Στα σενάρια περιορισμένα σε διάστημα, όπως τα κέντρα δεδομένων και οι σταθμοί βάσης επικοινωνίας, η "υψηλή πυκνότητα" των μπαταριών λιθίου που είναι τοποθετημένες στο ράφι δεν σημαίνει μόνο υψηλότερη πυκνότητα ενέργειας, αλλά και δοκιμάζει την τέχνη της εξισορρόπησης της χρήσης χώρου και της ασφάλειας της διάχυσης της θερμότητας. Οι παγκόσμιοι κατασκευαστές έχουν αυξήσει την ενεργειακή πυκνότητα των ράφια 1U από 2kWh σε 5kWh διατηρώντας ταυτόχρονα σταθερή λειτουργία μέσω της επιλογής των κυττάρων, της δομικής βελτιστοποίησης και της καινοτόμου διασποράς θερμότητας. Αυτή η τεχνολογική ανακάλυψη επαναπροσδιορίζει τα όρια εφαρμογής της αρθρωτής αποθήκευσης ενέργειας.
1 καινοτομία επιπέδου κυττάρων: μια θεμελιώδης ανακάλυψη στην ενεργειακή πυκνότητα
Η διαδρομή του "φωσφορικού σιδήρου λιθίου+λεπτού κελύφους" από τους κινέζους κατασκευαστές. Η μπαταρία 3U rack 3U της μάρκας χρησιμοποιεί 21700 φωσφορικά κύτταρα σιδήρου λιθίου (ενεργειακή πυκνότητα 260Wh/kg), η οποία έχει αύξηση χωρητικότητας κατά 50% σε σύγκριση με τα παραδοσιακά κύτταρα 18650. Το πάχος του περιβλήματος των κυττάρων της μπαταρίας έχει μειωθεί από 0,3mm σε 0,2mm (χρησιμοποιώντας υψηλό - κράμα αλουμινίου αντοχής). Ενώ εξασφαλίζει τη συμπιεστική αντοχή, ο αριθμός των κυττάρων μεμονωμένων συμπλέγματος έχει αυξηθεί κατά 20%, με αποτέλεσμα ενεργειακή πυκνότητα 150WH/L σε χώρο 3U, ο οποίος είναι 30% υψηλότερος από την προηγούμενη γενιά. Χρησιμοποιώντας μια "διάταξη κηρήθρας" (με κυτταρικό κενό 0,5 mm) και εισάγοντας περισσότερα κύτταρα στον ίδιο όγκο, η συνολική χωρητικότητα ενός ράφι 42U ξεπέρασε τα 200kWh.
Η τεχνολογία "τριμερούς λιθίου+μαλακών συσκευασιών" της τεχνολογίας των ιαπωνικών και κορεατικών επιχειρήσεων. Η μπαταρία που έχει τοποθετηθεί 2U rack που ξεκίνησε από τη Samsung χρησιμοποιεί τερματικά κύτταρα Soft Pack (NCM811) με ενεργειακή πυκνότητα 300Wh/kg. Οι εσωτερικές ρυτίδες των κυττάρων εξαλείφονται μέσω της τεχνολογίας πλαστικοποίησης, αυξάνοντας το ποσοστό χρήσης του όγκου στο 85%. Το καινοτόμο σχέδιο "ελεύθερης ολοκλήρωσης του κελύφους": Τα κύτταρα μπαταρίας μαλακών συσκευασιών συνδέονται άμεσα με την πλάκα διάχυσης θερμότητας αλουμινίου, εξαλείφοντας το παραδοσιακό χάλυβα και μειώνοντας το βάρος κατά 15%. Η ενεργειακή πυκνότητα μιας μονάδας 1U φτάνει το 180Wh/L, καθιστώντας την κατάλληλη για σενάρια σταθμών βάσης ευαίσθητου στο βάρος.
2 Δομική βελτιστοποίηση: Millimeter Επίπεδο εξόρυξης της αποτελεσματικότητας χρήσης του χώρου
Το σχέδιο "αρθρωτής στοίβαξης" στην Ευρώπη. Η μπαταρία "LEGO στυλ" που αναπτύχθηκε από έναν γερμανό κατασκευαστή επιτρέπει σε κάθε μονάδα 1U να είναι ανεξάρτητα συνδεδεμένη και αποσυνδεδεμένη. Μέσω του ακριβούς σχεδιασμού σιδηροτροχιάς (με σφάλμα ± 0,1mm), επιτυγχάνεται απρόσκοπτη συναρμολόγηση μεταξύ των μονάδων, αποφεύγοντας τα απόβλητα διαστημικών που προκαλούνται από παραδοσιακές συνδέσεις καλωδίων. Ο πίσω πίνακας χρησιμοποιεί ενσωματωμένες ράβδους χαλκού (πάχος 2 mm) αντί για καλώδια, μειώνοντας την αντίσταση κατά 50% και εξοικονομώντας 30% του πίσω χώρου, αυξάνοντας την αποτελεσματική χωρητικότητα εγκατάστασης του rack 42U κατά 10%. Σε ένα κέντρο δεδομένων στη Φρανκφούρτη, ο σχεδιασμός αυτός αύξησε την πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας από 5kWh/m ² σε 7kWh/m ².
