储能集装箱热设计-制冷量计算.doc

储能集装箱热设计上篇制冷量计算张弓一储能集装箱散热设计可以分为三部分：制冷量计算、风道设计、热仿真，此篇先进行制冷量计算，为了便于理解，现在以一个实际案例进行说明：一个2MWh锂电池储能集装箱，安装到40尺高柜内，内部安装24簇储能电池，每簇电池采用15个LG48126电池串联，LG48126外观见下图所示:集装箱环境温度范围-1545，运行工况为1C倍率连续充放1个循环。1C工况下每个Module电池发热功率0.23kW，见下表：Module在1个循环完成时总发热量:Q1=0.23kWx2hx36001656kJ总发热量会分为两部分：一部分转化为Module自身材料的温升，另部分通过电池的散热设计散到Module外部，而这部分的热量就是需要空调的最小制冷量。Module内各种材料构成及特性见下表： PACK构成材料及其特性序号材料质量m（kg）比热容C（J/kg.K）传热系数（W/m.K）1壳体及铜排6kg8712022电芯33kg1015水平：30垂直：0.83其他（ABS+PC）4kg19000.2618运行时间2hour电芯以外的结构件的质量占比很小，而且温升也小，在计算时可作为设计余量忽略，Module实测时1个循环电芯平均温升T=19（电芯温度电芯最高温升21，电芯最大温差4，电芯间温差均匀），如下所示：1CPModule在1个循环吸收的热量:Q2=CmT=1015x33x19636kJ整个集装箱电池需要的最小空调显冷功率:q= (Q1-Q2)x15x24/251kW备注：计算结果为空调最小制冷功率需求，在空调选型时还需综合考虑集装箱外部环境温度、集装箱自身保温性能等集装箱外部环境对内热传导功率：q=KTA/dK:保温层导热系数T：集装箱内外温差A:集装箱表面积d:保温层厚度