CN114122544A - 储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及控制技术领域,具体涉及储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统,包括温度检测‑电池表面进行温控‑电池工作‑放电控制,储能电池舱内部的温度传感器对环境温度进行检测,将检测结果反馈到电池舱内的集成芯片上,由集成芯片对电池舱内部电源发出电信号,当电池舱内部的环境温度高于电池工作的温度时,即电池表面温度过高,此时,散热组件进行工作对电池进行散热,本发明通过利用热管与水蒸汽对电池进行降、升温,同时采取空穴型半导体与电子型半导体对电池与外用电元件进行保护,以解决电池“热工作”与“冷工作”以及电池处于非正常温度工作,易造成电池损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及控制技术领域,具体涉及储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统。
背景技术
储能电池一般都有一定的工作温度,在某些地区,其白天和黑夜温差较大,因此环境因素对储能电池的工作温度影响巨大,当其超过工作温度进行工作时,常会发生短路,甚至发生爆炸,因此当储能电池在超过工作温度进行工作时,我们需要对其运行电路进行控制,在储能系统中,为了保障储能电池舱中储能电池的电芯及配套电器设备在安全的温度范围内运行,一般配置了空调、风扇等温控设备;
传统的储能电池舱温控方法与放电控制方法存在以下缺陷:
1、传统的储能电池舱内部温控装置通常只能给电池进行散热,当电池处于低温的情况下,传统的储能电池舱不能对电池进行升温,因此大大影响了电池的功率;
2、传统的储能电池舱内部温控装置一般配置了空调、风扇等温控设备,这些设备在运行时需要消耗大量的电力,不符合绿色发展的主题;
3、传统的储能电池舱内部缺少电路控制装置,因此,当电池处于非工作温度工作时,易造成电池损毁;
因此,发明储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统很有必要。
发明内容
为此,本发明提供储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统,通过利用热管与水蒸汽对电池进行降、升温,同时采取空穴型半导体与电子型半导体对电池与外用电元件进行保护,以解决电池“热工作”与“冷工作”以及电池处于非正常温度工作,易造成电池损坏的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统,包括温度检测-电池表面进行温控-电池工作-放电控制,具体方法如下:
步骤一:温度检测,储能电池舱内部的温度传感器对环境温度进行检测,将检测结果反馈到电池舱内的集成芯片上,由集成芯片对电池舱内部电源发出电信号;
步骤二:电池表面进行温控,当电池舱内部的环境温度高于电池工作的温度时,即电池表面温度过高,此时,散热组件进行工作对电池进行散热,从而确保电池能够正常工作;
当电池舱内部的环境温度低于电池工作的温度时,即电池表面温度过低,此时,集成芯片受到温度传感器传递的信号,集成芯片对电池舱内部电源发出电信号,从而驱使升温组件进行工作,使电池表面温度升高到电池的工作温度;
步骤三:电池工作,电池表面达到工作温度时,电池进行工作,对外部电器进行供电;
步骤四:放电控制,当电池进行工作时,电池放出的电流通过两个不同类型的半导体,由两个不同类型的半导体对电池的通、断电进行控制;
步骤二中所述散热组件对电池表面进行散热的具体操作步骤为:
S1:由于电池表面与温度集成铜板下表面紧密接触,因此,电池表面将自身温度传递到温度集成铜板上,此时温度集成铜板将自身温度传递到热管上;
S2:热管将温度传递给内部的液体水,此时,热管内部的液体水受高温影响,将蒸发为水蒸气,蒸发后的水蒸气沿着热管向上运动,同时带走大量的热量,对温度集成铜板进行降温;
S3:水蒸气沿着热管向上运动,接触到两侧未与温度集成铜板接触的热管内壁时,由于上部热管内壁温度较低,因此,部分水蒸气将迅速液化,回流到热管底部,对热管底部的液体水进行补充;
S4:大部分的水蒸气运动到热管顶部,经过散热铝片与风扇的降温能够迅速液化,从而回流到热管底部,从而依次进行循环,达到对电池进行降温的目的;
