CN113410539B - 储能电站冷却方法、系统、电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于储能电站技术领域，具体涉及一种储能电站冷却方法、系统、电子设备，旨在解决现有技术中的空气冷却电池热管理系统散热效果差、换热效率低，缺乏控制局部热失控蔓延能力的问题；方法为：电池管理系统基于采集的温度数据、电池模组的状态数据，获取电池产热功率；根据该电池产热功率，计算冷却水的流速；冷却装置中的工质吸收电池模组中的电池热量并发生汽化，产生密度差和压力差，驱动工质自然循环流动；电池管理系统基于温度数据、流量数据执行一次判断，以选择维持自循环模式或执行强迫循环模式；在t+Δt时刻时，基于温度数据执行二次判断，以选择维持维持循环泵的转速或控制循环泵的转速加Δn运作；本发明可有效控制储能电站温度。

Description

储能电站冷却方法、系统、电子设备
技术领域
本发明属于储能电站技术领域，具体涉及一种储能电站冷却方法、系统、电子设备。
背景技术
储能系统是现代电力系统和智能电网的重要组成部分，也是实现可再生能源并网消纳及分布式发电高效应用的重要环节。相比于其它储能方式，电化学储能具有相应时间短、能量密度高、场地受限小等优势，尤其适用于城市储能系统。相比铅酸、钠酸等电化学储能系统而言，锂离子电池储能系统具有能量密度高、转换效率高、自放电率低、适用寿命长等优势。近年来随着电池技术的不断进步及其成本的降低，以锂离子电池为主的电化学储能系统得到了迅速发展和工程应用。然而，锂离子电池采用易燃的有机电解液，且材料体系热值高。在电池本体或电气设备发生故障后，电池温度失控引发链式分解反应，进而演化为储能系统燃烧爆炸等重大安全事故。例如，2021年4月16日北京丰台区一储能电站发生爆炸，造成2名消防员牺牲。国内外锂电池系统的工程应用均有火灾事故发生，造成了严重的经济损失及社会影响。
温度对于锂离子电池的容量、功率和安全性都有很大的影响。大容量锂离子电池储能系统出现性能下降甚至安全事故的一个重要原因就是热管理系统设计不合理。现有储能电站大多采用空气冷却方式，以空调冷风作为冷源给电池降温。然而，储能系统在一个较为狭小的空间内聚集了大量锂离子电池，电池排列紧密，运行工况复杂多变；基于空气冷却的热管理系统虽然简单、可靠性高，但其热容低、换热系数有限，不足以应对储能系统日益提高的热管理需求；同时，空气冷却缺乏控制局部热失控蔓延的能力。
发明内容
为了解决上述问题，即为了解决现有技术中的空气冷却电池热管理系统散热效果差、换热效率低，缺乏控制局部热失控蔓延能力的问题，本发明提供了一种储能电站冷却方法、系统、电子设备。
本发明的第一方面提供了一种储能电站冷却方法，该方法包括以下步骤：步骤S100，储能电站处于工作状态，电池管理系统启动冷凝器；
电池管理系统基于温度监测装置采集的电池模组的温度数据、电池状态监测装置采集的电池模组的状态数据，获取电池产热功率；所述电池模组的状态数据包括电池荷电状态和电流；
步骤S200，根据所述电池产热功率，获取冷凝器中冷却水的流速，以进行对应时期的流速调控；
步骤S300，冷却装置中的工质吸收电池模组中的电池热量并发生汽化，产生密度差和压力差，以驱动工质在冷却装置的流道中自然循环流动；
流量监测装置监测当前t时刻回液端工质的流量数据，并将所述流量数据传输至所述电池管理系统；
步骤S400，所述电池管理系统基于获取的电池模组的温度数据、回液端工质的流量数据执行一次判断；所述一次判断包括：若工质入口流量
Figure BDA0003069994410000021
电池温度
Figure BDA0003069994410000022
且电池稳态温度Tt低于阈值Tlimit，则维持自循环模式；否则，则启动系统中的循环泵并控制其以预设转速n运作，执行强迫循环模式；
步骤S500，在t+Δt时刻时，所述电池管理系统基于获取的电池模组的温度数据执行二次判断，所述二次判断包括：若电池温度
Figure BDA0003069994410000031
并且当前的电池温度Tt+1低于阈值Tlimit，则维持循环泵的转速；否则，执行下一步；
步骤S600，控制循环泵以n+Δn的转速运作，重复执行步骤S500；判断储能电站是否处于工作状态，若是，重复执行步骤S100至步骤S600；若否，关闭冷凝器和循环泵。
在一些优选实施例中，所述电池产热功率P为：
P＝N×I2(R0(T,SOC)+Rp(T,SOC))
其中，N为电池模组中的电池数量，I为电池电流值，R0(T,SOC)为电池等效内阻，Rp(T,SOC)为电池等效极化内阻，T为电池温度。
