セルを 35°C 以下に維持: MS-GS215-2H3 の 6,000 サイクルおよび 70% EOL への道のり

スペックシートの比較には現れない数値

ほとんどの C&I バッテリーキャビネットは、kWh、kW、およびサイクルあたりの価格で比較されます。めったに精査されないのは、公表されたサイクル数が現実的か楽観的かを判断する温度制御ループです。 35°C に保たれたセルは、定期的に 45°C または 50°C に上昇するセルとは大きく異なる曲線で劣化します。そして、その差は数千サイクルにわたって、資産の使用可能な年数にまで拡大します。

Deye の MS-GS215-2H3 は、 ≥6,000 サイクル、70% の寿命 周囲条件や充放電負荷に関係なく、すべてのセルを 35°C 未満に保つという 1 つの目標を中心に構築された熱管理システムに直接定格容量を設定します。この記事では、そのターゲットが実際にどのように保持されるかを説明します。

冷却だけではない双方向制御ループ

バッテリールームは、単一のセンサーに反応する単一の冷却ユニットに依存しません。冷房はエアコンから来ます。加熱は、同じループに組み込まれた PTC ヒーターから行われます。どちらもリアルタイムのセル温度測定値とパックファン出力に基づいて継続的に調整され、コンパートメントを動作帯域内に維持します。 15～37℃ .

昼夜の変動が大きい気候や季節が極端な気候では、同じ制御ループで暖房と冷房を実行することが重要です。冷却のみを行うキャビネットでは、冬の朝にセルが冷えて動作するため、充電の受け入れが困難になり、熱によってもう一方の端の劣化が加速するのと同じくらい確実に、低温でのリチウムメッキのリスクが加速します。

エアフロー循環: 部屋だけでなく、すべてのパックに一定温度の空気を供給

部屋レベルの平均温度を維持することは、すべてのセルをその温度に維持することと同じではありません。コンパートメントの平均温度は 30°C ですが、奥のパックはエアコン近くのパックよりも高温になります。 Deye の設計は、受動的ではなく能動的に空気を送ります。 上部に取り付けられたエアコンは個別のパックファンと連動します 、一定温度の空気を各パックに順番に送り込み、排気される前に直接セルと熱を交換します。

パックスタック全体の温度監視ポイント
ゾーン	監視範囲
下位パック	セル #1 ～ 8 (T1 ～ T9)
アッパーパック	セル #9 ～ 16 (T10 ～ T16)
通気ゾーン	T11、T12、T13

このパックごとの循環により、単なる室内平均ではなく、セル間の温度差が制御可能な変数になります。周囲温度のみを測定するキャビネットでは、単一の過熱パックを時間内にキャッチすることはできません。 16 の異なるゾーンを監視するものは可能です。

パッシブバックストップとしての断熱材

アクティブエアフローは通常の動作条件に対応しますが、1 つのパックが熱くなった場合、パックレベルの断熱層が熱の移動距離を制限します。パック間の材料は、特に隣接するパックへの熱伝達を遅くするために、熱伝導率が低く指定されており、スタック全体への熱拡散のリスクを軽減します。また、難燃性、軽量、無毒でもあります。この特性は、日常の日常操作と同様に、活発な熱イベント中に何が起こるかについても重要です。

これは、キャビネットの防火設計における封じ込め対策として機能する同じ断熱層です。ここでは、熱管理と防火は別個のシステムではなく、同じ物理的バリアを共有して 2 つの役割を同時に実行します。

PCS ルームは独自の冷却ループを実行します

パワーエレクトロニクスはバッテリーとは独立して独自の熱負荷を生成するため、PCS コンパートメントはバッテリー室とは別に管理されます。メインファンが全体的な空気循環を処理し、追加のファンが特定の高放熱コンポーネントに取り付けられて、目的の冷却を実現します。湿度は、室内の空気を凝縮して除去する半導体冷却チップによって制御されます。

2 つのサーマルゾーンを分離することで、一般的な設計の近道を回避できます。バッテリーとパワーエレクトロニクス間で 1 つの冷却ループを共有すると、両者の温度許容差と障害の影響が異なるため、両方のサイズが小さくなる傾向があります。

35°C 制御で実際に得られるもの: 6,000 サイクルと 70% の EOL

このキャビネットの見出し番号 — ≥6,000サイクル そして 70% の耐用年数終了後の容量保持率 — 上記の熱システムから独立しているわけではありません。それらはその直接の出力です。 LFP のサイクル寿命の数値は常に動作温度に依存しており、Deye の定格は、周囲条件によってセルが変動するのではなく、熱管理ループによってセルが前述の 15 ～ 37 °C の範囲内に保たれるためにのみ達成可能です。

ライフサイクル評価のコンテキスト
メトリック	値
サイクル寿命	≥6,000サイクル
耐用年数が終了した容量	70%
目標セル温度上限	<35°C
電池室操作バンド	15～37℃

毎日サイクルを実行するプロジェクトの場合、6,000 サイクルは、容量がネームプレートの 70% に低下するまでに約 16 年間使用できることになります。この数字は、実験室のテスト条件下だけでなく、熱システムが各サイクルごとに正常に機能する場合にのみ当てはまります。

動作範囲: -20°C ～ 50°C、IP54、C5

内部の熱制御は、エンクロージャ自体が展開先のサイトに耐えられる場合にのみ重要です。キャビネットの評価は次のとおりです。 -20℃～50℃ 周囲動作 (45°C を超えるとディレーティングあり)、 IP54 イングレス評価に基づいて構築されています。 C5耐食グレード 沿岸、工業、または高湿度の環境向け。作業高度は3,000mと評価されています。

これら 3 つの評価はいずれも、上記の内部温度制御機能を備えていません。これらの評価は、内部システムが対処しなければならない外部条件を定義します。優れた内部熱制御を備えたキャビネットであっても、エンクロージャの定格が弱い場合でも、過酷な現場では故障する可能性があります。ここでは 2 つがペアとしてデザインされています。

これが総所有コストに何を意味するか

熱管理はスペックシートの比較では目に見えませんが、プロジェクトの経済性にとって重要な 2 つの数値、つまり実現されたサイクル寿命と容量低下のペースに直接現れます。セルを高温状態にするキャビネットは、初日に同じ銘板kWhに達する可能性がありますが、定格サイクル数が示すよりも数年早く容量の70%に達し、15年間の資産が10年間の資産に変わります。

前払い価格だけではなく、プロジェクトの総所有コストを見積もるインテグレータにとって、ここで説明する熱アーキテクチャは事実上、10 年クラスの保証の価格設定の対象となります。どのように機能するかとともに検討する価値があります。電力変換システムはBMSと連携してバッテリーの寿命を保護しますリアルタイムで、そして完全に C&I ESSソリューションラインナップヘッドラインの容量だけではなく、ライフサイクルコストに基づいてキャビネットを比較する場合。

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