步骤二中所述升温组件对电池表面进行升温的具体操作步骤为:
S1:接收到集成芯片发出电信号的电源进行工作,使通电线圈导电,从而促使通电线圈发出交变磁场,使位于交变磁场内部的金属筛板表面产生热量,从而给密封罐体内部的液体水进行加热,液体水达到沸点时会蒸发成水蒸气;
S2:带有一定热度的水蒸气通过出气管进入到位于温度集成铜板内部的方形扁平管内,由于方形扁平管温度较低,带有一定热度的水蒸气将迅速液化,并且将温度传递到方形扁平管上,由方形扁平管对温度集成铜板进行升温,从而达到使电池升温的目的;
S3:电池不断升温,此时,由于密封罐体内部的液体水不断蒸发,其总质量不断降低,在伸缩弹簧弹力的作用下,金属筛板与通电线圈之间的间距不断增大,从而使金属筛板的受热量减少,水蒸气蒸发效率降低,防止出现过升温而导致电池损坏,减少了方形扁平管内液体水的积蓄;
S4:电池温度达到工作温度时,通电线圈断电,随着电池不断工作,电池表面温度升高,当其温度高于方形扁平管内液体水的沸点时,方形扁平管内液体水蒸发,通过进气管与出气管流向密封罐体,从而实现水循环;
步骤四中所述两个不同类型的半导体对电池的通、断电进行控制具体操作步骤为:
S1:当电池工作电池表面温度过高时,空穴型半导体其导电率降低,温度越高,其导电率越低,当高于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器;
S2:当电池工作电池表面温度过低时,电子型半导体其导电率降低,温度越低,其导电率越低,当低于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器。
优选的,步骤二中所述散热组件包括多组热管、散热铝片、风扇,多组所述热管顶部与多组散热铝片固定连接,多组所述热管固定贯穿多组散热铝片,多组所述散热铝片顶部固定安装有支撑架,所述风扇位于支撑架内部。
优选的,步骤二中所述升温组件包括隔温盒,所述隔温盒底部与支撑架固定连接,所述隔温盒中部开设有多组通孔,所述隔温盒中部与通电线圈卡接,所述隔温盒上固定安装有三根呈圆周排布的限位滑柱,所述伸缩弹簧套接在限位滑柱上,三个所述伸缩弹簧一端与隔温盒底部固定连接,三个所述伸缩弹簧另一端固定安装有同一个安装框,所述安装框与限位滑柱滑动连接,所述金属筛板位于安装框中部,所述安装框与金属筛板固定连接。
优选的,所述密封罐体位于金属筛板上端,所述金属筛板与密封罐体底部固定连接,所述密封罐体顶部设有出气管头与进气管头,所述出气管头与进气管头均贯通密封罐体顶部,所述出气管头与出气管固定连接,所述进气管头与进气管固定连接,所述方形扁平管两端分别与出气管与进气管底部连通。
优选的,所述散热组件与升温组件共同组成温控装置。
优选的,所述热管由外壁铜管与毛细壁组成,所述毛细壁外侧壁与外壁铜管内侧壁固定连接,所述热管内部设置真空,所述热管一侧有螺旋设置,所述热管两端连通呈一个密闭空间。
优选的,所述步骤四种两个不同类型的半导体分别为空穴型半导体与电子型半导体,所述空穴型半导体与电子型半导体均与温度集成铜板表面紧密接触,所述空穴型半导体与电子型半导体电性连接,所述空穴型半导体与电子型半导体与电池之间串联。
优选的,所述温度集成铜板底部设有多组热管安装槽,多组所述热管底部与热管安装槽卡接,所述热管底部与电池表面接触,所述热管底部与热管安装槽紧密接触,所述方形扁平管固定贯穿温度集成铜板,所述方形扁平管侧壁与温度集成铜板内壁紧密接触。
优选的,所述密封罐体、进气管、出气管与方形扁平管之间形成密封区间,所述密封区间内部气压为五千帕。
储能应用系统,包括所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法。
本发明的有益效果是:
1、当电池舱内部的环境温度低于电池工作的温度(即电池表面温度过低)时,通电线圈通电,基于涡流效应会在金属筛板表面产生热量,使密封罐体内部的液体水蒸发成水蒸气(由于密封罐体内部气压为5000pa,其中液体水的沸点为32.874℃),蒸发出的水蒸气能够通过方形扁平管给电池进行升温,从而使电池达到工作温度进行工作,保护了电池;
2、在给电池进行升温的过程中,由于电池表面温度不断升高,因此其需要的热量应不断减少,同时,随着电池不断升温,密封罐体内部的液体水不断蒸发,其总质量不断降低,在伸缩弹簧弹力的作用下,金属筛板与通电线圈之间的间距不断增大,从而使金属筛板的受热量减少,水蒸气蒸发效率降低,防止出现过升温而导致电池损坏;
