CN115127254B - 一种基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池热管理、热回收和供暖节能技术领域,尤其涉及一种基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统。本发明通过中控单元控制温控探头对电池温度周期性检测,根据周期时长内温度变化趋势进行分析并与对应的预设数据进行比对,中控单元计算单位时间内电池热量回收量与电池热量进行比对,根据比对结果对分回路电动阀的开度和主回路电动阀开度使用对应的调节系数进行调节以使电池充放电时产生的热量带出并利用,本发明设计的一种特殊制冷/制热模式切换的热泵,保证电池液冷水侧处于制冷情况,能够使流入各个电池内冷却水的流量更均衡,使得电池能够始终处在适宜温度,延长了电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池热管理、热回收和供暖节能技术领域,尤其涉及一种基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统。
背景技术
目前电能的供应基本还是靠火力发电来实现,能源形式有煤、重油、天然气等。为了改善能源结构,中国过去十多年大力发展光伏、风能、水电、核电等新型发电方式。新能源的快速增长,使电力系统面临电网负荷峰谷差等问题。电池储能技术具有削峰填谷、保障电力系统安全稳定运行等多方面作用,同时也将成为实现电力系统碳达峰碳中和的关键支撑。
热管理作为电池储能系统的核心,包括液冷、相变材料等技术。液冷技术具有载热量大,换热效率高,节省占地面积等优点,但其耗电量大,主要体现在系统运行中冷却水的制备与水系统的循环。相变材料技术具有成本低、系统简单等优点,该技术属于被动式冷却,且能很好地满足电池对均温性的要求。
当前电池热管理中,关注更多的是采用液冷技术将电池热量带走,很少考虑这些热量如何利用,随着储能电站数量的增加与规模的扩大,电池余热回收利用也将成为研究的热点。
中国专利公开号:CN202210110213.4 公开了一种用于燃料电池发电系统余热回收的热泵系统;由此可见,所述一种用于燃料电池发电系统余热回收的热泵系统存在以下问题:无法对各支路回收热量的介质量进行控制以使热量回收量达到最大值。
发明内容
为此,本发明提供一种基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,用以克服现有技术中储能电站的电池热量回收量不完全的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,包括:
储能单元,用以存储热量,包括若干组电池模块,对于单组电池模块,包括一开设有若干电池安装槽和若干导热板固定槽的基座、设置在各电池安装槽内以在放电过程中释放热量的电池以及设置在各导热板固定槽内以吸收和传递对应电池产生的热量的导热板;其中,所述基座内部填充有用以储存电池产生的热量的相变材料,各所述电池安装槽内分别设有用以检测对应电池的温度的温控探头,各所述导热板内均设有用以与相变材料进行换热的脉动热管;
液冷单元,用以将所述储能单元的热量传输至供热供冷单元,包括与所述导热板相连的总进水管和总回水管,总进水管分别与若干进水支路相连,总回水管分别与若干回水支路相连;其中,进水支路与对应回水支路之间由若干液冷板支路连接;
所述供热供冷单元,用以接收所述液冷单元传输的热量,包括与所述总回水管相连的用以储存所述储能单元内产生余热的蓄热水箱,设置于建筑空调管路上用以输送空调冷水或热水到每栋建筑的空调末端的输配管网水泵;设置于进水管道上的用以将水箱中的水向外部输送的水泵;设置于所述水箱另一端用以向水箱进行补水的补水管;
中控单元,其分别与各所述温控探头、各流量控制组件和各流量计相连,用以针对温控探头检测的温度数据在周期时间内变化趋势进行分析并与对应的预设数据进行比对,中控单元控制对应温度计检测进口水温和出口水温以计算进口水温和出口水温温度差值并根据温度差值以及出口水的质量计算出单位时间内电池热量回收量,根据电池热量回收量判定是否使用对应的调节系数将分回路电动阀开度和主回路电动阀开度调节至对应值以使所述液冷板支路中的介质能够带出电池充放电时产生的热量。
进一步地,所述液冷单元内设置有流量控制组件,包括主回路电动阀、分回路电动阀和变频循环泵,其中用以对总进水流量进行控制的所述主回路电动阀与所述总进水管相连,用以对液冷管道流量进行控制的若干所述分回路电动阀分别与各组所述液冷板支路相连;用以协同所述主回路电动阀和所述分回路电动阀共同调节进水量的所述变频循环泵设置于所述总进水管上。
进一步地,各所述电池模块按照方阵排列且设有多层,对于单层的若干电池模块,将一列顺次排序的电池模块记为一组以将单层电池模块划分为多组,对于单个电池模块,其内部的各电池按照方阵排列,将同组电池组中同列的电池记为一列;所述中控单元内设有预设电池标准温度T0,当中控单元控制各所述温控探头在周期性检测时长内对各列电池最大温度进行检测时,针对于第i行第j组第k列中的电池,中控单元将该温度记为Tijk,
若Tijk≤T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度在标准温度范围内;
若Tijk>T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度高于标准温度,中控单元统计预设时长t0内所述温控探头按照周期性检测时长进行n次检测第i行第j组第k列中电池对应最大温度并查看各最大温度值的变化趋势以对第i行第j组第k列电池进行进一步判定。
进一步地,所述中控单元从所述温控探头按照周期性检测时长在预设时长t0内针对所述第i行第j组第k列中电池测得的n次温度值中提取每次测得的最大温度值Tijkn,其中t0≤1min,3<n<10,当中控单元根据最大温度变化情况对第i行第j组第k列电池情况进行二次判定时,
若各所述最大温度变化呈线性上升状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池故障并发出人工检测提示;
若各所述最大温度变化成波动变化状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度处于波动状态,中控单元统计第i行第j组第k列电池波动变化温度的最大值Tmax与温度变化的最小值Tmin并计算Tmax与Tmin的差值△T,中控单元根据△T对第i行第j组第k列电池进行进一步判定;
