储能系统温控热管理思考和分析报告

1、储能系统温控热管理思考2022年9月朗进造 = 用心造以科技和创新提升人类生活品质Improving the quality of human life with technology and innovation朗进造 = 用心造思考思考1：误区-储能温控很简单、不是关键环节思考2：没关注到-全生命周期成本思考3：没认识到-是储能温控系统，而不是单一储能温控设备2朗进造 = 用心造010203储能行业朗进思考解决方案3朗进造 = 用心造储能行业01CONTENTS4朗进造 = 用心造2020年9月22日，国家主席在第75届联合国大会一般性讨论发表重要 讲话：2030年前达到峰值，2060年前

2、实现碳中和。2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议指出，构建以新能源为主体的 新型电力系统。储能-新型电力系统的重要支撑（抽水蓄能、电化学储能、飞轮储能等）电化学储能-又以灵活性、密度高胜出5朗进造 = 用心造电化学储能安全&寿命6（电芯发热）首先-非常注重BMS的重要性其次-非常关注消防系统最后-温控热管理及其他系统朗进造 = 用心造温控热管理行业现状3、液冷或风冷过渡媒介设计评估错误4、应用场景的评判及全寿命周期运维2、电芯准确的热物性评估不够1、热管理工程师经验欠缺欠缺对温控降温对象范围的界定不了解电芯导热、产热特点结果：选型配置不合理，成本高，效果差。 现场不合适，缺少整改手段

3、。多种冷却方式选用评估。风道流场设计， 液冷板流阻、流量，压力评估错误。结果：送风阻力评估错误，出风均匀性差，温差 范围不满足要求。7按照电芯初始状态配置选型温控， 忽略电芯寿命末期状态下参数。结果：全寿命周期内，电池寿命末期温控 系统不满足工况要求。应用场景环境、海拔因素，联动控 制策略。结果：产品选型不符合应用场景要求，日常 失效维护频率高。朗进造 = 用心造02CONTENTS8朗进思考朗进造 = 用心造储能价值最大化储能安全节能 智能可靠全生命周期成本（LCC）9朗进造 = 用心造重在预防BMS关注的最多BMS也是最关键的控制 系统01BMS电芯发热要靠温控热 管理系统带走每个电芯的热

4、量都被 带走，BMS控制才可 以得心应手02温控热管理消防作为辅助，尽 量多到提前预警联动智能化03消防预警一、安全10朗进造 = 用心造温控热管理 匹配细节01冷量是安全源头计算出合理&足够的冷量02流量均匀性每电柜、每电箱、一直到每电芯 要有合理均匀的流量不同负荷、不同热量匹配最适合 需求的冷量04冷量精准性03冷量利用率每电柜、每电箱、一直到每电 芯等各环节阻力一、安全11朗进造 = 用心造设计仿真，保证气流组织可靠，从而保证风量均匀性CFD仿真气流组织一、安全一定是系统级的风场仿真设计，确保系统集成 后实物符合设计仿真偏差小，实测精度偏差小于5%，节约大量 的研发时间及试验费用12朗进

5、造 = 用心造一、安全精准的空调系统控温逻辑空调和BMS系统之间的自适应联动控制储能系统0.5 C充电运行时，电池最高温度不高于34 ， 储能系统最大温差基本保持在5 储能系统1 C充电运行时，电池最高温度不超过38 ， 储能系统最大温差7 以内热管理系统散热风道结构、空调、电池热管理系统温控策略13朗进造 = 用心造一、安全空调系统主风道横向 簇级管理分支风道纵向PACK级管理电芯最终温差 符合要求14一套理想的温控系统，需要各环节配合，横、纵向管理（空调不是单纯的一台设备，冷量利用率）朗进造 = 用心造RAMS可靠性可用性可维护性安全性(防火）01产品设计计算仿真MTBF可靠度02设计IS

6、O9000/14000GJBTS 22163IATF 1694903体系二、可靠15朗进造 = 用心造三、节能整套储能系统效率：设备转换效率指标、系统自用电中空调用电量最大。以一个5MWh储能箱为例，配备100kW制冷量空调，能效比2.5计算，用电功率是40kW，按 每天8h，全年300天计算，全年总用电量40*8*300=96,000kWh下面以100MWh储能项目计算：38.4万度节约用电采用变频空调，按节电20%测算26.88万元节省电费每度电费按0.7元计算122吨节约标准煤依据国发2016 2744 号能源发展“十三五” 规划，每度电= 燃烧0.318kg标准煤减排CO2每吨标准煤产