3、当电池舱内部的环境温度高于电池工作的温度(即电池表面温度过高)时,电池表面将自身温度传递到温度集成铜板上,温度集成铜板将自身温度传递到热管上,热管将温度传递给内部的液体水,此时,热管内部的液体水受高温影响,将蒸发为水蒸气(热管内部设置真空,理论上此时液体水沸点为零,当液体水汽化时,气压会升高,因此,实际上,水的沸点为28℃左右),蒸发后的水蒸气沿着热管向上运动,同时带走大量的热量,对温度集成铜板进行降温,确保电池始终处于正常温度下工作;
4、当电池处于非正常温度工作时,即当电池工作电池表面温度过高时,空穴型半导体其导电率降低,温度越高,其导电率越低,当高于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器,反之,当电池工作电池表面温度过低时,电子型半导体其导电率降低,温度越低,其导电率越低,当低于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器。
附图说明
图1为本发明提供的结构示意图;
图2为本发明提供的散热组件的结构示意图;
图3为本发明提供的风扇的安装位置示意图;
图4为本发明提供的升温组件的结构示意图;
图5为本发明提供的金属筛板的安装位置图;
图6为本发明提供的空穴型半导体与电子型半导体安装位置图;
图7为本发明提供的热管的剖视图;
图8为本发明提供的热管的内部结构图。
图中:温控装置100、散热组件110、热管111、外壁铜管111a、毛细壁111b、散热铝片112、支撑架113、风扇114、升温组件150、隔温盒151、通孔152、通电线圈153、限位滑柱154、伸缩弹簧155、安装框156、金属筛板157、密封罐体160、出气管头161、进气管头162、出气管170、方形扁平管171、进气管172、温度集成铜板200、热管安装槽210、空穴型半导体220、电子型半导体230。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
参照附图1-8,本发明提供的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统,包括温度检测-电池表面进行温控-电池工作-放电控制,具体方法如下:
步骤一:温度检测,储能电池舱内部的温度传感器对环境温度进行检测,将检测结果反馈到电池舱内的集成芯片上,由集成芯片对电池舱内部电源发出电信号,具体的,储能电池舱内部的温度传感器(图中未标注)能够迅速的将环境温度传递到集成芯片上,从而便于电池舱内部电源及时作出反应;
步骤二:电池表面进行温控,当电池舱内部的环境温度高于电池工作的温度时,即电池表面温度过高,此时,散热组件110进行工作对电池进行散热,从而确保电池能够正常工作,具体的,散热组件110能够对电池表面进行散热,从而确保电池始终处于正常温度下工作;
当电池舱内部的环境温度低于电池工作的温度时,即电池表面温度过低,此时,集成芯片受到温度传感器传递的信号,集成芯片对电池舱内部电源发出电信号,从而驱使升温组件150进行工作,使电池表面温度升高到电池的工作温度,具体的,升温组件150能够对电池表面进行升温,从而确保电池始终处于正常温度下工作;
步骤三:电池工作,电池表面达到工作温度时,电池进行工作,对外部电器进行供电;
步骤四:放电控制,当电池进行工作时,电池放出的电流通过两个不同类型的半导体,由两个不同类型的半导体对电池的通、断电进行控制,具体的,两个不同类型的半导体能够保护电池和外电路;
步骤二中散热组件110对电池表面进行散热的具体操作步骤为:
S1:由于电池表面与温度集成铜板200下表面紧密接触,电池为温度集成铜板200提供支撑作用,因此,电池表面将自身温度传递到温度集成铜板200上,此时温度集成铜板200将自身温度传递到热管111上,具体的,温度集成铜板200材料为铜,铜具有良好的导热性,其能够迅速的将电池表面的温度传递到热管111上;
S2:热管111将温度传递给内部的液体水,此时,热管111内部的液体水受高温影响,将蒸发为水蒸气,蒸发后的水蒸气沿着热管111向上运动,同时带走大量的热量,对温度集成铜板200进行降温,具体的,由于热管111内部设置真空,真空环境下液体水的沸点为0℃,随着液态水不断蒸发,其内部气压缓慢升高,当水蒸气不断接触热管内壁时,其气压又逐渐降低,当趋于动态平衡时,水的沸点为28℃左右,在液态水-气体水蒸气-液态水的过程中,会大量消耗电池表面的热量,此时能够起到给电池降温的作用;
