发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种温度均衡控制系统、通风量调节装置及温度均衡调节方法,用于解决现有技术中的温度均衡控制系统由于电池老化造成电芯温度差异,无法避免由于温控系统故障造成的温度误报,因此储能系统的使用寿命较低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种温度均衡控制系统,包括:
温度显示贴纸,其设置于电池PACK的通风口面板上,所述温度显示贴纸用于记录电池运行过程中的最高温度;
出风口,其设置于所述电池PACK的通风口面板上,所述出风口设置在所述温度显示贴纸附近;
电池簇,其包括多个所述电池PACK,所述电池簇上设置有进风口。
在本发明的一实施例中,所述温度显示贴纸包括:
温度检测范围为25℃~35℃,温度检测精度为1℃。
在本发明的一实施例中,所述温度显示贴纸包括:
温度检测范围为25℃~60℃,最大温度检测跨度范围为5℃。
在本发明的一实施例中,所述温度显示贴纸采用颜色不可恢复的热敏纸。
本发明还提供一种通风量调节装置,包括上述的温度均衡控制系统,所述通风量调节装置还包括:
调节挡板,其安装于所述电池簇上的进风口处;
固定底板,其安装于所述电池簇上;
两个支撑端,其分别安装于所述固定底板的两侧;
丝杆,其一端活动设置在一侧的支撑端上,所述丝杆的另一端穿过另一侧的支撑端与手轮连接;
螺母座,其穿过所述丝杆,所述螺母座的一端与所述调节挡板固定连接,所述螺母座的另一端通过丝杆螺母固定于所述丝杆上;
限位卡件,其与所述丝杆螺母相连接。
在本发明的一实施例中,所述通风量调节装置还包括:
指针,其安装于所述手轮上;
刻度盘,其固定于固定板上,所述指针指向所述刻度盘。
本发明还提供一种温度均衡调节方法,包括上述的通风量调节装置,所述温度均衡调节方法包括:
S1、温度均衡控制系统读取来自电池管理系统记录的电池PACK数据即为第一温度数据,以及读取每个电池PACK记录的温度显示贴纸的温度数据即为第二温度数据;
S2、判断所述第一温度数据与第二温度数据是否有差异,若第一温度数据高于第二温度数据2℃~3℃,则温度均衡控制系统无需操作,若第一温度数据高于第二温度数据2℃~3℃,则所述温度均衡控制系统反馈信息至巡检人员;
S3、根据所述第一温度数据的最高温度数据和最低温度数据,计算所述电池簇的平均温度。
在本发明的一实施例中,所述步骤S3中的根据所述第一温度数据的最高温度数据和最低温度数据,计算所述电池簇的平均温度包括:
计算第i个电池簇的平均温度:
其中,T_PACKj表示在同一个电池簇里第j个电池PACK的温度,M表示电池簇里电池PACK的数量,T_RACKi表示第i个电池簇的温度;
所有电池簇的平均温度为:
其中,N表示一个集装箱里电池簇的个数;
针对每个电池簇进行风量调节:
根据△T_RACKi的值来转动所述手轮,以调节通风量,当△T_RACKi>0时,顺时针调整手轮,调整所述刻度盘的刻度为△T_RACKi,当△T_RACKi<0时,逆时针调整手轮,调整所述刻度盘的刻度为△T_RACKi。
本发明还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有程序指令,所述处理器运行程序指令实现上述的温度均衡调节方法。
如上所述,本发明的一种温度均衡控制系统、通风量调节装置及温度均衡调节方法,具有以下有益效果:
本发明的温度均衡控制系统对于长期运行的储能系统有非常好的温度均衡控制能力,可以有效避免由于电池老化造成的电芯温度差异,通过辅助高温计量试纸有效避免由于温控系统故障造成的温度误报。
本发明的温度均衡控制系统可以有效提高储能系统的使用寿命,避免由于电池新能衰减对个别电芯造成过充过放,提高储能系统的安全性。
本发明的通风量调节装置放置在每个电池簇的顶端,每个电池簇顶端根据进风口的数量灵活设置,能够手动调节电池簇的通风量,进而调节储能箱体内部各个电池簇之间的温度均衡。