在一些优选实施例中，所述冷凝器中冷却水的流速v为：
Figure BDA0003069994410000032
其中，C为比热容，S为水管截面积，ρ为水的密度，ΔTlm为平均换热温差，η为冷凝器效率。
在一些优选实施例中，所述预设转速n为：
Figure BDA0003069994410000033
其中，ΔPtp为循环系统的阻力；nm为额定转速；ρ为液态工质密度；g为重力加速度；Hm为额定扬程；
其中，Δn＝n×5％。
在一些优选实施例中，所述温度监测装置为多个，所述电池模组为多个；每个所述温度监测装置装设于每个所述电池模组，以采集对应所述电池模组的内部温度数据；
多个所述温度监测装置均与所述电池管理系统信号连接；
相邻两个所述电池模组之间填充有绝缘隔热填充物。
在一些优选实施例中，所述冷却装置为多个，多个所述冷却装置分别设置于多行所述电池模组之间。
本发明的第二方面提供了一种储能电站冷却系统，该系统包括一个或多个相变冷却系统，当所述相变冷却系统为多个时，多个所述相变冷却系统独立设置；每个所述相变冷却系统独立设置于每个电池柜；所述电池柜包括多行电池模组，每个所述电池模组包括多个电池；
所述相变冷却系统包括电池管理系统、冷却装置、温度监测装置、一级温控模块和二级温控模块，所述二级温控模块与所述一级温控模块通过集液管路连通；所述冷却装置与所述电池模组紧密接触；所述电池状态监测装置用于采集电池模组的状态数据；
所述冷却装置的出口通过集气管路与所述一级温控模块连通，入口通过集液管路与所述二级温控模块连通；
所述二级温控模块与所述冷却装置之间设置有循环泵、稳压器和流量监测装置，所述循环泵的入口与所述二级温控模块连通，所述循环泵的出口与所述稳压器的第一入口连通；所述稳压器的第二入口与所述二级温控模块连通，出口与所述冷却装置连通；所述流量监测装置设置于所述稳压器的出口管路；所述二级温控模块与所述循环泵的连通为第一通路，所述二级温控模块与所述稳压器的连通为第二通路，在工作状态下，所述第一通路与所述第二通路有且仅有一路连通。
在一些优选实施例中，所述一级温控模块为冷凝器；
所述二级温控模块为储液罐，所述储液体罐内部设置有冷却盘管，以对冷凝器中冷凝后的工质进行二次冷却。
本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-4任一项所述的储能电站冷却方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-4任一项所述的储能电站冷却方法。
本发明的有益效果为：
1)现有储能电站空气冷却方法需要空调制冷提供冷空气，并且需要风扇形成空气强迫对流循环，冷却过程耗功高；本发明提供的储能电站冷却系统依据电池产热功率，可自主选择无泵自循环或强迫循环的控制策略，在保证电池温度安全的同时有效降低冷却功耗。
2)现有空气冷却方法存在换热系数低、空气热容低的问题，造成控温效果不佳和温度分布不均匀；本发明利用工质相变过程进行换热，具有潜热高、换热系数高、相变过程温度不变等优势，可以有效控制电池温度、提高温度分布均匀性。
3)现有空气冷却方法对电池排布及流道有较高的空间需求，造成储能电站的体积能量密度低、占用空间大等问题；本发明将冷却装置作为电池柜支撑件的一部分，能够提供一种紧凑的冷却结构，有效提高储能电站体积能量密度。
4)现有冷却方法不具备对局部热失控的控制能力，存在很大的安全隐患；本发明一方面使用绝缘、阻燃的冷媒作为相变系统的工质，能够有效抑制热蔓延；另一方面，对现有电池柜结构加以改进，增加阻燃绝缘填充材料，防止热失控扩散。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明中的储能电站冷却方法的一种具体实施例的流程示意图；
图2是本发明中的储能电站相变冷却系统的一种具体实施例的工作原理图；
图3是本发明中的储能电站相变冷却系统的一种具体实施例的结构示意图；
图4是本发明中的储能电站相变冷却系统中的储能电站电池柜主视图；
图5是本发明中的储能电站相变冷却系统中的储能电站的俯视图；
图6是图5的俯视示意图；
图7是图3中的冷却装置的一种具体实施例的立体结构示意图；
图8是图7的剖视示意图；
图9是用于实现本申请方法、系统、设备实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。
附图标记说明依次如下：