若各所述最大温度变化为在0至t时间内成线性上升状态,t至t0内成无变化状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定,中控单元统计第i行第j组第k列的电池温度变化情况以确定是否对所述分回路电动阀的开度进行调节。
进一步地,所述中控单元内设有标准差值△T0,当所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度处于波动状态时,中控单元将温度在一个时间段内只处于上升或只处于下降的时间段记为一个波动周期,所述中控单元依次计算各波动周期内的温度变化值、统计温度变化值中的最大值Tmax’和最小值Tmin’并计算Tmax’与Tmin’的差值△T’并根据△T’对电池进行进一步判定,
若△T’>△T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度波动大,中控单元发出电池故障并提示人工检测;
若△T’≤△T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定,中控单元根据第i行第j组第k列中温度最高的电池的温度值记Tijknmax与T0的差值△Ta,并根据△Ta将位于第i行第j组第k列的所述分回路电动阀的初始开度调节至对应值。
进一步地,所述中控单元内设有第一标准差值△T1、第二标准差值△T2、第一分回路电动阀开度调节系数α1、第二分回路电动阀开度调节系数α2和第三分回路电动阀的开度调节系数α3,其中,△T1<△T2,1<α1<α2<α3<2;当所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定时,中控单元统计第i行第j组第k列中温度最高的电池的温度值Tijknmax,并计算Tijknmax与T0的差值△Ta,将位于第i行第j组第k列的所述分回路电动阀的初始开度调节至对应值,设定△Ta=Tijknmax-T0,
若△Ta≤△T1,所述中控单元判定使用α1调节第i行第j组第k列分回路电动阀的初始开度K;
若△T1<△Ta≤△T2,所述中控单元判定使用α2调节第i行第j组第k列分回路电动阀的初始开度K;
若△Ta>△T2,所述中控单元判定使用α3调节第i行第j组第k列分回路电动阀的初始开度K;
当所述中控单元判定使用αb对第i行第j组第k列所述分回路电动阀的初始开度进行调节时,其中,b=1,2,3,所述中控单元将调节后第i行第j组第k列分回路电动阀的开度记为K’,设定K’=K×αb,使用调节后第i行第j组第k列分回路电动阀的开度的水流对第i行第j组第k列电池的热量进行回收时,所述中控单元控制对应的温度计检测第i行第j组第k列进水支路的水温度和回水支路的水温度以确定第i行第j组第k列水流在单位时间内电池热量回收量与电池热量是否达到平衡。
进一步地,所述中控单元内设有针对第i行第j组中各列的电池标准热量Qij0,中控单元在系统运行时控制对应的温度计检测第i行第j组第k列中回水支路的水温Aijk、第i行第j组第k列进水支路的水温A’ijk和单位时间内位于第i行第j组第k列的进水支路通过的水的质量m,并根据水的热量换算公式计算出第i行第j组第k列中进水支路中的水在单位时间内的电池热量回收量Qijk,Qijk=c×m×(t-t0),其中c为进水支路中的水的比热容,t0为该水的初始温度,t为水吸收热量后的温度,中控单元计算Qij0与Qijk的差值△Qijk并根据△Qijk对所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀进行二次调节,
若△Qijk<△Qij0,所述中控单元判定使用α1对所述第i行第j组第k列分回路电动阀的开度K’进行调节;
若△Qijk≥△Qij0,所述中控单元判定使用α2对所述第i行第j组第k列分回路电动阀的开度K’进行调节;
当所述中控单元判定使用αb对所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀的开度K’进行调节时,调节后的第i行第j组第k列分回路电动阀的开度记为K”,设定K”=K’×αb;所述中控单元在调节所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀的开度过程中第i行第j组第k列分回路电动阀的开度完全打开时记为调节结束,调节完成后,中控单元根据水的热量换算公式计算出二次调节第i行第j组第k列所述分回路电动阀的开度后第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量为Qijk’,并计算Qijk’与Qij0的比值B,中控单元根据B判定是否对所述主回路电动阀的开度进行调节。
进一步地,所述中控单元内设有预设标准比值B0,当中控单元根据水的热量换算公式计算出二次调节第i行第j组第k列分回路电动阀的开度后第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量为Qijk’,并计算Qijk’与Qij0的比值B时,中控单元将B与B0进行比对并根据比对结果判定是否对所述主回路电动阀的开度进行调节,
若B<B0,所述中控单元判定无需对所述主回路电动阀的开度进行调节;
若B≥B0,所述中控单元判定使用α1对所述主回路电动阀的开度K0进行调节;
当所述中控单元判定使用α1对所述主回路电动阀的开度K0进行调节时,调节后的所述主回路电动阀的开度记为K0’,设定K0’=K0×α1;所述中控单元统计使用调节后的所述主回路电动阀的开度后计算第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量与第i行第j组第k列电池的预设电池能量的比值以确定是否需要对主回路电动阀的开度进行二次调节;所述中控单元在调节主回路电动阀的开度过程中主回路电动阀的开度完全打开时记为调节结束。
进一步地,所述流量计设置在所述蓄热水箱与所述总回水管连接的一端用以检测进口水流量与出口水流量,用以检测液冷管路是否发生较大流量的漏水情况。
进一步地,所述相变材料的熔点为30-40℃,包括二十烷相变材料和提高导热率的复合相变材料。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过中控单元控制所述温控探头对电池温度周期性检测,根据周期时长内温度变化趋势进行分析并与对应的预设数据进行比对,中控单元计算单位时间内电池热量回收量与电池热量进行比对,根据比对结果对所述分回路电动阀的开度和所述主回路电动阀开度使用对应的调节系数进行调节以使电池充放电时产生的热量带出并利用,能够对电池热量回收量进行最大化,可用于具备大型储能电站的产业园区或民用建筑社区内的供暖;本发明设计的一种特殊制冷/制热模式切换的热泵,保证电池液冷水侧处于制冷情况,能够使流入各个电池内冷却水的流量更均衡,使得电池在储能电站内充放电时,能够始终处在适宜温度,延长了电池的使用寿命;该系统将相变材料、脉动热管与液冷技术相结合,不仅解决高能量密度电池的散热问题,提高散热效率,而且将电池所传导的热量进行回收利用以供给建筑使用。
