أنابيب الإدارة الحرارية لتخزين الطاقةهي أوعية نقل السوائل لتخزين طاقة الحاويات الكبيرة، وتخزين الطاقة الصناعية والتجارية، وأنظمة التبريد السائل والتحكم في درجة الحرارة لتخزين طاقة بطاريات الطاقة. وهي مقسمة إلى فئتين: أحدهما عبارة عن أنبوب تبريد سائل أفعواني للتبادل الحراري متصل بخلايا البطارية داخل الوحدة، والآخر هو أنبوب الدوران الخارجي الذي يربط مجموعة البطارية ووحدة التبادل البارد والساخن على التوالي. يحمل القلب سائل تبريد (محلول مائي من جلايكول الإيثيلين، وزيت تبريد عازل) للتدوير والتبادل الحراري، مما يلعب دورًا رئيسيًا في التحكم في درجة الحرارة، والسلامة، وعمر البطارية، وتشغيل النظام من أربعة أبعاد.
1 、 نقل الحرارة الأساسية: نقل الحرارة لتحقيق تبريد البطارية/تسخين درجة حرارة منخفضة
تبديد الحرارة العالية (الصيف، الشحن السريع، تفريغ الطاقة الكاملة)
تستمر خلية البطارية في توليد الحرارة أثناء الشحن والتفريغ، ويقوم أنبوب التبريد الأفعواني المتصل بخلية البطارية بامتصاص الحرارة من البطارية. يستمر المبرد ذو درجة الحرارة المنخفضة داخل الأنبوب في إزالة الحرارة ويتم نقله إلى المبادل الحراري الخارجي لتبديد الحرارة من خلال خطوط الأنابيب الخارجية، مما يؤدي إلى استقرار درجة حرارة البطارية ضمن النطاق الأمثل الذي يتراوح بين 15-35 درجة مئوية. يتمتع السائل بقدرة حرارية محددة أعلى بكثير من الهواء، كما أن كفاءته في تبديد الحرارة تزيد عن ثلاثة أضعاف كفاءة تبريد الهواء، مما يجعله مناسبًا لتخزين الطاقة عالية السعة على المدى الطويل وسيناريوهات الشحن السريع عالية الطاقة.
التسخين المسبق لدرجة الحرارة المنخفضة (بيئة درجة الحرارة المنخفضة في الشتاء الشمالي)
عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من 0 درجة مئوية، يدور مبرد الماء الساخن/التدفئة عبر الوحدة من خلال خط الأنابيب، مما يوفر تسخينًا عكسيًا للبطارية لتجنب انخفاض السعة، والشحن والتفريغ المحدود، وترسيب تشعبات الليثيوم الناجم عن انخفاض درجة الحرارة، مما يضمن تشغيل اتصال الشبكة العادي لمحطة طاقة تخزين الطاقة في الشتاء.
نقل توازن الحرارة العالمية
يتم تصنيف خط الأنابيب بأكمله لتوزيع معدل تدفق سائل التبريد، مما يضمن إمدادًا متساويًا لسائل التبريد لكل مجموعة ووحدة بطارية، مما يقلل فرق درجة الحرارة بين الخلايا. يمكن لمعيار الصناعة التحكم في اختلاف درجة الحرارة لمجموعة الخلايا بأكملها إلى ≥ 3 ℃، مما يحل مشكلة التسخين والتبريد غير المتساوي للبطاريات الأمامية والخلفية والعلوية والسفلية في مجموعة واحدة.
2、ضمان تناسق البطارية وإطالة عمر خدمة أنظمة تخزين الطاقة
عندما يكون الفرق في درجة الحرارة كبيرًا جدًا، تكون معدلات الشحن والتفريغ لخلايا البطارية غير متناسقة، مما يؤدي إلى تأثير البرميل واضمحلال السعة السريع؛ التوزيع الموحد والتحكم في درجة حرارة خطوط الأنابيب، وبيئة عمل موحدة لجميع خلايا البطارية، وزيادة عمر الدورة بنسبة 10% إلى 15%، وتقليل التكلفة العالية لاستبدال البطاريات في محطات الطاقة.