1、电池柜；2、电池模组；3、绝缘隔热填充物；4、阀门；5、分液器；6、集气器；7、压力表；8、节流阀；9、冷凝器；10、储液罐；11、三通阀；12、循环泵；13、稳压器；14、电子流量计；15、冷却装置；16、进液口；17、出液口；18、温度传感器；19、电池管理系统；20、相变冷却系统。
具体实施方式
为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明的第一方面提供了一种储能电站冷却方法，该方法包括以下步骤：步骤S100，储能电站处于工作状态，电池管理系统启动冷凝器；电池管理系统基于温度监测装置采集的电池模组的温度数据、电池状态监测装置采集的电池模组的状态数据，获取电池产热功率；其中电池模组的状态数据包括电池荷电状态和电流；步骤S200，根据该电池产热功率，获取冷凝器中冷却水的流速，以进行对应时期的流速调控；步骤S300，冷却装置中的工质吸收电池模组中的电池热量并发生汽化，产生密度差和压力差，以驱动工质在冷却装置的流道中自然循环流动；流量监测装置监测当前t时刻回液端工质的流量数据，并将流量数据传输至电池管理系统；步骤S400，电池管理系统基于获取的电池模组的温度数据、回液端工质的流量数据执行一次判断；进一步地，一次判断包括：若工质入口流量
Figure BDA0003069994410000071
电池温度
Figure BDA0003069994410000072
且电池稳态温度Tt低于阈值Tlimit，则维持自循环模式；否则，则启动系统中的循环泵并控制其以预设转速n运作，执行强迫循环模式；步骤S500，在t+Δt时刻时，电池管理系统基于获取的电池模组的温度数据执行二次判断，进一步地，二次判断包括：若电池温度
Figure BDA0003069994410000073
并且当前的电池温度Tt+1低于阈值Tlimit，则维持循环泵的转速；否则，执行下一步；步骤S600，控制循环泵以n+Δn的转速运作，重复执行步骤S500；判断储能电站是否处于工作状态，若是，重复执行步骤S100至步骤S600；若否，关闭冷凝器和循环泵。
本发明的第二方面提供了一种储能电站冷却系统，该系统包括一个或多个相变冷却系统，当该相变冷却系统为多个时，多个相变冷却系统独立设置；每个相变冷却系统独立设置于每个电池柜；电池柜包括多行电池模组，每个电池模组包括多个电池；相变冷却系统包括电池管理系统、冷却装置、温度监测装置、一级温控模块和二级温控模块，二级温控模块与一级温控模块通过集液管路连通；冷却装置与电池模组紧密接触；电池状态监测装置用于采集电池模组的状态数据；冷却装置的出口通过集气管路与一级温控模块连通，入口通过集液管路与二级温控模块连通；二级温控模块与冷却装置之间设置有循环泵、稳压器和流量监测装置，循环泵的入口与二级温控模块连通，循环泵的出口与稳压器的第一入口连通；稳压器的第二入口与二级温控模块连通，出口与冷却装置连通；流量监测装置设置于稳压器的出口管路；二级温控模块与循环泵的连通为第一通路，二级温控模块与稳压器的连通为第二通路，在工作状态下，第一通路与第二通路有且仅有一路连通。
其中，一级温控模块为冷凝器；二级温控模块为储液罐，储液体罐内部设置有冷却盘管，以对冷凝器中冷凝后的工质进行二次冷却。
根据储能电站运行情况与电网实际需求，重点满足削峰填谷、促进能源消纳两个方面的需求。储能电站一般在夏季期间，执行“一充一放”运行策略，充电时段为00:00-08:00，充电时间约为8小时；放电时段为20:30-22:00或12:00-13:30，放电时间约为1.5小时。春、秋季节执行“两充两放”运行策略，针对风力发电机的反调峰特性和光伏发电午间出力最大的特点，储能电站的充电时段为03:30-05:30和13:30-16:30；放电时段为电网高峰负荷时段，分别为10:00-12:00和18:00-21:00。由储能电站的运行策略可知：1、夏季充电时间长、电流倍率较低，而放电时间短、电流倍率较高，导致夏季放电期间产热功率更高。2、春秋季节充、放电时间相同，电流变化相对稳定，产热功率相对稳定。储能电站的产热特性要求热管理系统具有较宽的调节范围，并且具备响应时间短、应对短时热冲击的能力。对比不同冷却方式发现：相变冷却方法具备相应时间短、应对短时热冲击的能力，通过合理设计能够实现较宽的调节范围，可以很好的满足储能电站的冷却需求；本发明基于相变冷却方法而提出，便于更好的进行储能电站的温度调控。
以下参照附图结合具体实施例进一步说明本发明。
