CN116387694A - 一种温控系统 - Google Patents

一种温控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116387694A
CN116387694A CN202310647368.6A CN202310647368A CN116387694A CN 116387694 A CN116387694 A CN 116387694A CN 202310647368 A CN202310647368 A CN 202310647368A CN 116387694 A CN116387694 A CN 116387694A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
battery
control
liquid medium
fins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310647368.6A
Other languages
English (en)
Inventor
马宝义
陈凯江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Sofarsolar Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Sofarsolar Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Sofarsolar Co Ltd filed Critical Shenzhen Sofarsolar Co Ltd
Priority to CN202310647368.6A priority Critical patent/CN116387694A/zh
Publication of CN116387694A publication Critical patent/CN116387694A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • H01M10/6568Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明实施方式公开了一种温控系统,温控系统包括:用于放置电池簇的电池仓;设置在电池仓内部的第一风盘;用于放置控制箱的控制仓;通过输水管道分别连接电池仓内各个电池包的温控仓,用于调节液态介质的温度并为液态介质提供动力使其循环流动,使液态介质与电池包的电芯进行热量交换;温控仓通过输水管道连接第一风盘,温控仓通过调节液态介质的温度,进而调节第一风盘的翅片的表面气体的温度;第一风盘的风扇转动使得电池仓中的气体与第一风盘的翅片的表面气体形成对流,进而调节电池仓内温度;通过输水管道连接温控仓的第二风盘。通过上述方式,本发明实施方式能够降低设备成本,减少设备安装空间,提高储能系统的能量密度。

Description

一种温控系统
技术领域
本发明实施方式涉及储能技术领域,特别是涉及一种温控系统。
背景技术
目前集中式储能直流侧液冷方案:PACK采用液冷方案进行散热,PACK仓需要安装空调进行除湿;PACK每簇通过簇控制箱进行控制连接到PCS(双向逆变器)端,进行充放电。簇控制箱(高压盒或是DC-DC转换模块)根据实际发热量采取的自然散热或是风冷方案或是空调方案。
电池仓的制冷(液冷)系统、除湿(空调)系统、簇控制箱(自然散热或是风冷或是空调)制冷系统,都是相互独立,没有关联。存在以下缺点:1、制冷设备相互独立,增加了较多的成本;2、独立的设备需要额外的安装空间(安装和风道),导致标准集装箱空间利用率不高或是能量密度降低,导致机柜式箱体需要增加体积才有空间安装相应的设备。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施方式采用的一个技术方案是:提供一种温控系统,应用于储能系统,储能系统包括若干簇电池簇以及与电池簇相应电连接的若干个控制箱,控制箱用于对相应电池簇进行控制和管理,温控系统包括:用于放置电池簇的电池仓;设置在电池仓内部的第一风盘;用于放置控制箱的控制仓;通过输水管道分别连接电池仓内各个电池包的温控仓,用于调节液态介质的温度并为液态介质提供动力使其循环流动,使液态介质与电池包的电芯进行热量交换,以调节电芯温度;温控仓通过输水管道连接第一风盘,温控仓通过调节液态介质的温度,进而调节第一风盘的翅片的表面气体的温度;第一风盘的风扇转动使得电池仓中的气体与第一风盘的翅片的表面气体形成对流,进而调节电池仓内温度;通过输水管道连接温控仓的第二风盘。
在一些实施例中,电池仓中的气体中的水分通过第一风盘的翅片冷凝,由第一风盘的排水管道排出。
在一些实施例中,温控仓内部设有液冷机,在电池包的电芯温度高于预设的制冷上限值时,液冷机通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以降低电芯温度至预设的电芯下限温度;在电池包的电芯温度低于预设的加热下限值时,液冷机通过持续提高循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以提高电芯温度至预设的电芯上限温度。