Η δομή "κρύου και ζεστού διαδρόμου" στις Ηνωμένες Πολιτείες. Για υψηλά σενάρια φόρτισης και εκφόρτισης ισχύος-<35 ℃) is used for charging, the lower part (temperature<40 ℃) is used for discharging, and the middle is isolated by a heat-insulating plate (thermal conductivity of 0.02W/(m · K)). Combined with the "side in side out" airflow design, the heat dissipation efficiency is improved by 40%. At a 1C charge discharge rate, the temperature difference of the battery cell is controlled within 3 ℃, which is 60% smaller than the traditional structure, ensuring safety during high-density operation.
3 καινοτομία διάχυσης θερμότητας: Τεχνολογία ελέγχου θερμοκρασίας σε υψηλή πυκνότητα
Τεχνολογία "υγρού ψύξης" της Κίνας. Η μπαταρία που τοποθετείται σε ράφι 4U που ξεκίνησε από την Huawei ενσωματώνει σωλήνες αλουμινίου μικροκαναλίου (εσωτερική διάμετρος 3mm) μεταξύ των κυττάρων της μπαταρίας και χρησιμοποιεί κυκλοφορία διαλύματος αιθυλενογλυκόλης για διάχυση θερμότητας, με μία μόνο ισχύ διάχυσης θερμότητας 500W. Ο αλγόριθμος "ακριβής θερμοκρασίας ελέγχου" ρυθμίζει τον ρυθμό ροής ανάλογα με τη θερμοκρασία κάθε κυττάρου μπαταρίας (συχνότητα δειγματοληψίας 1kHz), αυξάνοντας τον ρυθμό ροής στην επιφάνεια του καυτού σημείου κατά 30%, έτσι ώστε η μέγιστη θερμοκρασία του rack 42U να μην υπερβαίνει το 45 μοίρες όταν απορρίπτεται σε 2C, η οποία είναι 10 βαθμών χαμηλότερη από τον αέρα {{11} δροσερό διάλυμα. Η εφαρμογή ενός συγκεκριμένου κέντρου υπερυπολογιστών δείχνει ότι αυτή η τεχνολογία επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας σε 8000 φορές, η οποία είναι 25% υψηλότερη από την ψύξη του αέρα.
Το χαμηλό - λύση κόστους της "φυσικής διάχυσης θερμότητας+παθητικής ψύξης". Για μικρές και μεσαίες -} μεγέθους χώρους υπολογιστών σε τροπικές περιοχές, μια μπαταρία rack 1U που αναπτύχθηκε από έναν συγκεκριμένο κατασκευαστή υιοθετεί ένα "κοίλο κέλυφος+αλλαγή φάσης": Το κέλυφος έχει τη θερμοκρασία σε σχήμα θερμότητας (αυξημένο εξαερισμό κατά 50%) και τα κυτταρικά κενά γεμίζουν με παραφίνη (σημείο 38 βαθμού). Αν και η ενεργειακή πυκνότητα είναι 20% χαμηλότερη από το διάλυμα υγρού ψύξης, το κόστος μειώνεται κατά 40%. Σε σταθμό βάσης επικοινωνίας στο Νέο Δελχί, η θερμοκρασία λειτουργίας παραμένει σταθερή κάτω από 50 μοίρες το καλοκαίρι, ικανοποιώντας τις βασικές ανάγκες χρήσης.
Η υψηλή - ενσωμάτωση πυκνότητας των μπαταριών λιθίου που είναι τοποθετημένα σε ράφι μετατοπίζεται από "απλή στοίβαξη" σε "βελτιστοποίηση του συστήματος". Στο μέλλον, με την εφαρμογή στερεών - μπαταριών κατάστασης (ενεργειακή πυκνότητα 500Wh/kg) και δομές βιοϊτητικής θερμότητας με μηδενική αποθήκευση και μηδενική δομή και μηδενική διαδρομή, παρέχοντας μια αποδοτική λύση για την αποθήκευση του μοσχεύματος με το μηδέν και το μηδενικό αποθηκευτικό χώρο.