Esant didelio tankio energijos kaupimo scenarijams, stovo pritvirtintų ličio baterijų šilumos išsklaidymo efektyvumas tiesiogiai lemia jų saugumą ir gyvenimo trukmę. Kai vienos spintelės galios tankis šokinėja nuo 5kW iki 20kW, tradicinis pasyvus šilumos išsisklaidymas nebėra tvarus. Pramonė atnaujina skysčių aušinimo technologiją, intelektualiųjų temperatūros kontrolės algoritmus ir šiluminio modeliavimo projektą, kad sukurtų „prevenciją orientuotą, tikslią valdymo“ šilumos išsklaidymo sistemą, kad akumuliatorius per visą savo gyvenimo ciklą užtikrintų stabilų energijos palaikymą, pavyzdžiui, duomenų centruose ir ryšių bazėse.
1 Skysčio aušinimo technologijos iteracija: efektyvumo šuolis iš šaltos plokštės iki panardinimo
Šaltos plokštės skysčio aušinimas šiuo metu yra pagrindinis sprendimas, o jo šerdis yra „tikslus kontaktas“ su šilumos šaltiniu. 19 colių stovo viduje varinės mikrokanalinės šaltos plokštės yra tvirtai pritvirtintos prie akumuliatoriaus modulio šono, kurio kanalo skersmuo yra tik 3 mm. Aušinimo skystis (50% vanduo +50% etilenglikolio) neša šilumą esant 0,8 l/min. Srauto greičiui. Tam tikras 20kW lentynos pritvirtintos ličio akumuliatoriaus prekės ženklas priima šį dizainą, o šiluminis pasipriešinimas sumažėja iki 0,1 laipsnio /W, tai yra 60% mažesnė nei tradicinės oro aušinimo sistemos. Akumuliatoriaus temperatūros skirtumas kontroliuojamas per ± 3 laipsnį, atliekant visą apkrovą. Siekiant išvengti skysčio nuotėkio rizikos, šalta plokštė ir modulis yra uždaromi šilumos laidžiu geliu, apsaugos lygis pasiekia IP65, o po 1000 valandų vibracijos bandymo nėra.
Panardinimo skysčio aušinimas yra pagrindinis sprendimas didelės galios scenarijams. Įmerkite akumuliatoriaus modulį visiškai į laidą fluorintą skystį, kuris sugeria šilumą ir vėsina jį per išorinį šilumokaitį. Šilumos perdavimo efektyvumas yra dvigubai didesnis nei šaltos plokštės. Tam tikro superkompiuterių centro 40kW energijos kaupimo spintelėje fluoro skysčio virimo temperatūra siekia 60 laipsnių, o tai gali panaikinti šilumą natūraliai išgaravus. Naudojant siurblio cirkuliacijos sistemą, spintelės energijos suvartojimas (PUE) yra sumažintas iki 1,05, o tai yra 30% energija taupanti nei šalta plokštelė. Šios technologijos sunkumai yra sandarinimo dizainas. Kabinetas priima lazerio suvirintą nerūdijančio plieno apvalkalą, o slėgio testas rodo, kad jis gali atlaikyti 0,5MPa vidinį slėgį, užtikrindamas, kad skystis nenuiltų.
2 intelektuali temperatūros valdymo algoritmas: temperatūros balanso technika su numatomu reguliavimu
AI pagrįsta prognozuojama temperatūros valdymo sistema perjungia šilumos išsklaidymą nuo „pasyvaus atsako“ į „aktyvią prevenciją“. Sistema nustato šiluminio elgesio numatymo modelį analizuodama daugiau nei 100 parametrų, tokių kaip akumuliatoriaus įkrovimas ir iškrovimo greitis, aplinkos temperatūra ir istoriniai terminiai bėgimo duomenys, ir sureguliuoja šilumos išsklaidymo galią prieš 15 minučių. Faktinis tam tikros komunikacijos bazinės stoties matavimas rodo, kad šis algoritmas gali sumažinti neefektyvų aušinimo sistemos energijos suvartojimą 40%. Kai prognozuojama artėjanti įkrovimo smailė, aušinimo skysčio temperatūra iš anksto sumažėja 2 laipsniais, kad būtų išvengta staigaus akumuliatoriaus temperatūros pakilimo.
