集装箱热管理设计分析-为啥同样是20英尺5MWh液冷机组功率40Kw-60Kw

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今年绝大多数储能集成厂家都推出了20英尺5MWh储能电池集装箱产品，下面我们具体来分析下，为啥同样是20英尺5MWh，液冷机组的制冷功率为40Kw-60Kw。

电池系统的换热设计除了需要考虑电芯的产热（通过底部冷板交换至冷却液，最终由冷水机组完成系统与外界的热交换）外，还需要考虑集装箱箱体的传热路径：对于温控系统的参数选定，需要计算太阳热辐射带来的影响。对于箱体而言，极限情况为顶面和前后两个侧面受到太阳辐射

电池包采用1P52S，采用0.5P充放电，5MWh电池预制舱，每个舱12个电池簇，整个舱发热量约为75kW.考虑到电池在工作的过程中会吸收热量，Q液冷机组带着热量=Q产热-Q电芯温升吸收

接下来是电池集装箱系统制冷量功率需求计算。从上诉公式看，液冷机组制冷功率和电芯的产热和电芯吸收的热量有关。

根据比热容公式电池的换热量为Q=c*m*ΔT。液冷机组带着热量大小取决于电池运行中的最高温度（如35℃、40℃、45℃、50℃等）与起始温度的温差值∆T。每家设计的对于∆T控制不一样，就会导致液冷机组选型的制冷功率不一样，这里面假设电芯温升吸收了20KW热量。

0.5p倍率下，不同厂家单个电芯平均产热功率在12.5w-15.5w，换到整个集装箱发热量为62.4KW-77KW（还未包含辐射热量）。

按照上诉分析，液冷机组制冷功率在42.4KW-57KW

下面是对不同集成厂家的5MWh电池舱液冷机组的选型的评估，也可能不一定正确，仅供参考。

宁德时代的EnerD 5MWh电池舱选择的是45kW制冷量的液冷机组。宁德时代的314Ah电芯内阻比较低。0.5C倍率下，电芯发热量可能在12W左右。其电池舱的总热负荷相对要小些。

阳光电源的PowerTitan 2.0-UD ST5015kWh电池舱，液冷机组的制冷量是50kW,电芯是选用中创新航的314Ah电芯。电芯内阻比宁德时代要高些。

其他厂家5MWh电池舱主流的选择的是60kW的液冷机组

仿真分析

液冷机组选型的设计要求为：在25℃的起始温度下，电池以0.5C 的倍率进行两轮充放电循环（系统进行第一轮充放电循环4小时后，需静置0.5h-1h，再进行第二轮循环4小时），循环结束后液冷机组需确保集装箱内电池单体最高温度不超过设定温度从仿真的数据上看，液冷系统温度运行，不管实在高温或者常温下，电芯的温度区间稳定在25℃到35℃之间，这个和设计的冷却的热管策略有关。