CN116315253A - 一种电化学储能站电池液体散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电化学储能站电池技术领域，尤其涉及一种电化学储能站电池液体散热装置，包括电池冷却托板、两热交换板、两高密齿散热片、液泵和控制器；电池冷却托板内设有进液管路、出液管路和第一温度传感器；两热交换板分别设置在电池冷却托板两侧，热交换板上设有冷却管路，冷却管路两端口分别与进液管路和出液管路连接，冷却管路、进液管路和出液管路形成冷却回路；高密齿散热片与热交换板紧密抵接；液泵连接在冷却回路上；控制器分别与第一温度传感器和液泵电连接；本发明用于克服现有技术中冷却系统冷却效果差的缺陷，本发明能对蓄电池组进行快速降温，提高散热效果，并且占用空间小，减小冷却作业产生噪声。

Description

一种电化学储能站电池液体散热装置

技术领域

本发明涉及电化学储能站电池技术领域，尤其涉及一种电化学储能站电池液体散热装置。

背景技术

当区域电网出现暂时缺电时，需要依靠储能电站内的蓄电池组在短时间内向此区域电网输送高压电，由于蓄电池组提供的充放电流较大，使得蓄电池组的输出功率增加，导致蓄电池组温度升高加快，因此，在蓄电池组工作时，需要启动冷却系统配合降温，冷却系统的好坏直接影响到蓄电池组的使用寿命，进而影响整个储能变电站的经济运行指数。

目前的冷却系统多为风冷降温系统，不仅占用空间较大，能耗大，作业噪声大，而且很难在短时间内将蓄电池组产生的热量排出舱外，冷却效果差。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中冷却系统的冷却效果差的缺陷，提供了一种电化学储能站电池液体散热装置，可以有效地对蓄电池组进行快速降温，提高散热效果，并且占用空间小，还能减小冷却作业产生噪声。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电化学储能站电池液体散热装置，包括电池冷却托板、两热交换板、两高密齿散热片、液泵和控制器；所述电池冷却托板设置在蓄电池的底面，所述电池冷却托板内设有进液管路、出液管路和第一温度传感器；两所述热交换板分别设置在所述电池冷却托板的两侧，所述热交换板上设有冷却管路，所述冷却管路的两端口分别与所述进液管路和所述出液管路连接，所述冷却管路、所述进液管路和所述出液管路形成冷却回路；所述高密齿散热片与所述热交换板紧密抵接；所述液泵连接在所述冷却回路上；所述控制器分别与所述第一温度传感器和所述液泵电连接。

进一步地，所述进液管路、所述出液管路和所述冷却管路分别为弯曲液管。

进一步地，所述热交换板上设有凹槽，所述冷却管路嵌入在所述凹槽内。

进一步地，所述热交换板与所述高密齿散热片之间涂抹有导热硅脂。

进一步地，所述液泵两端设有快速转接管，所述快速转接管与所述冷却回路螺纹连接。

进一步地，所述电池冷却托板设有三个，各所述电池冷却托板间隔排列，所述热交换板上设有三组所述冷却管路，各所述冷却回路分别与各所述电池冷却托板上的进液管路和出液管路连接，形成三组冷却回路。

进一步地，所述电池冷却托板与所述蓄电池之间设有导热金属板，所述导热金属板上涂有导热硅脂。

进一步地，所述电池冷却托板下方设有漏液托板。

进一步地，所述漏液托板内设有液体传感器，所述液体传感器与所述控制器电连接。

进一步地，所述高密齿散热片上设有散热风扇，所述散热风扇与所述控制器电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种电化学储能站电池液体散热装置，利用电池冷却托板、热交换板和液泵组成冷却回路，通过液体循环散热方式对电池组进行降温，并且将冷却回路直接安装在蓄电池组铁箱外部，增加了冷却回路与蓄电池组铁箱的接触面积，提高了冷却效率以及冷却效果，并且作业噪声低，无需额外占用较多空间，同时，本发明通过第一温度传感器、控制器与液泵的配合，能够根据采集的散热温度灵活调整液泵的启停，从而灵活调节冷却回路的冷却功率，既能够满足电池快速冷却降温需求，又能够降低能耗。

