -ohjelmisto lämpötilan kentän jakautumisen simuloimiseksi eri solujärjestelmien ja ilmakanavarakenteiden alla on mahdollista havaita lämmön hajoamisen sokeat kohdat etukäteen. Kun tietty valmistaja kehitti 3U -akkumoduulia, simulaation avulla havaittiin, että perinteinen "tiukka järjestely" aiheuttaisi 5 -asteen lämpötilan nousua keskusalueella. Siksi se säädettiin "porrastettuun järjestelyyn" ja lisättiin virtauskanavia moduulin sisäisen lämpötilaeron hallitsemiseksi 4 asteen sisällä, mikä eliminoi lisälämmön hajoamiskomponenttien tarvetta.
Rakennemateriaalien innovaatio myötävaikuttaa myös lämmön hajoamiseen. Telinekehys on valmistettu 6061 alumiiniseoksesta, jonka lämmönjohtavuus on 160W/(M · K), joka on neljä kertaa tavallinen teräksistä. Se voi nopeasti siirtää moduulin tuottaman lämmön kaapin kuoreen; Akkumoduulin kuori on valmistettu termisesti johtavasta muovista (lisätyn grafeenin kanssa), mikä ei vain tarjoa eristystä, vaan myös kiihdyttää lämmön hajoamista, mikä johtaa 50%: n lisääntymiseen lämmön hajoamisen tehokkuudessa perinteiseen ABS -muoviin verrattuna. Tietyn 2U -moduuli käyttää tätä materiaalikombinaatiota lämpötilan alentamiseen 3 asteessa samoissa käyttöolosuhteissa ilman, että lämmön hajoamisaluetta on tarpeen.
Teline -asennettavien litiumparistojen lämmön hajoamisvallankumous on pääosin "laitteistoinnovaatio+ohjelmistotiedot". Kun jäähdytysjärjestelmä voi olla yhtä tarkka ja tehokas kuin kehon lämpötilan säätelymekanismi, litiumparistojen energiatiheys ja turvallisuus eivät enää ole ristiriita, joka ei vain poista korkean tiheyden energian varastoinnin teknisiä esteitä, vaan mahdollistaa myös telineiden asennetut litiumparistot tukemaan hajautetun energian joustavaa aikataulua luotettavammin energian Internetissä.