参照附图1，图示是本发明中的储能电站冷却方法的一种具体实施例的流程示意图，本发明的第一方面提供了一种储能电站冷却方法，该方法包括以下步骤：步骤S100，储能电站处于工作状态，通过自检后确认无故障，电池管理系统启动冷凝器；电池管理系统基于温度监测装置采集的电池模组的温度数据、电池状态监测装置采集的电池模组的状态数据，获取电池产热功率；电池模组的状态数据包括电池荷电状态和电流；
其中电池产热功率P为：
P＝N×I2(R0(T,SOC)+Rp(T,SOC))
其中，N为电池模组中的电池数量，I为电池电流值，R0(T,SOC)为电池等效内阻，Rp(T,SOC)为电池等效极化内阻，T为电池温度。
步骤S200，根据计算得到的电池产热功率，获取冷凝器中冷却水的流速，以进行对应时期的流速调控；
其中，冷凝器中冷却水的流速v为：
Figure BDA0003069994410000091
其中，C为比热容，S为水管截面积，ρ为水的密度，ΔTlm为平均换热温差，η为冷凝器效率。
步骤S300，冷却装置中的工质吸收电池模组中的电池热量并逐渐汽化，产生密度差和压力差，驱动工质在冷却装置的流道中自然循环流动；流量监测装置监测当前t时刻回液端工质的流量数据，并将该流量数据实时传输至电池管理系统；
步骤S400，电池管理系统基于获取的电池模组的温度数据、回液端工质的流量数据执行一次判断；进一步地，一次判断包括：若工质入口流量
Figure BDA0003069994410000101
电池温度
Figure BDA0003069994410000102
且电池稳态温度Tt低于阈值Tlimit，则维持自循环模式；否则，则启动系统中的循环泵并控制其以预设转速n运作，执行强迫循环模式；其中，G为工质流量。
预设转速n为：
Figure BDA0003069994410000103
其中，ΔPtp为循环系统的阻力；nm为额定转速；ρ为液态工质密度；g为重力加速度；Hm为额定扬程。
步骤S500，在t+Δt时刻时，电池管理系统基于当前时刻获取的电池模组的温度数据执行二次判断，进一步地，二次判断包括：若电池温度
Figure BDA0003069994410000104
并且当前的电池温度Tt+1低于阈值Tlimit，则维持循环泵的转速；否则，执行下一步；
步骤S600，控制循环泵以n+Δn的转速运作，重复执行步骤S500；判断储能电站是否处于工作状态，若是，重复执行步骤S100至步骤S600；若否，关闭冷凝器和循环泵；其中，Δn＝n×5％。
参照附图2和附图3，图2是本发明中的储能电站相变冷却系统的一种具体实施例的工作原理图，图3是本发明中的储能电站相变冷却系统的一种具体实施例的结构示意图；本发明的第二方面提供了一种储能电站冷却系统，该系统包括一个或多个相变冷却系统20，当相变冷却系统为多个时，多个相变冷却系统独立设置；每个相变冷却系统独立设置于每个电池柜1；电池柜包括多行电池模组2，每个电池模组包括多个电池；相变冷却系统包括电池管理系统19、冷却装置15、集气装置(即集气器6)、分液装置(即分液器5)、冷凝器9、储液装置(即储液罐10)、三通阀11、循环泵12、稳压器13、流量监测装置和电池状态监测装置，其中，冷凝器、三通阀、循环泵、流量监测装置、电池状态监测装置均与电池管理系统信号连接，电池管理系统可输出PWM信号给调压电路以控制循环泵的启动与停止。
进一步地，参照附图3的同时参照附图7、附图8，图7是图3中的冷却装置的一种具体实施例的立体结构示意图，图8是图7的剖视示意图；冷却装置设置于电池模组竖直向的两侧，冷却装置15包括板状壳体，板状壳体的内部开设有容纳液态工质的通道；板状壳体的两侧分别设置有第一悬伸结构、第二悬伸结构，第一悬伸结构、第二悬伸结构的内部分别开设有用于进液、出液的第一通孔、第二通孔，第一通孔、第二通孔与通道连通设置；第一通孔、第二通孔的内部均设置有内螺纹，便于与连通管路螺纹连接。
优选地，冷却装置为多个，多个冷却装置分别设置于多行电池模组之间；多个冷却装置的出液口均与集气装置相连；多个冷却装置的进液口均与分液装置相连。
进一步地，参照附图3的同时参照附图4至附图6，板状壳体的进液口16通过连接管路与分液装置相连，板状壳体与分液装置之间设置有进液阀门(即图中电池模组左边的阀门4)和进液压力监测装置(即图中电池模组左边的压力表)，液阀门用于控制分液装置与冷却装置的通断，进液压力监测装置用于监测进液时工质的压力数据。
板状壳体的出液口17与集气装置相连；板状壳体与所述集气装置之间设置有出液阀门(即图中电池模组右边的阀门)和出液压力监测装置(即图中电池模组左边的压力表7)，出液阀门用于控制集气装置与冷却装置的通断，出液压力监测装置用于监测气化时工质的压力数据；进液阀门、进液压力监测装置、出液阀门、出液压力监测装置均与电池管理系统信号连接。
