CN113178640A - 一种储能电池恒温装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种储能电池恒温装置及方法，属于清洁绿色能源领域。所述储能电池恒温装置包括：恒温仓；所述恒温仓包括恒温仓上仓体和与其连接的恒温仓下箱体；在所述恒温仓上仓体中设置有多个电池容纳腔，在每个电池容纳腔内放置有一个电池单体；在所述恒温仓下箱体上设置有进液口和出液口。本发明恒温效果好，且噪音低，而且能够精确控制电池的工作温度区间。

Description

一种储能电池恒温装置及方法
技术领域
本发明属于清洁绿色能源领域，具体涉及一种储能电池恒温装置及方法。
背景技术
在发展新能源和清洁绿色能源中风能和太阳能是新能源发电的绝对主力，但均具有输入输出波动大、难预测等特点，而电池储能具有调度响应快、配置灵活、控制精准、环境友好等特点，成为新能源发电的最佳配备选择。
目前储能电池恒温装置采用强制风冷散热方式，散热气流无专门设计风道，空气气流组织紊乱，造成冷却区域内冷量分布不均匀；空气乱流阻力大，冷却风扇负荷加大，同时由于工作环境恶劣，风扇容易损坏，更换维修困难；而且数百个风扇同时工作，噪音巨大。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种储能电池恒温装置，提高恒温效果，降低噪音，且能够精确控制电池工作温度区间。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一个方面，提供了一种储能电池恒温装置，所述储能电池恒温装置包括：恒温仓；
所述恒温仓包括恒温仓上仓体和与其连接的恒温仓下箱体；
在所述恒温仓上仓体中设置有多个电池容纳腔，在每个电池容纳腔内放置有一个电池单体；
在所述恒温仓下箱体上设置有进液口和出液口。
本发明的进一步改进在于，所述恒温仓上仓体包括四个依次连接的侧板，分别为前侧板、左侧板、后侧板和右侧板；
所述前侧板、后侧板平行，左侧板、右侧板平行，且左侧板、右侧板分别与前侧板、后侧板垂直连接；
在所述恒温仓上仓体的内腔中设置有一个纵向隔板和分布在纵向隔板两侧的多个横向隔板；
所有横向隔板平行设置；纵向隔板与各个横向隔板垂直连接；
所述纵向隔板的前端、后端分别与前侧板、后侧板垂直连接；
所述横向隔板的一端与纵向隔板垂直连接，另一端与左侧板或者右侧板垂直连接；
所述纵向隔板、多个横向隔板将恒温仓上仓体的内腔分隔成多个电池容纳腔。
本发明的进一步改进在于，所述恒温仓下箱体为上、下端均封闭的壳体结构；
在所述恒温仓下箱体的后侧壁设置有进液口和出液口；
在所述恒温仓下箱体的内腔中设置有多个平行的导流板。
本发明的进一步改进在于，每个所述导流板的高度与恒温仓下箱体的高度相同；
每个所述导流板的上端面与恒温仓下箱体的上端面固定连接；
每个所述导流板的下端面与恒温仓下箱体的下端面固定连接。
本发明的进一步改进在于，各个导流板的长度方向均与恒温仓下箱体的长度方向平行；
所有导流板的长度相同，且小于恒温仓下箱体的长度。
本发明的进一步改进在于，各个导流板从左至右依次排列；
相邻两个导流板中的一个导流板与恒温仓下箱体的后侧壁连接，另一个导流板与恒温仓下箱体的前侧壁连接。
本发明的进一步改进在于，靠近进液口的第一个导流板的后端与恒温仓下箱体的后侧壁连接；
靠近出液口的最后一个导流板的后端与恒温仓下箱体的后侧壁连接。
