CN116706398A - 一种储能电池及用于储能电池的智能快速充电方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能电池的技术领域，公开了一种储能电池及用于储能电池的智能快速充电方法，储能电池包括壳体、电池组和电池功能组件，电池组固定连接于壳体内且设置有温度传感器，电池组电连接于电池功能组件，电池功能组件包括充电接口、放电接口和电池控制模块；壳体的侧板开设有气孔组，壳体内设置有温控风扇和气孔启闭组件，气孔启闭组件包括加热容器、相变剂和若干封孔气球，加热容器连接于壳体底部，加热容器设置有气压传感器，封孔气球固定连接于开设气孔组的侧板，各封孔气球的进气口均连通于加热容器，温控风扇和加热容器均电连接于电池控制模块；本申请具有提高储能电池的充电效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及储能电池的技术领域，尤其是涉及一种储能电池及用于储能电池的智能快速充电方法。
背景技术
目前，市场上的用电设备品类越来越多，显著地提高了人们的生活品质，为了拓展用电设备的应用场景，人们对储能电池的需求越发强烈；储能电池在使用过程中常见的问题是充电耗时较长，从而影响用电设备的使用。储能电池的充电效率主要受到三个因素的影响：电极材料、充电设备提供的充电功率、储能电池的电池温度；受制于储能电池和充电设备的生产成本限制，难以对电极材料和充电设备进行改进；对储能电池在充电过程中的电池温度进行控制的可行性较高；目前，针对储能电池进行温度控制的方法主要是直接对电芯进行温度调节，而对电芯进行直接温度调节的过程本身就需要消耗大量电能。
因此，针对上述相关技术，发明人认为现有的储能电池温度控制方式存在能耗量较大的问题。
发明内容
为了提高储能电池的充电效率，本申请提供一种储能电池及用于储能电池的智能快速充电方法。
本申请的发明目的一采用如下技术方案实现：
一种储能电池，包括壳体、电池组和电池功能组件，所述电池组固定连接于所述壳体内，所述电池组设置有温度传感器，所述电池组电连接于所述电池功能组件，所述电池功能组件包括充电接口、放电接口和电池控制模块；所述壳体的侧板开设有气孔组，所述壳体内设置有温控风扇和气孔启闭组件，所述气孔启闭组件包括加热容器、相变剂和若干封孔气球，所述相变剂的物态包括固/液态和气态，所述加热容器连接于所述壳体底部，用于容纳和加热固/液态的所述相变剂，所述加热容器设置有气压传感器，所述封孔气球固定连接于开设所述气孔组的所述侧板，各所述封孔气球的进气口均连通于所述加热容器，所述封孔气球用于容纳气态的所述相变剂，并根据所述封孔气球内气压的大小改变所述气孔组的启闭状态，所述温控风扇和所述加热容器均电连接于电池控制模块。
通过采用上述技术方案，储能电池的壳体用于安装和保护储能电池的其他零部件，电池组用于存储电能，电池组固定安装于壳体内，并设置有用于检测电池组温度的温度传感器，以便检测电池组温度，便于后续对电池组的温度进行调节，从而提高储能电池的充电效率；电池组电连接于电池功能组件，以便用于连接充电设备、用电设备，以及控制电池组的工作状态；壳体开设有气孔组，用于进行散热，壳体还设置有用于驱动壳体内空气流动的温控风扇和用于控制气孔组启闭状态的气孔启闭组件；其中气孔启闭组件包括加热容器、相变剂和封孔气球，加热容器用于容纳和加热固/液态的相变剂，使相变剂汽化，封孔气球固定连接于壳体开设气孔组的侧板，封孔气球用于容纳气态的相变剂，并根据内部气压改变体积，进而实现调节气孔组启闭状态的功能，进而调整壳体的密闭程度；温控风扇和加热容器均电连接于电池控制模块，便于接收来自电池控制模块的控制指令，从而将电池组的工作温度调节至理想的数值区间，进而提高储能电池的充电效率。
本申请在一较佳示例中：所述加热容器设置有安全阀。
通过采用上述技术方案，加热容器设置有安全阀，便于在电池温度异常上升且无法及时散热时，将加热容器或封孔气球内的气态相变剂释放出来，以防封孔气球爆炸造成储能电池损坏。
本申请在一较佳示例中：所述壳体还包括顶板和底板，开设所述气孔组的所述侧板倾斜于所述顶板设置，所述顶板朝所述底板方向的投影完全覆盖所述气孔组朝所述底板方向的投影。
通过采用上述技术方案，便于利用顶板遮挡杂物和水，降低杂物和水从气孔组进入壳体内而导致储能电池损坏的可能性。
本申请在一较佳示例中：所述温控风扇连接有用于调节电池组温度的液冷组件。
通过采用上述技术方案，便于提高温控风扇对电池组的散热效果。
本申请在一较佳示例中：所述顶板设置有可开启的散热活门。