7、生2.688吨二氧 化碳328吨16朗进造 = 用心造四、智能消防联动火灾模式空调自动关闭（可设置）消防报警集控管理开放空调通讯协议群控多台机组箱内废气换气流通废气定期排放，空调联动控制多功能传感器温度、湿度、烟感， 监测箱内环境智慧运维空调状态自诊断， 提前预警17朗进造 = 用心造购置成本：20%运营成本：80% 可靠节能安全五、全生命周期成本（LCC)1803CONTENTS19朗进造 = 用心造解决方案朗进造 = 用心造朗进提供全生命链条温控解决支持方案策划（环境）整体统筹温控联动控制（废排）消防安全空调选型低能耗设计功率密度图纸设计风道仿真模拟送风均匀性温控系统后期现 场跟踪及优化热

8、仿真设计通讯协议开放BMS系统联动 控温监控管理主动预防失效分析应急维修智慧运维管理设计联络风场CFD仿真热仿真模拟智能温度管理20朗进造 = 用心造朗进覆盖电力能源的全场景温控解决方案电力预制舱储能集装箱电池舱室外电力机柜核心 产品场景化 解决方 案技术路线： 风冷&液冷供电方式： AC220V/AC380V/DC48V/DC600V额定制冷量：0.6kW40kW冷量跨度从3kW40kW，满足0.3MWh5MWh，电池0.2C1C的各类储能应用场景移动储能车21储能系统箱外挂空调方案（风冷）应用场景：支持步入式平台、非步入平台额定制冷量：0.6kW25kW 特点：分布式智能温控架构，每簇电池

9、柜对应单独的组串级空调。 一簇一管理，区域控温。22储能系统箱内内置式空调方案（风冷）应用场景：支持步入式平台、非步入平台额定制冷量：12.5kW25kW 特点：支持PACK两侧进风及背部进风温控方式。23储能系统箱顶置式空调方案（风冷）应用场景：步入式平台、非步入平台额定制冷量：5kW35kW支持AC380V、DC600V电源直接供电特点：底部回风，底部送风，优越的送风流场。安装于集装箱顶部，不占用集装箱内部空间， 增加箱内电池容积率。一体化设计，安装方便，市场超10万+台防 水业绩。24朗进造 = 用心造新能源交通汽车换电站数据中心IDC机房电化学储能温控型式安装结构制冷量空调产品液冷外置

10、式 内置式3kW40kW氟泵机组工业冷水机组飞轮储能液冷场景解决方案25朗进造 = 用心造自主专用变频器VFD变频器矢量变频驱动技术 SVPWM矢量变频电磁兼容技术 EMC电磁兼容热泵制热技术 Heat-PUMP热泵智能预测控制技术 MPC变流量控制（1）变频空调定制（1）宽频无级调节（1）宽电压输入（1）无滞后性（1）弱磁控制（1）智能除霜技术（2）自主设计制造（2）系统高效匹配（2）两级滤波（2）输出响应迅速（2）低噪低振动（2）低温制热技术军工级部件品质小型化、模块化设计热管理、密封防护信号纵深采集状态智能监测约束控制（寿命）PID模糊控制超强送风（3）谐波控制（3）温度控制精度高（3）

11、电机能效控制防冷风技术补气增焓控制技术CO2冷媒控制技术变频空调控制系统 VFAC变频控制系统朗进科技核心技术26朗进造 = 用心造智能预测控制方案特点：1、预测性控制，无滞后性2、输出响应迅速，达到稳定时间快3、温度控制精度更高，舒适性好电力及储能运营环境复杂多变，制冷工况负荷变化大，变频空调传统的PID控制方式，无法达到实时最优控制状态。采用 智能预测控制方案，基于模型算法预测未来输出值，滚动优化预测偏差，迅速达到稳态控制。PID温控方案：算法精度较差，输出波动大，稳定时间长适用于少变量被控对象不适用于复杂、滞后、负荷变化控对象温度控制算法27朗进造 = 用心造空调PHM系统通过大数据分析手段、AI人工智能诊断算法来预测和评判空调系统的健康程 度，实现在空调发生显性故障前的预防性维修，提升电力及储能运营安全可靠性 和维保效率；实现空调系统的状态监测、健康诊断、故障预警。从传统的计划修和故障修等“被动维护”，逐渐转变为状态修的“预防性主 动维护”，实现空调系统部件全寿命周期健康管理及主动运维服务管理。可实现系统方案1、设备故障预测及健康评估解决方案；2、设备全生命周期管理信息化解决方案；3、设备智能运维平台解决方案；4、设备状