本发明的进一步改进在于，所述恒温仓上仓体的四个侧板的下端、纵向隔板的下端、所有横向隔板的下端均与恒温仓下箱体的上端面焊接连接成一体。
本发明的进一步改进，所述恒温仓采用高导热材料制成。
本发明的第二个方面，提供了一种储能电池恒温方法，所述方法将电池单体放入到上述储能电池恒温装置中，所述方法包括：
安装电池单体时，在每个电池单体的四个侧壁以及底面分别涂抹导热硅胶；然后将电池单体放入到电池容纳腔内，使得电池单体的四个侧壁与电池容纳腔的内壁紧密接触，并使得电池单体的底面与恒温仓下箱体紧密接触；
将进液口、出液口与电动阀、水泵、空调设备连接；
通过调节水泵的功率、电动阀的开启度以及空调设备的温度来调节恒温仓下箱体中的液体的流速和温度，进而将电池单体通过恒温仓上仓体传导的热量或冷量借助液体循环带走，即实现电池单体的恒温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明恒温效果好，且噪音低，而且能够精确控制电池的工作温度区间。
附图说明
图1本发明储能电池恒温装置的结构示意图；
图2本发明储能电池恒温装置中的恒温仓的结构示意图；
图3本发明储能电池恒温装置中的恒温仓中的下箱体的结构示意图。
其中：
1是电池单体，2是进液口，3是出液口，4是恒温仓上仓体，5是恒温仓下箱体，6是导流板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
本发明涉及液体恒温，具体为一种储能电池恒温装置。其原理为通过将电池单体放入预制的恒温仓内，通过恒温仓与储能电池单体紧密接触实现与电池表面之间的热交换，恒温仓本身通过内置水路与外界做热交换，通过水流量及水温调节储能电池的温度，从而达到储能电池表面的温度达到恒温。
具体的，如图1、图2、图3所示，本发明储能电池恒温装置包括：恒温仓，所述恒温仓包括恒温仓上仓体4和恒温仓下箱体5，多个电池单体1能够放置在恒温仓上仓体4的内腔中。电池单体1为现有的储能电池，各个电池单体1是独立的，各个电池单体1通过上面的接线柱和铜接线排相连，各个电池单体1放入恒温仓后不再取出。
所述恒温仓采用高导热率材料开模制成，具体的，所述恒温仓上仓体4、恒温仓下箱体5由高导热材料如铝合金或其他金属制成。
所述恒温仓上仓体4为上、下端均开口的筒状结构，具体包括四个依次连接的侧板，分别为前侧板、左侧板、后侧板和右侧板。所述前侧板、后侧板平行，左侧板、右侧板平行，且左侧板、右侧板分别与前侧板、后侧板垂直连接。
在所述恒温仓上仓体4的内腔中设置有一个纵向隔板和分布在纵向隔板两侧的多个横向隔板，所有横向隔板平行设置，纵向隔板与各个横向隔板垂直连接，且纵向隔板的后端、前端分别与后侧板、前侧板垂直连接，横向隔板的一端与纵向隔板垂直连接，另一端与左侧板或者右侧板垂直连接，即位于纵向隔板左侧的横向隔板的一端与左侧板连接，另一端与纵向隔板连接，位于纵向隔板右侧的横向隔板的一端与右侧板连接，另一端与纵向隔板连接。
通过纵向隔板、横向隔板将恒温仓上仓体4的内腔分隔成多个电池容纳腔，在每个电池容纳腔内能够放置一个电池单体1。
每个电池单体1的外壁和恒温仓上仓体4的纵向隔板、横向隔板紧密接触。为了方便插入电池单体1，可以将纵向隔板、横向隔板组成的电池容纳腔的尺寸设计为较电池单体1的边长大0.5mm。