本发明的温度均衡调节方法通过采用电池管理系统的温度检测数据,因此储能电站的巡检人员可以通过电池管理系统的上位机查询到相关数据,操作方便。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1、图2,图1为本申请实施例提供的温度均衡控制系统的温度显示贴纸和电池PACK的位置示意图。图2为本申请实施例提供的温度均衡控制系统的温度显示贴纸的样式示意图。本发明提供一种温度均衡控制系统,包括温度显示贴纸1、出风口2、电池簇3,所述温度显示贴纸1设置于电池PACK18的通风口面板上,所述温度显示贴纸1用于记录电池运行过程中的最高温度。所述出风口2设置于所述电池PACK18的通风口面板上,所述出风口2设置在所述温度显示贴纸1附近。所述电池簇3包括多个所述电池PACK18,所述电池簇3上设置有进风口。
具体的,所述温度显示贴纸1记录电池运行过程中的最高温度,在电池PACK18的出风口处,采用不可以恢复的热敏纸,不可以恢复为颜色不可以恢复,温度恢复正常后,颜色不会恢复到升温之前颜色,用以记录电池PACK18工作过程中的最高温度。温度贴纸的具体位置在电池PACK18的出风口旁边尽量近的位置。具体可以根据电池PACK18的结构体征,贴纸的位置要方便记录。
具体的,所述温度显示贴纸1温度贴纸采用两种规格,一种规格采用温度范围较大,精度较低的贴纸。贴纸采用从25摄氏度到35摄氏度,温度贴纸精度为1摄氏度,另外一种采用温度精度高,范围小的贴纸。另外一种贴纸从25摄氏度到60摄氏度,最大检测温度范围跨度为5摄氏度。如果知道现场运行温度范围,选择合适温度范围的贴纸。也可以利用BMS(电池管理系统)的历史数据或者是环境运行温度范围选择,如果较难判断温度范围,可以先选用大范围的温度贴纸确定一定的温度范围后,再选用小范围的温度贴纸,选用适当的温度贴纸可以精确判断温度。图2中的温度显示贴纸1的左侧为摄氏度,右侧为华氏温度。
具体的,所述温度显示贴纸1与电池管理系统的温度检测记录可以相互校验,巡检人员在储能电站的电气巡检过程中,通过目测和照片比对分析,可以对BMS的温度检测系统进行校验。通过温度贴纸记录的电池PACK18最高温度,与BMS系统记录的PACK最高温度进行比对。如有差异,可以进行进一步的进行系统检测。
请参阅图3,图3为本申请实施例提供的通风量调节装置17的结构示意图。
本发明还提供一种通风量调节装置17,包括上述的温度均衡控制系统,所述通风量调节装置17还包括:所述调节挡板4安装于所述电池簇3上的进风口处,所述固定底板5安装于所述电池簇3上,所述两个支撑端6分别安装于所述固定底板5的两侧,所述丝杆7的一端活动设置在一侧的支撑端6上,所述丝杆7的另一端穿过另一侧的支撑端6与手轮10连接,所述螺母座8穿过所述丝杆7,所述螺母座8的一端与所述调节挡板4固定连接,所述螺母座8的另一端通过丝杆螺母9固定于所述丝杆7上,所述限位卡件10与所述丝杆螺母9相连接,所述指针11安装于所述手轮10上,所述刻度盘12固定于固定板上,所述指针11指向所述刻度盘12。
具体的,通风量调节装置17主要是负责调节风道进入每个电池簇3的冷风量,均衡各个电池簇3的冷风进风量,进而调节各个电池簇的温度。在一个电池系统预制仓里面有很多电池簇,通风量调节装置17位于每个电池簇3的进风口。所述手轮10用于调节出风口的开口大小,手轮10采用容易手动操作的机构,方便现场工作人员根据调节量灵活调节。
所述指针11用于显示内部通风口调节挡板4的位置。由于储能系统长时间运行后,需要细微的调节通风量,为了方便现场操作人员比对调节,设置了指针。
所述刻度盘12用于指针的刻度显示,有通风量增减标志。传统设置方式是顺时针旋转为增大这个簇的风量,逆时针旋转是减少这个簇的通风量。刻度盘上按照由0至100的计量方式,也就是满刻度为100,也就是每个刻度对应3.6度。
所述固定底板5用于固定整体装置,通风量调节装置17是装设在每个电池簇3的顶端,为了固定和绝缘要求,采用个整体的托板,也比较方便后期的维护和维修。安装方式采用模块化安装,通过前置的固定可以由前面抽拉出来。如果在使用过程中有故障,可以从前端拉出来进行维修过更换。
所述丝杆7用于把手轮10的力量和角度传递给调节挡板4,前面板是旋转方式。为了将旋转量转化为进出量,通过丝杆7进行转化。所述丝杆7采用旋转一周的进出量为14mm,其他的进出量换算也同理。
