Применение пластин с жидкостным охлаждением в секторе новой энергетики ！

Пластины с жидкостным охлаждением являются основными компонентами управления температурным режимом, широко применяемыми в новой энергетической отрасли. Они обеспечивают точный контроль температуры, повышенную эксплуатационную эффективность, увеличенный срок службы и повышенную эксплуатационную безопасность и стали стандартной конфигурацией для нового мощного энергетического оборудования. Ниже приведены основные сценарии их применения:

1. Транспортные средства на новой энергии (NEV)

   Это самая большая и развитая область применения.

   1. Системы силовых аккумуляторов

      Пластины с жидкостным охлаждением монтируются снизу или сбоку аккумуляторных модулей/блоков, образуя замкнутый контур циркуляции жидкости. Они стабильно поддерживают рабочую температуру аккумулятора в пределах 20–35 °С с перепадом температур в пределах 2,5 °С.

      Ключевые ценности:Поддержка сверхбыстрой зарядки 2C ~ 5C, значительное снижение риска перегрева, стабилизация запаса хода и продление срока службы аккумулятора до более чем 15 лет.

      Основные структуры:Змеевидные каналы, каналы с параллельным потоком и межслойные охлаждающие пластины для аккумуляторных элементов высокой плотности.

   2. Контроллеры двигателей и модули IGBT

      Для отвода тепла от силовых устройств IGBT и SiC используются ребристые или двухсторонние пластины с жидкостным охлаждением. Они поддерживают температуру перехода ниже 60 °C.

      Преимущества:Повысьте эффективность преобразования энергии на 1–1,5% и адаптируйтесь к высокочастотным и мощным условиям эксплуатации высоковольтных платформ 800 В.

   3. Загрузочные штабели с жидкостным охлаждением

      Пластины с жидкостным охлаждением используются для отвода тепла от зарядных пистолетов, кабелей и внутренних блоков питания. Они утрояют допустимую нагрузку по току и обеспечивают сверхбыструю общественную зарядку.

2. Системы хранения энергии

   Быстрорастущая линия с широкомасштабным рыночным спросом, широко используемая в сетевых, промышленных и коммерческих, а также в контейнерных станциях хранения энергии.

   1. Шкафное и контейнерное хранилище энергии

      Холодные пластины плотно прилегают к аккумуляторным модулям. Смешанный водный раствор гликоля служит хладагентом, контролируя общее отклонение температуры в пределах ±2 °C.

      Основные моменты:Сократите потребление вспомогательной энергии более чем на 30 % по сравнению с воздушным охлаждением, улучшите стабильность работы батареи и продолжительность цикла более чем на 20 %, а также поднимите коэффициент полезного действия (RTE) всей системы выше 93,5 %.

      Тенденция применения:Полное жидкостное охлаждение стало основным направлением для крупномасштабных проектов по хранению энергии мощностью более 1 ГВтч.

   2. Погружное жидкостное охлаждение (сценарии высокой плотности)

      В сочетании с пластинами с жидкостным охлаждением и изолирующей фторированной жидкостью он применяется в сценариях со сверхвысокой плотностью теплового потока с коэффициентом PUE всего 1,02.

3. Фотоэлектрическая промышленность

   В основном используется для отвода тепла от силового оборудования и фотоэлектрических модулей на фотоэлектрических электростанциях.

   1. Фотоэлектрические инверторы

      Высокопроизводительные пластины жидкостного охлаждения с микроканалами или штифт-ребристыми конструкциями используются для охлаждения блоков IGBT централизованных и струнных инверторов напряжением 1500 В. Обладая превосходной стойкостью к коррозии на открытом воздухе, они соответствуют требованиям к 25-летнему сроку службы электростанций.

      Выгода:Повысьте эффективность преобразования энергии на 0,8–1,2 % и снизьте интенсивность отказов оборудования.

   2. Интегрированные системы PV-ESS

      Инверторы и аккумуляторные батареи используют единый контур жидкостного охлаждения, обеспечивающий высокую степень интеграции, постоянный контроль температуры и более низкие общие эксплуатационные расходы.

   3. Фотоэлектрические тепловые (PVT) системы

      Пластины с жидкостным охлаждением крепятся к задней части фотоэлектрических модулей. Они снижают рабочую температуру модуля для увеличения выработки электроэнергии и перерабатывают отходящее тепло для отопления или промышленного использования. Комплексный коэффициент использования солнечной энергии возрастает до 40–50%.

4. Ветроэнергетика

   В первую очередь для отвода тепла преобразователей наземных и морских ветряных турбин.

   Приложение:Ветряные преобразователи мощностью более 3 МВт оснащены специальными антисолевыми и антикоррозионными пластинами с жидкостным охлаждением.

   Производительность:Стабилизируйте работу оборудования в суровых морских и пустынных условиях, повысьте эффективность преобразования на 0,5–1% и продлите срок службы до 20 лет.

5. Основные преимущества и тенденции отрасли
   1. Основные преимущества
      • Превосходное рассеивание тепла: Низкое термическое сопротивление, подходит для оборудования с плотностью теплового потока более 50 Вт/см².
      • Точный контроль температуры: узкая разница температур во избежание локальных горячих точек и ослабления компонентов.
      • Высокая надежность: уровень защиты IP65, устойчивость к пыли, влаге и соляному туману.
      • Энергосбережение: значительно снижает потребление вспомогательной энергии по сравнению с традиционным воздушным охлаждением.
   2. Тенденции развития
      • Модернизация материалов: Традиционный алюминиевый сплав остается доминирующим; Постепенно внедряются медно-алюминиевый композит и новые композиционные материалы.
      • Структурная оптимизация: микроканалы, проточные каналы с оптимизированной топологией и межслойные охлаждающие пластины становятся популярными.
      • Системная интеграция: комплексные решения жидкостного охлаждения для транспортных средств, накопителей энергии, фотоэлектрических и ветровых электростанций быстро развиваются.
      • Адаптация к устройствам с широкой запрещенной зоной: двустороннее жидкостное охлаждение и высокоэффективные охлаждающие пластины подходят для высокочастотных устройств SiC.