उच्च घनत्व वाले ऊर्जा भंडारण परिदृश्यों में, रैक माउंटेड लिथियम बैटरी की गर्मी अपव्यय दक्षता सीधे उनकी सुरक्षा और जीवनकाल निर्धारित करती है। जब एक एकल कैबिनेट का बिजली घनत्व 5kW से 20kW तक कूदता है, तो पारंपरिक निष्क्रिय गर्मी अपव्यय अब टिकाऊ नहीं होता है। उद्योग तरल शीतलन प्रौद्योगिकी, बुद्धिमान तापमान नियंत्रण एल्गोरिदम, और थर्मल सिमुलेशन डिज़ाइन को "रोकथाम उन्मुख, सटीक नियंत्रण" गर्मी अपव्यय प्रणाली का निर्माण करने के लिए अपग्रेड कर रहा है, ताकि बैटरी अपने पूरे जीवन चक्र में 25-35 डिग्री की एक आदर्श कार्य सीमा को बनाए रख सके, जैसे कि डेटा सेंटर और संचार आधार स्टेशनों जैसे प्रमुख परिदृश्यों के लिए स्थिर ऊर्जा समर्थन प्रदान करें।
1 तरल शीतलन प्रौद्योगिकी पुनरावृत्ति: ठंड प्लेट से विसर्जन तक दक्षता छलांग
कोल्ड प्लेट लिक्विड कूलिंग वर्तमान में मुख्यधारा का समाधान है, और इसका मूल हीट स्रोत के साथ "सटीक संपर्क" में निहित है। 19 इंच के रैक के अंदर, कॉपर माइक्रोचैनल कोल्ड प्लेट्स को केवल 3 मिमी के चैनल व्यास के साथ बैटरी मॉड्यूल के किनारे से कसकर जुड़ा हुआ है। शीतलक (50% पानी +50% एथिलीन ग्लाइकोल) 0.8L/मिनट की प्रवाह दर पर गर्मी को दूर करता है। 20kW रैक माउंटेड लिथियम बैटरी का एक निश्चित ब्रांड इस डिजाइन को अपनाता है, जिसमें थर्मल प्रतिरोध 0.1 डिग्री /डब्ल्यू तक कम हो जाता है, जो पारंपरिक एयर-कूल्ड सिस्टम की तुलना में 60% कम है। बैटरी का तापमान अंतर पूर्ण लोड ऑपरेशन के दौरान ± 3 डिग्री के भीतर नियंत्रित किया जाता है। तरल रिसाव के जोखिम से बचने के लिए, ठंडी प्लेट और मॉड्यूल को थर्मल प्रवाहकीय जेल के साथ सील कर दिया जाता है, सुरक्षा स्तर IP65 तक पहुंचता है, और 1000 घंटे के कंपन परीक्षण के बाद कोई रिसाव नहीं पाया जाता है।
विसर्जन तरल कूलिंग उच्च शक्ति वाले परिदृश्यों के लिए अंतिम समाधान है। पूरी तरह से गैर-प्रवाहकीय फ्लोराइनेटेड तरल में बैटरी मॉड्यूल को विसर्जित करें, जो गर्मी को अवशोषित करता है और इसे बाहरी हीट एक्सचेंजर के माध्यम से ठंडा करता है। गर्मी हस्तांतरण दक्षता एक ठंडी प्लेट से दोगुना है। एक निश्चित सुपर कंप्यूटर केंद्र के 40kW ऊर्जा भंडारण कैबिनेट में, फ्लोरीन तरल का उबलते बिंदु 60 डिग्री तक पहुंच जाता है, जो प्राकृतिक वाष्पीकरण के माध्यम से कुछ गर्मी को दूर कर सकता है। पंप सर्कुलेशन सिस्टम की मदद से, कैबिनेट की ऊर्जा खपत (PUE) को 1.05 तक कम कर दिया जाता है, जो कि कोल्ड प्लेट की तुलना में 30% अधिक ऊर्जा-कुशल है। इस तकनीक की कठिनाई सीलिंग डिजाइन में निहित है। कैबिनेट लेजर द्वारा वेल्डेड एक स्टेनलेस स्टील शेल को अपनाता है, और दबाव परीक्षण से पता चलता है कि यह 0.5mpa के आंतरिक दबाव का सामना कर सकता है, यह सुनिश्चित करता है कि तरल लीक नहीं होता है।
2 बुद्धिमान तापमान नियंत्रण एल्गोरिथ्म: भविष्य कहनेवाला विनियमन के साथ तापमान संतुलन तकनीक
एआई आधारित भविष्य कहनेवाला तापमान नियंत्रण प्रणाली "निष्क्रिय प्रतिक्रिया" से "सक्रिय रोकथाम" तक गर्मी विघटन को बदल देती है। सिस्टम बैटरी चार्जिंग और डिस्चार्जिंग दर, परिवेश के तापमान और ऐतिहासिक थर्मल रनवे डेटा जैसे 100 से अधिक मापदंडों का विश्लेषण करके एक थर्मल व्यवहार भविष्यवाणी मॉडल स्थापित करता है, और गर्मी विघटन शक्ति को 15 मिनट पहले अग्रिम समायोजित करता है। एक निश्चित संचार बेस स्टेशन के वास्तविक माप से पता चलता है कि यह एल्गोरिथ्म शीतलन प्रणाली की अप्रभावी ऊर्जा खपत को 40%तक कम कर सकता है। जब आगामी चार्जिंग पीक की भविष्यवाणी की जाती है, तो बैटरी के तापमान में अचानक वृद्धि से बचने के लिए शीतलक तापमान को 2 डिग्री से पहले से कम कर दिया जाता है।
