CN114639898B - 一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，涉及智慧温控系统技术领域，包括电池储能舱主体，所述电池储能舱主体的内部设置有智慧风冷空调，所述智慧风冷空调的背面设置有梯型顶部风管，所述梯型顶部风管的表面开设有U型进风口，所述U型进风口远离梯型顶部风管的一侧固定安装在智慧风冷空调的背面。本发明通过可差异化控制的智慧温控系统，系统BAMS电池管理系统可以监测到每簇电池簇的温度，通过RS485与空调通讯，分别差异化控制各台空调的制冷功率，各电池簇温度达到均衡，解决了因靠近电池舱外壁的电池簇由于受到外部温度通过舱壁的传导影响造成的温差，使得整个储能系统的充放电效率得到明显提升。

Description

一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统
技术领域
本发明涉及智慧温控系统技术领域，具体涉及一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统。
背景技术
锂电池凭借其工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长、无污染优点得到了越来越多的应用，锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天多个领域。针对现有技术存在以下问题：
1、传统风冷型温控系统风口在电池簇顶部，电池簇底部的电池包与顶部的电池包存在温差的问题；
2、由于受到外部温度通过舱壁的传导影响造成的温差，使得整个储能系统的充放电效率降低的问题。
发明内容
本发明提供一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，包括电池储能舱主体，所述电池储能舱主体的内部设置有智慧风冷空调，所述智慧风冷空调的背面设置有梯型顶部风管，所述梯型顶部风管的表面开设有U型进风口，所述U型进风口远离梯型顶部风管的一侧固定安装在智慧风冷空调的背面，所述梯型顶部风管的底部固定安装有分布式嵌入型导风通道，所述智慧风冷空调的接线端线性连接有智慧温控系统。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述智慧温控系统包括BMU模块、MBMS模块和BAMS电池管理系统模块，所述BAMS电池管理系统模块的接线端线性连接有MBMS模块，所述BAMS电池管理系统模块的另一端线性连接BMU模块，所述BMU模块的内部设置有温度检测模块。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述BMU模块对电池的温度进行监控，如果温度达到设定值将开启温控设备，若温度达到保护值，该电池可实现保护，自动退出运行，所述温度检测模块可以根据每簇的温度信息区别控制每台空调的制冷量达到温度均衡的效果。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述MBMS模块可以监测整个电池簇的总电压、总电流、温度信息，并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息，能够计算电池簇剩余容量、健康状态，绝缘电阻，并根据电池实时状态、告警及保护信息，MBMS可控制继电开关实现对电池簇的保护。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述BAMS电池管理系统模块可以收集下级MBMS信息，实现对多簇并联电池堆的剩余容量、最大充放电功率、健康状态的计算评估，并通过RS485、CAN、Modbus-TCP/IP方式与储能控制单元、PCS建立通信，接受上级管理系统调度，实现同PCS联合运行。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述U型进风口的内部固定安装有防尘网，所述防尘网的表面活动安装有清理板，所述清理板的两端固定安装有驱动滑块，所述驱动滑块远离清理板的一侧活动安装有滑轨，所述滑轨的另一侧固定安装在U型进风口的内壁上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述清理板顶部的内侧活动安装有橡胶垫，所述橡胶垫的顶部固定安装有粘连垫，所述粘连垫顶部固定安装有软毛刷，所述橡胶垫的底部设置有伸缩柱，所述伸缩柱的外侧活动套接有弹力丝，所述伸缩柱的底部固定安装在清理板内腔的底部。