通过采用上述技术方案，便于在需要对储能电池的壳体内部进行散热时，手动开启散热活门，提高壳体内外空气交换的流量，进而提高散热效果。
本申请在一较佳示例中：还包括控制面板，所述控制面板固定连接于所述壳体外侧且电连接于电池控制模块。
通过采用上述技术方案，控制面板的设置便于用户获知和控制储能电池的工作状态。
本申请的发明目的二采用如下技术方案实现：
一种用于储能电池的智能快速充电方法，应用于上述任一项所述的储能电池，包括：
当接收到充电状态信号/放电状态信号时，基于预设的检测频率获取所述电池组的电池温度数据，将所述电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比；
当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至所述加热容器；
当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至所述加热容器。
通过采用上述技术方案，由于储能电池在充电状态/放电状态时，电池组会产生热量，且电池组的充电效率、放电能效均与电池组的温度相关，因此，当接收到充电状态信号或放电状态信号时，以确定储能电池处于充电状态或放电状态，根据预设的检测频率获取电池组的电池温度数据，将电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比，从而判断电池组是否处于理想的工作温度区间；当电池温度数据小于标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至加热容器，以控制加热容器加热相变剂使其相变，从而向封孔气球内充气，进而降低流经气孔组的空气流量，从而提高壳体的保温效果，使电池温度数据上升；当电池温度数据大于标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至加热容器，以控制加热容器停止加热，进而增大流经气孔组的空气流量，从而降低壳体的保温效果，使电池温度数据下降；通过控制加热容器的工作状态，调整壳体的保温效果，便于电池组在理想的工作温度区间内工作，以提高充电效率和放电能效。
本申请在一较佳示例中：所述当接收到充电状态信号/放电状态信号时，基于预设的检测频率获取电池温度数据，将所述电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比之前，包括：
创建历史电池温度表单，所述历史电池温度表单用于输入各所述电池温度数据和对应的采集时间；
基于所述储能电池的说明书，获取电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与球内气压数据关系的经验公式；
所述电池产热功率是指所述储能电池整体的产热功率，所述壳体散热功率是指所述储能电池经所述壳体的散热功率，所述加热功率数据是指加热容器的产热功率，所述球内气压数据是指所述封孔气球内的气压数据；
所述电池产热功率的经验公式的变量包括电池温度数据、充电功率数据/放电功率数据和加热功率数据，所述壳体散热功率的经验公式的变量包括球内气压数据、所述壳体的内外温差数据和所述温控风扇的调温功率数据。
通过采用上述技术方案，创建历史电池温度表单，便于后续获取电池温度数据后进行记录，以分析电池温度数据的变化趋势；由于储能电池的热源包括电池组和加热容器，因此电池产热功率的经验公式的变量包括电池温度数据、充电功率数据/放电功率数据和加热功率数据；由于壳体散热速度与气孔组的启闭状态、壳体内外温差、温控风扇的工作功率相关，因此壳体散热功率的经验公式的变量包括封孔气球的球内气压数据、壳体的内外温差数据和调温功率数据；根据储能电池的说明书，获取电池产热功率的经验公式和壳体散热的经验公式，便于后续计算储能电池的产热功率和储能电池经壳体的散热功率，从而提高对气孔组启闭状态进行调节的合理性。
本申请在一较佳示例中：所述当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至所述加热容器之后，包括：
基于所述气孔增阻信号控制所述加热容器以额定功率加热，并控制所述温控风扇停止散热；
当所述电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度下限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额；