गतिशील ट्रैफ़िक आवंटन तकनीक 'जहां भी हो, गर्मी भेजने' के सिद्धांत को महसूस करती है। तरल शीतलन प्रणाली की प्रत्येक शाखा एक इलेक्ट्रिक रेगुलेटिंग वाल्व से सुसज्जित है, जो प्रत्येक मॉड्यूल के वास्तविक समय के तापमान (सटीकता ± 0.5 डिग्री) के आधार पर स्वचालित रूप से प्रवाह दर को समायोजित करती है। जब तापमान का अंतर 3 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो विचलन सुधार शुरू किया जाता है। एक डेटा सेंटर के एक ऊर्जा भंडारण क्लस्टर में, यह गतिशील समायोजन सबसे गर्म और सबसे ठंडे बिंदुओं के बीच तापमान अंतर को 8 डिग्री से 2 डिग्री तक कम करता है, और बैटरी चक्र जीवन को 15%तक बढ़ाता है।
3 थर्मल सिमुलेशन और संरचनात्मक अनुकूलन: स्रोत से गर्मी अपव्यय दबाव को कम करना
डिजाइन चरण में, थर्मल सिमुलेशन तकनीक "आभासी परीक्षण और त्रुटि" के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बन गई है। विभिन्न सेल व्यवस्थाओं और वायु वाहिनी संरचनाओं के तहत तापमान क्षेत्र वितरण का अनुकरण करने के लिए CFD (कम्प्यूटेशनल द्रव डायनेमिक्स) सॉफ्टवेयर का उपयोग करके, पहले से गर्मी अपव्यय अंधे धब्बों का पता लगाना संभव है। जब एक निश्चित निर्माता एक 3U बैटरी मॉड्यूल विकसित कर रहा था, तो यह सिमुलेशन के माध्यम से पाया गया कि पारंपरिक "तंग व्यवस्था" केंद्रीय क्षेत्र में 5 डिग्री की तापमान वृद्धि का कारण होगा। इसलिए, यह एक "कंपित व्यवस्था" के लिए समायोजित किया गया था और 4 डिग्री के भीतर मॉड्यूल के आंतरिक तापमान अंतर को नियंत्रित करने के लिए प्रवाह चैनलों को जोड़ा गया था, अतिरिक्त गर्मी अपव्यय घटकों की आवश्यकता को समाप्त कर दिया।
संरचनात्मक सामग्रियों का नवाचार भी गर्मी विघटन में योगदान देता है। रैक फ्रेम 6061 एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बना है, जिसमें 160W/(M · K) की थर्मल चालकता है, जो साधारण स्टील की तुलना में चार गुना है। यह जल्दी से मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न गर्मी को कैबिनेट शेल में स्थानांतरित कर सकता है; बैटरी मॉड्यूल का शेल थर्मली प्रवाहकीय प्लास्टिक (जोड़ा ग्राफीन के साथ) से बना होता है, जो न केवल इन्सुलेशन प्रदान करता है, बल्कि गर्मी के विघटन को भी तेज करता है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक एबीएस प्लास्टिक की तुलना में गर्मी विघटन दक्षता में 50% की वृद्धि होती है। एक निश्चित 2U मॉड्यूल अतिरिक्त गर्मी अपव्यय क्षेत्र की आवश्यकता के बिना, एक ही ऑपरेटिंग परिस्थितियों में तापमान को 3 डिग्री तक कम करने के लिए इस सामग्री संयोजन का उपयोग करता है।
रैक माउंटेड लिथियम बैटरी की हीट डिसिपेशन क्रांति अनिवार्य रूप से "हार्डवेयर इनोवेशन+सॉफ्टवेयर इंटेलिजेंस" का एक सहयोग है। जब कूलिंग सिस्टम शरीर के तापमान विनियमन तंत्र के रूप में सटीक और कुशल हो सकता है, तो लिथियम बैटरी की ऊर्जा घनत्व और सुरक्षा अब एक विरोधाभास नहीं होगी, जो न केवल उच्च घनत्व ऊर्जा भंडारण के लिए तकनीकी बाधाओं को साफ करती है, बल्कि ऊर्जा इंटरनेट में अधिक विश्वसनीय तरीके से वितरित ऊर्जा के लचीली शेड्यूलिंग का समर्थन करने के लिए रैक माउंटेड लिथियम बैटरी को सक्षम करती है।