S3:水蒸气沿着热管111向上运动,接触到两侧未与温度集成铜板200接触的热管111内壁时,由于上部热管111内壁温度较低,因此,部分水蒸气将迅速液化,回流到热管111底部,对热管111底部的液体水进行补充;
S4:大部分的水蒸气运动到热管111顶部,经过散热铝片112与风扇114的降温能够迅速液化,从而回流到热管111底部,从而依次进行循环,达到对电池进行降温的目的,具体的,散热铝片112与风扇114能够给顶部的热管111进行降温,从而便于气态水降温,从而重新变为液态水;
步骤二中升温组件150对电池表面进行升温的具体操作步骤为:
S1:接收到集成芯片发出电信号的电源进行工作,使通电线圈153导电,从而促使通电线圈153发出交变磁场,使位于交变磁场内部的金属筛板157表面产生热量,从而给密封罐体160内部的液体水进行加热,液体水达到沸点时会蒸发成水蒸气,具体的,通电线圈153通电时会在周围产生一个交替变换的磁场(由于通入的是交流电,因此其产生的磁场会交替变换),在交替磁场的作用下通过金属筛板157的磁通量一直发生变化,基于涡流效应会在金属筛板157表面产生热量,特别的,涡流效应:若块状金属被放入变化的磁场中,或在非均匀的磁场中运动,则在该金属内要产生感应电动势,由于金属的电阻很小,因而即使感应电动势不很大,也能引起强大的电流,从而产生热效应;
S2:带有一定热度的水蒸气通过出气管170进入到位于温度集成铜板200内部的方形扁平管171内,由于方形扁平管171温度较低,带有一定热度的水蒸气将迅速液化,并且将温度传递到方形扁平管171上,由方形扁平管171对温度集成铜板200进行升温,从而达到使电池升温的目的,具体的,方形扁平管171的宽度较大,因此产生的带有一定热度的水蒸气能够大面积的与温度集成铜板200接触,便于热传导;
S3:电池不断升温,此时,由于密封罐体160内部的液体水不断蒸发,其总质量不断降低,在伸缩弹簧155弹力的作用下,金属筛板157与通电线圈153之间的间距不断增大,从而使金属筛板157的受热量减少,水蒸气蒸发效率降低,防止出现过升温而导致电池损坏,减少了方形扁平管171内液体水的积蓄,具体的,当密封罐体160内部的液体水不断蒸发,其与金属筛板157的总体质量减少,在伸缩弹簧155弹力的作用下,金属筛板157与通电线圈153之间的间距不断增大,从而使金属筛板157的受热量减少,水蒸气蒸发效率降低,防止出现过升温而导致电池损坏,减少了方形扁平管171内液体水的积蓄;
S4:电池温度达到工作温度时,通电线圈153断电,随着电池不断工作,电池表面温度升高,当其温度高于方形扁平管171内液体水的沸点时,方形扁平管171内液体水蒸发,通过进气管172与出气管170流向密封罐体160,从而实现水循环,具体的,当电池工作时,会产生大量的热量,此时方形扁平管171内的液体与热管111内的液体水都能够起到散热作用;
步骤四中两个不同类型的半导体对电池的通、断电进行控制具体操作步骤为:
S1:当电池工作电池表面温度过高时,空穴型半导体220其导电率降低,温度越高,其导电率越低,当高于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器,具体的,P型半导体也称为空穴型半导体,P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体,在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位子,就形成Р型半导体,在Р型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电。空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成,掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能就越强,当热量升高时,自由电子增加,致使多子(空穴)的浓度降低,从而使其导电率降低;