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述防尘网的两侧开设有移动滑槽，所述移动滑槽的内部活动安装有驱动刮块，所述驱动刮块的表面固定安装有清理刮垫，所述清理刮垫的表面固定安装有清理块。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述U型进风口内腔的底部开设有收集口，所述收集口的两侧设置有嵌入式滑槽，所述嵌入式滑槽的一端固定安装有限位块，所述限位块的一侧固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端固定安装有推压块，所述推压块远离伸缩杆的一侧设置有连接块，所述连接块的底部固定安装有收集箱。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述分布式嵌入型导风通道的内部活动安装有调节转板，所述调节转板的内部活动安装有旋转轴，所述旋转轴的两侧固定安装在分布式嵌入型导风通道的内壁上，所述分布式嵌入型导风通道内腔的两侧设置有调节板，所述调节板的内部设置有固定底板，所述固定底板的顶部固定安装有支撑板，所述支撑板的另一端活动安装有连接杆，所述连接杆的侧面固定安装有推板，所述推板的另一侧设置在调节转板的一侧，所述推板的侧面且位于连接杆的一侧固定安装有活动块，所述活动块远离推板的一侧活动安装有伸缩压杆，所述伸缩压杆的另一端活动安装在固定底板的顶部。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，通过可差异化控制的智慧温控系统，系统BAMS电池管理系统可以监测到每簇电池簇的温度，通过RS485与空调通讯，分别差异化控制各台空调的制冷功率，各电池簇温度达到均衡，解决了因靠近电池舱外壁的电池簇由于受到外部温度通过舱壁的传导影响造成的温差，使得整个储能系统的充放电效率得到明显提升。
2、本发明提供一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，通过采用的T型顶部风管配合分布式嵌入型导风通道，使电池簇顶部及左右两侧全覆盖，具备三面出风，每个电池包均有风口对应，使得流体更加均匀的分散到每个电池包周围，温度均衡，解决了传统风冷型温控系统风口在电池簇顶部，电池簇底部的电池包与顶部的电池包存在温差的难题。
3、本发明提供一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，通过分布式嵌入型导风通道均匀吹风时，配合电力驱动伸缩压杆伸缩移动，使得伸缩压杆顶压推板，配合推板位于调节转板背面的顶部，调节转板的顶部绕着旋转轴进行旋转，调节转板的倾斜角度从180度变成120度，达到改变调节转板的倾斜角的功能，从而便捷的调节出风的效率，解决了装置无法便捷的均衡温度的问题，有利于每个电池包均有风口对应，使得流体更加均匀的分散到每个电池包周围，温度均衡的效果。
4、本发明提供一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，通过收集口进行收集扫落的灰尘，再由收集箱进行存储，当收集口收集饱和时，配合电力驱动伸缩杆，使得伸缩杆伸缩推挤推压块，达到推出收集箱的功能，解决了灰尘存储过多，造成灰尘溢出的问题，有利于装置增加清理装置的续航能力，从而增加装置清理的功能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的智慧温控系统图；
图3为本发明的U型进风口结构示意图；
图4为本发明的清理板结构示意图；
图5为本发明的清理块结构示意图；
图6为本发明的嵌入式滑槽结构示意图；
图7为本发明的分布式嵌入型导风通道结构示意图；
图8为本发明的调节转板结构示意图。
图中：1、电池储能舱主体；10、智慧风冷空调；2、U型进风口；21、防尘网；22、驱动滑块；221、清理板；2211、软毛刷；2212、粘连垫；2213、橡胶垫；2214、伸缩柱；2215、弹力丝；222、滑轨；23、移动滑槽；231、驱动刮块；2311、清理块；2312、清理刮垫；24、嵌入式滑槽；240、收集口；241、推压块；242、伸缩杆；243、限位块；25、收集箱；251、连接块；3、梯型顶部风管；4、分布式嵌入型导风通道；41、调节转板；411、旋转轴；42、调节板；421、固定底板；422、支撑板；423、连接杆；4211、伸缩压杆；4212、活动块；4213、推板；5、智慧温控系统。