所述丝杆螺母9用于把旋转角度转变为挡板的检出量,丝杠7导程(丝杠旋转一周移动的轴向距离)为14mm,螺纹为M8。对于其他结构形式,采用对应的丝杠。
所述限位卡件10限制进出量的位置,为了方便调节过程中的限位,采用了限位卡件。
所述调节挡板4用于风量的调节,调节挡板4设置在每个电池簇3的进风口,通过调节有效通风口的面积调节进风量。
请参阅图4、图5、图6,图4为本申请一个实施例提供的空调、风道、通风量调节装置的布局关系的结构示意图。图5为本申请又一个实施例提供的空调、风道、通风量调节装置的布局关系的结构示意图。图6为本申请再一个实施例提供的空调、风道、通风量调节装置的布局关系的结构示意图。
所述通风量调节装置17放置在每个电池簇3的顶端,每个电池簇3的顶端根据进风口的数量灵活设置。一般情况下,每个电池簇3有两个进风口。根据不同的空调类型和空调防止位置的不同,具体有三种方式:
图4描述了采用集中空调布局,空调位于箱体一端时的样式。这种储能箱体是采用集装箱的一端放置工业空调13,工业空调13采用位于电池簇3顶端的风道15,将冷风输送到每个电池簇3,每个电池簇3的顶端会有一个对应进入电池簇3的电池簇出风口16,本发明是在每个电池簇出风口16的位置放置通风量调节装置17。
图5采用集中空调布局,空调位于箱体中间时的样式图。有的项目为了让冷风的输送长度尽量的缩短,采用将工业空调13放在电池集装箱的中间,因此这中形式空调的出风风道会向两端开展,同样在每个电池簇3顶端会有相应的电池簇出风口16。本发明的通风量调节装置17也是放到每个电池出风口的位置。
图6采用分布式空调布局,空调位于箱体门或箱体外壁时的样式图。有的厂家为了进一步缩短冷风传送长度,采用将多个空调的方案,成为分布式空调方案。为了平衡内部的冷风量也是采用一个位于电池簇3顶端打通的风道。每个电池簇3的顶端也有一个或两个针对该电池簇3的出风口,本发明的通风量调节装置17也就位于电池簇出风口16的位置。
本发明采用两种温度数据,这两种数据互为校验。一种温度数据来源为:热敏试纸方法。在每个电池PACK18的出风口出采用热敏试纸检测电池PACK18运行中的最高温度,具体的,热敏试纸是一种新的温度测量的新概念,贴纸采用布置一列小方格或圆点,代表不同的温度值,当被检测的电池PACK18的温度相应的温度点就会变成黑色(或者其他颜色)。即是温度降低了,相应的温度点也不会恢复到原来的颜色。通过设置温度检测纸,目的是监测电池PACK18的历史最高温度,不需要长时间在的检测仪器,无需人员值守。温度试纸采用不同熔点的“热敏化合物”形成晶体,覆盖在黑色的吸收纸上。测量温度时,如果待测温度超过额定温度时,结晶体熔化,漏出黑色底色,并且不可以恢复。目前市场通用的精度是,100摄氏度以下是正负1摄氏度,高于100摄氏度的温度是1%的量程。
本发明可以但不限于采用十格热敏试纸、八格热敏试纸两种规格。热敏试纸,采用垂直自动黏贴式,同时具有摄氏度和华氏温度显示。对于其他热敏电阻,例如八格试纸、六格试纸等等也适用于本发明。
十格大范围温度热敏试纸如表1所示:
表1:
40 |
42 |
44 |
46 |
49 |
54 |
60 |
62 |
65 |
71 |
摄氏度 |
104 |
108 |
111 |
115 |
120 |
129 |
140 |
144 |
149 |
160 |
华氏度 |
十格高精度温度热敏试纸如表2所示:
表2:
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
摄氏度 |
104 |
105.8 |
107.6 |
109.4 |
111.2 |
113 |
114.8 |
116.6 |
118.4 |
120.2 |
华氏度 |
本发明的电池管理系统采用电池管理系统的温度检测数据。大型储能系统中为了保护电池和提高电池的使用效率,对电池的剩余电量、剩余寿命等做检测的系统称为电池管理系统。电池管理系统具有电池PACK18温度检测的功能,因此储能电站的巡检人员可以通过电池管理系统的上位机查询到相关数据。
