中國儲能網(wǎng)訊:凝露是空氣中的水蒸氣遇冷凝結形成液態(tài)水珠的現(xiàn)象,常見于環(huán)境溫度驟降或濕度較高的場景(如沿海地區(qū)、雨季)。當空氣濕度超過飽和點且溫度降至露點以下時,水蒸氣會在物體表面析出,形成微小水滴。
凝露對電氣設備的影響
-物理危害
凝露導致金屬部件腐蝕,縮短設備壽命(如電池組端子、PCS 內(nèi)部電路)。
水分滲透至絕緣材料,引發(fā)絕緣電阻下降,增加短路風險。
冷凝水在 PCB 板表面形成導電通路,導致信號干擾或元件失效。
-功能影響
電池組濕度超標加速電解液分解,降低儲能效率與循環(huán)壽命。
PCS 內(nèi)部濕度升高可能觸發(fā)過溫保護,影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。
傳感器和通信模塊受潮后數(shù)據(jù)采集失真,導致控制策略誤判。
儲能系統(tǒng)防凝露解決方案
1. 系統(tǒng)級防潮設計
密封與通風平衡
采用 IP65/IP66 級密封柜體,搭配防水透氣閥(如 GORE® 防水透氣膜),平衡內(nèi)外氣壓并阻隔液態(tài)水進入。
設計導流槽和排水孔,確保冷凝水及時排出。
溫濕度智能調(diào)控
內(nèi)置智能除濕裝置(如半導體冷凝除濕模塊),當濕度≥60% RH 時自動啟動。
配置電加熱帶或 PTC 加熱器,維持柜體內(nèi)部溫度高于環(huán)境露點溫度 5℃以上。
2.材料與工藝優(yōu)化
關鍵部件防潮處理
電池組端子涂覆納米防潮涂層(如 Humiseal® 1B31),增強抗腐蝕能力。
母線排表面鍍錫或鋅鎳合金,提升耐濕熱性能。
絕緣強化
使用防潮型環(huán)氧樹脂灌封電池管理模塊(BMS)。
電纜接頭采用硅橡膠密封件,避免水分滲透。
3.環(huán)境監(jiān)測與預警
部署溫濕度傳感器(如 SHT30),實時上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控平臺。
設定閾值報警(濕度>65% RH 或溫度<5℃時觸發(fā)預警),聯(lián)動除濕設備。
儲能PCS防凝露專項方案
1.結構設計優(yōu)化
風道與散熱隔離
采用 “風冷 + 水冷” 復合散熱系統(tǒng),避免潮濕空氣直接接觸發(fā)熱元件。
散熱器與控制電路分區(qū)布局,減少冷凝風險。
模塊化密封設計
功率模塊與驅(qū)動板間加裝硅膠密封圈,阻斷濕氣擴散路徑。
底部進線口使用防水格蘭頭(如 PFLITSCH®),防止管道冷凝水倒灌。
2.電氣防護技術
防潮涂層工藝
PCB 板涂覆 3M? Novec? 1230 環(huán)保防潮涂層,厚度≥25μm。
功率半導體芯片(如 IGBT)封裝采用陶瓷基板,提升抗潮能力。
防凝露電路設計
在關鍵信號回路中串聯(lián)濕度敏感電阻,濕度超標時自動切斷電源。
配置浪涌保護器(SPD),防止冷凝引發(fā)的瞬態(tài)過電壓。
3.運維策略
定期巡檢
每季度使用紅外熱像儀檢測內(nèi)部溫升異常點,排查潛在凝露隱患。
檢查防潮劑(如變色硅膠)狀態(tài),及時更換失效干燥劑。
環(huán)境適應性改造
戶外安裝時,加裝遮陽棚并傾斜柜體(傾斜角≥5°),減少頂部積水。
在沿海高鹽霧地區(qū),每月噴灑防腐蝕保護劑。
應用案例分享
某沿海地區(qū) 100MWh 儲能電站防凝露綜合治理項目
1.地理位置
位于中國東南沿海某港口城市,年均濕度 75% RH,夏季最高濕度達 90% RH,且伴有鹽霧腐蝕。
2.項目規(guī)模
儲能系統(tǒng)容量:100MWh(磷酸鐵鋰電池組)
PCS 配置:20 臺 1.5MW 級雙向變流器
3.問題診斷
原系統(tǒng)運行 3 個月后出現(xiàn):
? 電池組端子腐蝕導致接觸電阻增大(溫升 15℃)
? PCS 模塊頻繁報 “絕緣故障”(月均 3 次)
? 濕度傳感器數(shù)據(jù)漂移(誤差 ±10% RH)
4. 技術方案實施
(1)系統(tǒng)級防潮升級
密封與排水系統(tǒng)
柜體升級:采用WEG品牌 IP66 級不銹鋼柜體,接縫處使用道康寧 732硅酮密封膠(拉伸強度 1.8MPa)。
防水透氣閥:安裝GORE Vent? 1320型透氣閥(透氣量 500cc/min),搭配3M? Thinsulate?防潮層。
導流設計:柜體底部傾斜 3°,內(nèi)置PA66 材質(zhì)排水槽,連接外部波紋管引至集水井。
智能溫濕度控制
除濕裝置:部署ABB iDRY半導體除濕模塊(除濕量 2L / 天),集成Sensirion SHT40溫濕度傳感器(精度 ±1.8% RH)。
加熱系統(tǒng):配置**Tyco Raychem RAYCHEM?**自限溫電伴熱帶(功率 30W/m),聯(lián)動溫控器(設定溫度≥露點 + 5℃)。
(2)儲能 PCS 專項防護
