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集成液冷与翅片增强相变材料的混合系统在大容量储能电池包中的热管理性能及优化
Thermal management performance and optimization of a hybrid system integrating liquid cooling and fin-enhanced phase change material for large-capacity energy storage battery pack
Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336
摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...
解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...
考虑多负载运行的电制氨系统优化调度
Optimal scheduling of power-to-ammonia systems considering multi-load operations
Shuting Yang · Liuyi Yang · Wei Zhang · Kexin Bi 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 电制氨（PtA）系统在能源储存方面具有多项优势，有助于实现碳中和排放的转型。然而，可再生能源的波动性和间歇性常常导致电力供应与化工生产之间出现时空不匹配的问题。本研究提出了一种将响应面方法与混合整数非线性规划相结合的优化调度框架。响应面模型中提供了描述哈伯-博世工艺的显式公式，这些公式结构简洁、保真度高，有助于确保系统的最优性能。在优化过程中，根据可再生电力、电能及氢气的供给与利用情况对生产能力进行分配。该框架突破了传统单负载生产模型的限制，有效减少了弃电现象，并应对了可再生能源的间歇性问...
解读: 该Power-to-Ammonia优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中的多负荷运行策略与混合整数非线性规划方法,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的能量管理优化,有效解决新能源波动性问题,将弃电率降至0.4%。响应面建模方法可集成至iSolarCloud平台,实现...
面向280 Ah棱柱形储能电池热管理的液冷板多目标拓扑优化设计
Multi-objective topology optimization design of liquid-based cooling plate for 280 Ah prismatic energy storage battery thermal management
Xiang-Wei Lin · Ming-Yu Shi · Zhifu Zhou · Bin Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要：基于锂离子电池构建储能系统已成为缓解可再生能源间歇性问题、提高其利用效率的有前景途径。在此背景下，热管理技术需在不消耗大量功率的前提下维持电池的温度水平与热均匀性。然而，传统冷板通常采用试错法设计，存在热性能与流动阻力之间的权衡难题。本研究针对电池模组提出了一种融合电化学、流体动力学和传热场的多物理场耦合模型，同时引入多目标拓扑优化方法，在给定约束条件下自由演化嵌入冷板内的流体域分布。多目标函数采用归一化加权求和方法构建。在此基础上，通过响应面法建立设计参数（即雷诺数和权重系数）与冷板性能...
解读: 该多目标拓扑优化冷却技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究针对280Ah大容量棱柱电池的液冷板优化,通过多物理场耦合模型和遗传算法实现热管理性能与压降的最优平衡,相比传统直通式冷板换热能力提升15.6-42.2%。该方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统的冷板设...