Dinaminio srauto paskirstymo technologija įgyvendina principą „Siųsti šilumą visur, kur yra“. Kiekvienoje skysčio aušinimo sistemos šakoje yra įrengtas elektrinis reguliuojantis vožtuvas, kuris automatiškai sureguliuoja srauto greitį, atsižvelgiant į kiekvieno modulio realaus laiko temperatūrą (tikslumą ± 0,5 laipsnio). Kai temperatūros skirtumas viršija 3 laipsnius, inicijuojama nuokrypio korekcija. Duomenų centro energijos kaupimo klasteryje šis dinaminis reguliavimas sumažina temperatūros skirtumą tarp karščiausių ir šalčiausių taškų nuo 8 laipsnių iki 2 laipsnių, o akumuliatoriaus ciklo tarnavimo laikas prailgina 15%.
3 Šilumos modeliavimas ir struktūrinis optimizavimas: Šaltinio išsklaidymo slėgio sumažinimas iš šaltinio
Projektavimo etape šiluminio modeliavimo technologija tapo galinga „virtualių bandymų ir klaidų“ įrankiu. Naudojant CFD (skaičiavimo skysčio dinamikos) programinę įrangą, kad būtų galima modeliuoti temperatūros lauko pasiskirstymą pagal skirtingas ląstelių išdėstymą ir oro kanalų struktūras, iš anksto galima aptikti šilumos išsisklaidymo aklųjų taškus. Kai tam tikras gamintojas sukūrė 3U akumuliatoriaus modulį, modeliuojant buvo nustatyta, kad tradicinis „griežtas išdėstymas“ centrinėje srityje padidins 5 laipsnių temperatūrą. Todėl jis buvo sureguliuotas pagal „pakopinį išdėstymą“ ir pridėjo srauto kanalus, kad būtų galima kontroliuoti modulio vidinį temperatūros skirtumą per 4 laipsnius, pašalinant poreikį papildomams šilumos išsklaidymo komponentams.
Struktūrinių medžiagų naujovės taip pat prisideda prie šilumos išsklaidymo. Stelažo rėmas pagamintas iš 6061 aliuminio lydinio, kurio šilumos laidumas yra 160 W/(m · k), kuris yra keturis kartus didesnis nei įprasto plieno. Jis gali greitai perkelti modulio sukuriamą šilumą į spintelės apvalkalą; Akumuliatoriaus modulio apvalkalas yra pagamintas iš termiškai laidžiojo plastiko (su pridėtu grafenu), kuris ne tik suteikia izoliaciją, bet ir pagreitina šilumos išsisklaidymą, todėl šilumos išsklaidymo efektyvumas padidėja 50%, palyginti su tradiciniu ABS plastiku. Tam tikras 2U modulis naudoja šį medžiagos derinį, kad sumažintų temperatūrą 3 laipsniais tomis pačiomis darbo sąlygomis, nereikia papildomo šilumos išsklaidymo srities.
Šilumos išsklaidymo revoliucija „Stelht“ įmontuotų ličio baterijų revoliucija iš esmės yra „Aparatūros inovacijų+programinės įrangos intelekto“ bendradarbiavimas. Kai aušinimo sistema gali būti tokia pat tiksli ir efektyvi kaip kūno temperatūros reguliavimo mechanizmas, ličio akumuliatorių energijos tankis ir saugumas nebebus prieštaravimas, o tai ne tik pašalina didelio tankio energijos kaupimo technines kliūtis, bet ir įgalina lentyną pritvirtintas ličio baterijas, kad būtų galima palaikyti lanksčią paskirstytos energijos planavimą energijos internete.