結構優(yōu)化
散熱系統(tǒng):改用Delta風冷 + 水冷復合散熱(進水溫度控制在 25-30℃),風道與控制板間加裝硅膠發(fā)泡密封條(壓縮率 20%)。
密封工藝:功率模塊與底板間填充Loctite 5920液態(tài)密封膠(固化后硬度邵氏 A70),進線口使用PFLITSCH EMC-SE防水格蘭頭(防護等級 IP68)。
電氣防護
PCB 涂層:采用Humiseal 1B73丙烯酸樹脂涂層(厚度 30μm),關鍵芯片(如英飛凌 IGBT FF450R12ME4)底部灌封Master Bond EP30CL環(huán)氧樹脂。
防凝露電路:在驅(qū)動板電源回路串聯(lián)Panasonic ERTJ濕度敏感電阻(閾值 80% RH 時觸發(fā)關斷),并并聯(lián)Littelfuse TVS二極管(600W 浪涌保護)。
(3)監(jiān)測與運維體系
物聯(lián)網(wǎng)平臺
部署華為 FusionSolar智能監(jiān)控系統(tǒng),集成GPRS 溫濕度變送器(傳輸間隔 10 分鐘),設置三級報警閾值:
? 一級預警:濕度>65% RH(聯(lián)動除濕設備)
? 二級報警:露點溫度<0℃(啟動加熱帶)
? 三級停機:絕緣電阻<10MΩ(觸發(fā)系統(tǒng)保護)
運維策略
每月執(zhí)行:
? 用Fluke Ti480紅外熱像儀掃描模塊溫升(異常溫升>5℃需排查)
? 更換橙色硅膠干燥劑(變色閾值 20% RH)
每季度:
? 噴灑CRC 6-56防腐蝕劑(鹽霧測試通過 1000 小時)
? 校驗傳感器精度(使用Testo 635溫濕度校準儀)
5. 實施效果
6. 方案復盤
密封與散熱的平衡
初期未考慮水冷系統(tǒng)冷凝風險,導致部分模塊結露。通過增設半導體制冷除濕模塊(安裝在水冷管道出口處)解決問題。
防潮材料的選型
原選用普通環(huán)氧樹脂灌封 BMS 模塊,因韌性不足在溫差環(huán)境下開裂。改用Master Bond EP30CL(斷裂伸長率 15%)后失效風險降低。
智能預警的價值
2024 年 8 月系統(tǒng)檢測到某電池簇濕度異常(68% RH),提前 3 天發(fā)現(xiàn)密封圈老化問題,避免潛在短路事故。
總結
儲能系統(tǒng)防凝露需遵循 “主動預防 + 被動防護” 原則,通過結構優(yōu)化、材料升級和智能監(jiān)控形成多層防護體系。對于 PCS 等核心部件,需重點關注散熱與密封的平衡設計,并結合運維數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整防護策略。
產(chǎn)品選型推薦
產(chǎn)品特點
穩(wěn)定
1.采用第三代DSP+FPGA雙核架構,運行主頻和指令速度提升顯著;
2.采用混合多重解耦HCMD鎖相環(huán)PLL算法,有效提取電網(wǎng)基波分量的電壓和頻率,能夠及時響應電網(wǎng)電壓擾動,提高并網(wǎng)穩(wěn)定性和魯棒性;
3.采用分層結構設計,發(fā)熱源和控制系統(tǒng)分層,提高系統(tǒng)散熱性能、壽命和穩(wěn)定性、IP65級防塵防水。
安全
1.采用光纖驅(qū)動技術,光信號代替電信號,控制信號和驅(qū)動信號光電高壓隔離,控制系統(tǒng)更穩(wěn)定、安全;
2.高效熱管理,可選配智能風冷或液冷散熱。智能風冷采用熱管及冷媒散熱技術,液冷為自研流道設計,高效熱傳遞,提高功率器件散熱效率。滿功率輸出,保障營收效益。
可擴展
1.可擴展多級模式,根據(jù)應用場景配置合適的DC/DC和PCS模塊,實現(xiàn)多路直流源和交流源共直流母線儲能系統(tǒng)可靠運行;
2.高、低壓及功率可擴展,功能系統(tǒng)模塊化設計,快速響應不同電壓等級及功率等級的定制化
需求;支持并聯(lián)工作模式;可擴展多種通訊和控制接口,支持第三方外部EMS設備。
易維護
1.模塊化系統(tǒng)結構設計,核心模塊獨立裝配,用戶終端分鐘級拆卸維修,適合工商業(yè)儲充運維
場景,維護成本低;器件選型充分考慮耐久性和壽命,摒棄低成本模式,采用IGBT模塊組、薄膜
電容、疊層母排等高功率性能優(yōu)秀的長壽命器件;
2.故障數(shù)據(jù)云端共享,技術服務7*12小時在線。
EETRUE 60kW-300kW雙向DCDC功率變換器
產(chǎn)品特點
配置靈活, 多極模式可擴展,可采用共直流母線結構,支持1000V高壓直流母線
DC/DC雙向能量流動,直流輸入側(cè)可采用恒流模式,最大電流為300A
高效熱管理,采用熱管及分層設計
寬輸入/輸出直流電壓范圍,兼容200Vdc-1000Vdc系統(tǒng)
滿足新能源儲能電池、光伏組件、新能源汽車接入可配置新能源汽車V2G、MPPT、移動儲能智能充電機器人直流快充等功能
模塊化設計,維護更加便捷
電路框圖