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-8所示，本发明提供了一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，包括电池储能舱主体1，电池储能舱主体1的内部设置有智慧风冷空调10，智慧风冷空调10的背面设置有梯型顶部风管3，梯型顶部风管3的表面开设有U型进风口2，U型进风口2远离梯型顶部风管3的一侧固定安装在智慧风冷空调10的背面，梯型顶部风管3的底部固定安装有分布式嵌入型导风通道4，智慧风冷空调10的接线端线性连接有智慧温控系统5，智慧温控系统5包括BMU模块、MBMS模块和BAMS电池管理系统模块，BAMS电池管理系统模块的接线端线性连接有MBMS模块，BAMS电池管理系统模块的另一端线性连接BMU模块，BMU模块的内部设置有温度检测模块，BMU模块对电池的温度进行监控，如果温度达到设定值将开启温控设备，若温度达到保护值，该电池可实现保护，自动退出运行，温度检测模块可以根据每簇的温度信息区别控制每台空调的制冷量达到温度均衡的效果，MBMS模块可以监测整个电池簇的总电压、总电流、温度信息，并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息，能够计算电池簇剩余容量、健康状态，绝缘电阻，并根据电池实时状态、告警及保护信息，MBMS可控制继电开关实现对电池簇的保护，BAMS电池管理系统模块可以收集下级MBMS信息，实现对多簇并联电池堆的剩余容量、最大充放电功率、健康状态的计算评估，并通过RS485、CAN、Modbus-TCP/IP方式与储能控制单元、PCS建立通信，接受上级管理系统调度，实现同PCS联合运行。
在本实施例中，通过智慧风冷空调10产生冷风通过U型进风口2输送至梯型顶部风管3，梯型顶部风管3内一部分冷风从下部出风口对电池簇降温，另一部分冷风通过梯型顶部风管3下部的分布式嵌入型导风通道4传输到各电池簇的电池包，采用的分布式嵌入型风道采用了电池簇顶部及左右两侧全覆盖，三面出风，内个电池包均有出风口，使得流体更加均匀的分散到每个电池包周围，从而达到温度均衡，然后再由每个电池簇配备一个智慧风冷空调，利用传统风冷系统因电池簇与空调距离不同造成各电池簇之间的温差影响，实现电池簇与电池簇之间“0”温差，另外通过温度检测模块和BMU模块相互配合，使得电池管理系统具备自我诊断功能，在电池系统运行时，如果电池的电压、电流、温度模拟量出现超过安全保护门限的情况时，电池管理系统能够实现就地故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息，达到电池系统保护功能，并配合BMU模块具有热管理功能，对电池的温度进行监控，如果温度达到设定值将开启温控设备，若温度达到保护值，该电池可实现保护，自动退出运行，温度管理系统可以根据每簇的温度信息区别控制每台空调的制冷量达到温度均衡的效果，然后再由MBMS模块对整个电池簇的总电压、总电流、温度信息进行监测，当电池管理系统与外界通信中断，电池管理系统内部通信异常，模拟量采集异常故障进行自我诊断，便能根据实时测量的电池电压、充放电电流、温度和单体电池端电压参数，通过分析诊断模型，得出电池系统当前容量或剩余容量SOC的诊断，健康状态、SOH的诊断、电池状态评估以及当前电池系统可接受的最大充放电功率值，然后上报到系统，进行数据提示，有利于装置提高安全防护的功能。
实施例2
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，U型进风口2的内部固定安装有防尘网21，防尘网21的表面活动安装有清理板221，清理板221的两端固定安装有驱动滑块22，驱动滑块22远离清理板221的一侧活动安装有滑轨222，滑轨222的另一侧固定安装在U型进风口2的内壁上，清理板221顶部的内侧活动安装有橡胶垫2213，橡胶垫2213的顶部固定安装有粘连垫2212，粘连垫2212顶部固定安装有软毛刷2211，橡胶垫2213的底部设置有伸缩柱2214，伸缩柱2214的外侧活动套接有弹力丝2215，伸缩柱2214的底部固定安装在清理板221内腔的底部，防尘网21的两侧开设有移动滑槽23，移动滑槽23的内部活动安装有驱动刮块231，驱动刮块231的表面固定安装有清理刮垫2312，清理刮垫2312的表面固定安装有清理块2311。
在本实施例中，通过U型进风口2进行通风，配合防尘网21的网孔，进行过滤灰尘的功能，避免灰尘在通道堆积过多，造成其他部件粘连灰尘的问题，当防尘网21过滤灰尘过多时，配合电力带动驱动滑块22在滑轨222内部进行移动，使得软毛刷2211在防尘网21表面清扫，然后软毛刷2211在移动清扫时，清理刮垫2312表面的粘连垫进行粘连灰尘，增加装置的清理效果，然后再由橡胶垫2213受力挤压伸缩柱2214，再带动弹力丝2215进行压缩，达到缓冲消耗作用力的功能，增加装置缓冲防护的功能，然后再由驱动刮块231通电在移动滑槽23内部滑动，带动清理块2311和清理刮垫2312在清理板221内侧进行刮除灰尘，从而增加清理板221的续航能力，有利于装置增加清灰效果。
