CN112701364B - 储能系统及其温度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种储能系统及其温度控制方法。储能系统包括主控模组、电池模组及温控装置，所述电池模组包括电池监控单元与电池包，所述电池监控单元包括电池管理电路与直流功率变换电路，所述主控模组用于控制所述温控装置选择沿第一路径与第二路径中的至少一个向所述电池模组输送导热介质沿所述第一路径中，所述导热介质先经所述电池监控单元再至所述电池包；沿所述第二路径中，所述导热介质先经所述电池包再至所述电池监控单元。由于温控装置能够根据实际应用情况灵活地选择能耗较低的热路径向电池模组输送导热介质，降低储能系统的能量损耗。

Description

储能系统及其温度控制方法
技术领域
本申请涉及温度控制技术领域，特别涉及一种储能系统及其温度控制方法。
背景技术
风能、光伏发电等新能源发电占比快速增加，需要大量储能作为新能源发电补充，锂电储能应用快速增长。能源不断朝高密、大容量趋势发展，更低能耗、更小PUE(powerusage effectiveness)是必然趋势；而其中温控系统能耗最为突出，以功能系统为例，70％以上的损耗来自制冷系统。主要原因在于，锂电池对于温度敏感(最佳的工作温度范围通常在0-40度)，因此，低损耗的储能温控技术是发展趋势。
发明内容
本申请实施例提供了一种能够降低能耗的储能系统及其温度控制方法。
第一方面，本申请提供了一种储能系统，包括主控模组、电池模组及温控装置，所述电池模组包括电池监控单元与电池包，所述电池监控单元包括电池管理电路与直流功率变换电路，所述主控模组用于控制所述温控装置选择沿第一路径与第二路径中的至少一个向所述电池模组内输送导热介质沿所述第一路径中，所述导热介质先经所述电池监控单元再至所述电池包；在所述第二路径中，所述导热介质先经所述电池包再至所述电池监控单元。
主控模组可灵活地控制温控装置选择沿第一路径与第二路径中的至少一个向电池模组输送导热介质，即热路径可以进行调节，例如，可根据实际应用情况选择能耗较低的热路径向电池模组输送导热介质，实现使电池包的温度保持在预设的目标温度范围内，通常目标温度范围为电池包的最佳的工作温度范围内，降低储能系统的能量损耗，提升储能系统的工作效率。另外，直流功率变换电路在工作中的热功耗较大，而沿第一路径输送导热介质时，导热介质可先到达电池监控单元，能够实现对直流功率变换电路在工作中产生的热量的二次利用，降低储能系统对电池包的温度控制的能量损耗。
传统的储能系统中，仅设有单一路径进入电池模组，即单向控制电池包温度。本申请中，导热介质可沿第一路径与第二路径输送，即双向控制温度。在同等电功率下，相较于传统的储能系统，本申请提供的温控双向控制的制冷量和制热量都是最大，最大限度节约能耗。
根据第一方面，本申请第一方面的第一种可能的实现方式中，所述温控装置包括加热模式及散热模式；在所述温控装置处于所述加热模式时，所述主控模组用于控制所述温控装置沿所述第一路径向所述电池模组内部输送导热介质；在所述温控装置处于所述散热模式时，所述主控模组用于控制所述温控装置沿所述第二路径输送导热介质。
可见，在加热模式时，导热介质经过电池监控单元，并叠加电池监控单元中的直流功率变换电路的热耗给电池包升温，达成最小电功率控制电池温度的目的，降低了储能系统能耗并提高储能系统的加热效率。在散热模式时，导热介质先到达电池包对电池包进行冷却，提高散热效率。
传统的储能系统中，通常为单向热路径向电池模组输送导热介质，即不管是在对电池包加热还是散热的情况下，导热介质的热路径均相同，例如，导致在加热时会浪费直流功率变换电路产生的功耗热量，在对电池包散热时，功耗较大的直流功率变换电路产生的功耗热量又会消耗一定的冷量。
而本申请中，以一个电池模组为例。在加热模式中，即第一路径导通，第二路径关闭，Q1+△Q＝Q热；Q2-△Q＝Q冷，Q1是指电池模组外部向电池模组通过导热介质输出的热量，△Q是指直流功率变换电路的功耗，Q热是指输入给电池包的总热量。在散热模式中，即第一路径关闭，第二路径打开，Q2是指电池模组外部通过导热介质向电池模组输出的冷量，△Q是指直流功率变换电路的功耗，Q冷是指输入给电池包的冷量。
显然，本申请提供的储能系统中，由于设置了双向可调的第一路径及第二路径，在加热模式下，Q热是电池模组外部向电池模组通过导热介质输出的热量Q1加上直流功率变换电路的功耗△Q，电池包获得的总热量最大；散热模式下，导热介质直接输送至电池包，而不经过电池监控单元，减小了冷量的损耗，即电池包可获得的冷量是Q冷(max)。
根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，本申请第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电池管理电路还用于监测所述电池包的电池温度并反馈至所述主控模组；所述主控模组用于在所述电池温度小于预设的目标温度范围的第一阈值时，控制所述温控装置进入所述加热模式；所述主控模组还用于在所述电池温度大于预设的目标温度范围的第二阈值时，控制所述温控装置进入所述散热模式，通过监测的电池温度自动调节温控装置的模式并选择热路径，提高了储能系统的智能化。