在一些实施例中,当电池仓内温度高于预设的电池仓上限温度时,液冷机持续降低循环流动的液态介质的温度,通过热量交换降低第一风盘的翅片的表面气体的温度;第一风盘的风扇转动使得电池仓内气体与翅片的表面气体形成对流,进而降低电池仓内温度;当电池仓内温度低于预设的电池仓下限温度时,液冷机持续提高循环流动的液态介质的温度,通过热量交换提高第一风盘的翅片的表面气体的温度;第一风盘的风扇转动使得电池仓内气体与翅片的表面气体形成对流,进而提高电池仓内温度。
在一些实施例中,控制箱包括高压盒控制箱或DC-DC转换控制箱。
在一些实施例中,当控制箱为高压盒控制箱时,第二风盘设置在控制仓中,控制仓中气体的水分通过第二风盘的翅片冷凝,由第二风盘的排水管道排出。
在一些实施例中,当控制箱为DC-DC转换控制箱时,第二风盘设置在风盘仓内部,温控系统还包括风盘仓,DC-DC转换控制箱内部还设有液冷板,若干个控制箱设置在液冷板上,温控仓通过输水管道向液冷板输送液态介质后汇流到第二风盘,液态介质流经第二风盘后回流到温控仓;在DC-DC转换控制箱的温度高于预设的控制箱温度时,温控箱通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使控制箱与液态介质进行热量交换,从而降低控制箱的温度;温控仓通过对液态介质的温度调节,调节第二风盘的翅片的表面气体的温度;第二风盘的风扇转动使得控制仓中的气体与第二风盘的翅片的表面气体形成对流,进而调节控制仓内温度。
在一些实施例中,当控制仓内温度高于预设的控制仓上限温度时,温控仓持续降低循环流动的液态介质的温度,通过热量交换降低第二风盘的翅片的表面气体的温度;第二风盘的风扇转动使得控制仓内气体与第二风盘的翅片的表面气体形成对流,进而降低控制仓内温度;当控制仓内温度低于预设的控制仓下限温度时,温控仓持续提高循环流动的液态介质的温度,通过热量交换提高第二风盘的翅片的表面气体的温度;第二风盘的风扇转动使得控制仓内气体与第二风盘的翅片的表面气体形成对流,进而提高控制仓内温度。
在一些实施例中,电芯下限温度为电芯工作温度减去第一预设值后得到的差值,电芯上限温度为电芯工作温度加上第二预设值后得到的和。
在一些实施例中,液态介质包括水和乙二醇。
本发明实施方式的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明实施方式通过温控仓连接风盘,进而实现对电池仓和电池簇管理仓的加热、制冷和除湿,省去了额外的制冷设备、空调等设备成本以及安装所需空间,提高了设备空间利用率,进一步提高了储能系统的能量密度。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种温控系统的结构示意图;
图2示出了当控制箱为高压盒控制箱时温控系统的结构示意图;
图3示出了当控制箱为DC-DC转换控制箱时温控系统的结构示意图;
图4是本发明实施方式提供的另一种温控系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面结合附图和具体实施例,对本申请进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”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申请和简化描述,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,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
为解决上述问题,本发明实施方式提供了一种储能系统,其结构示意图如图1所示,该储能系统包括电池仓100、温控仓200、控制仓300和第二风盘400。
为便于说明温控系统的结构以及工作原理,本实施例将温控系统应用于储能系统进行说明。储能系统可为集中式储能系统、分布式储能系统或充电桩。在本实施中,该储能系统包括电池簇1、电池簇2、……、电池簇10、控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10。控制箱为相应电池簇的管理模块,若控制箱为高压盒控制箱,则用于对相应电池簇的若干个电池包进行控制和管理;若控制箱为DC-DC转换控制箱,则用于对相应电池簇的若干个电池包汇流后进行电压转换。在本实施例中,每簇电池簇包括8个电池包,电池包为锂电池。
其中,电池仓100为一个独立的密封仓,主要用于放置电池簇1、电池簇2、……和电池簇10。电池包的电芯在过高的温度下充电会破坏电池内的化学平衡,导致副反应,高温下充电电池材料的性能会退化。而电池包的电芯在过低的温度下充电会降低锂离子的活性,使得内阻新增,电池放电能力变弱,使用时间缩短,电池阳极表面会析出金属锂,对锂离子电池容量造成永久性损害。因此将电池簇放置在电池仓100中,则可以通过控制电池仓100的内部温度进而控制电芯的工作温度,以避免电芯工作在温度过高或温度过低的环境。