实施例3
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，U型进风口2内腔的底部开设有收集口240，收集口240的两侧设置有嵌入式滑槽24，嵌入式滑槽24的一端固定安装有限位块243，限位块243的一侧固定安装有伸缩杆242，伸缩杆242的另一端固定安装有推压块241，推压块241远离伸缩杆242的一侧设置有连接块251，连接块251的底部固定安装有收集箱25。
在本实施例中，通过收集口240进行收集扫落的灰尘，再由收集箱25进行存储，当收集口240收集饱和时，配合电力驱动伸缩杆242，使得伸缩杆242伸缩推挤推压块241，达到推出收集箱25的功能，避免灰尘存储过多，造成灰尘溢出的问题，有利于装置增加清理装置的续航能力，从而增加装置的清理效果。
实施例4
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，分布式嵌入型导风通道4的内部活动安装有调节转板41，调节转板41的内部活动安装有旋转轴411，旋转轴411的两侧固定安装在分布式嵌入型导风通道4的内壁上，分布式嵌入型导风通道4内腔的两侧设置有调节板42，调节板42的内部设置有固定底板421，固定底板421的顶部固定安装有支撑板422，支撑板422的另一端活动安装有连接杆423，连接杆423的侧面固定安装有推板4213，推板4213的另一侧设置在调节转板41的一侧，推板4213的侧面且位于连接杆423的一侧固定安装有活动块4212，活动块4212远离推板4213的一侧活动安装有伸缩压杆4211，伸缩压杆4211的另一端活动安装在固定底板421的顶部。
在本实施例中，通过分布式嵌入型导风通道4均匀吹风时，配合电力驱动伸缩压杆4211伸缩移动，使得伸缩压杆4211顶压推板4213，配合推板4213位于调节转板41背面的顶部，调节转板41的顶部绕着旋转轴411进行旋转，调节转板41的倾斜角度从180度变成120度，达到改变调节转板41的倾斜角的功能，从而便捷的调节出风的效率，有利于每个电池包均有风口对应，使得流体更加均匀的分散到每个电池包周围，温度均衡的效果。
下面具体说一下该锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统的工作原理。
如图1-8所示，通过智慧风冷空调10产生冷风通过U型进风口2输送至梯型顶部风管3，梯型顶部风管3内一部分冷风从下部出风口对电池簇降温，另一部分冷风通过梯型顶部风管3下部的分布式嵌入型导风通道4传输到各电池簇的电池包，采用的分布式嵌入型风道采用了电池簇顶部及左右两侧全覆盖，三面出风，内个电池包均有出风口，使得流体更加均匀的分散到每个电池包周围，从而达到温度均衡，然后通过U型进风口2进行通风时，配合防尘网21的网孔，进行过滤灰尘的功能，避免灰尘在通道堆积过多，造成其他部件粘连灰尘的问题，当防尘网21过滤灰尘过多时，配合电力带动驱动滑块22在滑轨222内部进行移动，使得软毛刷2211在防尘网21表面清扫，然后软毛刷2211在移动清扫时，清理刮垫2312表面的粘连垫进行粘连灰尘，增加装置的清理效果，然后再由橡胶垫2213受力挤压伸缩柱2214，再带动弹力丝2215进行压缩，达到缓冲消耗作用力的功能，增加装置缓冲防护的功能，然后再由驱动刮块231通电在移动滑槽23内部滑动，带动清理块2311和清理刮垫2312在清理板221内侧进行刮除灰尘，从而增加清理板221的续航能力，然后由收集口240进行收集扫落的灰尘，再由收集箱25进行存储，当收集口240收集饱和时，配合电力驱动伸缩杆242，使得伸缩杆242伸缩推挤推压块241，达到推出收集箱25的功能，再通过分布式嵌入型导风通道4均匀吹风时，配合电力驱动伸缩压杆4211伸缩移动，使得伸缩压杆4211顶压推板4213，配合推板4213位于调节转板41背面的顶部，调节转板41的顶部绕着旋转轴411进行旋转，调节转板41的倾斜角度从180度变成120度，达到改变调节转板41的倾斜角的功能，从而便捷的调节出风的效率。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，包括电池储能舱主体(1)，其特征在于：所述电池储能舱主体(1)的内部设置有智慧风冷空调(10)，所述智慧风冷空调(10)的背面设置有梯型顶部风管(3)，所述梯型顶部风管(3)的表面开设有U型进风口(2)，所述U型进风口(2)远离梯型顶部风管(3)的一侧固定安装在智慧风冷空调(10)的背面，所述梯型顶部风管(3)的底部固定安装有分布式嵌入型导风通道(4)，所述智慧风冷空调(10)的接线端线性连接有智慧温控系统(5)；
