إبقاء الخلايا تحت 35 درجة مئوية: مسار MS-GS215-2H3 إلى 6000 دورة و70% من عمر الحياة

الرقم الذي لا يظهر في مقارنة ورقة المواصفات

تتم مقارنة معظم خزانات بطاريات C&I بالكيلووات في الساعة والكيلووات والسعر لكل دورة. ما نادرًا ما يتم فحصه هو حلقة التحكم في درجة الحرارة التي تحدد ما إذا كان عدد الدورات المعلن عنه واقعيًا أم متفائلاً. تتحلل الخلية التي يتم الاحتفاظ بها عند درجة حرارة 35 درجة مئوية على منحنى مختلف تمامًا عن تلك التي ترتفع بانتظام إلى 45 درجة مئوية أو 50 درجة مئوية - ويتضاعف هذا الاختلاف على مدى آلاف الدورات في سنوات من عمر الأصول القابلة للاستخدام.

يربط MS-GS215-2H3 من Deye ≥6000 دورة، 70% نهاية العمر يتم تصنيف السعة مباشرة إلى نظام إدارة حراري مبني حول هدف واحد: إبقاء كل خلية في درجة حرارة أقل من 35 درجة مئوية، بغض النظر عن الظروف المحيطة أو حمل الشحن/التفريغ. تتناول هذه القطعة كيفية تحقيق هذا الهدف فعليًا.

حلقة تحكم ثنائية الاتجاه، وليس مجرد تبريد

لا تعتمد غرفة البطارية على وحدة تبريد واحدة تتفاعل مع مستشعر واحد. التبريد يأتي من مكيف الهواء. يأتي التسخين من سخان PTC المدمج في نفس الحلقة. يتم ضبط كلاهما بشكل مستمر بناءً على قراءات درجة حرارة الخلية في الوقت الفعلي، جنبًا إلى جنب مع إخراج مروحة العبوة، مما يحافظ على المقصورة داخل نطاق عمل من 15-37 درجة مئوية .

إن تشغيل التدفئة والتبريد على نفس حلقة التحكم أمر مهم في المناخات ذات التقلبات الواسعة ليلاً ونهارًا أو التقلبات الموسمية. إن الخزانة التي تبرد فقط ستسمح للخلايا بالبرودة في صباح الشتاء، مما يضر بقبول الشحن ويسرع من خطر طلاء الليثيوم في درجات حرارة منخفضة تمامًا كما تؤدي الحرارة إلى تسريع التدهور في الطرف الآخر.

دوران تدفق الهواء: توصيل هواء بدرجة حرارة ثابتة إلى كل عبوة، وليس إلى الغرفة فقط

إن الاحتفاظ بمتوسط درجة حرارة على مستوى الغرفة ليس مثل إبقاء كل خلية على درجة الحرارة هذه - يمكن أن متوسط درجة حرارة الحجرة 30 درجة مئوية بينما تكون العبوات الموجودة في الخلف أكثر سخونة من العبوات القريبة من مكيف الهواء. تبث مسارات تصميم Deye الهواء بشكل نشط وليس بشكل سلبي: يعمل مكيف الهواء المثبت بالأعلى مع مراوح فردية ، يدفع الهواء ذو درجة الحرارة الثابتة عبر كل حزمة على حدة بحيث يتبادل الحرارة مع الخلايا مباشرة قبل استنفادها.

نقاط مراقبة درجة الحرارة عبر حزمة الحزمة
المنطقة	نطاق المراقبة
العبوات السفلية	الخلايا رقم 1-8 (T1-T9)
العبوات العلوية	الخلايا رقم 9-16 (T10-T16)
مناطق تنفيس	T11، T12، T13

هذا التوزيع من حزمة إلى أخرى هو ما يجعل دلتا درجة الحرارة من خلية إلى أخرى - وليس فقط متوسط الغرفة - متغيرًا يمكن التحكم فيه. لا يمكن للخزانة التي تقيس درجة حرارة الهواء المحيط فقط التقاط حزمة واحدة من الحرارة الزائدة في الوقت المناسب؛ يمكن للمرء أن يراقب ستة عشر منطقة متميزة.

العزل باعتباره المساندة السلبية

يتعامل تدفق الهواء النشط مع ظروف التشغيل العادية، ولكن الطبقة العازلة على مستوى العبوة هي ما يحد من مدى انتقال الحرارة إذا كانت إحدى العبوات ساخنة. تم تحديد المادة الموجودة بين العبوات بحيث تكون موصلية حرارية منخفضة خصيصًا لإبطاء نقل الحرارة إلى العبوات المجاورة، مما يقلل من خطر الانتشار الحراري عبر الرصة. كما أنها مثبطة للهب، وخفيفة الوزن، وغير سامة - وهي خصائص مهمة بالنسبة لما يحدث أثناء حدث حراري نشط كما هي مهمة بالنسبة للتشغيل اليومي الروتيني.

هذه هي نفس الطبقة العازلة التي تعمل كإجراء احتواء في تصميم الخزانة للسلامة من الحرائق - الإدارة الحرارية والسلامة من الحرائق ليسا نظامين منفصلين هنا، بل يشتركان في نفس الحاجز المادي للقيام بوظيفتين في وقت واحد.