温控仓200为一个独立的仓,用于放置液冷机210,液冷机中含有冷却系统和加热系统,同时具备加热和制冷功能。温控仓200通过输水管道分别连接电池仓100内各个电池包,用于调节液态介质的温度并为液态介质提供动力使其循环流动,使液态介质与电池包的电芯进行热量交换,以调节电芯温度。
在电池包的电芯温度高于预设的制冷上限值时,液冷机210通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以降低电芯温度至预设的电芯下限温度。
在电池包的电芯温度低于预设的加热下限值时,液冷机210通过持续提高循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以提高电芯温度至预设的电芯上限温度。
在本发明的一些实施例中,电芯下限温度为电芯工作温度减去第一预设值后得到的差值,电芯上限温度为电芯工作温度加上第二预设值后得到的和。
当电池仓100内温度高于预设的电池仓上限温度时,液冷机210持续降低循环流动的液态介质的温度,通过热量交换降低第一风盘110的翅片的表面气体的温度(一般液冷机提供的为18℃的水,低于电池仓环境温度);第一风盘110的风扇转动使得电池仓100内气体与翅片的表面气体形成对流,进而降低电池仓100内温度。
当电池仓100内温度低于预设的电池仓下限温度时,液冷机210持续提高循环流动的液态介质的温度,通过热量交换提高第一风盘110的翅片的表面气体的温度(液冷机提供的液态介质的温度高于电池仓环境温度);第一风盘110的风扇转动使得电池仓100内气体与翅片的表面气体形成对流,进而提高电池仓100内温度。
第一风盘110设置在电池仓100内部,第一风盘110包括翅片、多个风扇和排水管道。温控仓200通过输水管道连接第一风盘110,温控仓200通过调节液态介质的温度,进而调节第一风盘110的翅片的表面气体的温度;第一风盘110的风扇转动使得电池仓100中的气体与第一风盘110的翅片的表面气体形成对流,进而调节电池仓100内的温度。
此外,在电池仓100内温度高于第一风盘110的翅片的表面温度的情况下,电池仓100中的气体中的水分还可以通过第一风盘110的翅片冷凝,由第一风盘110的排水管道排出,以此达到除湿的效果。
具体地,温控仓200与电池仓100之间连接的输水管道包括一级出水管道、一级进水管道、二级出水管道、二级进水管道三级出水管道和三级进水管道,温控仓200的出水端口连接一级出水管道后分流至十条二级进水管道与十簇电池簇对应,每一条二级进水管道又分流至八条三级进水管道相应地与电池簇的八个电池包的进水端口连接。每个电池簇的电池包的出水端口各自连接一条三级出水管道后汇流至相应的二级出水管道,随后十条二级出水管道汇流至一级出水管道,一级出水管道连接到温控仓200的进水端口。由此形成一个封闭的回路,液态介质在该封闭回路中循环流动,中途流进各个电池包,以此达到散热或加热的效果。
需要说明的是,在本实施例中,连接温控仓200的一级出水管道在电池仓100外就已经分流至第一风盘110以及电池仓100中的各条二级进水管道,且第一风盘110与电池仓100中的电池簇也是在电池仓100外才汇流至连接温控仓200的一级进水管道。由于第一风盘110设置在电池仓100中,因此在另一些实施例中,可使连接温控仓200的一级出水管道在电池仓100内再分流至第一风盘110以及各条二级进水管道,各条二级进水管道和第一风盘110在电池仓100内汇流至连接温控仓200的一级进水管道。
需要说明的是,一级进水管道的内径大于二级进水管道的内径,二级进水管道的内径大于三级进水管道的内径;一级出水管道的内径大于二级出水管道的内径,二级出水管道的内径大于三级出水管道的内径。
在本发明的一些实施例中,液态介质包括水和乙二醇。
控制仓300为一个独立的仓,用于放置控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10。
第二风盘400包括翅片、多个风扇和排水管道。温控仓200通过输水管道连接第二风盘400。
在本申请的一些实施例中,提供了一种温控系统,当控制箱为高压盒控制箱,其结构示意图如图2所示。该储能系统包括电池仓100、温控仓200、控制仓300和第二风盘400。将温控系统应用于储能系统进行说明。在本实施中,该储能系统包括电池簇1、电池簇2、……、电池簇10、控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10。在本实施例中,每簇电池簇包括8个电池包,电池包为锂电池。
其中,电池仓100为一个独立的密封仓,主要用于放置电池簇1、电池簇2、……和电池簇10。
温控仓200为一个独立的仓,用于放置液冷机210,液冷机中含有冷却系统和加热系统,同时具备加热和制冷功能。温控仓200通过输水管道分别连接电池仓100内各个电池包,用于调节液态介质的温度并为液态介质提供动力使其循环流动,使液态介质与电池包的电芯进行热量交换,以调节电芯温度。