进一步地,本发明中控单元根据对电池温度的周期性检测并将电池温度与预设温度进行比对根据比对结果对电池的具体情况进行判定,中控单元根据温度变化趋势对电池作出进一步判定,并根据电池的具体位置对所在列的分回路电动阀的开度使用对应的调节系数进行调节,能够根据对电池温度的检测以确定电池热量被回收情况,能够通过对电池热量的回收再利用的同时对电池进行降温以延长电池寿命。
进一步地,本发明中控单元通过对液冷单元回收到的热量与电池产生的预设热量的差值进行计算,并根据差值对分回路电动阀的开度选择对应的调节系数进行二次调节以使水流增大,回收更多的电池热量从而达到能量回收最大化。
进一步地,本发明中控单元通过分回路电动阀的开度选择对应的调节系数进行二次调节后对回收到的热量与预设能量的比值进行计算,根据比值结果将主回路电动阀的开度选择对应的调节系数调节至对应值,能够对各进水支路的流量进行控制以进一步地回收更多的电池热量从而达到能量回收最大化。
进一步地,本发明的脉动热管回路与电池模组直接接触,当储能单元放电升温时,由相变材料吸收电池热量,再由脉动热管内部介质气化形成压力差,推动高温介质流向低温位置,带走相变材料的热量,增强电池温度的一致性,延长电池寿命。
进一步地,本发明中电池最高温度达到电池热管理启动的温度后,脉动热管带来的均温性能可提高冷却流道进口处温度,降低冷却流道出口处温度,增强液冷系统的换热效率。
进一步地,本发明中从储能电站带走的水温介于30-45℃之间,一般不超过50℃,能做到利用电池废热减少能耗,规模化回收利用低品位热能。
进一步地,本发明采用设计的特殊结构热泵,在满足夏季供冷、冬季供暖的同时,始终保持电池冷却水侧的制冷;提供供热供冷系统,实现规模化的利用可再生能源,可以节省空调系统的投资和运行费用。
附图说明
图1为本发明实例储能单元第一结构示意图;
图2为本发明实例储能单元第二结构示意图;
图3为本发明实例储能单元第三结构示意图;
图4为本发明实例储能单元第四结构示意图;
图5为本发明实例储能单元第五结构示意图;
图6为本发明实例储能电站主视图;
图7为本发明实例储能电站俯视图;
图8为本发明实例储能电站侧视图
图9为本发明实例液冷单元水管段主视图;
图10为本发明实例液冷单元水管段俯视图;
图11为本发明实例液冷单元水管段侧视图;
图12为本发明基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统的原理示意图;
图中,1基座、101电池、102温控探头、103导热板、104相变材料、105电池安装槽、106导热板固定槽、107脉动热管、201总进水管、202总回水管、203进水支路、204回水支路、205液冷板支路、207主回路电动阀、208分回路电动阀、209变频循环泵、210第一流量计、211第一温度计、212第二温度计、213第二流量计、301蓄热水箱、302第一水制冷剂换热器、303压缩机、304第二水制冷剂换热器、305第三水制冷剂换热器、306膨胀阀、307第三电动阀、308第一电动阀、309第二电动阀、310第四电动阀、311第五电动阀、312输配管网水泵、313空调末端、314水泵、315水箱、316补水管。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。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,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的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,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。
请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示,其为本发明实例储能单元第一结构示意图、本发明实例储能单元第二结构示意图、本发明实例储能单元第三结构示意图、本发明实例储能单元第四结构示意图和本发明实例储能单元第五结构示意图;
本发明提供一种基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,包括:
储能单元,用以存储热量,包括若干组电池模块,对于单组电池模块,包括一开设有若干电池安装槽105和若干导热板固定槽106的基座1、设置在各电池安装槽105内以在放电过程中释放热量的电池101以及设置在各导热板固定槽106内以吸收和传递对应电池产生的热量的导热板103;其中,所述基座1内部填充有用以储存电池产生的热量的相变材料104,各所述电池安装槽105内分别设有用以检测对应电池的温度的温控探头102,各所述导热板103内均设有用以与相变材料104进行换热的脉动热管107;
液冷单元,用以将所述储能单元的热量传输至供热供冷单元,包括与所述导热板103相连的总进水管201和总回水管202,总进水管201分别与若干进水支路203相连,总回水管202分别与若干回水支路204相连;其中,若干进水支路203与对应回水支路204之间由若干液冷板支路205连接;
所述供热供冷单元,用以接收所述液冷单元传输的热量,包括与所述总回水管202相连的用以储存所述储能单元内产生的余热的蓄热水箱301,设置于建筑空调管路上用以输送空调冷水或热水到每栋建筑的空调末端的输配管网水泵312;设置于进水管道上的用以将水箱315中的水向外部输送的水泵314;设置于所述水箱315另一端用以向水箱315进行补水的补水管316;
中控单元,其分别与各所述温控探头102、各流量控制组件和各流量计相连,用以针对温控探头102检测的温度数据在周期时间内变化趋势进行分析并与对应的预设数据进行比对,中控单元控制对应温度计检测进口水温和出口水温以计算进口水温和出口水温温度差值并根据温度差值以及出口水的质量计算出单位时间内电池热量回收量并根据电池热量回收量判定是否使用对应的调节系数将分回路电动阀208开度和主回路电动阀207开度调节至对应值以使所述液冷板支路205中的介质能够带出电池101充放电时产生的热量。