根据第一方面或第一方面的第一种至第二种可能的实现方式，本申请第一方面的第三种可能的实现方式中，所述导热介质包括第一导热介质与第二导热介质；在所述温控装置处于所述加热模式时，所述温控装置向所述电池模组输送第一导热介质；在所述温控装置处于所述散热模式时，所述温控装置向所述电池模组输送第二导热介质，所述第一导热介质的温度高于所述第二导热介质的温度。在加热模式与散热模式下，提供温度不同的导热介质，提高储能系统的热效率。
根据第一方面或第一方面的第一种至第三种可能的实现方式，本申请第四种可能的实现方式中，所述电池模组设通道、第一通道口与第二通道口，所述通道用于容纳所述导热介质；所述第一通道口的状态与所述第二通道口的状态均包括导通与关闭；所述第一通道口导通时所述导热介质能够沿所述第一路径于所述通道内运动；所述第二通道口导通时所述导热介质能够沿所述第二路径于所述通道内运动；所述主控模组还用于控制所述温控装置切换所述第一通道口的状态，以及所述第二通道口的状态。通过切换第一通道口的状态与第二通道口的状态，选择导热介质的输送路径，方便控制。
根据第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式，本申请第五种可能的实现方式中，所述温控装置包括连接腔体及切换单元，所述连接腔体连接第一通道口与第二通道口，所述切换单元与所述主控模组通信连接，用于切换所述第一通道口的状态与所述第二通道口的状态。连接腔体可以作为导热介质到达第一路径或第二路径之前的停留区域。在不改变电池模组内部结构或空间的设置的情况下，通过切换单元导通或关闭第一通道口；以及通过切换单元导通或关闭第二通道口，实现了温度双向调节，节约了储能系统的制造成本。
根据第一方面或第一方面的第一种至第五种可能的实现方式，本申请第一方面的第六种可能的实现方式中，所述切换单元包括驱动件与由所述驱动件驱动的活动件，所述驱动件与所述主控模组通信连接，所述活动件容置于所述连接腔体内，所述活动件在所述驱动件的驱动下于所述连接腔体内运动，其中，所述活动件挡住所述第一通道口时关闭所述第一通道口，所述活动件未挡住所述第一通道口时导通所述第一通道口，所述活动件挡住所述第二通道口时关闭所述第二通道口，所述活动件未挡住所述第二通道口时导通所述第二通道口。采用控制驱动件驱动活动件运动的方式，导通第一路径或第二路径，方便控制。驱动件可以为电机等。
根据第一方面或第一方面的第一种至第六种可能的实现方式，本申请第一方面的第七种可能的实现方式中，所述驱动件包括第一驱动件与第二驱动件，所述活动件包括第一活动件与第二活动件；所述第一活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第一驱动件连接，用于在所述第一驱动件下的驱动下导通或关闭第一通道口；所述第二活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第二驱动件连接，用于在所述第二驱动件下导通或关闭第二通道口。每个路径或通道口均设有单独的活动件与驱动件，加强了控制的灵活性。
根据第一方面或第一方面的第一种至第七种可能的实现方式，本申请第一方面的第八种可能的实现方式中，所述温控装置还包括温控单元，用于提供导热介质，所述温控单元为风机，所述导热介质为空气。
根据第一方面或第一方面的第一种至第八种可能的实现方式，本申请第一方面的第九种可能的实现方式中，所述活动件上间隔设有第一通孔与第二通孔，当所述第一通孔与所述第一通道口的位置对应，所述第一通道口导通，所述活动板关闭所述第二通道口；当所述第二通孔与所述第二通道口的位置对应，所述第二通路口导通，所述活动件关闭所述第一通道口。
第二方面，本申请还提供一种根据第一方面或第一方面的第一种至第九种实现方式提供的储能系统的温度控制方法，包括，控制温控装置选择第一路径与第二路径中的至少一个向所述电池模组输送导热介质沿所述第一路径中所述导热介质先经电池监控单元再至所述电池包，沿所述第二路径中所述导热介质先经所述电池包再至所述电池监控单元，所述电池监控单元包括电池管理电路与直流功率变换电路。
根据第二方面，本申请第二方面的第一种可能的实现方式中，所述控制温控装置选择第一路径与第二路径中的至少一个向所述电池模组内输送导热介质之前，所述温度控制方法，还包括步骤，电池监控单元监测电池包的电池温度；所述控制温控装置进入加热模式，包括，在所述电池温度小于预设的目标温度范围的第一阈值时，控制所述温控装置进入所述加热模式；所述温控装置进入散热模式，包括，在所述电池温度大于预设的目标温度范围的第二阈值时，控制所述温控装置进入所述散热模式。
根据第二方面或本申请第二方面的第一种可能的实现方式，本申请第二方面的第二种可能的实现方式中，在所温控装置处于所述加热模式时，所述温控装置向所述电池模组输送第一导热介质；在所述温控装置处于所述散热模式时，所述温控装置向所述电池模组输送第二导热介质，所述第一导热介质的温度高于所述第二导热介质的温度。
根据第二方面或本申请第二方面的第一种至第二种可能的实现方式，本申请第二方面的第三种可能的实现方式中，所述电池模组设通道、第一通道口与第二通道口，所述通道用于容纳所述导热介质，所述第一通道口的状态与所述第二通道口的状态均包括导通与关闭；所述第一通道口导通时所述导热介质能够沿所述第一路径于所述通道内运动；所述第二通道口导通时所述导热介质能够沿所述第二路径于所述通道内运动；所述控制温控装置选择第一路径与第二路径中的至少一个向所述电池模组输送导热介质，包括，控制所述温控装置切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态。