附图说明

附图1为本发明中散热装置的主视图；

附图2为本发明中散热装置的俯视图；

附图3为本发明中热交换板的结构示意图。

附图标记：1-电池冷却托板；2-热交换板；3-高密齿散热片；4-散热风扇；5-液泵；6-冷却管路；7-进液管路；8-出液管路；9-第一温度传感器；10-第二温度传感器；11-快速转接管；12-导热金属板；13-蓄电池组；14-漏液托板；15-液体传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施方式对本发明作在其中一个实施例中说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1-2所示，本实施例提供一种电化学储能站电池液体散热装置，包括电池冷却托板1、两热交换板2、两高密齿散热片3、液泵5和控制器；电池冷却托板1设置在蓄电池的底面，电池冷却托板1内设有进液管路7、出液管路8和第一温度传感器9；两热交换板2分别设置在电池冷却托板1的两侧，热交换板2上设有冷却管路6，冷却管路6的两端口分别与进液管路7和出液管路8连接，冷却管路6、进液管路7和出液管路8形成冷却回路；高密齿散热片3与热交换板2紧密抵接；液泵5连接在冷却回路上；控制器分别与第一温度传感器9和液泵5电连接。

需要说明的是，本实施例中，电池冷却托板1通过多个螺栓紧密固定于蓄电池组13铁箱的底部，为了便于将电池组的热量散发传递到电池冷却托板1中，电池冷却托板1上设置进液管路7和出液管路8，进液管路7和出液管路8分别为铜管制成，为便于铜管安装在电池冷却托板1上，且使得电池冷却托板1表面平整，便于安装在蓄电池组13铁箱底部，电池冷却托板1上设有若干管道槽，铜管安装于管道槽内；热交换板2用于吸收电池冷却托板1上的热量，在热交换板2上设有冷却管路6，用于与电池冷却托板1上的进液管路7和出液管路8连接，形成冷却回路，即，将外部的冷却液输入至冷却回路中，冷却液依次经热交换板2上的冷却管路6、电池冷却托板1上的进液管路7、出液管路8，再回到冷却管路6，形成冷却回路，其中，冷却液经进液管路7流入至电池冷却托板1上时，能够吸收蓄电池组13铁箱传递到电池冷却托板1上的热量，冷却液再经出液管路8流出电池冷却托板1，将热量带出至热交换板2上，冷却液在热交换板2上将吸收的热量散出，再次流入至电池冷却托板1，实现冷却吸热循环，其中，热交换板2上的热量通过高密齿散热片3散出，高密齿散热片3是采用铝合金整块切割制成的大功率散热片，散热效果良好，外部的冷却液则通过液泵5进入冷却回路。

同时，本实施例中，电池冷却托板1上的第一温度传感器9用于采集散热温度数据，将温度数据传送给控制器进行分析，控制器根据接收的温度数据调整液泵5的启停，以此来调节冷却回路的冷却功率，例如，若电池输出负荷比较小，电池温度不高，此时，控制器可以不启动液泵5，即不在冷却回路内进行液液体循环散热冷却，只需要依靠电池冷却托板1、热交换板2以及高密齿散热片3的自然冷却就可以满足电池降温要求，从而降低能耗，若电池输出负荷比较大，电池温度高，此时，控制器可以启动液泵5，即在冷却回路内进行液液体循环散热冷却，提高降温效率，维持电池正常运行。