S2:当电池工作电池表面温度过低时,电子型半导体230其导电率降低,温度越低,其导电率越低,当低于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器,具体的,N型半导体也称为电子型半导体,N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体,在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了Ⅳ型半导体,在N型半导体中,自由电子为多子,空穴为少子,主要靠自由电子导电,自由电子主要由杂质原子提供,空穴由热激发形成,掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能就越强,当温度过低时,空穴的浓度升高,多子(自由电子)的浓度降低,其导电率降低。
进一步地,步骤二中散热组件110包括多组热管111、散热铝片112、风扇114,多组热管111顶部与多组散热铝片112固定连接,热管111为散热铝片112其支撑作用,多组热管111固定贯穿多组散热铝片112,多组散热铝片112顶部固定安装有支撑架113,散热铝片112为支撑架113提供支撑作用,风扇114位于支撑架113内部,支撑架113为风扇114提供安装位置,具体的,散热铝片112与热管111顶部焊接,其有利用热管111顶部散热。
进一步地,步骤二中升温组件150包括隔温盒151,隔温盒151底部与支撑架113固定连接,支撑架113为隔温盒151提供支撑作用,隔温盒151中部开设有多组通孔152,隔温盒151中部与通电线圈153卡接,隔温盒151对通电线圈153起支撑作用,隔温盒151上固定安装有三根呈圆周排布的限位滑柱154,隔温盒151为限位滑柱154提供支撑作用,伸缩弹簧155套接在限位滑柱154上,限位滑柱154为伸缩弹簧155提供限位导向作用,三个伸缩弹簧155一端与隔温盒151底部固定连接,三个伸缩弹簧155另一端固定安装有同一个安装框156,安装框156与限位滑柱154滑动连接,限位滑柱154为安装框156提供限位、导向作用,金属筛板157位于安装框156中部,安装框156与金属筛板157固定连接,具体的,在隔温盒151中部开设有多组通孔152,能够在对电池进行升温时,风扇114能够将金属筛板157产生的热量导向温度集成铜板200,加速电池升温的过程。
进一步地,密封罐体160位于金属筛板157上端,金属筛板157对密封罐体160起支撑作用,金属筛板157与密封罐体160底部固定连接,密封罐体160顶部设有出气管头161与进气管头162,出气管头161与进气管头162均贯通密封罐体160顶部,出气管头161与出气管170固定连接,进气管头162与进气管172固定连接,方形扁平管171两端分别与出气管170与进气管底部172连通,具体的,当密封罐体160内部液体水沸腾时,密封罐体160内部的液体水能够从出气管头161进入到出气管170内,从而进入到方形扁平管171内,给电池进行升温。
进一步地,散热组件110与升温组件150共同组成温控装置100。
进一步地,热管111由外壁铜管111a与毛细壁111b组成,毛细壁111b外侧壁与外壁铜管111a内侧壁固定连接,热管111内部设置真空,热管111一侧有螺旋设置,热管111两端连通呈一个密闭空间,具体的,在热管111内,由于水的汽化不均匀,导致散热不均,此时在热管111内壁设置毛细壁111b,能够有效的增加与水的接触面积,从而提高了散热效率,同时热管111一侧有螺旋设置,能够有效的延伸热管111的长度,使其可液化的面积增加,进一步提高散热效率。
进一步地,步骤四种两个不同类型的半导体分别为空穴型半导体220与电子型半导体230,空穴型半导体220与电子型半导体230均与温度集成铜板200表面紧密接触,温度集成铜板200对空穴型半导体220与电子型半导体230提供支撑作用,空穴型半导体220与电子型半导体230电性连接,空穴型半导体220与电子型半导体230与电池之间串联,具体的,温度集成铜板200能够将电池表面温度传导到两个半导体上,空穴型半导体220与电子型半导体230与电池之间串联,能够确保当电池表面温度过高或过低时,空穴型半导体220与电子型半导体230能够保护电池和外部用电器。
进一步地,温度集成铜板200底部设有多组热管安装槽210,多组热管111底部与热管安装槽210卡接,热管111底部与电池表面接触,热管111底部与热管安装槽210紧密接触,方形扁平管171固定贯穿温度集成铜板200,方形扁平管171侧壁与温度集成铜板200内壁紧密接触,具体的,方形扁平管171的表面积较大,能够更好的进行热交换。