根据第二方面或本申请第二方面的第一种至第三种可能的实现方式，本申请第二方面的第四种可能的实现方式中，所述温控装置包括连接腔体及切换单元，所述连接腔体连接第一通道口与第二通道口；所述控制所述温控装置切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态，包括，控制所述切换单元切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态，使所述连接腔体内的导热介质由所述第一通道口及/或所述第二通道口进入所述通道。
根据第二方面或本申请第二方面的第一种至第四种可能的实现方式，本申请第二方面的第五种可能的实现方式中，所述切换单元包括驱动件与由所述驱动件驱动的活动件，所述活动件容置于所述连接腔体内，所述控制所述切换单元切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态，包括，控制所述驱动件驱动所述活动件在所述连接腔体内运动，其中，所述活动件挡住所述第一通道口时关闭所述第一通道口，所述活动件未挡住所述第一通道口时导通所述第一通道口，所述活动件挡住所述第二通道口时关闭所述第二通道口，所述活动件未挡住所述第二通道口时导通所述第二通道口。
根据第二方面或本申请第二方面的第一种至第五种可能的实现方式，本申请第二方面的第六种可能的实现方式中，所述驱动件包括第一驱动件与第二驱动件，所述活动件包括第一活动件与第二活动件，所述第一活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第一驱动件连接，所述第二活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第二驱动件连接；控制所述驱动件驱动所述活动件在所述连接腔体内运动，包括，控制所述第一驱动件驱动所述第一活动件导通所述第一通道口时，控制所述第二驱动件驱动所述第二活动件关闭所述第一通道口；控制所述第一驱动件驱动所述第一活动件关闭所述第一通道口时，控制所述第二驱动件驱动所述第二活动件关闭所述第二通道口。
附图说明
图1为本申请一实施方式提供的功能系统的结构框图；
图2为本申请一实施方式提供的储能系统在加热模式下的热流、冷流流向示意图；
图3为本申请一实施方式提供的储能系统在加热模式下的热流、冷流流向示意图；
图4为本申请一实施方式提供的储能系统的温控装置与单个电池模组的连接示意图；
图5为本申请一实施方式提供的储能系统部分结构在加热模式下的示意图；
图6为本申请一实施方式提供的储能系统部分结构在散热模式下的示意图；
图7为本申请另一实施方式提供的储能系统部分结构在加热模式下的示意图；
图8为本申请一实施方式提供的储能系统进行温度控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
应当理解的是，可以在本申请中使用的诸如“包括”以及“可以包括”之类的表述表示所公开的功能、操作或构成要素的存在性，并且并不限制一个或多个附加功能、操作和构成要素。在本申请中，诸如“包括”和/或“具有”之类的术语可解释为表示特定特性、数目、操作、构成要素、组件或它们的组合，但是不可解释为将一个或多个其它特性、数目、操作、构成要素、组件或它们的组合的存在性或添加可能性排除在外。
此外，在本申请中，表述“和/或”包括关联列出的词语中的任意和所有组合。例如，表述“A和/或B”可以包括A，可以包括B，或者可以包括A和B这二者。
在本申请中，包含诸如“第一”和“第二”等的序数在内的表述可以修饰各要素。然而，这种要素不被上述表述限制。例如，上述表述并不限制要素的顺序和/或重要性。上述表述仅用于将一个要素与其它要素进行区分。例如，第一用户设备和第二用户设备指示不同的用户设备，尽管第一用户设备和第二用户设备都是用户设备。类似地，在不脱离本申请的范围的情况下，第一要素可以被称为第二要素，类似地，第二要素也可以被称为第一要素。
当组件被称作“连接”或“接入”其他组件时，应当理解的是：该组件不仅直接连接到或接入到其他组件，而且在该组件和其它组件之间还可以存在另一组件。另一方面，当组件被称作“直接连接”或“直接接入”其他组件的情况下，应该理解它们之间不存在组件。
电池包在最佳的工作温度范围下时，能够有效提高电池包的工作效率及延长电池包的使用寿命。然而，将温度控制在电池包的最佳的工作温度范围内，能量损耗较大。
基于此，请参阅图1，本申请提供一种功能系统200，包括储能系统100、控制中心300、工作设备400及不间断电源500。正常情况下不间断电源500用于为控制中心300及工作设备400提供电力。储能系统100作为功能系统200的补充能源，在功能系统200的不间断电源500故障或其他情况下，为工作设备400与控制中心300提供电力。工作设备400包括通信设备、照明设备、数据处理设备等等，在此不作限定。不间断电源(Uninterruptible PowerSupply，UPS)500用于向储能系统100配电。
可以理解，本申请不限定功能系统200为数据中心，储能系统100还可以应用于其他领域，例如，功能系统200还可以为电动车等。
