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Thermische Managementsteuerung für Energiespeicher

Schema für das thermische Management der Energiespeicherung
Schematische Darstellung der Steuerlogik für ein Wärmemanagementsystem für Energiespeicher

Das Steuerungssystem erfasst Druck- und Temperaturdaten von Sensoren, um Drehzahl, Position und Stromstärke des Aktuators zu regeln und so den Betrieb der Batterien im optimalen Temperaturbereich sicherzustellen. Es verfügt über fortschrittliche Selbstdiagnose- und Fehlerbehandlungsmodi, um die Systemfunktionalität aufrechtzuerhalten und Ausfälle zu verhindern.

● Hohe Umgebungstemperatur ODER Überschreitung des Schwellenwerts der Batterietemperatur: Das Klimaanlagensystem wird aktiviert, um den Kühlbedarf zu decken.

● Umgebungstemperatur niedrig UND Batterietemperatur unterhalb des Schwellenwerts: Die Wasserpumpe läuft und gibt die Wärme über Rohre/Kreislauf ab.

● Umgebungstemperatur niedrig, aber Batterietemperatur überschreitet Schwellenwert: Wasserpumpe läuft, Magnetventil schaltet Stromkreis in den Kühlermodus.

● System gestoppt UND Batterietemperatur unterhalb des Schwellenwerts: Das Wärmemanagementsystem stoppt.

● System gestoppt, aber Batterietemperatur überschreitet Schwellenwert: Das Wärmemanagementsystem verzögert die Abschaltung, bis die Batterietemperatur unter den Schwellenwert fällt.

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8-kW-Energiespeicherstruktur

Integrierte Flüssigkeitskühleinheit

Diese Einheit integriert Ventilator, Kompressor, Wasserpumpe, Plattenwärmetauscher, Elektroheizung und elektronische Steuerung in einer äußerst kompakten Baugruppe mit optimaler Raumausnutzung. Für Wartung und Kundendienst ermöglicht der einseitige Zugang eine umfassende Inspektion und Instandhaltung der gesamten Einheit.

Systemkomponenten

Hochfeste Plattenwärmetauscher, Mikrokanal-Parallelstromwärmetauscher und Gleichstrom-Hochleistungspumpen reduzieren effektiv das Systemgewicht und erhöhen die Zuverlässigkeit. Die Drucküberwachung am Ein- und Auslass ermöglicht eine frühzeitige Warnung vor Systemausfällen aufgrund niedriger Kühlmittelstände.

Simulation des Wärmemanagements

Visualisierung eines 1D-Fluid-Simulationsmodells zur Darstellung der Strömungs- und Temperaturverteilung.
Simulation des Wärmemanagements

Plattformbasiertes Simulationsmodell

Zur Berechnung der Strömungsverteilung und der Wärmeübertragungsleistung im System werden eindimensionale Strömungssimulationsmodelle eingesetzt. Dadurch lassen sich Abweichungen zwischen den Kapazitäten des Flüssigkeitskühlkreislaufs und den Projektzielen ermitteln, die Komponentenauswahl validieren, die Entwicklungseffizienz steigern und Kosten senken. Das Modell ist für mehrere Batteriecluster und die Wassertemperaturregelung skalierbar.

Simulationsmodell für Strömungsverteilung und Wärmeübertragungsleistung (Einzelcluster)

Die Simulation analysiert:
● Gesamtsystemdurchflussrate
● Systemdruckverteilung
● Strömungswiderstandseigenschaften
● Flussverteilung innerhalb von Batteriekreisläufen
● Wärmeübertragungsleistung

Maßgeschneiderte Lösungen, individuell auf Ihr Unternehmen zugeschnitten

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