إزالة تراكم الحرارة المحلية بشكل مستمر، وتجنب شيخوخة خلايا البطارية وتحلل المنحل بالكهرباء على المدى الطويل بسبب ارتفاع درجات الحرارة، وتقليل الانتفاخ ومعدلات تسوس السعة، وتلبية متطلبات العمر التصميمي لمحطات طاقة تخزين الطاقة لمدة 10-15 عامًا.
3 、 بناء خط دفاع قوي للسلامة وقمع انتشار سلسلة الهروب الحراري
القضاء على مصدر ارتفاع درجة الحرارة المحلية والنار
تكون وحدات بطارية الليثيوم المرتبة بكثافة عرضة لتراكم الحرارة المحلية، وترتبط خطوط الأنابيب بشكل وثيق بخلايا البطارية لتبديد الحرارة بشكل مستمر، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة في نقطة واحدة والتدفئة غير المنضبطة. إنه أول حاجز أمان للتحكم في درجة الحرارة لتخزين الطاقة.
منع انتشار التوصيل الحراري
ويتم ترتيب أنابيب التبريد المتعرجة بين خلايا البطارية لتشكل طبقة عازلة للحرارة؛ حتى لو كانت خلية بطارية واحدة تولد حرارة غير طبيعية، فإن خط الأنابيب يوجه الحرارة بعيدًا بسرعة، مما يؤخر ويمنع درجات الحرارة المرتفعة من التوصيل إلى الخلايا المجاورة، مما يقلل من خطر انفجار السلسلة والاحتراق.
هيكل أمان مانع للتسرب مغلق بالكامل
يتكون خط الأنابيب من أنابيب مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، والنايلون المصنوع من الألياف الزجاجية، وPEEK، مع ختم مطاط الفلور وكشف صارم للهيليوم للكشف عن التسرب. لا يوجد خطر تسرب سائل التبريد. وبخلاف التبريد بالهواء الطلق، لا يوجد خطر دخول الغبار أو بخار الماء إلى الدائرة القصيرة الداخلية لحزمة البطارية.
4، نظام تبريد سائل كامل لنقل السوائل ووظيفة توزيع التدفق
بناء حلقة كاملة
قم بتوصيل مضخة المياه، وخزان التمدد، والمبادل الحراري، ووحدة البطارية، وصمام التحكم في درجة الحرارة في سلسلة لتشكيل دورة حلقة مغلقة: امتصاص الحرارة وارتفاع درجة الحرارة ← نقل خط الأنابيب وتبديد الحرارة ← التبريد والجزر، دورة تبادل الحرارة دون انقطاع.
تخصيص دقيق لحركة المرور المتدرجة
تتم مطابقة خطوط الأنابيب الرئيسية والفرعية وفقًا لقوة مجموعة البطاريات، حيث تتمتع المجموعات عالية الطاقة بمعدلات تدفق عالية والمجموعات منخفضة الطاقة ذات معدلات تدفق منخفضة، لتجنب عدم كفاية سائل التبريد وفشل تبديد الحرارة في الوحدات البعيدة؛ تم تجهيز خط الأنابيب بصمامات تنظيمية ويقوم بضبط معدل التدفق ديناميكيًا بالتزامن مع نظام إدارة البطارية BMS.
نقل الوسائط، الحماية ضد التآكل
النقل على المدى الطويل لمضاد تجمد إيثيلين جلايكول ومبرد العزل، الأنابيب مقاومة للأحماض والقلويات ودرجات الحرارة المنخفضة وارتفاع درجة الحرارة، ولا تآكل أو ترسب الشوائب بعد الدوران طويل المدى، مما يمنع انسداد خط الأنابيب وشلل تبديد الحرارة.