请参阅图2与图3，储能系统100，包括主控模组10、配电模组20、电池模组30及温控装置50。主控模组10用于向电池模组30发送电池控制信号以控制电池模组30，以及用于向温控装置50发送温度控制信号以通过温控装置50使电池模组30的温度保持在预设的目标温度范围(例如最佳的工作温度范围)内。配电模组20用于向电池模组30配电。电池模组30的数量为多个(图2与图3仅示例性地示出3个)，多个电池模组30之间串联及/或并联，主控模组10控制多个电池模组30之间的通信，以保持储能系统100的充放电电流均衡，同时(例如实时)获取各电池模组30状态上报给控制中心300。本实施方式中，主控模组10通过管理接口201与控制中心300通信连接，配电模组20通过功率接口203与不间断电源500连接。可以理解，在其他实施方式中，电池模组30的数量可以为1个或两个。
请结合参阅图4，每个电池模组30包括模组控制单元31、电池监控单元33及电池包35。其中，模组控制单元31用于控制电池监控单元33及电池包35。电池监控单元33用于监控及调节电池包35的工作状态并反馈至模组控制单元31，模组控制单元31将电池包35的工作状态反馈至主控模组10。电池包35的工作状态，包括电池温度、电池包35的充放电电压、电池包35的电流等。本实施方式中，电池温度为电池包35的电芯温度。电池监控单元33包括电池管理电路(battery management system，BMS)331及直流功率变换电路(又称DC/DC功率变换电路)333。电池管理电路331用于控制直流功率变换电路333和监控电池包35的温度。直流功率变换电路333用于执行电池包35的充电、放电、待机等。可以理解，在一些实施方式中，模组控制单元31可以省略，通过主控模组10直接控制各电池模组30。
请结合参阅图5，温控装置50用于在主控模组10的控制下选择沿第一路径37与第二路径39的至少一个向电池模组30输送导热介质，沿第一路径37输送的导热介质先经电池监控单元33再至电池包35；沿第二路径39输送的导热介质先经电池包35再至电池监控单元33。
主控模组10可灵活地控制温控装置50选择沿第一路径37与第二路径39中的至少一个向电池模组30输送导热介质，即热路径可以进行调节，例如，可根据实际应用情况选择能耗较低的热路径向电池模组30输送导热介质，实现使电池包30的温度保持在预设的目标温度范围内，通常目标温度范围为电池包35的最佳的工作温度范围内，从而降低储能系统100的能量损耗，提升储能系统100的工作效率。另外，直流功率变换电路333在工作中的热功耗较大，而沿第一路径37输送的导热介质先到达电池监控单元33，能够实现对直流功率变换电路333在工作中产生的热量的二次利用，降低储能系统100对电池包35的温度控制的能量损耗。
本实施方式中，模组控制单元31与电池监控单元33设于一个共同的控制板上，沿第一路径37输送时，沿第一路径37输送的导热介质亦流经模组控制单元31与电池监控单元33。可以理解，模组控制单元31、电池监控单元33可以不设于同个控制板。
其中，电池模组30设通道301、第一通道口371与第二通道口391，通道301用于容纳导热介质，以使导热介质能够在通道301中流通运动，实现对电池包35的散热及加热。第一通道口371的状态与第二通道口391的状态均包括导通与关闭。第一通道口371导通时来自温控装置30的导热介质能够沿第一路径371于通道301内运动，换而言之，来自温控装置30的导热介质通过第一通道口371进入电池模组35的通道301，从第一通道口371进入的导热介质先经过电池监控单元33再到达电池包35的电芯；第二通道口391导通时来自温控装置30的导热介质能够沿第二路径39于通道301内运动，换而言之，来自温控装置30的导热介质通过第二通道口391进入的导热介质先经过电池包35的电芯再到达电池监控单元33。第一通道口371关闭时，来自温控装置30的导热介质不能通过第一通道口371进入电池模组35；第二通道口391关闭时，来自温控装置30的导热介质不能通过第二通道口391进入电池模组35。主控模组10还用于控制温控装置50切换第一通道口35的状态与第二通道口391的状态。
在不改变电池模组30内部结构或空间的设置的情况下，主控模组10通过控制温控装置50切换第一通道口371的状态与第二通道口391的状态，实现了热路径的双向调节，节约了储能系统100的制造成本。
温控装置50包括连接腔体52、切换单元54及温控单元56。第一通道口371及第二通道口391均与连接腔体52连接。
切换单元54与主控模组10通信连接，用于切换第一通道口371的状态与第二通道口391的状态。切换单元54包括活动件542及用于驱动活动件542运动的驱动件546。活动件542在驱动件546的驱动下能够相对连接腔体52运动。活动件542能够导通或关闭第一通道口371；以及活动件542能够导通或关闭第二通道口391。
其中，活动件542包括第一活动件5422、第二活动件5424，驱动件546包括第一驱动件5462与第二驱动件5464。
第一活动件5422活动设于连接腔体52内，用于导通或关闭第一通道口371。第二活动件5424活动设于连接腔体52内，用于导通或关闭第二通道口391。第一驱动件5462、第二驱动件5464均与主控模组10通信连接。第一驱动件5462用于驱动第一活动件5422，第二驱动件5464用于驱动第二活动件5224运动。本实施方式中，第一活动件5422挡住(或堵住)第一通道口371时即关闭第一通道口371；第一活动件5422未挡住第一通道371口时即导通第一通道口371，导热介质能够从第一通道口371进入通道301(即进入电池模组30内部)；第二活动件5424挡住第二通道口391时即关闭第二通道口391；第二活动件5424未挡住第二通道口391时即导通第二通道口391，导热介质能够从第一通道口371进入通道301(即进入电池模组30内部)。