进一步地,密封罐体160、进气管172、出气管170与方形扁平管171之间形成密封区间,密封区间内部气压为五千帕,具体的,密封区间内部气压为5000pa,其中液体水的沸点为32.874℃。
储能应用系统,包括储能电池舱温控方法、储能放电控制方法。
本发明的使用过程如下:储能电池舱内部的温度传感器对环境温度进行检测,将检测结果反馈到电池舱内的集成芯片上,由集成芯片对电池舱内部电源发出电信号,当电池舱内部的环境温度高于电池工作的温度时,即电池表面温度过高时,池表面将自身温度传递到温度集成铜板200上,温度集成铜板200将自身温度传递到热管111上,热管111将温度传递给内部的液体水,(由于热管111内部设置真空,真空环境下液体水的沸点为0℃,随着液态水不断蒸发,其内部气压缓慢升高,当水蒸气不断接触热管内壁时,其气压又逐渐降低,当趋于动态平衡时,水的沸点为28℃左右),此时,热管111内部的液体水受高温影响,将蒸发为水蒸气,蒸发后的水蒸气沿着热管111向上运动,同时带走大量的热量,对温度集成铜板200进行降温,水蒸气沿着热管111向上运动,接触到两侧未与温度集成铜板200接触的热管111内壁时,由于上部热管111内壁温度较低,因此,部分水蒸气将迅速液化,回流到热管111底部,对热管111底部的液体水进行补充,大部分的水蒸气运动到热管111顶部,经过散热铝片112与风扇114的降温能够迅速液化,从而回流到热管111底部,从而依次进行循环,当电池舱内部的环境温度低于电池工作的温度时,集成芯片受到温度传感器传递的信号,集成芯片对电池舱内部电源发出电信号,接收到集成芯片发出电信号的电源进行工作,使通电线圈153导电,从而促使通电线圈153发出交变磁场,在交替磁场的作用下通过金属筛板157的磁通量一直发生变化,基于涡流效应,使位于交变磁场内部的金属筛板157表面产生热量,从而给密封罐体160内部的液体水进行加热,液体水达到沸点时会蒸发成水蒸气,带有一定热度的水蒸气通过出气管170进入到位于温度集成铜板200内部的方形扁平管171内,由于方形扁平管171温度较低,带有一定热度的水蒸气将迅速液化,并且将温度传递到方形扁平管171上,由方形扁平管171对温度集成铜板200进行升温,从而达到使电池升温的目的,在给电池进行升温的过程中,由于电池表面温度不断升高,因此其需要的热量应不断减少,同时,随着电池不断升温,密封罐体160内部的液体水不断蒸发,其与金属筛板157的总体质量减少,在伸缩弹簧155弹力的作用下,金属筛板157与通电线圈153之间的间距不断增大,从而使金属筛板157的受热量减少,水蒸气蒸发效率降低,防止出现过升温而导致电池损坏,减少了方形扁平管171内液体水的积蓄,电池温度达到工作温度时,通电线圈153断电,随着电池不断工作,电池表面温度升高,当其温度高于方形扁平管171内液体水的沸点时,方形扁平管171内液体水蒸发,通过进气管172与出气管170流向密封罐体160,从而实现水循环,当电池处于非正常温度工作时,即当电池工作电池表面温度过高时,空穴型半导体220其导电率降低,温度越高,其导电率越低,当高于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器,反之,当电池工作电池表面温度过低时,电子型半导体230其导电率降低,温度越低,其导电率越低,当低于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,包括温度检测-电池表面进行温控-电池工作-放电控制,具体方法如下:
步骤一:温度检测,储能电池舱内部的温度传感器对环境温度进行检测,将检测结果反馈到电池舱内的集成芯片上,由集成芯片对电池舱内部电源发出电信号;
步骤二:电池表面进行温控,当电池舱内部的环境温度高于电池工作的温度时,即电池表面温度过高,此时,散热组件(110)进行工作对电池进行散热,从而确保电池能够正常工作;
当电池舱内部的环境温度低于电池工作的温度时,即电池表面温度过低,此时,集成芯片受到温度传感器传递的信号,集成芯片对电池舱内部电源发出电信号,从而驱使升温组件(150)进行工作,使电池表面温度升高到电池的工作温度;
步骤三:电池工作,电池表面达到工作温度时,电池进行工作,对外部电器进行供电;