相比于现有技术，本发明利用电池冷却托板1、热交换板2和液泵5组成冷却回路，通过液体循环散热方式对电池组进行降温，并且将冷却回路直接安装在蓄电池组13铁箱外部，增加了冷却回路与蓄电池组13铁箱的接触面积，提高了冷却效率以及冷却效果，并且作业噪声低，无需额外占用较多空间，同时，本发明通过第一温度传感器9、控制器与液泵5的配合，能够根据采集的散热温度灵活调整液泵5的启停，从而灵活调节冷却回路的冷却功率，既能够满足电池快速冷却降温需求，又能够降低能耗。

在其中一个实施例中，如图1-2所示，为了增加冷却回路的面积，便于吸收较多的热量，提高散热效果，本实施例中，进液管路7、出液管路8和冷却管路6分别设计为弯曲液管。

在其中一个实施例中，如图3所示，为了使得冷却管路6与热交换板2连接稳定，本实施例中，热交换板2上设有凹槽，冷却管路6嵌入在凹槽内，同时提高冷却管路6与热交换板2的接触面积，提高散热效果。

在其中一个实施例中，如图1所示，为了提高热交换板2与高密齿散热片3之间的散热效果，本实施例中热交换板2与高密齿散热片3之间涂抹有导热硅脂，利用热导硅脂使得热交换板2与高密齿散热片3紧密粘贴接触，将热交换板2上的热量高效传给高密齿散热片3，提高散热效果。

在其中一个实施例中，如图1和图3所示，为了适配多个蓄电池组13同时散热，本实施例中，以三组蓄电池组13为例，设置三个电池冷却托板1，各电池冷却托板1间隔排列，热交换板2上设有三组冷却管路6，各冷却回路分别与各电池冷却托板1上的进液管路7和出液管路8连接，形成三组冷却回路。

需要说明的是，本实施例中，热交换板2采用实心铝板制成，热交换板2上设有三组凹槽，每组凹槽内嵌入冷却管路6，各冷却管路6的两端分别与电池冷却托板1上的进液管路7与出液管路8连接，用于形成冷却回路，同时热交换板2上设有三个第二温度传感器10，第二温度传感器10分别设置在三组凹槽附近，用于辅助第一温度传感器9采集散热温度，监控散热冷却效果，便于控制器调节液泵5启停。

在其中一个实施例中，如图1所示，为了进一步提高散热效果，本实施例中，高密齿散热片3上设有散热风扇4，散热风扇4与控制器电连接。

需要说明的是，散热风扇4安装在高密齿散热片3外侧，用于向高密齿散热片3内侧吹动空气，通过空气流动带走高密齿散热片3夹层中被加热的空气，实现换热，加速冷却效果，同时散热风扇4与控制器电连接，当第二温度传感器10监测到散热温度T<23℃，控制器控制液泵5与散热风扇4均不启动，即不在冷却回路内进行液液体循环散热冷却，依靠电池冷却托板1、热交换板2以及高密齿散热片3的自然冷却满足电池降温要求，当第二温度传感器10监测到散热温度23℃<T<29℃时，控制器启动液泵5，不启动散热风扇4，即在冷却回路内进行液液体循环散热冷却，配合高密齿散热片3加快散热，当第二温度传感器10监测到散热温度T>29℃时，控制器控制液泵5和散热风扇4同时启动，利用散热风扇4再次加快高密齿散热片3的散热效率，提高散热效果。

在其中一个实施例中，如图1-2所示，为了更换维修液泵5，本实施例中，液泵5两端设有快速转接管11，快速转接管11与冷却回路螺纹连接。

需要说明的是，快速转接管11的端部设有连接螺纹，通过连接螺纹与冷却回路可拆卸连接，对液泵5进行更换的时候，只需要拧开快速转接管11就可以拆下整个液泵5进行更换，而无需拆卸整个冷却回路，同时本实施例中，优选在冷却回路上设置两个液泵5，形成冗余冷却动力配置，当其中一个液泵5出现故障时，控制器能够根据采集温度自动切换至与另一个液泵5工作，保证对电池稳定散热。