进一步地，集气装置的通过第一管路与冷凝器9连接，第一管路上设置有节流阀8，节流阀主要用于调整冷却装置中介质的蒸发压力，保证对系统压力的有效控制；当节流阀的开度减小，则增大冷却装置出口阻力，提高进口压力，反之，则降低冷却装置进口压力。
冷凝器通过第二管路与储液罐10连通，储液罐的内部设置有冷却盘管，以对冷凝器中冷凝后的工质进行二次冷却，可有效防止因冷凝器冷凝不充分而造成的气蚀现象。
三通阀11的进口与储液罐连通，第一出口与12循环泵相连，第二出口与稳压器13相连；循环泵的出口与稳流器相连；流量监测装置设置于稳压器的出口，用于采集液态工质的流量数据；电池状态监测装置用于采集电池模组的状态数据。
在工作状态下，电池管理系统基于电池状态监测装置检测的数据获取电池产热功率处于第一状态时，控制三通阀的第一出口关闭，第二出口开启，以使冷却系统处于无泵自循环模式；电池管理系统基于电池状态监测装置检测的数据获取电池产热功率处于第二状态时，控制所述三通阀的第一出口开启，第二出口关闭，以使冷却系统处于强迫循环模式；其中，第一状态为电池产热功率较低时，第二状态为电池产热功率较高时。
优选地，三通阀的第一出口为下口，第二出口为右端口；稳压器的结构为下进上出，流入冷却装置的冷却介质经过稳压器的缓冲作用，可以有效消除循环泵输送流体的流量脉动现象，保证流体流动的平稳性；分液器用于向并联的冷板分配流量，而集液器用于汇集并联冷板各支路的流量。
温度监测装置采集的温度数据、对应的压力监测装置采集的压力数据、流量监测装置采集的流量数据、电池状态检测装置采集的数据经A/D转换为数字信号后传入电池管理系统。
进一步地，为应对紧急热失控情况，储液罐中设置有喷淋组件，喷淋组件与电池管理系统信号连接；电池管理系统基于检测的电池异常信息触发喷淋组件，以对电池柜喷淋。
优选地，流量监测装置为电子流量计14。
该系统还包括多个温度监测装置(在本实施例中为温度传感器18)，每个温度监测装置装设于每个电池模组，以采集对应电池模组的内部温度数据；多个温度监测装置均与电池管理系统信号连接；相邻两个电池模组之间填充有绝缘隔热填充物3。
本发明提出的电池柜是一种抑制热失控蔓延的相变冷却电池柜；电池柜由支架、冷却装置、电池模组、绝缘隔热填充物组成；其中，支架和冷却装置共同组成电池柜的支撑结构。每个电池柜可在高度和长度方向分别布置安放A行、B列个电池模组。冷却装置与电池模组的上、下面之间以高导热绝缘胶粘接，降低接触热阻。每个电池柜1可在长度和宽度方向分别布置安放B列、C行个电池模组。由此，一个电池柜可布置A×B×C个电池模组。电池模组侧面之间填充绝缘隔热填充物，切断电池模组之间的热传输路径，可有效抑制热失控蔓延。电池模组内布置有温度传感器，电池管理系统实时采集电池模组内的温度T，监测温度变化。
进一步地，储能电站由Y列电池柜组成，相邻电池柜之间相隔一段间距。每个电池柜配有独立运行的相变冷却系统，便于维修和安装。同时，独立运行的冷却系统能够避免电池柜之间的热干扰，提高系统稳定性和可靠性，有效防止热失控的蔓延。为提高自循环动力，相变冷却系统中的冷凝器、储液罐、稳压器等器件均安装于电池柜的上方，并具有一定高度。一旦发生电气短路或电池热失控等紧急情况，电池管理系统将控制储液罐中的喷淋系统启动，绝缘阻燃的冷媒工质直接向热源喷淋，使故障部位快速降温、抑制热失控蔓延。通过电池柜阻燃结构以及紧急情况喷淋降温模式的安全冗余设计，大幅提高了储能电站运行的安全可靠性。
优选地，绝缘隔热填充料可以是气凝胶或石棉，或者其它材料，只要能满足绝缘隔热皆可，故在此不再一一赘述。
本发明第三实施例的一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上面任一项所述的储能电站冷却方法。
本发明第四实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上面任一项所述的储能电站冷却方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