在电池包的电芯温度高于预设的制冷上限值时,液冷机210通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以降低电芯温度至预设的电芯下限温度。
在电池包的电芯温度低于预设的加热下限值时,液冷机210通过持续提高循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以提高电芯温度至预设的电芯上限温度。
在本发明的一些实施例中,电芯下限温度为电芯工作温度减去第一预设值后得到的差值,电芯上限温度为电芯工作温度加上第二预设值后得到的和。
当电池仓100内温度高于预设的电池仓上限温度时,液冷机210持续降低循环流动的液态介质的温度,通过热量交换降低第一风盘110的翅片的表面气体的温度;第一风盘110的风扇转动使得电池仓100内气体与翅片的表面气体形成对流,进而降低电池仓100内温度。
当电池仓100内温度低于预设的电池仓下限温度时,液冷机210持续提高循环流动的液态介质的温度,通过热量交换提高第一风盘110的翅片的表面气体的温度;第一风盘110的风扇转动使得电池仓100内气体与翅片的表面气体形成对流,进而提高电池仓100内温度。
第一风盘110设置在电池仓100内部,第一风盘110包括翅片、多个风扇和排水管道。温控仓200通过输水管道连接第一风盘110,温控仓200通过调节液态介质的温度,进而调节第一风盘110的翅片的表面气体的温度;第一风盘110的风扇转动使得电池仓100中的气体与第一风盘110的翅片的表面气体形成对流,进而调节电池仓100内的温度。
此外,在电池仓100内温度高于第一风盘110的翅片的表面温度的情况下,电池仓100中的气体中的水分还可以通过第一风盘110的翅片冷凝,由第一风盘110的排水管道排出,以此达到除湿的效果。
具体地,温控仓200与电池仓100之间连接的输水管道包括一级出水管道、一级进水管道、二级出水管道、二级进水管道三级出水管道和三级进水管道,温控仓200的出水端口连接一级出水管道后分流至十条二级进水管道与十簇电池簇对应,每一条二级进水管道又分流至八条三级进水管道相应地与电池簇的八个电池包的进水端口连接。每个电池簇的电池包的出水端口各自连接一条三级出水管道后汇流至相应的二级出水管道,随后十条二级出水管道汇流至一级出水管道,一级出水管道连接到温控仓200的进水端口。由此形成一个封闭的回路,液态介质在该封闭回路中循环流动,中途流进各个电池包,以此达到散热或加热的效果。
控制仓300为一个独立的仓,用于放置控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10。
第二风盘400包括翅片、多个风扇和排水管道。温控仓200通过输水管道连接第二风盘400。第二风盘400设置在控制仓300中,在控制仓300内温度高于第二风盘400的翅片的表面温度的情况下,控制仓300中气体的水分通过第二风盘400的翅片冷凝,由第二风盘400的排水管道排出。
在本申请的一些实施例中,提供了另一种温控系统,当控制箱为DC-DC转换控制箱,其结构示意图如图3所示。该储能系统包括电池仓100、温控仓200、控制仓300、第二风盘400和风盘仓500。同理将温控系统应用于储能系统进行说明。在本实施中,该储能系统包括电池簇1、电池簇2、……、电池簇10、控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10。在本实施例中,每簇电池簇包括8个电池包,电池包为锂电池。
其中,电池仓100为一个独立的密封仓,主要用于放置电池簇1、电池簇2、……和电池簇10。
温控仓200为一个独立的仓,用于放置液冷机210,液冷机中含有冷却系统和加热系统,同时具备加热和制冷功能。温控仓200通过输水管道分别连接电池仓100内各个电池包,用于调节液态介质的温度并为液态介质提供动力使其循环流动,使液态介质与电池包的电芯进行热量交换,以调节电芯温度。
在电池包的电芯温度高于预设的制冷上限值时,液冷机210通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以降低电芯温度至预设的电芯下限温度。
在电池包的电芯温度低于预设的加热下限值时,液冷机210通过持续提高循环流动的液态介质的温度,使电池包的电芯与液态介质进行热量交换,以提高电芯温度至预设的电芯上限温度。
在本发明的一些实施例中,电芯下限温度为电芯工作温度减去第一预设值后得到的差值,电芯上限温度为电芯工作温度加上第二预设值后得到的和。
当电池仓100内温度高于预设的电池仓上限温度时,液冷机210持续降低循环流动的液态介质的温度,通过热量交换降低第一风盘110的翅片的表面气体的温度;第一风盘110的风扇转动使得电池仓100内气体与翅片的表面气体形成对流,进而降低电池仓100内温度。
当电池仓100内温度低于预设的电池仓下限温度时,液冷机210持续提高循环流动的液态介质的温度,通过热量交换提高第一风盘110的翅片的表面气体的温度;第一风盘110的风扇转动使得电池仓100内气体与翅片的表面气体形成对流,进而提高电池仓100内温度。
第一风盘110设置在电池仓100内部,第一风盘110包括翅片、多个风扇和排水管道。温控仓200通过输水管道连接第一风盘110,温控仓200通过调节液态介质的温度,进而调节第一风盘110的翅片的表面气体的温度;第一风盘110的风扇转动使得电池仓100中的气体与第一风盘110的翅片的表面气体形成对流,进而调节电池仓100内的温度。
此外,在电池仓100内温度高于第一风盘110的翅片的表面温度的情况下,电池仓100中的气体中的水分还可以通过第一风盘110的翅片冷凝,由第一风盘110的排水管道排出,以此达到除湿的效果。
具体地,温控仓200与电池仓100之间连接的输水管道包括一级出水管道、一级进水管道、二级出水管道、二级进水管道三级出水管道和三级进水管道,温控仓200的出水端口连接一级出水管道后分流至十条二级进水管道与十簇电池簇对应,每一条二级进水管道又分流至八条三级进水管道相应地与电池簇的八个电池包的进水端口连接。每个电池簇的电池包的出水端口各自连接一条三级出水管道后汇流至相应的二级出水管道,随后十条二级出水管道汇流至一级出水管道,一级出水管道连接到温控仓200的进水端口。由此形成一个封闭的回路,液态介质在该封闭回路中循环流动,中途流进各个电池包,以此达到散热或加热的效果。
控制仓300为一个独立的仓,用于放置控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10。
第二风盘400包括翅片、多个风扇和排水管道。第二风盘400设置在风盘仓500内部,温控仓200通过输水管道连接第二风盘400。
DC-DC转换控制箱内部设有液冷板,温控仓200通过输水管道向液冷板输送液态介质后汇流到第二风盘400,液态介质流经第二风盘400后回流到温控仓200。
在控制箱的温度高于预设的控制箱温度时,温控仓200通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使控制仓300中的控制箱通过内部的液冷板与液态介质进行热量交换,从而降低控制箱的温度。温控仓200通过对液态介质的温度调节,调节第二风盘400的翅片的表面气体的温度;第二风盘400的风扇转动使得控制仓300中的气体与第二风盘400的翅片的表面气体形成对流,进而调节控制仓300内温度。
区别于现有技术的情况,本发明实施方式通过温控仓连接风盘,进而实现对电池仓和电池簇管理仓的加热、制冷和除湿,省去了额外的制冷设备、空调等设备成本以及安装所需空间,提高了设备空间利用率,进一步提高了储能系统的能量密度。
需要说明的是,在上述各个实施例中,电池仓100和控制仓300均为独立的仓。而在本发明的另一些实施例中,提供了另一种温控系统,以第一实施例作为参照物,其结构示意图如图4所示。与上述实施例不同的是,在本实施例中,控制仓300设置在电池仓100内部。
该温控系统同样应用于储能系统进行说明,储能系统可为集中式储能系统、分布式储能系统或充电桩。在本实施中,该储能系统包括电池簇1、电池簇2、……、电池簇10、控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10。控制仓300为电池仓100中的一个独立仓,且控制箱1、控制箱2、……、控制箱9和控制箱10各自放置在相应的电池簇底部,此举可减少电池簇与控制箱之间的连接所需的线缆长度。
在本申请的实施例中,控制箱包括高压盒控制箱或DC-DC转换控制箱,其中高压盒控制箱仅起到对相应电池簇管理和控制的作用,因此散热较小,一般不需要考虑其散热问题;而DC-DC转换控制箱起到对相应电池簇汇流后进行升压或降压的作用,含有IGBT、MOS管、电感等发热量较大器件,因此需要考虑其散热问题。本实施例是基于第一实施例的结构作出的改动,也可基于同样的改动方式对第二实施例和第三实施例进行变化,在此不做赘述。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上的本申请的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种温控系统,应用于储能系统,所述储能系统包括若干簇电池簇以及与所述电池簇相应电连接的若干个控制箱,所述控制箱用于对相应电池簇进行控制和管理,其特征在于,所述温控系统包括:
用于放置所述电池簇的电池仓;
设置在所述电池仓内部的第一风盘;
用于放置所述控制箱的控制仓;
通过输水管道分别连接所述电池仓内各个电池包的温控仓,用于调节液态介质的温度并为所述液态介质提供动力使其循环流动,使所述液态介质与电池包的电芯进行热量交换,以调节电芯温度;
所述温控仓通过输水管道连接所述第一风盘,所述温控仓通过调节所述液态介质的温度,进而调节所述第一风盘的翅片的表面气体的温度;所述第一风盘的风扇转动使得所述电池仓中的气体与所述第一风盘的翅片的表面气体形成对流,进而调节电池仓内温度;
通过输水管道连接所述温控仓的第二风盘。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电池仓中的气体中的水分通过所述第一风盘的翅片冷凝,由所述第一风盘的排水管道排出。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述温控仓内部设有液冷机,
在电池包的电芯温度高于预设的制冷上限值时,所述液冷机通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使所述电池包的电芯与所述液态介质进行热量交换,以降低所述电芯温度至预设的电芯下限温度;
在电池包的电芯温度低于预设的加热下限值时,所述液冷机通过持续提高循环流动的液态介质的温度,使所述电池包的电芯与所述液态介质进行热量交换,以提高所述电芯温度至预设的电芯上限温度。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,
当所述电池仓内温度高于预设的电池仓上限温度时,所述液冷机持续降低循环流动的液态介质的温度,通过热量交换降低所述第一风盘的翅片的表面气体的温度;所述第一风盘的风扇转动使得所述电池仓内气体与所述翅片的表面气体形成对流,进而降低所述电池仓内温度;
当所述电池仓内温度低于预设的电池仓下限温度时,所述液冷机持续提高循环流动的液态介质的温度,通过热量交换提高所述第一风盘的翅片的表面气体的温度;所述第一风盘的风扇转动使得所述电池仓内气体与所述翅片的表面气体形成对流,进而提高所述电池仓内温度。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制箱包括高压盒控制箱或DC-DC转换控制箱。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,当所述控制箱为高压盒控制箱时,所述第二风盘设置在所述控制仓中,所述控制仓中气体的水分通过所述第二风盘的翅片冷凝,由所述第二风盘的排水管道排出。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,当所述控制箱为DC-DC转换控制箱时,所述温控系统还包括风盘仓,所述第二风盘设置在风盘仓内部,所述DC-DC转换控制箱内部设有液冷板,所述温控仓通过输水管道向所述液冷板输送液态介质后汇流到所述第二风盘,所述液态介质流经所述第二风盘后回流到所述温控仓;
在DC-DC转换控制箱的温度高于预设的控制箱温度时,所述温控箱通过持续降低循环流动的液态介质的温度,使所述控制箱与所述液态介质进行热量交换,从而降低所述控制箱的温度;
所述温控仓通过对所述液态介质的温度调节,调节所述第二风盘的翅片的表面气体的温度;所述第二风盘的风扇转动使得所述控制仓中的气体与所述第二风盘的翅片的表面气体形成对流,进而调节所述控制仓内温度。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,
当所述控制仓内温度高于预设的控制仓上限温度时,所述温控仓持续降低循环流动的液态介质的温度,通过热量交换降低所述第二风盘的翅片的表面气体的温度;所述第二风盘的风扇转动使得所述控制仓内气体与所述第二风盘的翅片的表面气体形成对流,进而降低所述控制仓内温度;
当所述控制仓内温度低于预设的控制仓下限温度时,所述温控仓持续提高循环流动的液态介质的温度,通过热量交换提高所述第二风盘的翅片的表面气体的温度;所述第二风盘的风扇转动使得所述控制仓内气体与所述第二风盘的翅片的表面气体形成对流,进而提高所述控制仓内温度。
9.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述电芯下限温度为电芯工作温度减去第一预设值后得到的差值,所述电芯上限温度为所述电芯工作温度加上第二预设值后得到的和。
10.根据权利要求1-9任一项所述的温控系统,其特征在于,所述液态介质包括水和乙二醇。
CN202310647368.6A 2023-06-02 2023-06-02 一种温控系统 Pending CN116387694A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310647368.6A CN116387694A (zh) 2023-06-02 2023-06-02 一种温控系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310647368.6A CN116387694A (zh) 2023-06-02 2023-06-02 一种温控系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116387694A true CN116387694A (zh) 2023-07-04

Family

ID=86979091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310647368.6A Pending CN116387694A (zh) 2023-06-02 2023-06-02 一种温控系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116387694A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117728073A (zh) * 2024-02-07 2024-03-19 深圳永泰数能科技有限公司 一种液冷集装箱温湿度智能联动系统