在其中一个实施例中，如图1所示，为了提高电池冷却托板1对多蓄电池组13的散热效果，本实施例中，在电池冷却托板1与多组蓄电池之间设有导热金属板12，其中，导热金属板12的底面与蓄电池组13贴合，导热金属板12的顶面与上一组的电池冷却托板1贴合，导热金属板12上涂有导热硅脂，利用导热金属板12分别与电池冷却托板1以及蓄电池组13接触，提高电池冷却托板1与蓄电池之间接触面积，且涂抹导热硅脂，增强导热效果，当需要将蓄电池组13拆卸进行检修维护时，可将导热金属板12从蓄电池组13与电池冷却托板1之间推出，使得蓄电池组13与电池冷却托板1之间形成缝隙，便可将蓄电池组13拖出更换。

在其中一个实施例中，如图1所示，为了避免液体泄漏，本实施例中，电池冷却托板1下方设有漏液托板14，漏液托板14内设有液体传感器15，液体传感器15与控制器电连接。

需要说明的是，漏液托板14用于承接泄漏液体，其中，漏液托板14上分布有液体传感器15，当冷却回路上泄漏出的液体滴入漏液托板14中时，积累的液体会使液体传感器15的电阻值发生变化，液体传感器15将采集数据传递给控制器，控制器通过分析电阻值变化判断漏液托板14内是否有液体，从而发出告警，告知运维人员冷却回路发生漏液故障，可有效防止冷却回路大量漏液。

工作原理：

本发明提供了一种电化学储能站电池液体散热装置，利用电池冷却托板1、热交换板2和液泵5组成冷却回路，通过液体循环散热方式对电池组进行降温，并且将冷却回路直接安装在蓄电池组13铁箱外部，增加了冷却回路与蓄电池组13铁箱的接触面积，提高了冷却效率以及冷却效果，并且作业噪声低，无需额外占用较多空间，同时，本发明通过第一温度传感器9、控制器与液泵5的配合，能够根据采集的散热温度灵活调整液泵5的启停，从而灵活调节冷却回路的冷却功率，既能够满足电池快速冷却降温需求，又能够降低能耗。

在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均应包含在本发明权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，包括电池冷却托板、两热交换板、两高密齿散热片、液泵和控制器；

所述电池冷却托板设置在蓄电池的底面，所述电池冷却托板内设有进液管路、出液管路和第一温度传感器；

两所述热交换板分别设置在所述电池冷却托板的两侧，所述热交换板上设有冷却管路，所述冷却管路的两端口分别与所述进液管路和所述出液管路连接，所述冷却管路、所述进液管路和所述出液管路形成冷却回路；

所述高密齿散热片与所述热交换板紧密抵接；

所述液泵连接在所述冷却回路上；

所述控制器分别与所述第一温度传感器和所述液泵电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述进液管路、所述出液管路和所述冷却管路分别为弯曲液管。

3.根据权利要求2所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述热交换板上设有凹槽，所述冷却管路嵌入在所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述热交换板与所述高密齿散热片之间涂抹有导热硅脂。

5.根据权利要求4所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述液泵两端设有快速转接管，所述快速转接管与所述冷却回路螺纹连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述电池冷却托板设有三个，各所述电池冷却托板间隔排列，所述热交换板上设有三组所述冷却管路，各所述冷却回路分别与各所述电池冷却托板上的进液管路和出液管路连接，形成三组冷却回路。

7.根据权利要求6所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述电池冷却托板与所述蓄电池之间设有导热金属板，所述导热金属板上涂有导热硅脂。

8.根据权利要求7所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述电池冷却托板下方设有漏液托板。

9.根据权利要求8所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述漏液托板内设有液体传感器，所述液体传感器与所述控制器电连接。

10.根据权利要求8所述的一种电化学储能站电池液体散热装置，其特征在于，所述高密齿散热片上设有散热风扇，所述散热风扇与所述控制器电连接。

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