工商业储能柜设计中的隔离

工商业储能柜采用低压并网(380V),适用于大多数工商企业应用场合,目前市场上产品基本为100~130KW/200-261KWh,功率200KW及以上的AC输出要在600多伏,直流侧电压在600~1000V范围,电芯采用280Ah或314Ah,液冷或者风冷。可多台并联,适用于大多数中小企业、医院、商场等。通常在室外安装,受环境影响较大,内部多个大功率器件持续运行,相对隔离就比较重要。

1.热隔离

电池舱常常在温差较大的环境中运行,在寒冷地区,低温可能导致电池性能下降,甚至引发故障。夏天高温,引发高温保护,影响设备运行,增加制冷能耗。保温设计能够保持舱内温度在适宜的范围内,提升电池的效率和寿命。热隔离是设计中最需要关注的问题,包括以下几方面隔离

1.1机柜与外部空间的热隔离

一方面阻止外部空气与舱体内部的热交换,另一方面可以降低电池仓体材料的老化。集装箱式舱体壁厚通常达到50mm以上,双层钢板之间夹有40-50mm厚度的隔热棉,可以夏天防止日晒,冬天内部保温。工商柜通常采用钣金加工,柜壁较薄,夏天利用中午2小时低谷充电,很容易造成超温保护,尤其是风冷系统。有效的隔离可以提高充电效率,降低能耗。通常在柜体内部除底部外的各个面粘贴10-20mm厚度的保温棉,柜体外表面可以喷涂防辐射、防紫外漆。

1.2发热部件的隔离

柜体内的主要大的发热部件包括电池包、PCS,液冷系统还有制冷机组。其在运行过程中均会产生较大热量。电池包的降温依靠冷却系统,PCS降温依靠进出风口的风机,制冷机组运行靠自身的风机。除了进行各种设计将各自产生的热量排到柜体外之外,还必须注意他们之间的相互影响。柜体颞部空间设计不可避免要造成三个主要发热部件靠近,从而使电池包之间的温差加大,其之间同样需要进行热隔离,三大部件相互之间需要用隔离板加隔热棉(如聚氨酯等)进行隔离.

2.电气隔离和消防隔离

电气隔离主要是将电池柜体内部将电池部分与其他部分进行隔离,有利于安全与消防设计,也利于线缆设计。电池区的走线要美观,线越少越好。电池控制箱可以放在电池区,也可以放在电气区。通常采用左右分区或上下分区。制冷系统可作为单独的一个区.

3.防水防尘

电池预制舱常常部署在室外或恶劣环境中,防水是其设计中最重要的功能之一。因此它必须能够防止雨水、雪水、以及其他外部水源渗透进入舱内,从而保证不积水,不渗水、不漏水。在设计过程中,使用高强度密封材料(如硅胶密封条、聚氨酯密封涂层)在门窗、接缝和电缆穿墙处进行密封。配备排水系统,防止内部制冷机积水、凝露积水等,避免影响电池和设备的使用寿命。完全防止灰尘进入,确保内部设备不受灰尘侵害。室外安装基本要求是达到IP54,尤其是要注意门缝处、空调、风机散热口的百叶窗设计、防尘网等。


底部接线处同样需要密封,防止蛇虫鼠蚁等进入,需用防火材料风封