本实施方式中，第一驱动件5462与第二驱动件5464联动，例如，初始状态下，请参阅图5，第一活动件5422挡住第一通道口371，第一活动件5422关闭第一通道口371，第二活动件5424未挡住第二通道口391，第二活动件5424导通第二通道口391。若主控模组10控制第一驱动件5462与第二驱动件546的驱动轴均朝第一方向(例如图5中的水平向右方向)运动，直至第一活动件5422关闭第一通道口371，第二活动件5424导通第二通道口391，请参阅图6。
温控单元56与主控模组10通信连接用于向连接腔体52提供导热介质。本实施方式中，主控模组10向温控单元56发送温度控制信号以控制温控单元56向连接腔体52提供导热介质。连接腔体52内的导热介质从连接腔体52流向导通的第一通道口371或第二通道口371。本实施方式中，第一驱动件5462与第二驱动件5464均为电机；温控单元56为风机，导热介质为空气。
温控装置50包括加热模式及散热模式。导热介质包括第一导热介质与第二导热介质。当温控装置50处于加热模式时，主控模组10用于控制温控单元56向电池模组35输送第一导热介质；在温控装置50处于散热模式时，主控模组10用于控制温控单元56向电池模组35输送第二导热介质，第一导热介质的温度高于第二导热介质的温度。
请参阅图5，第一活动件5422未关闭第一通道口371并第二活动件5424关闭第二通道口391，主控模组10启动温控单元56向连接腔体52输送第一导热介质。由于在温控装置50处于加热模式中，温控装置50沿第一路径37向电池模组30输送第一导热介质(又称热流，如图2与图5中所示的热流)，即第一导热介质经过模组控制单元31与电池监测单元33并叠加直流功率变换电路333在工作中产生的热量，再从电池监测单元33流经电池包35的电芯，实现对电池包35加热。在加热模式中，热流方向是第一通道口371-电池监测单元33-电池包35的电芯。热流经电池包35与电池包35进行了热交换，热流至少部分成为冷流(如图2所示的冷流)。
当温控装置50处于散热模式时，请参阅图6，第二活动件5424未挡住第二通道口391并第一活动件5422挡住第一通道口371，即第二路径39导通并第一路径37关闭，温控单元56向连接腔体52输送第二导热介质(又称冷流，如图3与图6中所示的冷流)。由于在温控装置50处于散热模式时，沿第二路径39输送第二导热介质，第二导热介质先经过电池包35(冷流先经过电池包35)，如此，第二导热介质先到达电池包35进行冷却散热，提高散热效率。冷流经电池包35与电池包35进行了冷交换，冷流至少部分成为热流(如图3所示的热流)。
主控模组10用于根据电池监控单元33收集到的电池温度控制温控装置50，在电池温度小于预设的目标温度范围的第一阈值时，控制温控装置50启动加热模式，在电池温度大于预设的目标工作范围的第一阈值时，控制温控装置50启动散热模式。通过电池监控单元30监测电池温度使温控装置50自动在加热模式与散热模式之间进行切换，提高储能系统100的智能化。其中，预设目标温度范围为[第一阈值，第二阈值]，第二阈值大于第一阈值。本实施方式中，电池包35为锂电，而锂电的最佳的工作温度范围为[0，40]摄氏度，因此，将第一阈值设为0摄氏度，将第二阈值设为40摄氏度。可以理解，本申请不限定电池包35为锂电，其也可以为其他电池，例如铅酸电池；本申请对目标温度范围不作限定，在其他实施方式中，可以根据需要设置目标温度范围。
主控模组10与模组控制单元31可以包括处理器及存储器。处理器可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器可以是一个通用中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，也可以是特定应用集成电(application-specific IntegratedCircuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路，例如：一个或多个微处理器(Digital Signal Processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。在具体实现中，作为一种实施例，处理器可以包括一个或多个CPU。
存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM))或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，也可以和处理器集成在一起，可以用于存储所采集的各类信息的数据及相应的波形。
可以理解，本申请不限定第一通道口371导通时关闭第二通道口391，在其他实施方式中，可以两个第一通道口371与第二通道口391同时导通。
可以理解，本申请不限定第一驱动件5462与第二驱动件5464为电机，第一驱动件5462与第二驱动件5464也可以为其他类型的驱动件，例如，在其他实施方式中，第一驱动件5462与第二驱动件5464也可以为液压机等；不限定驱动件546的数量及不限定活动件542的数量，例如，在其他实施方式中，驱动件546的数量可以为一个，活动件542的数量可以为一个，如图7所示，活动件542上间隔设有第一通孔5426与第二通孔5428，当温控装置50处于加热模式下，第一通孔5426与第一通道口371的位置对应，第一通道口371与连接腔体52连通，第二通孔5428不与第二通道口391的位置对应，活动板542关闭第二通道口391与第二路径39，第二通道口391不与连接腔体52不连通，连接腔体52内的导热介质从第一通道口371进入通道301并沿第一路径37运动。当温控装置50处于散热模式下，第一通孔5426与第一通道口371的位置不对应，活动板542关闭第一通道口371，第一通道口371与连接腔体52不连通，第二通孔5428与第二通道口391的位置对应，第二通道口391与连接腔体52连通，连接腔体52内的导热介质从第二通道口391进入通道301并沿第二路径39运动。