具体而言,所述液冷单元内设置有流量控制组件,包括所述主回路电动阀207、所述分回路电动阀208和变频循环泵209,其中用以对总进水流量进行控制的所述主回路电动阀207与所述总进水管201相连,用以对液冷管道流量进行控制的若干所述分回路电动阀208分别与各组所述液冷板支路205相连;用以协同所述主回路电动阀207和所述分回路电动阀208共同调节进水量的所述变频循环泵209设置于所述总进水管201上。
本发明通过中控单元控制所述温控探头102对电池101温度周期性检测,根据周期时长内温度变化趋势进行分析并与对应的预设数据进行比对,中控单元计算单位时间内电池热量回收量与电池热量进行比对,根据比对结果对所述分回路电动阀208的开度和所述主回路电动阀207开度使用对应的调节系数进行调节以使电池充放电时产生的热量带出并利用,可用于具备大型储能电站的产业园区或民用建筑社区内的供暖;本发明设计的一种特殊制冷/制热模式切换的热泵,保证电池液冷水侧处于制冷情况,能够使流入各个电池内冷却水的流量更均衡,使得电池在储能电站内充放电时,能够始终处在适宜温度,延长了电池的使用寿命;该系统将相变材料104、脉动热管107与液冷技术相结合,不仅解决高能量密度电池的散热问题,提高散热效率,而且将电池所传导的热量进行回收利用以供给建筑使用。
具体而言,各电池组按照方阵排列且设有多层,对于单层的若干电池组,将一列顺次排序的电池组记为一组以将单层电池组划分为多组,对于单个电池组,其内部的各电池按照方阵排列,将同组电池组中同列的电池记为一列;所述中控单元内设有预设电池标准温度T0,当中控单元控制各所述温控探头102在周期性检测时长内对各列电池最大温度进行检测时,针对于第i行第j组第k列中的电池,中控单元将该温度记为Tijk,
若Tijk≤T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度在标准温度范围内;
若Tijk>T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度高于标准温度,中控单元统计预设时长t0内所述温控探头102按照周期性检测时长进行n次检测第i行第j组第k列中电池对应最大温度并查看各最大温度值的变化趋势以对第i行第j组第k列电池进行进一步判定。
具体而言,所述中控单元从所述温控探头102按照周期性检测时长在预设时长t0内针对所述第i行第j组第k列中电池测得的n次温度值中提取每次测得的最大温度值Tijkn,其中t0≤1min,3<n<10,当中控单元根据最大温度变化情况对第i行第j组第k列电池情况进行二次判定时,
若各所述最大温度变化呈线性上升状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池故障并发出人工检测提示;
若各所述最大温度变化成波动变化状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度处于波动状态,中控单元统计第i行第j组第k列电池波动变化温度的最大值Tmax与温度变化的最小值Tmin并计算Tmax与Tmin的差值△T,中控单元根据△T对第i行第j组第k列电池进行进一步判定;
若各温度值在0至t时间内成线性上升状态,t至t0内成无变化状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定,中控单元统计第i行第j组第k列的电池温度变化情况以确定是否对所述分回路电动阀208的开度进行调节。
具体而言,所述中控单元内设有标准差值△T0,当所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度处于波动状态时,中控单元将温度在一个时间段内只处于上升或只处于下降的时间段记为一个波动周期,所述中控单元依次计算各波动周期内的温度变化值、统计温度变化值中的最大值Tmax’和最小值Tmin’并计算Tmax’与Tmin’的差值△T’并根据△T’对电池进行进一步判定,
若△T’>△T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度波动大,中控单元发出电池故障并提示人工检测;
若△T’≤△T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定,中控单元根据第i行第j组第k列中温度最高的电池的温度值记Tijknmax与T0的差值△Ta,并根据△Ta将位于第i行第j组第k列的所述分回路电动阀208的初始开度调节至对应值。
具体而言,所述中控单元内设有第一标准差值△T1、第二标准差值△T2、第一分回路电动阀208开度调节系数α1、第二分回路电动阀208开度调节系数α2和第三分回路电动阀的开度调节系数α3,其中,△T1<△T2,1<α1<α2<α3<2;当所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定时,中控单元统计第i行第j组第k列中温度最高的电池的温度值Tijknmax,并计算Tijknmax与T0的差值△Ta,将位于第i行第j组第k列的所述分回路电动阀208的初始开度调节至对应值,设定△Ta=Tijknmax-T0,
若△Ta≤△T1,所述中控单元判定使用α1调节第i行第j组第k列分回路电动阀208的初始开度K;
若△T1<△Ta≤△T2,所述中控单元判定使用α2调节第i行第j组第k列分回路电动阀208的初始开度K;
若△Ta>△T2,所述中控单元判定使用α3调节第i行第j组第k列分回路电动阀208的初始开度K;
当所述中控单元判定使用αb对第i行第j组第k列所述分回路电动阀208的初始开度进行调节时,其中,b=1,2,3,所述中控单元调节后第i行第j组第k列分回路电动阀208的开度记为K’,设定K’=K×αb,使用调节后第i行第j组第k列分回路电动阀208的开度的水流对第i行第j组第k列电池的热量进行回收时,所述中控单元控制对应的温度计检测第i行第j组第k列进水支路203的水温度和回水支路204的水温度以确定第i行第j组第k列水流在单位时间内电池热量回收量与电池热量是否达到平衡。
本发明中控单元根据对电池温度的周期性检测并将电池温度与预设温度进行比对根据比对结果对电池的具体情况进行判定,中控单元根据温度变化趋势对电池作出进一步判定,并根据电池的具体位置对所在列的分回路电动阀208的开度使用对应的调节系数进行调节,能够根据对电池温度的检测以确定电池热量被回收情况,能够通过对电池热量的回收再利用的同时对电池进行降温以延长电池寿命。