基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述加热功率数据并发送至所述加热容器。
通过采用上述技术方案，当检测到电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限之后，根据气孔增阻信号控制加热容器以额定功率加热，使封孔气球膨胀，以封堵气孔组，增加壳体内外空气经气孔组交换的阻力，并控制温控风扇停止散热，以提高壳体内的温度；当电池温度数据大于标准温度区间的标准温度下限后，可停止对壳体内温度的升高，计算储能电池的电池产热功率和壳体散热功率，并进一步计算热功率缺损额，以便确定壳体散热功率与电池产热功率的差值；基于电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算使热功率缺损额为零所对应的加热功率数据，将该加热功率数据发送至加热容器，使加热容器根据加热功率数据进行加热，以维持储能电池产热与散热的平衡。
本申请在一较佳示例中：所述当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至所述加热容器之后，包括：
基于所述气孔降阻信号控制所述加热容器停止加热，并控制所述温控风扇以额定功率散热；
当所述电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度上限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额；
基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述调温功率数据并发送至所述温控风扇。
通过采用上述技术方案，当检测到电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限之后，根据气孔降阻信号控制温控风扇以额定功率散热，并控制加热容器停止加热，降低壳体内外空气经气孔组交换的阻力，以降低壳体内的温度；当电池温度数据小于标准温度区间的标准温度上限后，可停止对壳体内温度的降低，计算储能电池的电池产热功率和壳体散热功率，并进一步计算热功率缺损额，以便确定壳体散热功率与电池产热功率的差值；基于电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算使热功率缺损额为零所对应的调温功率数据，将该调温功率数据发送至温控风扇，使温控风扇根据调温功率数据进行散热，以维持储能电池产热与散热的平衡。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 储能电池的壳体用于安装和保护储能电池的其他零部件，电池组用于存储电能，电池组固定安装于壳体内，并设置有用于检测电池组温度的温度传感器，以便检测电池组温度，便于后续对电池组的温度进行调节，从而提高储能电池的充电效率；电池组电连接于电池功能组件，以便用于连接充电设备、用电设备，以及控制电池组的工作状态；壳体开设有气孔组，用于进行散热，壳体还设置有用于驱动壳体内空气流动的温控风扇和用于控制气孔组启闭状态的气孔启闭组件；其中气孔启闭组件包括加热容器、相变剂和封孔气球，加热容器用于容纳和加热固/液态的相变剂，使相变剂汽化，封孔气球固定连接于壳体开设气孔组的侧板，封孔气球用于容纳气态的相变剂，并根据内部气压改变体积，进而实现调节气孔组启闭状态的功能，进而调整壳体的密闭程度；温控风扇和加热容器均电连接于电池控制模块，便于接收来自电池控制模块的控制指令，从而将电池组的工作温度调节至理想的数值区间，进而提高储能电池的充电效率。
2. 由于储能电池在充电状态/放电状态时，电池组会产生热量，且电池组的充电效率、放电能效均与电池组的温度相关，因此，当接收到充电状态信号或放电状态信号时，以确定储能电池处于充电状态或放电状态，根据预设的检测频率获取电池组的电池温度数据，将电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比，从而判断电池组是否处于理想的工作温度区间；当电池温度数据小于标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至加热容器，以控制加热容器加热相变剂使其相变，从而向封孔气球内充气，进而降低流经气孔组的空气流量，从而提高壳体的保温效果，使电池温度数据上升；当电池温度数据大于标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至加热容器，以控制加热容器停止加热，进而增大流经气孔组的空气流量，从而降低壳体的保温效果，使电池温度数据下降；通过控制加热容器的工作状态，调整壳体的保温效果，便于电池组在理想的工作温度区间内工作，以提高充电效率和放电能效。
