CN114639890A - 一种集装箱式储能电站的毛细散热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源储能电站散热系统，特指一种集装箱式储能电站的毛细散热系统。其包括储水箱，水箱进出出水总管，增压装置，毛细进水总管，毛细进水分管，毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管，散热出水分管，散热出水总管，水箱回水总管。通过系统增压装置给散热系统提供恒定的压力，保证冷却液体能够根据提供要求源源不断的经过各毛细散热模块。本发明集装箱式储能电站的毛细散热系统，高效散热，保证储能系统内电芯的工作温度在安全稳定的范围内，提高储能站工作效率的同时，由保证储能电站的工作安全。
Description
技术领域
本发明涉及新能源储能电站散热系统，属于新能源领域，特指一种集装箱式储能电站的毛细散热系统。
背景技术
气候的变化，能源以及环境问题是人类社会长期面对以及需要改善的问题。能源结构的改变，从煤炭烟囱经济转变新能源经济，新能源应用是解决问题的根本途径。
目前，国内集装箱式的储能电站应用广泛，得到国家以及各地方政策支持。集装箱式的储能电站技术方案也在不断的探索和创新，尤其是储能电站的安全问题，其中安全关键问题在于集装箱内的温度环境，电池组或电池的工作问题以及散热问题困扰已久。因此，发明一种高效集装箱式储能电站散热系统是必然的。
发明内容
本发明的目的在于提高储能电站散热，优化集装箱内环境问题，及时快速独立的带走电池组或电池在工作中产能的热集中，保证电池组或电池的性能一致性不受温度场景恶劣的影响，降低或减少集装箱储能电站的自燃或爆炸的风险。
本发明采用的技术方案是：一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，包括储水箱，水箱进出出水总管，增压装置，毛细进水总管，毛细进水分管，毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管，散热出水分管，散热出水总管，水箱回水总管。储水箱安装在集装箱式储能电站外部，通过与集装箱焊接或螺钉连接，储水箱底部的水箱进出出水总管将储水箱与增压装置连接，增压装置另一端与毛细进水总管连接，再依次与毛细进水分管，毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管，散热出水分管，散热出水总管，水箱回水总管形成毛细散热系统回路，各部件使用焊接或螺纹连接，通过增压装置给散热系统提供恒定的压力，保证冷却液体能够根据提供要求源源不断的经过各毛细散热模块。毛细散热模块分为大模块和小模块，大模块由毛细进水总管，毛细进水分管，毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管，散热出水分管，散热出水总管组成，各部件通过铝焊接或螺纹连接。小模块由毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管组成，三个部件通过铝焊接或螺纹连接。冷却液通过毛细进水管经过大面积散热贴片的内部再流出至毛细出水管，大面积散热贴片是中空的结构。
进一步地，所述散热形式为毛细散热，每一个电池组或电池均有自己独立的毛细散热小模块。
进一步地，所述集装箱内每一层和每一列均有散热循环回路。
进一步地，所述的毛细进水分管、毛细进水管，大面积散热贴片、毛细出水管、散热出水分管的材质均为铝合金，链接方式为铝焊接。
进一步地，所述大面积散热贴片的截面为跑道形状或矩形，与电池组或电池的贴合面具有高粘性且带有热传导特性的介质，所述介质为环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯或橡胶软化环氧树脂。
进一步地，所述毛细进水管的截面为圆形，其直径d1为大面积散热贴片截面宽度L的1/2～3/4。
进一步地，所述毛细进水分管直径d2计算公式为：d2＝毛细进水总管直径D/储能电站电池组或电池层数n。
所述毛细进水总管5与毛细进水分管6连通，每个单元的电池组或电池层的毛细进水分管6个数为n，n为储能电站电池组或电池层数。
毛细进水分管与6毛细进水管7连通，每个单元的电池组或电池层的毛细进水管7的个数为mn，m为储能电站电池组或电池列数，n为储能电站电池组或电池层数。
毛细进水管7与大面积散热贴片8的进液端连通，大面积散热贴片8的出液端与毛细出水管9连通，大面积散热贴片8与储能电站电池组或电池的数目相同，毛细出水管9与毛细进水管7的数目相同。
毛细出水管9与散热出水分管10连通，散热出水分管10的数目与毛细进水分管6的个数相同。
散热出水分管10与散热出水总管11连通，散热出水总管11与水箱回水总管12连通，水箱回水总管12与储水箱2连通。
本发明的有益效果是：集装箱式储能电站的毛细散热系统，高效散热，保证储能系统内电芯的工作温度在安全稳定的范围内，提高储能站工作效率的同时，又保证储能站的工作安全。优化集装箱内环境问题，及时快速独立的带走电池组或电池在工作中产能的热集中，保证电池组或电池的性能一致性不受温度场景恶劣的影响，降低或减少集装箱储能电站的自然或爆炸的风险。
附图说明
图1为本发明的毛细系统组成示意图；
图2为本发明的毛细系统组成的局部示意图；
图3为本发明的大面积散热贴片示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明
本发明是一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，包括集装箱1、储水箱2，水箱进出出水总管3，增压装置4，毛细进水总管5，毛细进水分管6，毛细进水管7，大面积散热贴片8，毛细出水管9，散热出水分管10，散热出水总管11，水箱回水总管12，电池组或电池13。