步骤四:放电控制,当电池进行工作时,电池放出的电流通过两个不同类型的半导体,由两个不同类型的半导体对电池的通、断电进行控制;
步骤二中所述散热组件(110)对电池表面进行散热的具体操作步骤为:
S1:由于电池表面与温度集成铜板(200)下表面紧密接触,因此,电池表面将自身温度传递到温度集成铜板(200)上,此时温度集成铜板(200)将自身温度传递到热管(111)上;
S2:热管(111)将温度传递给内部的液体水,此时,热管(111)内部的液体水受高温影响,将蒸发为水蒸气,蒸发后的水蒸气沿着热管(111)向上运动,同时带走大量的热量,对温度集成铜板(200)进行降温;
S3:水蒸气沿着热管(111)向上运动,接触到两侧未与温度集成铜板(200)接触的热管(111)内壁时,由于上部热管(111)内壁温度较低,因此,部分水蒸气将迅速液化,回流到热管(111)底部,对热管(111)底部的液体水进行补充;
S4:大部分的水蒸气运动到热管(111)顶部,经过散热铝片(112)与风扇(114)的降温能够迅速液化,从而回流到热管(111)底部,从而依次进行循环,达到对电池进行降温的目的;
步骤二中所述升温组件(150)对电池表面进行升温的具体操作步骤为:
S1:接收到集成芯片发出电信号的电源进行工作,使通电线圈(153)导电,从而促使通电线圈(153)发出交变磁场,使位于交变磁场内部的金属筛板(157)表面产生热量,从而给密封罐体(160)内部的液体水进行加热,液体水达到沸点时会蒸发成水蒸气;
S2:带有一定热度的水蒸气通过出气管(170)进入到位于温度集成铜板(200)内部的方形扁平管(171)内,由于方形扁平管(171)温度较低,带有一定热度的水蒸气将迅速液化,并且将温度传递到方形扁平管(171)上,由方形扁平管(171)对温度集成铜板(200)进行升温,从而达到使电池升温的目的;
S3:电池不断升温,此时,由于密封罐体(160)内部的液体水不断蒸发,其总质量不断降低,在伸缩弹簧(155)弹力的作用下,金属筛板(157)与通电线圈(153)之间的间距不断增大,从而使金属筛板(157)的受热量减少,水蒸气蒸发效率降低,防止出现过升温而导致电池损坏,减少了方形扁平管(171)内液体水的积蓄;
S4:电池温度达到工作温度时,通电线圈(153)断电,随着电池不断工作,电池表面温度升高,当其温度高于方形扁平管(171)内液体水的沸点时,方形扁平管(171)内液体水蒸发,通过进气管(172)与出气管(170)流向密封罐体(160),从而实现水循环;
步骤四中所述两个不同类型的半导体对电池的通、断电进行控制具体操作步骤为:
S1:当电池工作电池表面温度过高时,空穴型半导体(220)其导电率降低,温度越高,其导电率越低,当高于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器;
S2:当电池工作电池表面温度过低时,电子型半导体(230)其导电率降低,温度越低,其导电率越低,当低于电池工作的临界温度时,其导电率几乎为零,电路相当于断路,从而保护了电池和外部用电器。
2.根据权利要求1所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:步骤二中所述散热组件(110)包括多组热管(111)、散热铝片(112)、风扇(114),多组所述热管(111)顶部与多组散热铝片(112)固定连接,多组所述热管(111)固定贯穿多组散热铝片(112),多组所述散热铝片(112)顶部固定安装有支撑架(113),所述风扇(114)位于支撑架(113)内部。
3.根据权利要求2所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:步骤二中所述升温组件(150)包括隔温盒(151),所述隔温盒(151)底部与支撑架(113)固定连接,所述隔温盒(151)中部开设有多组通孔(152),所述隔温盒(151)中部与通电线圈(153)卡接,所述隔温盒(151)上固定安装有三根呈圆周排布的限位滑柱(154),所述伸缩弹簧(155)套接在限位滑柱(154)上,三个所述伸缩弹簧(155)一端与隔温盒(151)底部固定连接,三个所述伸缩弹簧(155)另一端固定安装有同一个安装框(156),所述安装框(156)与限位滑柱(154)滑动连接,所述金属筛板(157)位于安装框(156)中部,所述安装框(156)与金属筛板(157)固定连接。