3. 创建历史电池温度表单，便于后续获取电池温度数据后进行记录，以分析电池温度数据的变化趋势；由于储能电池的热源包括电池组和加热容器，因此电池产热功率的经验公式的变量包括电池温度数据、充电功率数据/放电功率数据和加热功率数据；由于壳体散热速度与气孔组的启闭状态、壳体内外温差、温控风扇的工作功率相关，因此壳体散热功率的经验公式的变量包括封孔气球的球内气压数据、壳体的内外温差数据和调温功率数据；根据储能电池的说明书，获取电池产热功率的经验公式和壳体散热的经验公式，便于后续计算储能电池的产热功率和储能电池经壳体的散热功率，从而提高对气孔组启闭状态进行调节的合理性。
附图说明
图1是本申请实施例一中储能电池的外部结构示意图。
图2是本申请实施例一中储能电池的内部结构示意图。
图3是图2中A-A剖切线和B-B剖切线的剖视图。
图4是本申请实施例一中电池控制模块的一原理框图。
图5是本申请实施例二中用于储能电池的智能快速充电方法的流程图。
图6是本申请实施例二中用于储能电池的智能快速充电方法中步骤S10的流程图。
图7是本申请实施例二中用于储能电池的智能快速充电方法中步骤S20的流程图。
图8是本申请实施例二中用于储能电池的智能快速充电方法中步骤S30的流程图。
附图标记说明：
1、壳体；11、顶板；111、散热活门；12、侧板；121、气孔组；13、底板；14、温控风扇；141、液冷组件；15、气孔启闭组件；151、加热容器；152、封孔气球；153、安全阀；16、控制面板；2、电池组；3、电池功能组件；31、充电接口；32、放电接口。
具体实施方式
以下结合附图1至8对本申请作进一步详细说明。
实施例一
参照图1和图2，本申请公开一种储能电池，包括壳体1、电池组2和电池功能组件3，其中，壳体1用于安装和保护储能电池的其他零部件，电池组2用于存储电能，电池组2电连接于电池功能组件3，以便通过电池功能组件3连接充电设备、用电设备，以及控制电池组2的工作状态。
壳体1包括顶板11、侧板12和底板13，其中，侧板12的数量为四块，位于相对位置的两块侧板12开设有气孔组121，气孔组121位于侧板12靠近顶板11的一侧，气孔组121包括若干通孔，用于实现壳体1内外的空气交换，以便散热；开设有气孔组121的两块侧板12相对于顶板11倾斜设置，顶板11朝底板13方向的投影完全覆盖各气孔组121朝底板13方向的投影，便于利用顶板11遮挡杂物和水，降低杂物和水从气孔组121进入壳体1内而导致储能电池损坏的可能性；由于热空气具有上升趋势，冷空气具有下沉趋势，顶板11设置有可开启的散热活门111，散热活门111铰接于顶板11，便于在需要对储能电池的壳体1内部进行散热时，手动开启散热活门111，提高壳体1内外空气交换的流量，进而提高散热效果；壳体1底部设置有脚垫，优选的，脚垫才有隔热性、绝缘性较好的材料制成，以便将储能电池与放置平面隔开，以隔绝储能电池与放置平面之间的热量传导，以及降低放置平面的导电液体进入壳体1内的可能性。
电池组2固定连接于壳体1内，电池组2设置有用于检测电池组2温度的温度传感器（图中未示出），以便检测电池组2温度，便于后续对电池组2的温度进行调节；壳体1内侧和外侧也设置有用于检测壳体1内部、外部气温的温度传感器。
电池组2电连接于电池功能组件3，电池功能组件3包括充电接口31、放电接口32和电池控制模块（图中未示出），充电接口31用于连接充电设备，以便向电池组2充电，放电接口32用于连接用电设备，以便电池组2对外放电；电池控制模块用于控制储能电池的各电控器件的工作状态。
壳体1还包括控制面板16，控制面板16固定连接于壳体1外侧且电连接于电池控制模块，控制面板16包括显示屏和若干按键，便于用户获知和控制储能电池的工作状态。
壳体1内还设置有温控风扇14，温控风扇14位于电池组2的上方，用于驱动壳体1内空气流动，以便提高散热效率；温控风扇14还连接有用于调节电池组2温度的液冷组件141，优选的，液冷组件141可选用电脑主机所使用的水冷散热器，液冷组件141的集热端（图中未示出）与电池组2接触，液冷组件141的散热端位于温控风扇14的出风口，便于提高温控风扇14对电池组2的散热效果。