具体而言,所述中控单元内设有针对第i行第j组中各列的电池标准热量Qij0,中控单元在系统运行时控制对应的温度计检测第i行第j组第k列中回水支路204的水温Aijk、第i行第j组第k列进水支路203的水温A’ijk和单位时间内位于第i行第j组第k列的进水支路203通过的水的质量m,并根据水的热量换算公式计算出第i行第j组第k列中进水支路203中的水在单位时间内的电池热量回收量Qijk,Qijk=c×m×(t-t0),其中c为进水支路203中的水的比热容,t0为该水的初始温度,t为水吸收热量后的温度,中控单元计算Qij0与Qijk的差值△Qijk并根据△Qijk对所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀208进行二次调节,
若△Qijk<△Qij0,所述中控单元判定使用α1对所述第i行第j组第k列分回路电动阀208的开度K’进行调节;
若△Qijk≥△Qij0,所述中控单元判定使用α2对所述第i行第j组第k列分回路电动阀208的开度K’进行调节;
当所述中控单元判定使用αb对所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀208的开度K’进行调节时,调节后的第i行第j组第k列分回路电动阀208的开度记为K”,设定K”=K’×αb;所述中控单元在调节所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀208的开度过程中第i行第j组第k列分回路电动阀208的开度完全打开时记为调节结束,调节完成后,中控单元根据水的热量换算公式计算出二次调节第i行第j组第k列所述分回路电动阀208的开度后第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量为Qijk’,并计算Qijk’与Qij0的比值B,中控单元根据B判定是否对所述主回路电动阀207的开度进行调节。
本发明中控单元通过对液冷单元回收到的热量与电池产生的预设热量的差值进行计算,并根据差值对分回路电动阀208的开度选择对应的调节系数进行二次调节以使水流增大,回收更多的电池热量从而达到能量回收最大化。
具体而言,所述中控单元内设有预设标准比值B0,当中控单元根据水的热量换算公式计算出二次调节第i行第j组第k列分回路电动阀208的开度后第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量为Qijk’,并计算Qijk’与Qij0的比值B时,中控单元将B与B0进行比对并根据比对结果判定是否对所述主回路电动阀207的开度进行调节,
若B<B0,所述中控单元判定无需对所述主回路电动阀207的开度进行调节;
若B≥B0,所述中控单元判定使用α1对所述主回路电动阀207的开度K0进行调节;
当所述中控单元判定使用α1对所述主回路电动阀207的开度K0进行调节时,调节后的所述主回路电动阀207的开度记为K0’,设定K0’=K0×α1;所述中控单元统计使用调节后的所述主回路电动阀207的开度后计算第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量与第i行第j组第k列电池的预设电池能量的比值以确定是否需要对主回路电动阀207的开度进行二次调节;所述中控单元在调节主回路电动阀207的开度过程中主回路电动阀207的开度完全打开时记为调节结束。
本发明中控单元通过分回路电动阀208的开度选择对应的调节系数进行二次调节后对回收到的热量与预设能量的比值进行计算,根据比值结果将主回路电动阀207的开度选择对应的调节系数调节至对应值,能够对各进水支路203的流量进行控制以进一步地,回收更多的电池热量从而达到能量回收最大化。
具体而言,所述流量计设置在所述蓄热水箱301与所述总回水管202连接的一端用以检测进口水流量与出口水流量,用以检测液冷管路是否发生较大流量的漏水情况。
具体而言,所述相变材料104的熔点为30-40℃,包括二十烷相变材料和提高导热率的复合相变材料104。
本发明的脉动热管107回路与电池模组直接接触,当储能单元放电升温时,由相变材料104吸收电池热量,再由脉动热管107内部介质气化形成压力差,推动高温介质流向低温位置,带走相变材料104的热量,增强电芯间温度的一致性,延长电池寿命。
本发明中电芯最高温度达到电池热管理启动的温度后,脉动热管107带来的均温性能可提高冷却流道进口处温度,降低冷却流道出口处温度,增强液冷系统的换热效率。
本发明中从储能电站带走的水温介于30-45℃之间,一般不超过50℃,能做到利用电池废热减少能耗,规模化回收利用低品位热能。
本发明采用设计的特殊结构热泵,在满足夏季供冷、冬季供暖的同时,始终保持电池冷却水侧的制冷;提供供热供冷系统,实现规模化的利用可再生能源,可以节省空调系统的初投资和运行费用。
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
储能单元是储能电站电池的组成单元,包括基座1,电池101,温控探头102,导热板103,相变材料104,电池安装槽105,导热板固定槽106,脉动热管107;所述电池101安装在阵列式的电池安装槽105中固定于基座1上,其为整个储能电站的储能组件,也是热量产生的源头;所述温控探头102与所述电池101相连并安装或插入所述相变材料104中,用以分别检测电池101温度与相变材料104的温度,并将温度反馈给中控单元,中控单元根据判定结果对液冷单元内的各电动阀进行调节;所述导热板103与所述导热板固定槽106相连;所述导热板103的蒸发段b向下,处于所述相变材料104的中,用以带走相变材料104中的热量;所述导热板103的冷凝段a与液冷板支路205直接接触,带走热量;所述脉动热管107,包括多段U形毛细管,其连通两端的横管,横管上端有注液口;所述脉动热管107内注有醇类、酮类等物质;其中,U形毛细管的直径可设为2-3mm;
所述相变材料104填充除电池101与导热板103外的储能单元所有区域;所述相变材料104可使用30-40℃熔点的相变材料,如二十烷相变材料和提高导热率的复合相变材料;
请继续参阅图6、图7和图8所示,其为本发明实例所述储能电站主视图、本发明实例所述储能电站俯视图和本发明实例所述储能电站侧视图;
所述储能单元组成储能电站的储能部件,基座1,电池101在充放电过程中产生热量,所述相变材料104被动式地储存热量,所述导热管103内部的所述脉动热管107带走所述相变材料104的热量,并将热量传递给所述液冷板支路205。
请继续参阅图9、图10和图11所示,其为本发明实例液冷单元水管段主视图、本发明实例液冷单元水管段俯视图和本发明实例液冷单元水管段侧视图;