4.根据权利要求3所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:所述密封罐体(160)位于金属筛板(157)上端,所述金属筛板(157)与密封罐体(160)底部固定连接,所述密封罐体(160)顶部设有出气管头(161)与进气管头(162),所述出气管头(161)与进气管头(162)均贯通密封罐体(160)顶部,所述出气管头(161)与出气管(170)固定连接,所述进气管头(162)与进气管(172)固定连接,所述方形扁平管(171)两端分别与出气管(170)与进气管底部(172)连通。
5.根据权利要求1所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:所述散热组件(110)与升温组件(150)共同组成温控装置(100)。
6.根据权利要求2所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:所述热管(111)由外壁铜管(111a)与毛细壁(111b)组成,所述毛细壁(111b)外侧壁与外壁铜管(111a)内侧壁固定连接,所述热管(111)内部设置真空,所述热管(111)一侧有螺旋设置,所述热管(111)两端连通呈一个密闭空间。
7.根据权利要求1所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:所述步骤四种两个不同类型的半导体分别为空穴型半导体(220)与电子型半导体(230),所述空穴型半导体(220)与电子型半导体(230)均与温度集成铜板(200)表面紧密接触,所述空穴型半导体(220)与电子型半导体(230)电性连接,所述空穴型半导体(220)与电子型半导体(230)与电池之间串联。
8.根据权利要求1所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:所述温度集成铜板(200)底部设有多组热管安装槽(210),多组所述热管(111)底部与热管安装槽(210)卡接,所述热管(111)底部与电池表面接触,所述热管(111)底部与热管安装槽(210)紧密接触,所述方形扁平管(171)固定贯穿温度集成铜板(200),所述方形扁平管(171)侧壁与温度集成铜板(200)内壁紧密接触。
9.根据权利要求4所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法,其特征在于:所述密封罐体(160)、进气管(172)、出气管(170)与方形扁平管(171)之间形成密封区间,所述密封区间内部气压为五千帕。
10.储能应用系统,其特征在于:包括权利要求1-9任意一项所述的储能电池舱温控方法、储能放电控制方法。
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CN202111433343.3A CN114122544A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 储能电池舱温控方法、储能放电控制方法及储能应用系统 |
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Cited By (2)
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CN115214097A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-10-21 | 俄木罗钱 | 一种注塑模具冷却系统 |
CN117578001A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 江苏智泰新能源科技有限公司 | 一种换电电池热管理调节系统及调节方法 |
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CN117578001A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 江苏智泰新能源科技有限公司 | 一种换电电池热管理调节系统及调节方法 |
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