参照图2和图3，壳体1内还设置有用于控制气孔组121启闭状态的气孔启闭组件15，气孔组121的启闭状态是指气孔组121的畅通程度；气孔启闭组件15包括加热容器151、相变剂和若干封孔气球152，其中，相变剂的物态包括固/液态和气态，加热容器151连接于壳体1底部，加热容器151内设置有电热丝（图中未示出），加热容器151用于容纳固态/液态的相变剂，并在电热丝通电时加热固态/液态的相变剂，使其融化、汽化或升华；各封孔气球152的进气口均连通于加热容器151用于容纳相变剂的腔体，使封孔气球152能够用于容纳气态的相变剂，并根据内部气压改变封孔气球152的体积，进而实现调节气孔组121启闭状态的功能；加热容器151设置有气压传感器，用于检测加热容器151和封孔气球152内气态相变剂的压强数值；加热容器151设置有安全阀153，便于在电池温度异常上升且无法及时散热降温时，将加热容器151或封孔气球152内的气态相变剂释放出来，以防封孔气球152爆炸造成储能电池损坏。
气孔组121的通孔为长孔，各长孔平行且等距间隔设置，各封孔气球152固定连接于开设气孔组121的侧板12，且各封孔气球152位于长孔之间，以便根据封孔气球152内气压的大小改变气孔组121的启闭状态，进而调整壳体1的密闭程度；如图3中，左侧A-A的剖视图展示的是气孔组121完全封闭的状态，右侧B-B战士的是气孔组121开启至最大的状态；在本实施例中，相变剂的选择原则为：相变剂可以是纯净物或混合物，相变剂从固态或液态转化为气态的温度为45-70℃，在沸点满足45-70℃的前提下，尽可能选用比热容小、密度小、毒性小的物质；本实施例选用沸点为55℃的石油醚作为相变剂，以降低相变剂在高温天气中自动汽化膨胀的可能性，同时也能降低加热汽化相变剂所消耗的能量。
温控风扇14、加热容器151、液冷组件141、气压传感器和各温度传感器均电连接于电池控制模块，便于将检测到的数据传输至电池控制模块，并接收来自电池控制模块的控制指令，从而将电池组2的工作温度调节至理想的数值区间，进而提高储能电池的充电效率和放电能效。
如图4所示，电池控制模块包括
电池温度数据获取模块、气孔增阻执行模块和气孔降阻执行模块。各功能模块的详细说明如下：
电池温度数据获取模块，用于当接收到充电状态信号/放电状态信号时，基于预设的检测频率获取所述电池组的电池温度数据，将所述电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比；
气孔增阻执行模块，用于当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至所述加热容器；
气孔降阻执行模块，用于当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至所述加热容器。
关于电池控制模块的具体限定可以参见下文中对于用于储能电池的智能快速充电方法的限定；上述电池控制模块中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现；上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以是以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
实施例二
参照图5，本申请公开一种用于储能电池的智能快速充电方法，应用于实施例一中的储能电池，基于用于储能电池的智能快速充电方法编制控制程序，控制程序存储于电池控制模块并由电池控制模块执行，具体包括如下步骤：
S10：当接收到充电状态信号/放电状态信号时，基于预设的检测频率获取所述电池组的电池温度数据，将所述电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比。
在本实施例中，充电状态信号是指储能电池处于充电状态时生成的信号，放电状态信号是指储能电池处于放电状态时生成的信号，用于判断储能电池的工作状态；检测频率是指用于采集储能电池状态信息的频率，电池状态信息包括电池温度数据，优选的，检测频率可以根据实际需求设置为1秒、5秒或10秒，对于不同电池状态信息可以设置不同的检测频率；标准温度区间是指根据电池组的理想工作温度区间而设置的温度区间。
具体地，由于储能电池在充电状态/放电状态时，电池组会产生热量，而电池组的充电效率、放电能效均与电池组的温度相关，通过控制电池组的工作温度，有利于提高对电池组的充电效率和放电能效，充电效率是指储能电池充电时，电池组在单位时间增加的化学能量，放电能效是指储能电池放电时，向用电设备供应的有效电能占电池组化学能消耗的比例；当接收到充电状态信号或放电状态信号时，确定储能电池处于充电状态或放电状态，根据预设的检测频率获取电池组的电池温度数据，并存储至历史电池温度表单中，同时将电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比，从而判断电池组是否处于理想的工作温度区间。