液冷单元2包括总进水管201、总回水管202、若干进水支路203、若干回水支路204、若干液冷板支路205、流量控制组件、第一流量计210、第一温度计211;所述总进水管201分别与若干所述进水支路203相连通,所述总回水管202分别与若干所述回水支路204相连通;若干所述进水支路203与若干所述回水支路204之间由若干所述液冷板支路205连接;所述总进水管201、所述总回水管202、若干所述进水支路203、若干所述回水支路204与若干所述液冷板支路205共同组成储能电站内的液冷管路;
其中所述流量控制组件包括主回路电动阀207、分回路电动阀208和变频循环泵209;所述主回路电动阀207设置于所述总进水管201上,用以对总进水量进行控制;若干所述进水支路203与所述总进水管201之间设置有若干所述分回路电动阀208,用以对各分回路的进水量进行控制;所述变频循环泵209设置于所述总进水管201上,用以协同所述主回路电动阀207和所述分回路电动阀208共同调节进水量;当中控单元判定某列电池温度过高时,中控单元调节分回路电动阀208的开度以使第i行第j组第k列的水流量增大;当中控单元判定调节分回路电动阀208满足需求时调节主回路电动阀207的开度以使对应支路的水流量增大;
电池冷却水经过所述总进水管201进入,在若干所述进水支管203处分流进入若干所述液冷板支路205带走所述导热板103的热量后,经过若干所述回水支路204,从所述总回水管202流出。
请继续参阅图12所示,其为本发明基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统的原理示意图;
本发明所述液冷单元包括蓄热水箱301、第一水制冷剂换热器302、压缩机303、第二水制冷剂换热器304和水箱315;其中,所述蓄热水箱301与所述总回水管202相连,用以储存储能单元内产生的余热,并将电池冷却水供入第一水制冷剂换热器302制冷;所述蓄热水箱301与所述总回水管202连接的一端设置有第二流量计213,用以对储能单元流出的水流量进行统计;所述第二流量计213的另一端设有第二温度计212,用以对储能单元流出的水温进行检测;所述第一水制冷剂换热器302与所述蓄热水箱301相连,用以作为热泵蒸发器;所述压缩机303与所述第一水制冷剂换热器302相连,用以将制冷剂压缩为高压气体;所述第二水制冷剂换热器304分别与所述第一水制冷剂换热器302和压缩机303相连,用以将制冷剂向供暖热水放出热量而冷却成高压液体;所述第三水制冷剂换热器305分别与所述第一水制冷剂换热器302、压缩机303以及第二水制冷剂换热器304相连,用以供冷时作为冷凝器使用;所述水箱315与所述第三水制冷剂换热器305相连,用以作为生活用水换热。
具体而言,所述第一水制冷剂换热器302外接有第二三通阀Ⅱ,用以输出第一水制冷剂换热器302中的制冷剂,第二三通阀Ⅱ的一条支路上设有第一三通阀Ⅰ且第一三通阀Ⅰ与第二三通阀Ⅱ之间设有第一电动阀308,第二三通阀Ⅱ的另一条支路设有第三三通阀Ⅲ且第二三通阀Ⅱ与第三三通阀Ⅲ之间设有第二电动阀309;所述第一三通阀Ⅰ的一条支路与所述第三水制冷剂换热器305相连且第一三通阀Ⅰ与第三水制冷剂换热器305之间设有第三电动阀307,用以向第三水制冷剂换热器305输送制冷剂,第一三通阀Ⅰ的另一条支路与所述第二水制冷剂换热器304相连且第一三通阀Ⅰ与第二水制冷剂换热器304之间设有膨胀阀306,用以向第一水制冷剂换热器302输送制冷剂;第三三通阀Ⅲ的一条支路与所述第二水制冷剂换热器304相连,用以向第二水制冷剂换热器304输送制冷剂;第三三通阀Ⅲ的另一条支路上设有第四三通阀Ⅳ且第三三通阀Ⅲ和第四三通阀Ⅳ之间设有第四电动阀310;第四三通阀Ⅳ的一条支路与所述压缩机303相连,用以将第一水制冷剂换热器302输出的制冷剂输送至压缩机303,第四三通阀Ⅳ的另一条支路与所述第三水制冷剂换热器305相连且第四三通阀Ⅳ和第三水制冷剂换热器305之间设有第五电动阀311,用以将压缩机303输出的制冷剂输送至第三水制冷剂换热器305;
具体而言,所述水箱315与所述第三水制冷剂换热器305之间的进水管道上设有水泵314,用以向外输送水箱315中的水;
所述空调末端313与所述第二水制冷剂换热器304之间的建筑空调管路上设有输配管网水泵312,用以输送空调冷水或热水到每栋建筑的空调末端313;
具体而言,所述液冷单元中还设有若干并联的空调末端313,各空调末端313通过并联总管与所述第二水制冷剂换热器304相连,用以使用液冷单元的提供的冷水或热水为建筑供冷或供热;
具体而言,所述水箱315可在夏季储存生活热水,所述水箱315的水与水-制冷剂换热器305换热;所述水箱315的另一端设有补水管316,其用以向水箱315补水。
实施例1,
当冬季供热时,打开所述第一电动阀308、所述第四电动阀310,关闭所述第三电动阀307、所述第二电动阀309和所述第五电动阀311;
当对应的所述温控探头102检测到第1行第4组第3列的电池温度高于预设温度高于预设值时并将该信息反馈至所述中控单元,中控单元控制温控探头102按照每5s的周期检测时长对第1行第4组第3列的各电池进行检测并统计其最大温度值,各温度值在0至20s内成线性上升状态后续成稳定状态,中控单元统计第1行第4组第3列温度最高的电池的温度值与预设温度值得差值为5℃,中控单元判定使用第一分回路电动阀开度调节系数1.2对第1行第4组第3列的所述分回路电动阀208的初始开度0.5进行调节,调节后所述分回路电动阀208的开度为0.6,中控单元统计第1行第4组第3列在单位时间内电池热量的回收量与电池热量进行比对,中控单元判定无需对分回路电动阀208的开度进行二次调节;
在所述第一水制冷剂换热器302处,低温制冷剂带走电池冷却水热量,电池冷却水降温;
所述第一制冷剂从水-制冷剂换热器302流向所述压缩机303,压缩成高温高压的制冷剂;高温高压的制冷剂进入所述第二水制冷剂换热器304,制冷剂向供暖热水放出热量而冷却成高压液体;
制冷剂经过所述膨胀阀306成低温低压液体,再次进入所述第一水制冷剂换热器302换热,完成制热循环;
所述制热循环可为空调供热系统提供50-60℃的空调热水,由所述输配管网水泵312输送空调热水到每栋建筑的所述空调末端313;
供热模式下,可实现回收电池冷却水中余热,降低电池冷却水温度;
电池冷却水在所述第一水制冷剂换热器302换热后,回到所述液冷单元2的所述总进水管201参入电池冷却循环。
实施例2,
当夏季供冷时,打开所述第三电动阀307、所述第二电动阀309和所述第五电动阀311,关闭所述第一电动阀308、所述第四电动阀310和所述第一水制冷剂换热器302与所述第二水制冷剂换热器304为蒸发器,所述第三水制冷剂换热器305为冷凝器;
当对应的所述温控探头102检测到第2行第1组第1列的电池温度高于预设温度高于预设值时并将该信息反馈至所述中控单元,中控单元控制温控探头102按照每5s的周期检测时长对第2行第1组第1列的各电池进行检测并统计其最大温度值,各温度值在0至25s内成波动状态后续成稳定状态,中控单元统计第2行第1组第1列温度在0至25s内最高的电池的温度值在电池预设标准温度值范围内,并计算两者之间测差值7.5℃,中控单元判定使用第二分回路电动阀开度调节系数1.4对第2行第1组第1列的所述分回路电动阀的初始开度0.5进行调节,调节后所述分回路电动阀的开度为0.7,中控单元统计第2行第1组第1列在单位时间内电池热量的回收量与电池热量的差值进行计算为4200J其,中控单元判定使用第二分回路电动阀开度调节系数1.4对第2行第1组第1列的所述分回路电动阀的开度进行二次调节后为0.98,中控单元检测该列水流在单位时间内的电池热量回收量为Qijk与电池热量的比值在标准范围内,中控单元无需对所述主回路电动阀207的开度进行调节。
所述第一水制冷剂换热器302与所述第二水制冷剂换热器304处,低温制冷剂吸收热量;
制冷剂从所述第一水制冷剂换热器302流向所述压缩机303,压缩成高温高压的制冷剂;
高温高压的制冷剂进入所述第五水-制冷剂换热器305,制冷剂向所述水箱315的生活热水提供热量而冷却成高压液体;
制冷剂经过所述膨胀阀306成低温低压液体,再次进入所述第二水制冷剂换热器304换热,完成制冷循环;
所述制冷循环可为空调系统提供12-16℃的空调冷水,由所述输配管网水泵312输送空调冷水到每栋建筑的所述空调末端313,为建筑供冷;
供冷模式下,同样可降低电池冷却水温度;电池冷却水在所述第一水制冷剂换热器302换热冷却后,回到所述液冷单元2的所述总进水管201参入电池冷却循环。
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。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,包括:
储能单元,用以存储热量,包括若干组电池模块,对于单组电池模块,包括一开设有若干电池安装槽和若干导热板固定槽的基座、设置在各电池安装槽内以在放电过程中释放热量的电池以及设置在各导热板固定槽内以吸收和传递对应电池产生的热量的导热板;其中,所述基座内部填充有用以储存电池产生的热量的相变材料,各所述电池安装槽内分别设有用以检测对应电池的温度的温控探头,各所述导热板内均设有用以与相变材料进行换热的脉动热管;
液冷单元,用以将所述储能单元的热量传输至供热供冷单元,包括与所述导热板相连的总进水管和总回水管,总进水管分别与若干进水支路相连,总回水管分别与若干回水支路相连;其中,进水支路与对应回水支路之间由若干液冷板支路连接;
所述供热供冷单元,用以接收所述液冷单元传输的热量,包括与所述总回水管相连的用以储存所述储能单元内产生余热的蓄热水箱,设置于建筑空调管路上用以输送空调冷水或热水到每栋建筑的空调末端的输配管网水泵;设置于进水管道上的用以将水箱中的水向外部输送的水泵;设置于所述水箱另一端用以向水箱进行补水的补水管;
中控单元,其分别与各所述温控探头、各流量控制组件和各流量计相连,用以针对温控探头检测的温度数据在周期时间内变化趋势进行分析并与对应的预设数据进行比对,中控单元控制对应温度计检测进口水温和出口水温以计算进口水温和出口水温温度差值并根据温度差值以及出口水的质量计算出单位时间内电池热量回收量,根据电池热量回收量判定是否使用对应的调节系数将分回路电动阀开度和主回路电动阀开度调节至对应值以使所述液冷板支路中的水能够带出电池充放电时产生的热量。
2.根据权利要求1所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述液冷单元内设置有流量控制组件,包括主回路电动阀、分回路电动阀和变频循环泵,其中用以对总进水流量进行控制的所述主回路电动阀与所述总进水管相连,用以对液冷管道流量进行控制的若干所述分回路电动阀分别与各组所述液冷板支路相连;用以协同所述主回路电动阀和所述分回路电动阀共同调节进水量的所述变频循环泵设置于所述总进水管上。
3.根据权利要求1所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,各所述电池模块按照方阵排列且设有多层,对于单层的若干电池模块,将一列顺次排序的电池模块记为一组以将单层电池模块划分为多组,对于单个电池模块,其内部的各电池按照方阵排列,将同组电池组中同列的电池记为一列;所述中控单元内设有预设电池标准温度T0,当中控单元控制各所述温控探头在周期性检测时长内对各列电池最大温度进行检测时,针对于第i行第j组第k列中的电池,中控单元将该温度记为Tijk,
若Tijk≤T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度在标准温度范围内;
若Tijk>T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度高于标准温度,中控单元统计预设时长t0内所述温控探头按照周期性检测时长进行n次检测第i行第j组第k列中电池对应最大温度并查看各最大温度值的变化趋势以对第i行第j组第k列电池进行进一步判定。
4.根据权利要求3所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述中控单元从所述温控探头按照周期性检测时长在预设时长t0内针对所述第i行第j组第k列中电池测得的n次温度值中提取每次测得的最大温度值Tijkn,其中t0≤1min,3<n<10,当中控单元根据最大温度变化情况对第i行第j组第k列电池情况进行二次判定时,
若各所述最大温度变化呈线性上升状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池故障并发出人工检测提示;
若各所述最大温度变化成波动变化状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度处于波动状态,中控单元统计第i行第j组第k列电池波动变化温度的最大值Tmax与温度变化的最小值Tmin并计算Tmax与Tmin的差值△T,中控单元根据△T对第i行第j组第k列电池进行进一步判定;
若各所述最大温度变化为在0至t时间内成线性上升状态,t至t0内成无变化状态,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定,中控单元统计第i行第j组第k列的电池温度变化情况以确定是否对所述分回路电动阀的开度进行调节。
