热管理解决方案

热管理解决方案

为BESS机柜提供完整的热管理解决方案,包括风冷、液冷及混合冷却系统。我们设计并集成冷却系统,以维持电池的最佳温度,从而实现性能、安全性和循环寿命的最大化。

防护等级 IP55/IP65

通过 UL 9540A 认证

-40°C 至 +55°C

1-5 兆瓦时容量

主要优势

产品概述

领拓互联的热管理解决方案经过专门设计,可在-40°C至+55°C的环境条件下,将电池单体温度精确维持在20°C至30°C之间,该性能已通过ISO 3834-2认证的制造工艺验证。 制冷模式下可实现超过3.0的性能系数(COP),确保在石油天然气、海上风电和采矿等高能耗应用领域实现高效运行。 额定功率为 10 kW 至 50 kW 的风冷机组采用符合 ASTM B209 标准的耐腐蚀铝制换热器,可实现 ±5°C 的温度均匀性;而额定功率为 50 kW 至 200 kW 的液冷系统则通过符合 ASME 第 VIII 部分第 1 分部标准的钎焊板式换热器,提供 ±2°C 的精度。 针对极端环境,混合配置方案将两种方法结合,可处理超过250 kW的热负荷,并采用冗余的N+1泵和风扇配置,确保在关键发电和石化设施中保持99.97%的运行时间。

制造标准与结构完整性

每台热管理单元均按EN 1090-2 EXC3执行等级的要求设计,以确保结构完整性;其焊接框架采用符合EN 10025-2标准的S355J2+N钢制造。 液冷回路采用不锈钢管道(ASTM A312 316L级),其轨道焊缝由经AWS D1.1认证的焊工进行验证,确保在高达16巴的压力下无泄漏运行。 变速压缩机和电子换向 (EC) 风扇可将容量调节在 20% 至 100% 之间,实现部分负荷效率,与定速替代方案相比,每年可减少高达 35% 的能耗。 符合 IEC 60751 A 级标准、精度达 ±0.1°C 的温度传感器向基于 PLC 的控制器提供实时反馈,该控制器会记录数据以支持预测性维护计划,并符合 ISO 50001 能源管理协议。所有机组均在苏州工厂经过 100% 功能测试,包括在额定负荷和极端环境条件下进行的 72 小时老化测试。

供暖系统性能与寒冷气候适应能力

集成于这些热管理解决方案中的加热系统支持在寒冷气候下启动,并在-40°C环境下持续运行。该系统采用具有自调节特性的PTC陶瓷加热器,无需外部温控器即可防止过热。这些加热器的额定功率为每模块5 kW至30 kW,工作电压为380-480 VAC三相电源,冷启动后的热响应时间可控制在120秒以内。 加热元件封装在压铸铝外壳中,符合IEC 60529标准的IP65防护等级,确保在多尘的采矿环境和含盐的海上环境中都能可靠运行。加热与冷却回路之间的热膨胀补偿回路和介电隔离可防止电化学腐蚀,经ASTM D4728标准加速寿命测试验证,其使用寿命超过100,000小时。 整个组件由经过有限元分析(FEA)验证的结构支架支撑,可承受高达 5g RMS 的振动(符合 IEC 60068-2-64 标准),使这些系统适用于船载及移动采矿设备的安装。

应用与行业

海上风电的冷却性能

在海上风电场中,即使在北海环境中环境温度波动于-20°C至+45°C之间,液冷系统仍能将电池储能系统(BESS)的温度维持在25°C设定值的±2°C范围内。 根据德国北海变电站为期18个月的试验现场数据,一个采用150 kW液冷单元的典型10 MW海上风电场,其电池循环寿命相比被动冷却方式提高了12%。 该系统设计符合DNV-GL-ST-0378海上集装箱化设备标准,其防腐涂层已通过ASTM B117标准的盐雾试验,测试时长达3,000小时。N+1冗余泵配置可确保在维护周期内持续冷却,并在50毫秒内自动进行故障转移切换,从而防止容量超过5 MWh的锂离子电池组发生热失控事件。

石油和天然气危险场所解决方案

在油气上游作业中,混合型热管理解决方案可调节远程井口和管道压缩机站内变频驱动器(VFD)及电力电子设备的温度。该方案可在-40°C至+55°C的环境温度下保持可靠运行,符合API 541标准对I类2区危险场所中电动机和发电机的要求。 额定功率为35 kW的空气冷却模块采用通过ATEX II 2G Ex d IIB T4认证的防爆风扇,并采用316L不锈钢制造,符合NACE MR0175/ISO 15156标准,可抵御硫化氢(H2S)的侵蚀。 在最近为中东一家天然气加工厂实施的项目中,尽管环境温度高达 52°C,但变频器的接点温度仍被维持在 85°C 以下,与以前基于空调的解决方案相比,计划外停机时间减少了 40%。集成的加热元件使设备能够在 -40°C 的极地管道应用中冷启动,当内部温度降至 5°C 以下时自动启动。