تدير غرفة PCS حلقة التبريد الخاصة بها

تقوم إلكترونيات الطاقة بتوليد الحمل الحراري الخاص بها بشكل مستقل عن البطارية، لذلك تتم إدارة حجرة PCS بشكل منفصل عن غرفة البطارية. تتعامل المروحة الرئيسية مع دوران الهواء بشكل عام، مع وجود مراوح إضافية مثبتة على مكونات محددة عالية التشتيت للتبريد المستهدف. يتم التحكم في الرطوبة من خلال شريحة تبريد شبه موصلة تعمل على تكثيف وإزالة الرطوبة من هواء المقصورة.

يؤدي فصل المنطقتين الحراريتين إلى تجنب اختصار التصميم الشائع: إن مشاركة حلقة تبريد واحدة بين البطاريات وإلكترونيات الطاقة يؤدي إلى تقليل حجم كليهما، نظرًا لاختلاف درجات الحرارة المسموح بها لهما وعواقب فشل مختلفة.

ما يشتريه التحكم بدرجة حرارة 35 درجة مئوية فعليًا: 6000 دورة و70% من عمر البطارية

الأرقام الرئيسية في هذه الخزانة - ≥6,000 دورة و الاحتفاظ بالقدرة في نهاية العمر بنسبة 70% - ليست مستقلة عن النظام الحراري الموصوف أعلاه؛ إنهم الناتج المباشر منه. تكون أرقام دورة حياة LFP مشروطة دائمًا بدرجة حرارة التشغيل، ولا يمكن تحقيق تصنيف Deye إلا لأن حلقة الإدارة الحرارية تحافظ على الخلايا داخل النطاق 15-37 درجة مئوية الموصوف سابقًا بدلاً من تركها تنجرف مع الظروف المحيطة.

سياق تصنيف دورة الحياة
متري	القيمة
دورة الحياة	≥6,000 دورة
قدرة نهاية العمر	70%
سقف درجة حرارة الخلية المستهدفة	<35 درجة مئوية
فرقة تشغيل غرفة البطارية	15-37 درجة مئوية

بالنسبة لمشروع يدير دورة يومية، فإن 6000 دورة تترجم إلى ما يقرب من 16 عامًا من الخدمة قبل أن تنخفض السعة إلى 70% من اللوحة الاسمية - وهو رقم يظل ثابتًا فقط إذا قام النظام الحراري بعمله في كل دورة من تلك الدورات، وليس فقط في ظل ظروف الاختبار المعملي.

ظروف التشغيل: -20 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية، IP54، C5

لا يهم التحكم الحراري الداخلي إلا إذا كان العلبة نفسها قادرة على البقاء في الموقع الذي تم نشرها فيه. تم تصنيف الخزانة لـ -20 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية التشغيل في البيئة المحيطة (مع خفض درجة الحرارة فوق 45 درجة مئوية)، يحمل طاقة IP54 تصنيف الدخول، وهو مبني على أ درجة مقاومة التآكل C5 للبيئات الساحلية أو الصناعية أو ذات الرطوبة العالية. يصل ارتفاع العمل إلى 3000 متر.

لا يقوم أي من هذه التصنيفات الثلاثة بعمل التحكم الداخلي في درجة الحرارة الموصوف أعلاه، بل يحدد الظروف الخارجية التي يجب على النظام الداخلي العمل ضدها. إن الخزانة ذات التحكم الحراري الداخلي الممتاز ولكن تصنيف التغليف الضعيف ستظل تفشل في الموقع القاسي؛ تم تصميم الاثنين كزوج هنا.

ماذا يعني هذا بالنسبة للتكلفة الإجمالية للملكية

الإدارة الحرارية غير مرئية في مقارنة ورقة المواصفات ولكنها تظهر مباشرة في رقمين مهمين لاقتصاديات المشروع: دورة الحياة المحققة ووتيرة تلاشي السعة. قد تصل الخزانة التي تسمح للخلايا بالعمل ساخنًا إلى نفس لوحة الاسم كيلووات ساعة في اليوم الأول، ولكنها تصل إلى 70٪ من سعتها قبل سنوات مما يوحي به عدد الدورات المقدرة - مما يحول أصلًا مدته 15 عامًا إلى أصل مدته 10 سنوات.

بالنسبة إلى شركات التكامل التي تقوم بقياس التكلفة الإجمالية للملكية للمشروع بدلاً من السعر المقدم فقط، فإن البنية الحرارية الموصوفة هنا هي في الواقع ما يتم تسعير الضمان لمدة 10 سنوات مقابله. يجدر المراجعة جنبًا إلى جنب مع كيفية ينسق نظام تحويل الطاقة مع نظام إدارة المباني (BMS) لحماية عمر البطارية في الوقت الحقيقي، وضد كامل مجموعة حلول C&I ESS عند مقارنة الخزانات بتكلفة دورة الحياة بدلاً من السعة الرئيسية وحدها.

يشارك: