CN116632420A - 浸没式储能系统温控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了浸没式储能系统温控方法，涉及储能系统技术领域，包括以下步骤：S1、使温控系统对多个电池柜可单独进行温度控制，确定需要工作电池柜，将不需工作的电池柜与温控系统断开连接，对需要工作的电池柜，实时采集电池柜和控制电池柜的温控系统的状态信息，所述状态信息包括温度参数和其他参数；S2、对电池柜的状态信息进行分析，判断其状态信息是否正常，判断其他参数异常时，禁止电池柜开机；该浸没式储能系统温控方法，通过设置温度限值，使得系统可根据温度的不同，控制温控系统和电池柜的运行状态，从而能够有效控制储能系统的温度，使得温控系统的运行功率更符合电池柜的温度情况，有利于节约能源，减少能源的不必要浪费。

Description

浸没式储能系统温控方法
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，具体涉及浸没式储能系统温控方法。
背景技术
储能系统的安全性越来越受到重视，目前储能系统不断提高能量密度和功率密度，而功率密度的提高，会导致电芯热损耗越加严重，若不能及时有效的管控电芯温度，则可能引发热失控，导致起火甚至发生爆炸事故。
目前电芯的热管理主要以风冷为主，通过在集装箱内增加空调进行强迫风冷，通过空调的换热系统，将电池的发热量散发到外界环境中。风冷技术方案容易存在温升过高，温差过大的问题，不利于电池寿命的延长。液冷散热的方式也逐渐开始应用，不过主要以间接液冷(液冷板的方式)为主，相比于风冷，能够有一定的改善，不过依然存在电芯本体上下之间温差过大的问题。
本申请提出一种浸没式液冷方案，并提供一种系统温控方法，有利于解决电芯之间温升和温差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供浸没式储能系统温控方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：浸没式储能系统温控方法，包括浸没式储能系统温控方法，包括以下步骤：
S1、使温控系统对多个电池柜可单独进行温度控制，确定需要工作电池柜，将不需工作的电池柜与温控系统断开连接，对需要工作的电池柜，实时采集电池柜和控制电池柜的温控系统的状态信息，所述状态信息包括温度参数和其他参数；
S2、对电池柜的状态信息进行分析，判断其状态信息是否正常，判断其他参数异常时，禁止电池柜开机，并报警，等待人工修复，判断温度参数异常时控制温控系统对电池柜进行加热或制冷，重复此步骤直至电池柜状态信息正常；
S3、控制电池柜上电运行，监控电池柜温度参数，根据温度参数控制温控系统启动或停止，及对电池柜进行加热或制冷。
进一步的，所述其他参数包括电压参数、电流参数、位置参数，所述电压参数和电流参数分别为电池柜的电压和电流，所述位置参数用于指示电池柜和控制其的温控系统的位置信息，所述温度参数为电池柜的电芯温度。
进一步的，S2中判断所述温度参数时，设定有温度限值x、z；判断温度参数小于x时，控制温控系统对电池柜进行加热；判断温度参数大于等于z时，控制温控系统对电池柜进行降温。
进一步的，S3中根据温度参数控制温控系统启动或停止，及对电池柜进行加热或制冷时，设定有温度限值x、y、z、max；检测到温度参数小于x时，控制温控系统对电池柜进行加热；检测到温度参数大于等于x并小于y时，控制温控系统停止运行，并保持电池柜正常运行；检测到温度参数大于等于y并小于z时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统运行功率与温度参数呈正相关，并保持电池柜正常运行；检测到温度参数大于等于z并小于max时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统满功率运行，并保持电池柜正常运行；检测到温度参数大于等于max时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统满功率运行，并使电池柜降额运行，直至检测到温度参数小于z，电池柜恢复正常运行。
进一步的，还设定有温度限值ex，检测到温度参数大于等于ex时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统满功率运行，并使电池柜停止运行。
进一步的，通过所述位置参数可根据电池柜温度参数，控制温控系统单独对电池柜进行温度控制，用于不同电池柜按需进行温度控制。
进一步的，采集所述温度参数时，对电池柜的电芯的多点位置的温度进行测量，取温度的最大值或均值作为温度参数，取温度的最大值或均值作为温度参数，采用均值时可采用所有点的温度的平均值，或去除最大和最小温度，再取平均值。
1、与现有技术相比，本发明提供的浸没式储能系统温控方法，通过设置温度限值x、y、z、max、ex，使得系统可根据温度的不同，控制温控系统和电池柜的运行状态，从而能够有效控制储能系统的温度，使得温控系统的运行功率更符合电池柜的温度情况，有利于节约能源，减少能源的不必要浪费。
2、与现有技术相比，本发明提供的浸没式储能系统温控方法，通过采集位置参数，可对多个电力柜的位置进行识别，只给运行的电池柜进行供液，有利于能源的节约，且可通过位置参数，确定不同电池柜的温度参数，控制通向不同电池柜的液体流量，实现流量大小按需分配，从而分别控制不同电池柜的降温速度，使得储能系统能精确控制，进一步减少了能源的不必要浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的储能系统结构框图；
图2为本发明实施例提供的温控系统与电池柜结构框图；
图3为本发明实施例提供的电池柜框图；
图4为本发明实施例提供的方法流程图。
附图标记说明：
1、电池柜；11、温度采集单元；12、电压采集单元；13、电流采集单元；14、位置采集单元；15、其他参数采集单元；16、电芯；17、BMS控制单元；
2、温控系统；21、制冷单元；22、制热单元；23、液体泵；24、流量控制单元；
3、主控制单元。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
请参阅图1-图4，浸没式储能系统温控方法，包括储能系统，储能系统包括电池柜1、温控系统2、主控制单元3，电池柜1包括温度采集单元11、电压采集单元12、电流采集单元13、位置采集单元14、其他参数采集单元15、电芯16、BMS控制单元17，其他参数采集单元15可采集电池柜1的运行功率、最大功率，主控制单元3可通过BMS控制单元17控制电池柜1的工作功率；
温控系统2包括制冷单元21、制热单元22、液体泵23、一级管路、二级管路、流量控制单元24，制冷单元21、制热单元22可分别分开将液体制冷、加热，然后通过一级管路通向二极管路，通过二级管路分别与各个电池柜1连通，流量控制单元24有多个，分别设置在每个电池柜1连通的二极管路与一级管路之间，用于控制电池柜1与温控系统2的通断，和控制通入电池柜1的液体流量，优选的，流量控制单元24可为调速水泵，液体泵23用于泵入、泵出液体；
主控制单元3用于获取状态信息，并根据位置信息，控制温控系统2对电池柜1单独进行控制。
包括以下步骤：
S1、使温控系统2对多个电池柜1可单独进行温度控制，确定需要工作电池柜1，将不需工作的电池柜1与温控系统2断开连接，对需要工作的电池柜1，实时采集电池柜1和控制电池柜1的温控系统2的状态信息，所述状态信息包括温度参数和其他参数，所述其他参数包括电压参数、电流参数、位置参数，所述电压参数和电流参数分别为电池柜1的电压和电流，所述位置参数用于指示电池柜1和控制其的温控系统2的位置信息，所述温度参数为电池柜1的电芯16温度，且采集所述温度参数时，对电池柜1的电芯16的多点位置的温度进行测量，取温度的最大值或均值作为温度参数，采用均值时可采用所有点的温度的平均值，或去除最大和最小温度，再取平均值；通过所述位置参数可根据电池柜1温度参数，控制温控系统2单独对电池柜1进行温度控制，用于不同电池柜1按需进行温度控制；
当系统中只有部分电池柜1运行时，则可通过控制一级管路至二级管路之间的流量控制单元24进行流量的开关，只给运行的电池柜1进行供液，有利于能源的节约。
主控制单元3可通过位置参数，确定不同电池柜1的温度参数，控制通向不同电池柜1的液体流量，实现流量大小按需分配，从而分别控制不同电池柜1的降温速度，如一个电池柜1以1C工况运行，一个电池柜1以0.5C工况运行，两个电池柜1的发热量是不一致的，1C工况运行的电池柜1的发热量大于0.5C工况运行的电池柜1的发热量，此时，则需要通过流量控制单元24控制进入这两个电池柜1的流量大小，使得通向1C工况运行的电池柜1的流量大于通向0.5C工况运行的电池柜1的流量，从而保证两个电池柜1温度都在要求范围内，要么一个机柜温度过高，或另一个温度过低。
S2、对电池柜1的状态信息进行分析，判断其状态信息是否正常，判断其他参数异常时，如电压、电流不在额定值时，禁止电池柜1开机，并报警，等待人工修复，判断温度参数异常时，控制温控系统2对电池柜1进行加热或制冷，设定有温度限值x、z；
判断温度参数小于x时，控制温控系统2对电池柜1进行加热；
判断温度参数大于等于z时，控制温控系统2对电池柜1进行降温，重复此步骤直至电池柜1状态信息正常；
S3、控制电池柜1上电运行，进行充放电，同时监控电池柜1温度参数，根据温度参数控制温控系统2启动或停止，及对电池柜1进行加热或制冷，设定有温度限值x、y、z、max；
检测到温度参数小于x时，控制温控系统2对电池柜1进行加热，x表示电芯16进行能够充放电的最低温度值，如果检测到电芯16温度低于x，则系统不能进行充放电运行，需要启动温控系统2的制热单元22和液体泵23，将电芯16温度提高到x以上，才能开始工作，优选的，x在5摄氏度-10摄氏度；
检测到温度参数大于等于x并小于y时，控制温控系统2停止运行，并保持电池柜1正常运行，优选的，y在20摄氏度-25摄氏度；
检测到温度参数大于等于y并小于z时，控制温控系统2对电池柜1进行制冷，制冷时温控系统2运行功率与温度参数呈正相关，并保持电池柜1正常运行，优选的，z在25摄氏度-35摄氏度；
温控系统2可以根据温度参数的高低进行控制制冷量的大小和流量的大小，制冷量的大小通过控制制冷单元21的功率来控制，制冷单元21工作功率越大制冷量越大，流量的大小可通过控制流量控制单元24的调速水泵的流量来控制，随着温度从y逐渐上升至z，制冷量和调速水泵的流量也逐渐增大；
检测到温度参数大于等于z并小于max时，max表示电池柜1能工作的最大温度，控制温控系统2对电池柜1进行制冷，制冷时温控系统2满功率运行，并保持电池柜1正常运行，优选的，max在45摄氏度-50摄氏度；
检测到温度参数大于等于max时，控制温控系统2对电池柜1进行制冷，制冷时温控系统2满功率运行，并使电池柜1降额运行，直至检测到温度参数小于z，电池柜1恢复正常运行；
还设定有温度限值ex，ex表示极限温度，检测到温度参数大于等于ex时，控制温控系统2对电池柜1进行制冷，制冷时温控系统2满功率运行，并使电池柜1停止运行，并发出告警，提醒工作人员对电池柜1电芯16进行检测，确定是否能继续运行，优选的，max在60摄氏度正负误差2摄氏度。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.浸没式储能系统温控方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、使温控系统对多个电池柜可单独进行温度控制，确定需要工作电池柜，将不需工作的电池柜与温控系统断开连接，对需要工作的电池柜，实时采集电池柜和控制电池柜的温控系统的状态信息，所述状态信息包括温度参数和其他参数；
S2、对电池柜的状态信息进行分析，判断其状态信息是否正常，判断其他参数异常时，禁止电池柜开机，并报警，等待人工修复，判断温度参数异常时控制温控系统对电池柜进行加热或制冷，重复此步骤直至电池柜状态信息正常；
S3、控制电池柜上电运行，监控电池柜温度参数，根据温度参数控制温控系统启动或停止，及对电池柜进行加热或制冷。
2.根据权利要求1所述的浸没式储能系统温控方法，其特征在于：所述其他参数包括电压参数、电流参数、位置参数，所述电压参数和电流参数分别为电池柜的电压和电流，所述位置参数用于指示电池柜和控制其的温控系统的位置信息，所述温度参数为电池柜的电芯温度。
3.根据权利要求1所述的浸没式储能系统温控方法，其特征在于：S2中判断所述温度参数时，设定有温度限值x、z；
判断温度参数小于x时，控制温控系统对电池柜进行加热；
判断温度参数大于等于z时，控制温控系统对电池柜进行降温。
4.根据权利要求1所述的浸没式储能系统温控方法，其特征在于：S3中根据温度参数控制温控系统启动或停止，及对电池柜进行加热或制冷时，设定有温度限值x、y、z、max；
检测到温度参数小于x时，控制温控系统对电池柜进行加热；
检测到温度参数大于等于x并小于y时，控制温控系统停止运行，并保持电池柜正常运行；
检测到温度参数大于等于y并小于z时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统运行功率与温度参数呈正相关，并保持电池柜正常运行；
检测到温度参数大于等于z并小于max时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统满功率运行，并保持电池柜正常运行；
检测到温度参数大于等于max时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统满功率运行，并使电池柜降额运行，直至检测到温度参数小于z，电池柜恢复正常运行。
5.根据权利要求4所述的浸没式储能系统温控方法，其特征在于：还设定有温度限值ex，检测到温度参数大于等于ex时，控制温控系统对电池柜进行制冷，制冷时温控系统满功率运行，并使电池柜停止运行。
6.根据权利要求2所述的浸没式储能系统温控方法，其特征在于：通过所述位置参数可根据电池柜温度参数，控制温控系统单独对电池柜进行温度控制，用于不同电池柜按需进行温度控制。
7.根据权利要求1所述的浸没式储能系统温控方法，其特征在于：采集所述温度参数时，对电池柜的电芯的多点位置的温度进行测量，取温度的最大值或均值作为温度参数。
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