其中，储水箱2装有足够系统散热的冷却液体，冷却液可以在储水箱中通过多叶片式冷却机构进行冷却，并通过储水箱自带的电子散热风扇对水箱吹风散热，电子风扇的吹风强度根据水箱水温，环境温度等参数进行调控，将储水箱冷却液温度控制在合适的温度范围区间10℃～35℃。储水箱2与增压装置4通过水箱进出出水总管3相连。增压装置4作为一种高效的恒压装置给本散热系统提供动力。毛细散热回水系统依次分别通过毛细进水总管5，毛细进水分管6，毛细进水管7，大面积散热贴片8，毛细出水管9，散热出水分管10，散热出水总管11，水箱回水总管12形成系统回路。每个毛细散热模块通过毛细进水管7，大面积散热贴片8，毛细出水管9，散热出水分管10，散热出水总管11形成一个通路。
大面积散热贴片8与电池组或电池13的贴合导热，通过具有高粘性以及高导热系数的材料，可以稳定将大面积散热贴片8与电池组或电池13贴合，并将电池组或电池运行中产生的集热导出。大面积散热贴片8所用材料为铝合金材质，具有高传热系数以及耐腐蚀性。
本专利工作过程是：将储水箱2中的冷却液经水箱进出出水总管3通过增压装置4，依次通过毛细进水总管5，毛细进水分管6，毛细进水管7，大面积散热贴片8，毛细出水管9，散热出水分管10，散热出水总管11，水箱回水总管12，将电池组或电池13在运行过程中产生的集热带出系统，并通过储水箱1进行再次冷却，完成一个循环。
本发明的创新点：通过毛细散热系统，可以有效对每一个电池组或电池13进行温度控制，及时有效的导出电池组或电池13在工作运行中的积热。积热是导致电池组或电池内部发生不可逆的物理变化，会严重影响电池组或电池13性能直至储能电站里的每个电池组或电池产生巨大的一致性差距，最严重的情况会导致集装箱储能电站着火爆炸的危险。此结构比目前传统的直接散热、风扇强制散热系统，在系统散热方面有较强的效果。有效的调节改善集装箱内的温度场，让储能电站系统中每组电池组或每个电池处于一个舒适的运行环境，使得每组电池组或每个电池的性能参数保持高度一致。储能电站系统运用本发明，使得在储能电站系统在整个生命周期内，减少电池组或电池的维护或维修，降低维护维修成本。最重要的是保证了储能电站系统的运行安全，保障了人民和国家生命以及财产安全。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围和所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于，所述毛细散热系统包括储水箱，水箱进出出水总管，增压装置，毛细进水总管，毛细进水分管，毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管，散热出水分管，散热出水总管，水箱回水总管；储水箱安装在集装箱式储能电站外部，与集装箱式储能电站的集装箱固定连接，储水箱底部的水箱进出出水总管将储水箱与增压装置连接，增压装置另一端与毛细进水总管连接，毛细进水总管再依次与毛细进水分管，毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管，散热出水分管，散热出水总管，水箱回水总管形成毛细散热系统回路，通过增压装置给散热系统提供恒定的压力，保证冷却液体能够根据提供要求源源不断的经过各毛细散热模块。
2.如权利要求1所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；毛细散热模块分为毛细散热模块大模块和毛细散热模块小模块，大模块由毛细进水总管，毛细进水分管，毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管，散热出水分管，散热出水总管组成；小模块由毛细进水管，大面积散热贴片，毛细出水管组成，冷却液通过毛细进水管经过大面积散热贴片的内部再流出至毛细出水管，大面积散热贴片是中空的结构，固定在电池组或电池上。
3.如权利要求2所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；每一个电池组或电池均有自己独立的毛细散热小模块。
4.如权利要求1所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；所述集装箱内每一层和每一列电池组或电池均有散热循环回路。
5.如权利要求1所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；所述的毛细进水分管、毛细进水管，大面积散热贴片、毛细出水管、散热出水分管的材质均为铝合金。
6.如权利要求1所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；所述大面积散热贴片的截面为跑道形状或矩形，与电池组或电池的贴合面具有高粘性且带有热传导特性的介质，所述介质为环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯或橡胶软化环氧树脂。
7.如权利要求1所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；所述毛细进水管的截面为圆形，其直径d1为大面积散热贴片截面宽度L的1/2～3/4。
8.如权利要求1所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；所述毛细进水分管直径d2计算公式为：d2＝毛细进水总管直径D/储能电站电池组或电池层数n。
9.如权利要求1所述的一种集装箱式储能电站的毛细散热系统，其特征在于；所述毛细进水总管与毛细进水分管连通，每个单元的电池组或电池层的毛细进水分管个数为n，n为储能电站电池组或电池层数；毛细进水分管与毛细进水管连通，每个单元的电池组或电池层的毛细进水管的个数为mn，m为储能电站电池组或电池列数，n为储能电站电池组或电池层数；毛细进水管与大面积散热贴片的进液端连通，大面积散热贴片的出液端与毛细出水管连通，大面积散热贴片与储能电站电池组或电池的数目相同，毛细出水管与毛细进水管的数目相同；毛细出水管与散热出水分管连通，散热出水分管的数目与毛细进水分管的个数相同；散热出水分管与散热出水总管连通，散热出水总管与水箱回水总管连通，水箱回水总管与储水箱连通。
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