如图7所示,图7为本申请实施例提供的一种温度均衡调节方法的工作流程图。本发明还提供一种温度均衡调节方法,包括上述的通风量调节装置,所述温度均衡调节方法包括:
S1、温度均衡控制系统读取来自电池管理系统记录的电池PACK18数据即为第一温度数据,以及读取每个电池PACK18记录的温度显示贴纸1的温度数据即为第二温度数据。
S2、判断所述第一温度数据与第二温度数据是否有差异,若第一温度数据高于第二温度数据2℃~3℃,则温度均衡控制系统无需操作,若第一温度数据高于第二温度数据2℃~3℃,则所述温度均衡控制系统反馈信息至巡检人员。
S3、根据所述第一温度数据的最高温度数据和最低温度数据,计算所述电池簇3的平均温度。具体的,如果温度差值小于2℃,则认为系统正常。如果温度差值大于2℃,则反馈检修提醒信息,提示检修人员检查通风系统,如异物堵塞、风扇损坏等检查。如系统正常,则用记录的该电池簇的所有电池PACK18温度,求取平均值,并将平均值反馈作为下一步调节温度平衡系统的依据。
其中,所述步骤S3中的根据所述第一温度数据的最高温度数据和最低温度数据,计算所述电池簇3的平均温度包括:
计算第i个电池簇的平均温度:
其中,T_PACKj表示在同一个电池簇里第j个电池PACK的温度,M表示电池簇里电池PACK的数量,T_RACKi表示第i个电池簇的温度;
所有电池簇的平均温度为:
其中,N表示一个集装箱里电池簇的个数;
针对每个电池簇进行风量调节:
根据△T_RACKi的值来转动所述手轮10,以调节通风量,当△T_RACKi>0时,顺时针调整手轮10,调整所述刻度盘12的刻度为△T_RACKi,当△T_RACKi<0时,逆时针调整手轮10,调整所述刻度盘12的刻度为△T_RACKi。
请参阅图8,图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构原理框图。本发明还提出一种电子设备,所述电子设备包括处理器20和存储器30,所述存储器30存储有程序指令,所述处理器20运行程序指令实现上述的温度均衡调节方法。所述处理器20可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件;所述存储器30可能包含随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory),例如至少一个磁盘存储器。所述存储器30也可以为随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)类型的内部存储器,所述处理器20、存储器30可以集成为一个或多个独立的电路或硬件,如:专用集成电路(Application SpecificIntegratedCircuit,ASIC)。需要说明的是,上述的存储器30中的计算机程序可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,电子设备,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。
请参阅图9,图9为本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构原理框图。本发明还提出一种计算机可读存储介质40,所述计算机可读存储介质40存储有计算机指令50,所述计算机指令50用于使所述计算机执行上述的温度均衡调节方法。计算机可读存储介质40可以是,电子介质、磁介质、光介质、电磁介质、红外介质或半导体系统或传播介质。计算机可读存储介质40还可以包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘可以包括光盘-只读存储器(CD-ROM)、光盘-读/写(CD-RW)和DVD。
综上所述,本发明的温度均衡控制系统对于长期运行的储能系统有非常好的温度均衡控制能力,可以有效避免由于电池老化造成的电芯温度差异,通过辅助高温计量试纸有效避免由于温控系统故障造成的温度误报。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。