所述分布式嵌入型导风通道(4)的内部活动安装有调节转板(41)，所述调节转板(41)的内部活动安装有旋转轴(411)，所述旋转轴(411)的两侧固定安装在分布式嵌入型导风通道(4)的内壁上，所述分布式嵌入型导风通道(4)内腔的两侧设置有调节板(42)，所述调节板(42)的内部设置有固定底板(421)，所述固定底板(421)的顶部固定安装有支撑板(422)，所述支撑板(422)的另一端活动安装有连接杆(423)，所述连接杆(423)的侧面固定安装有推板(4213)，所述推板(4213)的另一侧设置在调节转板(41)的一侧，所述推板(4213)的侧面且位于连接杆(423)的一侧固定安装有活动块(4212)，所述活动块(4212)远离推板(4213)的一侧活动安装有伸缩压杆(4211)，所述伸缩压杆(4211)的另一端活动安装在固定底板(421)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述智慧温控系统(5)包括BMU模块、MBMS模块和BAMS电池管理系统模块，所述BAMS电池管理系统模块的接线端线性连接有MBMS模块，所述BAMS电池管理系统模块的另一端线性连接BMU模块，所述BMU模块的内部设置有温度检测模块。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述BMU模块对电池的温度进行监控，如果温度达到设定值将开启温控设备，若温度达到保护值，该电池可实现保护，自动退出运行，所述温度检测模块可以根据每簇的温度信息区别控制每台空调的制冷量达到温度均衡的效果。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述MBMS模块可以监测整个电池簇的总电压、总电流、温度信息，并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息，能够计算电池簇剩余容量、健康状态，绝缘电阻，并根据电池实时状态、告警及保护信息，MBMS可控制继电开关实现对电池簇的保护。
5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述BAMS电池管理系统模块可以收集下级MBMS信息，实现对多簇并联电池堆的剩余容量、最大充放电功率、健康状态的计算评估，并通过RS485、CAN、Modbus-TCP/IP方式与储能控制单元、PCS建立通信，接受上级管理系统调度，实现同PCS联合运行。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述U型进风口(2)的内部固定安装有防尘网(21)，所述防尘网(21)的表面活动安装有清理板(221)，所述清理板(221)的两端固定安装有驱动滑块(22)，所述驱动滑块(22)远离清理板(221)的一侧活动安装有滑轨(222)，所述滑轨(222)的另一侧固定安装在U型进风口(2)的内壁上。
7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述清理板(221)顶部的内侧活动安装有橡胶垫(2213)，所述橡胶垫(2213)的顶部固定安装有粘连垫(2212)，所述粘连垫(2212)顶部固定安装有软毛刷(2211)，所述橡胶垫(2213)的底部设置有伸缩柱(2214)，所述伸缩柱(2214)的外侧活动套接有弹力丝(2215)，所述伸缩柱(2214)的底部固定安装在清理板(221)内腔的底部。
8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述防尘网(21)的两侧开设有移动滑槽(23)，所述移动滑槽(23)的内部活动安装有驱动刮块(231)，所述驱动刮块(231)的表面固定安装有清理刮垫(2312)，所述清理刮垫(2312)的表面固定安装有清理块(2311)。
9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能舱分布式智慧温控系统，其特征在于：所述U型进风口(2)内腔的底部开设有收集口(240)，所述收集口(240)的两侧设置有嵌入式滑槽(24)，所述嵌入式滑槽(24)的一端固定安装有限位块(243)，所述限位块(243)的一侧固定安装有伸缩杆(242)，所述伸缩杆(242)的另一端固定安装有推压块(241)，所述推压块(241)远离伸缩杆(242)的一侧设置有连接块(251)，所述连接块(251)的底部固定安装有收集箱(25)。
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