所述恒温仓下箱体5为封闭式结构，具体为上、下端均封闭的壳体结构，如图3所示(图3显示的是透视结构)。在恒温仓下箱体5的后侧壁设置有两个水路开口，分别为进液口2和出液口3。在恒温仓下箱体5的内腔中设置有多个平行的导流板6，导流板的高度与恒温仓下箱体5的高度相同，其上端面与恒温仓下箱体5的上端面固定连接，下端面与恒温仓下箱体5的下端面固定连接。
所有导流板6的长度相同，且小于恒温仓下箱体5的长度，各个导流板6的长度方向均与恒温仓下箱体5的长度方向平行，各个导流板6从左至右依次排列，且相邻两个导流板6中的一个导流板与恒温仓下箱体5的后侧壁连接，另一个导流板与恒温仓下箱体5的前侧壁连接。
具体的，如图3所示，相邻两个导流板6中的一个导流板6的后端与恒温仓下箱体5的后侧壁连接，由于导流板6的长度小于恒温仓下箱体5的长度，所以该导流板6的前端与恒温仓下箱体5的前侧壁之间有一定的距离，相邻两个导流板6中的另一个导流板6的前端与恒温仓下箱体5的前侧壁连接，由于导流板6的长度小于恒温仓下箱体5的长度，所以该导流板6的后端与恒温仓下箱体5的后侧壁之间有一定的距离。靠近进液口2的第一个导流板的后端与恒温仓下箱体5的后侧壁连接，靠近出液口3的最后一个导流板的后端与恒温仓下箱体5的后侧壁连接。液体(可以采用现有的多种用于冷却或者加温的液体，例如水、乙二醇水溶液、硅油等)从进液口2进入后，先沿着第一个导流板6从后侧向前侧流动，然后从该导向板6的前端转向后从前侧向后侧流动，再从第二个导向板6的后端转向后从后侧向前侧流动，以此类推，在最后一个导流板6的前端转向后从前侧向后侧流动，最后从出液口3流出，液体的流动方向如图3中的箭头所示。
恒温仓上仓体4与恒温仓下箱体5焊接紧密结合，具体的，恒温仓上仓体4的四个侧板的下端以及纵向隔板、所有横向隔板的下端均与恒温仓下箱体5的上端面焊接连接成一体，这样进一步保证了温度的传递。
安装电池单体1时，在电池单体1的四个侧壁以及底面分别涂抹导热硅胶，使得电池单体1的四个侧壁与电池容纳腔的内壁紧密接触(具体的，对于靠近前侧板、后侧板的电池容纳腔，电池单体1是与前侧板或者后侧板、左侧板或者右侧板、横向隔板、纵向隔板紧密接触，对于中间的各个电池容纳腔，电池单体1是与左侧板或者右侧板、纵向隔板、横向隔板紧密接触)，并使得电池单体1的底面与恒温仓下箱体5紧密接触，这样确保了散热效果。
所述进液口、出液口与电动阀、水泵、空调设备连接，通过调节水泵的功率、电动阀的开启度以及空调设备的温度来调节水流速度和水温，这些均是现有成熟设备，在此不再赘述。
安装好后，将电池单体1通过恒温仓上仓体4传导的热量或冷量借助液体循环带走，通过调节流过进液口2及出液口3的液体的流速及温度，最终精确地将电池单体1的温度控制在预设的范围内。
本发明装置的优点如下：
1、本装置以单个电池组(一个电池组包括多个电池单体1)为散热单位，每个电池组配有各自独立的储能电池恒温装置，因此各个电池组之间的温度控制不会互相干扰；
2、通过控制恒温仓下箱体5中的液体的问题，以及恒温仓下箱体和恒温仓上仓体的壁与电池单体的外壁紧密结合，将冷量均匀地传导到每个电池单体，对整个电池组的寿命提高提供了保障；
3、采用水冷方式比传统风冷的方式更加节能可控；
4、本装置散热从单体电池的5个面(即电池单体1的前、后、左、右、底这5个端面)同时散热，散热效果高；
5、恒温仓采用金属为基本材料，本身强度完全可以作为电池组的机构件，通过简单的外观设计改变即可取代原有的电池组外壳。
6、采用水或者其它液体作为传热介质，其噪音很小，远远小于风扇产生的噪音。
