中国储能网欢迎您!
当前位置: 首页 >数智化储能系统>储能变流器(PCS) 返回

储能PCS及系统防凝露解决方案及应用价值

作者:中国储能网新闻中心 来源:亿储电气 发布时间:2025-08-07 浏览:

中国储能网讯:凝露是空气中的水蒸气遇冷凝结形成液态水珠的现象,常见于环境温度骤降或湿度较高的场景(如沿海地区、雨季)。当空气湿度超过饱和点且温度降至露点以下时,水蒸气会在物体表面析出,形成微小水滴。

凝露对电气设备的影响

-物理危害

凝露导致金属部件腐蚀,缩短设备寿命(如电池组端子、PCS 内部电路)。

水分渗透至绝缘材料,引发绝缘电阻下降,增加短路风险。

冷凝水在 PCB 板表面形成导电通路,导致信号干扰或元件失效。

-功能影响

电池组湿度超标加速电解液分解,降低储能效率与循环寿命。

PCS 内部湿度升高可能触发过温保护,影响系统稳定性。

传感器和通信模块受潮后数据采集失真,导致控制策略误判。

储能系统防凝露解决方案

1. 系统级防潮设计

密封与通风平衡

采用 IP65/IP66 级密封柜体,搭配防水透气阀(如 GORE® 防水透气膜),平衡内外气压并阻隔液态水进入。

设计导流槽和排水孔,确保冷凝水及时排出。

温湿度智能调控

内置智能除湿装置(如半导体冷凝除湿模块),当湿度≥60% RH 时自动启动。

配置电加热带或 PTC 加热器,维持柜体内部温度高于环境露点温度 5℃以上。

2.材料与工艺优化

关键部件防潮处理

电池组端子涂覆纳米防潮涂层(如 Humiseal® 1B31),增强抗腐蚀能力。

母线排表面镀锡或锌镍合金,提升耐湿热性能。

绝缘强化

使用防潮型环氧树脂灌封电池管理模块(BMS)。

电缆接头采用硅橡胶密封件,避免水分渗透。

3.环境监测与预警

部署温湿度传感器(如 SHT30),实时上传数据至监控平台。

设定阈值报警(湿度>65% RH 或温度<5℃时触发预警),联动除湿设备。

储能PCS防凝露专项方案

1.结构设计优化

风道与散热隔离

采用 “风冷 + 水冷” 复合散热系统,避免潮湿空气直接接触发热元件。

散热器与控制电路分区布局,减少冷凝风险。

模块化密封设计

功率模块与驱动板间加装硅胶密封圈,阻断湿气扩散路径。

底部进线口使用防水格兰头(如 PFLITSCH®),防止管道冷凝水倒灌。

2.电气防护技术

防潮涂层工艺

PCB 板涂覆 3M™ Novec™ 1230 环保防潮涂层,厚度≥25μm。

功率半导体芯片(如 IGBT)封装采用陶瓷基板,提升抗潮能力。

防凝露电路设计

在关键信号回路中串联湿度敏感电阻,湿度超标时自动切断电源。

配置浪涌保护器(SPD),防止冷凝引发的瞬态过电压。

3.运维策略

定期巡检

每季度使用红外热像仪检测内部温升异常点,排查潜在凝露隐患。

检查防潮剂(如变色硅胶)状态,及时更换失效干燥剂。

环境适应性改造

户外安装时,加装遮阳棚并倾斜柜体(倾斜角≥5°),减少顶部积水。

在沿海高盐雾地区,每月喷洒防腐蚀保护剂。

应用案例分享

某沿海地区 100MWh 储能电站防凝露综合治理项目

1.地理位置

位于中国东南沿海某港口城市,年均湿度 75% RH,夏季最高湿度达 90% RH,且伴有盐雾腐蚀。

2.项目规模

储能系统容量:100MWh(磷酸铁锂电池组)

PCS 配置:20 台 1.5MW 级双向变流器

3.问题诊断

原系统运行 3 个月后出现:

▶ 电池组端子腐蚀导致接触电阻增大(温升 15℃)

▶ PCS 模块频繁报 “绝缘故障”(月均 3 次)

▶ 湿度传感器数据漂移(误差 ±10% RH)

 4. 技术方案实施

(1)系统级防潮升级

密封与排水系统

柜体升级:采用WEG品牌 IP66 级不锈钢柜体,接缝处使用道康宁 732硅酮密封胶(拉伸强度 1.8MPa)。

防水透气阀:安装GORE Vent™ 1320型透气阀(透气量 500cc/min),搭配3M™ Thinsulate™防潮层。

导流设计:柜体底部倾斜 3°,内置PA66 材质排水槽,连接外部波纹管引至集水井。

智能温湿度控制

除湿装置:部署ABB iDRY半导体除湿模块(除湿量 2L / 天),集成Sensirion SHT40温湿度传感器(精度 ±1.8% RH)。

加热系统:配置**Tyco Raychem RAYCHEM™**自限温电伴热带(功率 30W/m),联动温控器(设定温度≥露点 + 5℃)。

(2)储能 PCS 专项防护

结构优化

散热系统:改用Delta风冷 + 水冷复合散热(进水温度控制在 25-30℃),风道与控制板间加装硅胶发泡密封条(压缩率 20%)。

密封工艺:功率模块与底板间填充Loctite 5920液态密封胶(固化后硬度邵氏 A70),进线口使用PFLITSCH EMC-SE防水格兰头(防护等级 IP68)。