可以理解，在一些实施方式中，切换单元54可以省略驱动件546，第一活动件5422与第二活动件5424均为阀门，第一活动件5422设置在第一通道口371，第二活动件5424设置在第二通道口391；在一些实施方式中，驱动件546可驱动活动件542作旋转运动，以减小活动件542的横向活动空间。
可以理解，本申请不限定温控单元56为风机，不限定导热介质为空气流体，在其他实施方式中，导热介质可以为液体，例如，导热介质可以为液体油，温控单元56包括加热模块及制冷模块，当温控单元56处于加热模式时加热模块加热液体油，当温控单元56处于散热模式时制冷模块冷却液体油，通道301可以为不影响电池模组35内各个器件的腔道。
以下对储能系统100对电池包35的温度控制的工作过程作简单介绍。
控制中心300向储能系统100发出工作指令，工作指令包括充电、放电、充放电、待机等。储能系统100开始工作，主控模组10预设有目标工作范围，电池监控单元33收集电池模组30的工作状态并通过模组控制单元31反馈至主控模组10，电池模组30的工作状态包括电池温度。其中，电池监控单元33可以实时、定时或不定时收集电池模组30的工作状态。
主控模组10将收集到的电池温度与预设工作温度范围进行比较，判断是否电池温度满足预设的目标温度范围。当电池温度不在目标温度范围时，即判断为否时，包括两种情况：其一，电池温度小于第一阈值；其二，电池温度大于第二阈值。若电池温度小于第一阈值，则主控模组10控制温控装置50启动加热模式，主控模组10控制第一驱动件5462驱动第一活动件5422打开第一通道口371，并控制第二驱动件5464带动第二活动件5424关闭第二通道口391，温控单元56向连接腔体52提供第一导热介质，第一导热介质沿第一路径37流入电池模组30内对电池包35进行加热。若电池温度大于第二阈值，则主控模组10控制温控装置50启动散热模式，主控模组10控制第一驱动件5462驱动第一活动件5422关闭第一通道口371，并控制第二驱动件5464带动第二活动件5424导通第二通道口391，温控单元56向连接腔体52提供第二导热介质，第二导热介质沿第二路径39流入电池模组30内对电池包35进行散热。
温控装置50在加热模式或散热模式中时，电池监控单元33可持续收集电池模组30的工作状态并通过模组控制单元31反馈至主控模组10，以实时监测电池模组30的工作状态。
传统的储能系统中，通常为单向路径向电池模组输送导热介质。在加热时，浪费直流功率变换电路产生的功耗热量先经过电池监控单元；散热时，功耗较大的直流功率变换电路产生的功耗会消耗一定的冷量。
以一个电池模组30为例。在加热模式中，即第一路径37导通，第二路径39关闭，Q1+△Q＝Q热；Q2-△Q＝Q冷，Q1是指温控单元56输出的热量，△Q是指直流功率变换电路333的功耗，Q热是指输入给电池包35的总热量。在散热模式中，即第一通道口371关闭，第二通道口391打开，Q2是指温控单元56输出的冷量，△Q是指直流功率变换电路333的功耗，Q冷是指输入给电池包35的冷量。
显然，本申请提供的储能系统100中，由于设置了根据对电池包35加热或散热的双向可调的第一路径37及第二路径39，例如，在加热模式下，Q1是温控单元56通过沿第一路径37输出第一导热介质的热量加上直流功率变换电路333的功耗△Q，电池包35获得的热量为Q热的最大值；散热模式下，温控单元56沿第二路径39同第二导热介质直接输送至电池包35，而不经过电池监控单元33,即电池包35可获得的冷量是Q冷的最大值。
可以理解，温控装置50在加热模式中时，若电池监控单元33所收集到的电池温度在预设工作温度范围内，温控装置50可退出加热模式；温控装置50在散热模式中时，若电池监控单元33所收集到的电池温度在预设工作温度范围内，温控装置50可退出散热模式。
可以理解，温控装置50可以省略温控单元56。
请参阅图8，本申请提供一种上述储能系统的温度控制方法，包括以下步骤：
步骤101，主控模组10预设目标温度范围。
步骤102，电池监控单元33监测电池包35的电池温度。
步骤103，模组控制单元31收集电池温度并反馈至主控模组10。
步骤104，主控模组10根据电池温度判断电池温度是否在预设的目标温度范围内，若电池温度小于目标温度范围的第一阈值，则执行步骤105；若电池温度大于目标温度范围的第二阈值，则执行步骤106；若电池温度在预设的目标温度范围内，则返回步骤102。
步骤105，主控模组10控制温控装置50进入加热模式。
步骤106，主控模组10控制温控装置50进入散热模式。
步骤107，主控模组10控制温控装置50进入加热模式后，控制温控装置50导通第一通道口371并关闭第二通道口391，实现温控装置50沿第一路径37输送导热介质。
步骤108，主控模组10控制温控装置50进入散热模式后，控制温控装置50关闭第一通道口371并导通第二通道口391，实现温控装置50沿第二路径39输送导热介质。