本发明通过恒温仓上仓体与电池单体紧密结合将电池的热量或冷量传递到恒温仓下箱体，最终通过恒温仓下箱体中流动的水将多余的冷量或热量带走，从而保证了电池单体始终工作在预设的温度环境中，保证了电池的寿命及充放电效率。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
最后应说明的是，上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种储能电池恒温装置，其特征在于：所述储能电池恒温装置包括：恒温仓；
所述恒温仓包括恒温仓上仓体和与其连接的恒温仓下箱体；
在所述恒温仓上仓体中设置有多个电池容纳腔，在每个电池容纳腔内放置有一个电池单体；
在所述恒温仓下箱体上设置有进液口和出液口。
2.根据权利要求1所述的储能电池恒温装置，其特征在于：所述恒温仓上仓体包括四个依次连接的侧板，分别为前侧板、左侧板、后侧板和右侧板；
所述前侧板、后侧板平行，左侧板、右侧板平行，且左侧板、右侧板分别与前侧板、后侧板垂直连接；
在所述恒温仓上仓体的内腔中设置有一个纵向隔板和分布在纵向隔板两侧的多个横向隔板；
所有横向隔板平行设置；纵向隔板与各个横向隔板垂直连接；
所述纵向隔板的前端、后端分别与前侧板、后侧板垂直连接；
所述横向隔板的一端与纵向隔板垂直连接，另一端与左侧板或者右侧板垂直连接；
所述纵向隔板、多个横向隔板将恒温仓上仓体的内腔分隔成多个电池容纳腔。
3.根据权利要求2所述的储能电池恒温装置，其特征在于：所述恒温仓下箱体为上、下端均封闭的壳体结构；
在所述恒温仓下箱体的后侧壁设置有进液口和出液口；
在所述恒温仓下箱体的内腔中设置有多个平行的导流板。
4.根据权利要求3所述的储能电池恒温装置，其特征在于：每个所述导流板的高度与恒温仓下箱体的高度相同；
每个所述导流板的上端面与恒温仓下箱体的上端面固定连接；
每个所述导流板的下端面与恒温仓下箱体的下端面固定连接。
5.根据权利要求4所述的储能电池恒温装置，其特征在于：各个导流板的长度方向均与恒温仓下箱体的长度方向平行；
所有导流板的长度相同，且小于恒温仓下箱体的长度。
6.根据权利要求5所述的储能电池恒温装置，其特征在于：各个导流板从左至右依次排列；
相邻两个导流板中的一个导流板与恒温仓下箱体的后侧壁连接，另一个导流板与恒温仓下箱体的前侧壁连接。
7.根据权利要求6所述的储能电池恒温装置，其特征在于：靠近进液口的第一个导流板的后端与恒温仓下箱体的后侧壁连接；
靠近出液口的最后一个导流板的后端与恒温仓下箱体的后侧壁连接。
8.根据权利要求7所述的储能电池恒温装置，其特征在于：所述恒温仓上仓体的四个侧板的下端、纵向隔板的下端、所有横向隔板的下端均与恒温仓下箱体的上端面焊接连接成一体。
9.根据权利要求1所述的储能电池恒温装置，其特征在于：所述恒温仓采用高导热材料制成。
10.一种储能电池恒温方法，其特征在于：所述方法将电池单体放入到如权利要求1至9任一项所述的储能电池恒温装置中，所述方法包括：
安装电池单体时，在每个电池单体的四个侧壁以及底面分别涂抹导热硅胶；然后将电池单体放入到电池容纳腔内，使得电池单体的四个侧壁与电池容纳腔的内壁紧密接触，并使得电池单体的底面与恒温仓下箱体紧密接触；
将进液口、出液口与电动阀、水泵、空调设备连接；
通过调节水泵的功率、电动阀的开启度以及空调设备的温度来调节恒温仓下箱体中的液体的流速和温度，进而实现电池单体的恒温。
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