5.根据权利要求4所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述中控单元内设有标准差值△T0,当所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度处于波动状态时,中控单元将温度在一个时间段内只处于上升或只处于下降的时间段记为一个波动周期,所述中控单元依次计算各波动周期内的温度变化值、统计温度变化值中的最大值Tmax’和最小值Tmin’并计算Tmax’与Tmin’的差值△T’并根据△T’对电池进行进一步判定,
若△T’>△T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度波动大,中控单元发出电池故障并提示人工检测;
若△T’≤△T0,所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定,中控单元根据第i行第j组第k列中温度最高的电池的温度值记Tijknmax与T0的差值△Ta,并根据△Ta将位于第i行第j组第k列的所述分回路电动阀的初始开度调节至对应值。
6.根据权利要求4所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述中控单元内设有第一标准差值△T1、第二标准差值△T2、第一分回路电动阀开度调节系数α1、第二分回路电动阀开度调节系数α2和第三分回路电动阀的开度调节系数α3,其中,△T1<△T2,1<α1<α2<α3<2;当所述中控单元判定第i行第j组第k列电池温度稳定时,中控单元统计第i行第j组第k列中温度最高的电池的温度值Tijknmax,并计算Tijknmax与T0的差值△Ta,将位于第i行第j组第k列的所述分回路电动阀的初始开度调节至对应值,设定△Ta=Tijknmax-T0,
若△Ta≤△T1,所述中控单元判定使用α1调节第i行第j组第k列分回路电动阀的初始开度K;
若△T1<△Ta≤△T2,所述中控单元判定使用α2调节第i行第j组第k列分回路电动阀的初始开度K;
若△Ta>△T2,所述中控单元判定使用α3调节第i行第j组第k列分回路电动阀的初始开度K;
当所述中控单元判定使用αb对第i行第j组第k列所述分回路电动阀的初始开度进行调节时,其中,b=1,2,3,所述中控单元将调节后第i行第j组第k列分回路电动阀的开度记为K’,设定K’=K×αb,使用调节后第i行第j组第k列分回路电动阀的开度的水流对第i行第j组第k列电池的热量进行回收时,所述中控单元控制对应的温度计检测第i行第j组第k列进水支路的水温度和回水支路的水温度以确定第i行第j组第k列水流在单位时间内电池热量回收量与电池热量是否达到平衡。
7.根据权利要求6所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述中控单元内设有针对第i行第j组中各列的电池标准热量Qij0,中控单元在系统运行时控制对应的温度计检测第i行第j组第k列中回水支路的水温Aijk、第i行第j组第k列进水支路的水温A’ijk和单位时间内位于第i行第j组第k列的进水支路通过的水的质量m,并根据水的热量换算公式计算出第i行第j组第k列中进水支路中的水在单位时间内的电池热量回收量Qijk,Qijk=c×m×(t-t0),其中c为进水支路中的水的比热容,t0为该水的初始温度,t为水吸收热量后的温度,中控单元计算Qij0与Qijk的差值△Qijk并根据△Qijk对所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀进行二次调节,
若△Qijk<△Qij0,所述中控单元判定使用α1对所述第i行第j组第k列分回路电动阀的开度K’进行调节;
若△Qijk≥△Qij0,所述中控单元判定使用α2对所述第i行第j组第k列分回路电动阀的开度K’进行调节;
当所述中控单元判定使用αb对所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀的开度K’进行调节时,调节后的第i行第j组第k列分回路电动阀的开度记为K”,设定K”=K’×αb;所述中控单元在调节所述第i行第j组第k列所述分回路电动阀的开度过程中第i行第j组第k列分回路电动阀的开度完全打开时记为调节结束,调节完成后,中控单元根据水的热量换算公式计算出二次调节第i行第j组第k列所述分回路电动阀的开度后第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量为Qijk’,并计算Qijk’与Qij0的比值B,中控单元根据B判定是否对所述主回路电动阀的开度进行调节。
8.根据权利要求7所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述中控单元内设有预设标准比值B0,当中控单元根据水的热量换算公式计算出二次调节第i行第j组第k列分回路电动阀的开度后第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量为Qijk’,并计算Qijk’与Qij0的比值B时,中控单元将B与B0进行比对并根据比对结果判定是否对所述主回路电动阀的开度进行调节,
若B<B0,所述中控单元判定无需对所述主回路电动阀的开度进行调节;
若B≥B0,所述中控单元判定使用α1对所述主回路电动阀的开度K0进行调节;
当所述中控单元判定使用α1对所述主回路电动阀的开度K0进行调节时,调节后的所述主回路电动阀的开度记为K0’,设定K0’=K0×α1;所述中控单元统计使用调节后的所述主回路电动阀的开度后计算第i行第j组第k列水流在单位时间内的电池热量回收量与第i行第j组第k列电池的预设电池能量的比值以确定是否需要对主回路电动阀的开度进行二次调节;所述中控单元在调节主回路电动阀的开度过程中主回路电动阀的开度完全打开时记为调节结束。
9.根据权利要求1所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述流量计设置在所述蓄热水箱与所述总回水管连接的一端用以检测进口水流量与出口水流量,用以检测液冷管路是否发生较大流量的漏水情况。
10.根据权利要求1所述的基于储能电站的电池热管理余热回收供冷供热系统,其特征在于,所述相变材料的熔点为30-40℃,包括二十烷相变材料和提高导热率的复合相变材料。
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