本申请对上述步骤中的顺序不作限定，在一些实施方式中有些步骤可以不分先后，例如在执行步骤102时也可同时执行步骤103。
可以理解，在一些实施方式中，一种上述储能系统的温度控制方法，包括，控制温控装置选择第一路径与第二路径中的至少一个向电池模组输送导热介质，沿第一路径中输送的导热介质先经电池监控单元再至电池包，沿第二路径输送的导热介质先经电池包再至电池监控单元。
其中，控制温控装置选择第一路径与第二路径中的至少一个向电池模组输送导热介质之前，温度控制方法，还包括步骤，电池监控单元监测电池包的电池温度；控制温控装置进入加热模式，包括，在电池温度小于预设的目标温度范围的第一阈值时，控制温控装置进入所述加热模式；温控装置进入散热模式，包括，在电池温度大于预设的目标温度范围的第二阈值时，控制温控装置进入散热模式。
其中，在温控装置处于加热模式时，温控装置向电池模组输送第一导热介质；在温控装置处于散热模式时，温控装置向电池模组输送第二导热介质，第一导热介质的温度高于第二导热介质的温度。
其中，电池模组设通道、第一通道口与第二通道口，通道用于容纳导热介质，第一通道口的状态与第二通道口的状态均包括导通与关闭；第一通道口导通时导热介质能够沿第一路径于通道内运动；第二通道口导通时导热介质能够沿第二路径于通道内运动；控制温控装置选择第一路径与第二路径中的至少一个向电池模组输送导热介质，包括，控制温控装置切换第一通道口与第二通道口的状态。
其中，温控装置包括连接腔体及切换单元，连接腔体连接第一通道口与第二通道口；控制温控装置切换第一通道口与第二通道口的状态，包括，控制切换单元切换第一通道口与第二通道口的状态，使连接腔体内的导热介质由第一通道口及/或第二通道口进入通道。
其中，切换单元包括驱动件与由驱动件驱动的活动件，活动件容置于连接腔体内，控制切换单元切换第一通道口与第二通道口的状态，包括，控制驱动件驱动活动件在连接腔体内运动，其中，活动件挡住第一通道口时关闭第一通道口，活动件未挡住第一通道口时导通第一通道口，活动件挡住第二通道口时关闭第二通道口，活动件未挡住第二通道口时导通第二通道口。
其中，驱动件包括第一驱动件与第二驱动件，活动件包括第一活动件与第二活动件，第一活动件活动设于连接腔体内并与第一驱动件连接，第二活动件活动设于连接腔体内并与第二驱动件连接；控制驱动件驱动活动件在连接腔体内运动，包括，控制第一驱动件驱动第一活动件导通第一通道口时，控制第二驱动件驱动第二活动件关闭第一通道口；控制第一驱动件驱动第一活动件关闭第一通道口时，控制第二驱动件驱动第二活动件关闭第二通道口。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种储能系统，其特征在于，包括主控模组、电池模组及温控装置，所述电池模组包括电池监控单元与电池包，所述电池监控单元包括电池管理电路与直流功率变换电路，
所述主控模组用于控制所述温控装置选择沿第一路径与第二路径中的一个向所述电池模组输送导热介质，沿所述第一路径输送的导热介质先经所述电池监控单元再至所述电池包以将所述直流功率变换电路产生的热量输送至所述电池包进行加热，沿所述第二路径的导热介质先经所述电池包再至所述电池监控单元进行散热。
2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述温控装置包括加热模式及散热模式；在所述温控装置处于所述加热模式时，所述主控模组用于控制所述温控装置沿所述第一路径向所述电池模组内输送导热介质；
在所述温控装置处于所述散热模式时，所述主控模组用于控制所述温控装置沿所述第二路径向所述电池模组内输送导热介质。
3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述电池管理电路还用于监测所述电池包的电池温度并反馈至所述主控模组；
所述主控模组用于在所述电池温度小于预设的目标温度范围的第一阈值时，控制所述温控装置进入所述加热模式；
所述主控模组还用于在所述电池温度大于预设的目标温度范围的第二阈值时，控制所述温控装置进入所述散热模式。
4.根据权利要求2或3所述的储能系统，其特征在于，所述导热介质包括第一导热介质与第二导热介质；
在所述温控装置处于所述加热模式时，所述主控模组用于控制所述温控装置向所述电池模组输送第一导热介质；
在所述温控装置处于所述散热模式时，所述主控模组用于控制所述温控装置向所述电池模组输送第二导热介质，所述第一导热介质的温度高于所述第二导热介质的温度。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的储能系统，其特征在于，所述电池模组设有通道、第一通道口与第二通道口，所述通道用于容纳所述导热介质；
所述第一通道口的状态与所述第二通道口的状态均包括导通与关闭；
所述第一通道口导通时所述导热介质能够沿所述第一路径于所述通道内运动；
所述第二通道口导通时所述导热介质能够沿所述第二路径于所述通道内运动；
所述主控模组还用于控制所述温控装置切换所述第一通道口的状态，以及所述第二通道口的状态。
6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，
所述温控装置包括连接腔体及切换单元，所述连接腔体连接第一通道口与第二通道口，所述切换单元与所述主控模组通信连接，用于切换所述第一通道口的状态与所述第二通道口的状态。