CN118173939A (zh) * 2024-05-13 2024-06-11 晶科储能科技有限公司 一种储能装置和热管理控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111009631A (zh) * 2019-12-16 2020-04-14 深圳市科陆电子科技股份有限公司 一种室内储能电池柜
WO2021162538A1 (ko) * 2020-02-14 2021-08-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전력 저장 시스템
CN115472961A (zh) * 2022-10-17 2022-12-13 南通中集元能集成科技有限公司 储能集装箱
CN115900132A (zh) * 2022-12-22 2023-04-04 广东申菱环境系统股份有限公司 一种集成氟泵制冷和除湿的液冷系统及其控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111009631A (zh) * 2019-12-16 2020-04-14 深圳市科陆电子科技股份有限公司 一种室内储能电池柜
WO2021162538A1 (ko) * 2020-02-14 2021-08-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전력 저장 시스템
CN115472961A (zh) * 2022-10-17 2022-12-13 南通中集元能集成科技有限公司 储能集装箱
CN115900132A (zh) * 2022-12-22 2023-04-04 广东申菱环境系统股份有限公司 一种集成氟泵制冷和除湿的液冷系统及其控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117728073A (zh) * 2024-02-07 2024-03-19 深圳永泰数能科技有限公司 一种液冷集装箱温湿度智能联动系统
CN117728073B (zh) * 2024-02-07 2024-04-19 深圳永泰数能科技有限公司 一种液冷集装箱温湿度智能联动系统
CN118173939A (zh) * 2024-05-13 2024-06-11 晶科储能科技有限公司 一种储能装置和热管理控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116387694A (zh) 一种温控系统
WO2022166130A1 (zh) 储能系统散热装置及储能系统散热方法
US20130313953A1 (en) Rack system for power storage battery modules
CN109768348B (zh) 高寒地区储能集装箱热管理系统
CN209104325U (zh) 集装箱空调冷却系统及集装箱
KR102212034B1 (ko) 에너지 저장 시스템이 적용된 컨테이너
KR101915876B1 (ko) 친환경 ess
CN111890968A (zh) 充电仓的热管理系统和具有它的换电站
CN118073715B (zh) 一种储能热管理系统及其控制方法
CN113161659A (zh) 便携可移动式储能箱
CN115395139A (zh) 一种电化学储能热管理系统及其控制方法
CN210576320U (zh) 一种封闭式储能舱温湿度控制系统
CN114069090B (zh) 一种移动式储能集装箱散热装置及移动式储能集装箱
CN216720160U (zh) 储能装置
CN206505996U (zh) 一种集装箱型储能电站散热系统
CN219697339U (zh) 一种集散式电池数字储能集装箱
CN117393892A (zh) 一种电池充电站温控装置
CN207883761U (zh) 电池组、电池包及具有该电池包的车辆
CN114784402A (zh) 应用于液冷储能系统的环境控制系统
CN215644654U (zh) 一种适用于高压大容量的模块化集装箱电池储能系统
KR102529969B1 (ko) 냉각 효율이 향상된 전기 에너지 저장 모듈
CN215377536U (zh) 一种储能电池系统
CN202384414U (zh) 一种蓄电池恒温柜
CN215070119U (zh) 便携可移动式储能箱
CN217485555U (zh) 储能装置、储能系统及散热系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20230704

RJ01 Rejection of invention patent application after publication