采矿与矿物加工的耐久性

采矿和矿物加工作业得益于专为高振动和多尘环境设计的坚固型热管理解决方案。80 kW液冷系统部署在电动采矿铲车和自卸卡车上,在快速充放电循环过程中(此时产生的峰值热负荷超过120 kW),能将电池温度维持在±2°C的范围内。 冷却回路采用丙二醇/水混合液(体积比30%),可在-40°C环境下防止冻结,冷却液流速为150 L/min,通过符合ASME B36.10M标准的2英寸Schedule 40钢制管道输送。 采用符合 ISO 4406 清洁度等级 18/16/13 标准的 50 微米和 10 微米双级过滤,保护敏感组件免受磨蚀性粉尘侵入。在智利的一座铜矿中,24 个月的运行期间电池退化率降低了 25%,相当于每 2 MWh 电池组节省了 180,000 美元的更换成本。 N+1风扇冗余设计确保即使单个风扇发生故障,系统仍能持续运行;每个风扇均通过兼容SCADA的控制接口独立供电并受监控。

为何选择 领拓互联 作为热管理解决方案

经认证的卓越制造与工程能力

领拓互联位于苏州的生产基地已获得焊接质量ISO 3834-2认证、结构制造EN 1090-2 EXC3认证以及钢材焊接工艺AWS D1.1认证,确保每套热管理系统的安全性和可靠性均符合国际标准。 内部工程团队利用 ANSYS Fluent 进行计算流体动力学(CFD)仿真,以优化气流和冷却液分布,使液冷系统的温度均匀度达到 ±1.5°C,风冷系统达到 ±4°C,均优于 ±2°C 和 ±5°C 的行业标准。 我们根据具体的电池化学成分、放电速率及环境条件,提供详细的热负荷计算和系统选型报告,其性能保证均通过 TÜV Rheinland 认证实验室的第三方测试验证。每台设备均带有唯一序列号,并可追溯至符合 EN 10204 3.1 标准的原材料证书,为采购工程师提供完整的文件,以满足质量审核和项目合规要求。

全球合规与项目支持

这些热管理解决方案专为全球部署而设计,符合《机械指令》2006/42/EC和《低电压指令》2014/35/EU的CE认证要求,并获得UL 1995认证,适用于北美地区安装。 提供覆盖 60 个月或 50,000 运行小时的延长保修选项,并配备备件库存,确保在 48 小时内发货关键组件,如压缩机、风扇和控制板。 针对管理大型项目的EPC公司,我们提供由贵方团队见证的工厂验收测试(FAT),包括满载热性能测试、符合ISO 10816-3标准的振动分析,以及符合IEEE 43标准的绝缘电阻测试。项目管理团队将配合您的进度安排,标准配置系统的交货周期最短可达12周,并提供紧急替换的加急选项。 此外,我们还提供现场调试支持及操作员培训计划,内容涵盖维护程序、故障诊断以及远程监控设置。

总体拥有成本与可靠性指标

这些热管理系统的长期价值体现在:在10年的运行周期内,总拥有成本(TCO)降低了20%至30%,这得益于高效组件和简化维护的模块化设计。 液体冷却系统采用符合 AWS A5.8 标准的 316L 不锈钢板和铜钎焊钎焊板式换热器,在抵抗乙二醇基冷却液结垢的同时,实现了超过 5,000 W/m²K 的传热系数。 风冷机组采用带铝翅片和铜管的微通道冷凝器盘管,与传统的翅片管设计相比,制冷剂充注量减少40%,同时保持AHRI 540认证的性能。 所有系统均支持通过 Modbus RTU 或 TCP/IP 协议进行远程监控,可实现实时性能追踪和预测性维护警报,从而将紧急维修呼叫减少 60%。自 2018 年以来,已在 30 个国家部署了 500 多套系统,根据 ISO 9001:2015 质量管理记录显示,其现场故障率仍低于每 10,000 运行小时 0.5%。

技术规格

参数规格
空气冷却10–50 千瓦
液冷50–200 千瓦
温度范围保持培养箱温度在20-30°C
环境范围-40°C 至 +55°C
一致性±2°C(液体),±5°C(空气)
效率COP > 3.0(制冷模式)
thermal management

常见问题

在什么情况下应该选择液冷而非风冷?
在以下情况下应选择液冷:环境温度经常超过 40°C;C 率持续超过 0.5C;温度均匀性要求为 ±3°C 或更严格;或者需要最大限度地提高能量密度。
制冷的寄生能耗是多少?
风冷:每年消耗电池容量的2%至4%。液冷:1.5%至3%。液冷系统更高的效率通过降低能耗,在一定程度上抵消了其较高的初始投资成本。
您是如何应对寒冷气候下的供暖问题的?
在寒冷天气下,PTC加热器或热泵系统可将电池温度维持在最低水平(通常高于5°C)。在气温低于-20°C的地区,热泵系统的能效是电阻加热的3倍。
暖通空调系统中使用哪些制冷剂?
R410A(标准)、R32(全球变暖潜能值较低)或R290(丙烷,全球变暖潜能值最低)。具体选择取决于当地法规和安全要求。所有系统均符合氟化气体法规。
热管理是如何控制的?
集成控制器可监测电池单体温度、环境条件及电池负载。PID 控制可调节制冷/制热输出。通过 Modbus 与 BMS 通信以实现协同运行。
热力系统需要进行哪些维护?
风冷系统:每6个月更换一次滤网,每年检查一次风扇。水冷系统:每年检查一次冷却液,每半年检查一次水泵,每5年更换一次冷却液。

相关产品与服务

索取报价

请将您的需求发送给我们,我们将在24小时内回复报价和交货期。