7.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述切换单元包括驱动件与由所述驱动件驱动的活动件，所述驱动件与所述主控模组通信连接，所述活动件容置于所述连接腔体内，所述活动件在所述驱动件的驱动下于所述连接腔体内运动，
其中，所述活动件挡住所述第一通道口时关闭所述第一通道口，所述活动件未挡住所述第一通道口时导通所述第一通道口，所述活动件挡住所述第二通道口时关闭所述第二通道口，所述活动件未挡住所述第二通道口时导通所述第二通道口。
8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于，所述驱动件包括第一驱动件与第二驱动件，所述活动件包括第一活动件与第二活动件；
所述第一活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第一驱动件连接，用于在所述第一驱动件下的驱动下导通或关闭第一通道口；
所述第二活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第二驱动件连接，用于在所述第二驱动件下导通或关闭第二通道口。
9.一种储能系统的温度控制方法，其特征在于，包括，控制温控装置选择第一路径与第二路径中的一个向电池模组内输送导热介质，所述电池模组包括电池监控单元与电池包，所述电池监控单元包括电池管理电路与直流功率变换电路，沿所述第一路径输送的导热介质先经电池监控单元再至所述电池包以将所述直流功率变换电路产生的热量输送至所述电池包进行加热，沿所述第二路径输送的导热介质先经所述电池包再至所述电池监控单元进行散热。
10.根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，所述控制温控装置选择第一路径与第二路径中的一个向所述电池模组内输送导热介质，包括，
控制所述温控装置进入加热模式，以及控制所述温控装置沿所述第一路径向所述电池模组输送导热介质；
控制所述温控装置进入散热模式，以及控制所述温控装置沿所述第二路径输送导热介质。
11.根据权利要求10所述的温度控制方法，其特征在于，所述控制温控装置选择第一路径与第二路径中的一个向所述电池模组内输送导热介质之前，所述温度控制方法还包括步骤，电池监控单元监测电池包的电池温度；
所述控制温控装置进入加热模式，包括，在所述电池温度小于预设的目标温度范围的第一阈值时，控制所述温控装置进入所述加热模式；
所述温控装置进入散热模式，包括，在所述电池温度大于预设的目标温度范围的第二阈值时，控制所述温控装置进入所述散热模式。
12.根据权利要求10或11所述的温度控制方法，其特征在于，在所述温控装置处于所述加热模式时，所述温控装置向所述电池模组内输送第一导热介质；在所述温控装置处于所述散热模式时，所述温控装置向所述电池模组内输送第二导热介质，所述第一导热介质的温度高于所述第二导热介质的温度。
13.根据权利要求9-11任意一项所述的温度控制方法，其特征在于，所述电池模组设有通道、第一通道口与第二通道口，所述通道用于容纳所述导热介质，
所述第一通道口的状态与所述第二通道口的状态均包括导通与关闭；
所述第一通道口导通时所述导热介质能够沿所述第一路径于所述通道内运动；
所述第二通道口导通时所述导热介质能够沿所述第二路径于所述通道内运动；
所述控制温控装置选择第一路径与第二路径中的至少一个向所述电池模组输送导热介质，包括，控制所述温控装置切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态。
14.根据权利要求13所述的温度控制方法，其特征在于，所述温控装置包括连接腔体及切换单元，所述连接腔体连接第一通道口与第二通道口；
所述控制所述温控装置切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态，包括，控制所述切换单元切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态，使所述连接腔体内的导热介质由所述第一通道口及/或所述第二通道口进入所述通道。
15.根据权利要求14所述的温度控制方法，其特征在于，所述切换单元包括驱动件与由所述驱动件驱动的活动件，所述活动件容置于所述连接腔体内，
所述控制所述切换单元切换所述第一通道口与所述第二通道口的状态，包括，控制所述驱动件驱动所述活动件在所述连接腔体内运动，其中，所述活动件挡住所述第一通道口时关闭所述第一通道口，所述活动件未挡住所述第一通道口时导通所述第一通道口，所述活动件挡住所述第二通道口时关闭所述第二通道口，所述活动件未挡住所述第二通道口时导通所述第二通道口。
16.根据权利要求15所述的温度控制方法，其特征在于，所述驱动件包括第一驱动件与第二驱动件，所述活动件包括第一活动件与第二活动件，所述第一活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第一驱动件连接，所述第二活动件活动设于所述连接腔体内并与所述第二驱动件连接；
控制所述驱动件驱动所述活动件在所述连接腔体内运动，包括，控制所述第一驱动件驱动所述第一活动件导通所述第一通道口时，控制所述第二驱动件驱动所述第二活动件关闭所述第一通道口；控制所述第一驱动件驱动所述第一活动件关闭所述第一通道口时，控制所述第二驱动件驱动所述第二活动件关闭所述第二通道口。
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