电气防护

PCB 涂层:采用Humiseal 1B73丙烯酸树脂涂层(厚度 30μm),关键芯片(如英飞凌 IGBT FF450R12ME4)底部灌封Master Bond EP30CL环氧树脂。

防凝露电路:在驱动板电源回路串联Panasonic ERTJ湿度敏感电阻(阈值 80% RH 时触发关断),并并联Littelfuse TVS二极管(600W 浪涌保护)。

(3)监测与运维体系

物联网平台

部署华为 FusionSolar智能监控系统,集成GPRS 温湿度变送器(传输间隔 10 分钟),设置三级报警阈值:

▶ 一级预警:湿度>65% RH(联动除湿设备)

▶ 二级报警:露点温度<0℃(启动加热带)

▶ 三级停机:绝缘电阻<10MΩ(触发系统保护)

运维策略

每月执行:

▶ 用Fluke Ti480红外热像仪扫描模块温升(异常温升>5℃需排查)

▶ 更换橙色硅胶干燥剂(变色阈值 20% RH)

每季度:

▶ 喷洒CRC 6-56防腐蚀剂(盐雾测试通过 1000 小时)

▶ 校验传感器精度(使用Testo 635温湿度校准仪)

5. 实施效果


6. 方案复盘

密封与散热的平衡

初期未考虑水冷系统冷凝风险,导致部分模块结露。通过增设半导体制冷除湿模块(安装在水冷管道出口处)解决问题。

防潮材料的选型

原选用普通环氧树脂灌封 BMS 模块,因韧性不足在温差环境下开裂。改用Master Bond EP30CL(断裂伸长率 15%)后失效风险降低。

智能预警的价值

2024 年 8 月系统检测到某电池簇湿度异常(68% RH),提前 3 天发现密封圈老化问题,避免潜在短路事故。

总结

储能系统防凝露需遵循 “主动预防 + 被动防护” 原则,通过结构优化、材料升级和智能监控形成多层防护体系。对于 PCS 等核心部件,需重点关注散热与密封的平衡设计,并结合运维数据动态调整防护策略。

产品选型推荐

产品特点

稳定

1.采用第三代DSP+FPGA双核架构,运行主频和指令速度提升显著;

2.采用混合多重解耦HCMD锁相环PLL算法,有效提取电网基波分量的电压和频率,能够及时响应电网电压扰动,提高并网稳定性和鲁棒性;

3.采用分层结构设计,发热源和控制系统分层,提高系统散热性能、寿命和稳定性、IP65级防尘防水。


安全

1.采用光纤驱动技术,光信号代替电信号,控制信号和驱动信号光电高压隔离,控制系统更稳定、安全;

2.高效热管理,可选配智能风冷或液冷散热。智能风冷采用热管及冷媒散热技术,液冷为自研流道设计,高效热传递,提高功率器件散热效率。满功率输出,保障营收效益。


可扩展

1.可扩展多级模式,根据应用场景配置合适的DC/DC和PCS模块,实现多路直流源和交流源共直流母线储能系统可靠运行;

2.高、低压及功率可扩展,功能系统模块化设计,快速响应不同电压等级及功率等级的定制化

需求;支持并联工作模式;可扩展多种通讯和控制接口,支持第三方外部EMS设备。


易维护

1.模块化系统结构设计,核心模块独立装配,用户终端分钟级拆卸维修,适合工商业储充运维

场景,维护成本低;器件选型充分考虑耐久性和寿命,摒弃低成本模式,采用IGBT模块组、薄膜

电容、叠层母排等高功率性能优秀的长寿命器件;

2.故障数据云端共享,技术服务7*12小时在线。


EETRUE 60kW-300kW双向DCDC功率变换器


产品特点

配置灵活, 多极模式可扩展,可采用共直流母线结构,支持1000V高压直流母线

DC/DC双向能量流动,直流输入侧可采用恒流模式,最大电流为300A

高效热管理,采用热管及分层设计

宽输入/输出直流电压范围,兼容200Vdc-1000Vdc系统

满足新能源储能电池、光伏组件、新能源汽车接入可配置新能源汽车V2G、MPPT、移动储能智能充电机器人直流快充等功能

模块化设计,维护更加便捷


电路框图

分享到:

关键字:PCS

中国储能网版权说明:

1、凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

2、凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表中国储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

3、如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

4、有关作品版权事宜请联系:13661266197、 邮箱:ly83518@126.com