下面参考图9，其示出了用于实现本申请方法、系统、设备实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。图9示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM，Read Only Memory)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM，Random Access Memory)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM602以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O，Input/Output)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)、液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN(局域网，Local AreaNetwork)卡、调制解调器等的网络接口卡的通讯部分609。通讯部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通讯部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种储能电站冷却方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S100，储能电站处于工作状态，电池管理系统启动冷凝器；
电池管理系统基于温度监测装置采集的电池模组的温度数据、电池状态监测装置采集的电池模组的状态数据，获取电池产热功率；所述电池模组的状态数据包括电池荷电状态和电流；
步骤S200，根据所述电池产热功率，获取冷凝器中冷却水的流速，以进行对应时期的流速调控；
步骤S300，冷却装置中的工质吸收电池模组中的电池热量并发生汽化，产生密度差和压力差，以驱动工质在冷却装置的流道中自然循环流动；
流量监测装置监测当前t时刻回液端工质的流量数据，并将所述流量数据传输至所述电池管理系统；
步骤S400，所述电池管理系统基于获取的电池模组的温度数据、回液端工质的流量数据执行一次判断；所述一次判断包括：若工质入口流量
Figure FDA0003781343480000011
电池温度
Figure FDA0003781343480000012
且电池稳态温度Tt低于阈值Tlimit，则维持自循环模式；否则，则启动系统中的循环泵并控制其以预设转速n运作，执行强迫循环模式；所述预设转速n为：
Figure FDA0003781343480000013
其中，ΔPtp为循环系统的阻力，nm为额定转速，ρ为液态工质密度，g为重力加速度，Hm为额定扬程；
步骤S500，在t+Δt时刻时，所述电池管理系统基于获取的电池模组的温度数据执行二次判断，所述二次判断包括：若电池温度
Figure FDA0003781343480000014
并且当前的电池温度Tt+1低于阈值Tlimit，则维持循环泵的转速；否则，执行下一步；
步骤S600，控制循环泵以n+Δn的转速运作，重复执行步骤S500；判断储能电站是否处于工作状态，若是，重复执行步骤S100至步骤S600；若否，关闭冷凝器和循环泵；其中，Δn＝n×5％。
2.根据权利要求1所述的储能电站冷却方法，其特征在于，所述电池产热功率P为：
P＝N×I2(R0(T,SOC)+Rp(T,SOC))
其中，N为电池模组中的电池数量，I为电池电流值，R0(T,SOC)为电池等效内阻，Rp(T,SOC)为电池等效极化内阻，T为电池温度。
3.根据权利要求2所述的储能电站冷却方法，其特征在于，所述冷凝器中冷却水的流速v为：
Figure FDA0003781343480000021
其中，C为比热容，S为水管截面积，ρ为水的密度，ΔTlm为平均换热温差，η为冷凝器效率。
4.根据权利要求1所述的储能电站冷却方法，其特征在于，所述温度监测装置为多个，所述电池模组为多个；每个所述温度监测装置装设于每个所述电池模组，以采集对应所述电池模组的内部温度数据；
多个所述温度监测装置均与所述电池管理系统信号连接；
相邻两个所述电池模组之间填充有绝缘隔热填充物。
5.根据权利要求1所述的储能电站冷却方法，其特征在于，所述冷却装置为多个，多个所述冷却装置分别设置于多行所述电池模组之间。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-3任一项所述的储能电站冷却方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-3任一项所述的储能电站冷却方法。
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