其中，如图6所示，在步骤S10之前，包括：
S11：创建历史电池温度表单，所述历史电池温度表单用于输入各所述电池温度数据和对应的采集时间。
在本实施例中，历史电池温度表单包括用于输入电池温度数据和对应的采集时间的表格。
具体地，创建历史电池温度表单，当检测到储能电池的工作状态变更时，清空历史电池温度表单，并将新的工作状态过程中获取的电池温度数据和对应的采集时间输入至历史电池温度表单中，以分析电池温度数据随时间的变化趋势；其中，储能电池的工作状态包括待机状态、充电状态和放电状态。
S12：基于所述储能电池的说明书，获取电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与球内气压数据关系的经验公式。
在本实施例中，电池产热功率是指储能电池整体的产热功率，包括电池组和加热容器产热的功率；壳体散热功率是指储能电池经壳体的散热功率；加热功率数据是指加热容器的产热功率；球内气压数据是指封孔气球内的气压数据。
在本实施例中，电池产热功率的经验公式是指对储能电池在不同温度环境、不同充电功率、不同放电功率、不同加热功率等情况下进行实验，并对实验得到的数据进行数据统计、数据拟合后获得的经验公式，电池产热功率的经验公式的变量包括电池温度数据、充电功率数据/放电功率数据和加热功率数据。
壳体散热功率的经验公式是指对储能电池在不同温度环境、不同球内气压、不同内外温差、不同调温功率等情况下进行实验，并对实验得到的数据进行数据统计、数据拟合后获得的经验公式，壳体散热功率的经验公式的变量包括球内气压数据、壳体的内外温差数据和温控风扇的调温功率数据。
具体地，由于储能电池的热源包括电池组和加热容器，因此电池产热功率的经验公式的变量包括电池温度数据、充电功率数据/放电功率数据和加热功率数据；由于壳体散热速度与气孔组的启闭状态、壳体内外温差、温控风扇的工作功率相关，因此壳体散热功率的经验公式的变量包括封孔气球的球内气压数据、壳体的内外温差数据和调温功率数据；根据储能电池的说明书，获取电池产热功率的经验公式和壳体散热的经验公式，便于后续计算储能电池的产热功率和储能电池经壳体的散热功率，从而提高对气孔组启闭状态进行调节的合理性。
进一步地，其中，电池温度数据获取模块还包括：
历史电池温度表单创建子模块，用于创建历史电池温度表单，所述历史电池温度表单用于输入各所述电池温度数据和对应的采集时间。
经验公式获取子模块，用于基于所述储能电池的说明书，获取电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与球内气压数据关系的经验公式。
S20：当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至所述加热容器。
在本实施例中，标准温度区间包括标准温度下限和标准温度上限；气孔增阻信号是指用于控制气孔启闭组件增大气孔组气流阻力的信号。
具体地，当电池温度数据小于标准温度区间的标准温度下限时，则认为电池组当前的工作温度小于理想的工作温度区间，生成气孔增阻信号并发送至加热容器，以控制加热容器加热相变剂，使相变剂汽化，从而向封孔气球内充气，进而降低流经气孔组的空气流量，从而提高壳体的保温效果，使电池温度数据上升。
其中，如图7所示，在步骤S20之后，包括：
S21：基于所述气孔增阻信号控制所述加热容器以额定功率加热，并控制所述温控风扇停止散热。
具体地，当检测到电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限之后，根据气孔增阻信号控制加热容器以额定功率加热，使封孔气球膨胀，以封堵气孔组，增加壳体内外空气经气孔组交换的阻力，同时控制温控风扇停止散热，以提高壳体内的温度，使电池组的温度接近理想工作温度区间。
S22：当所述电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度下限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额。
具体地，当电池温度数据大于标准温度区间的标准温度下限后，可停止对壳体内温度的升高；获取电池温度数据、充电功率数据/放电功率数据和加热功率数据，基于电池产热功率的经验公式和壳体散热功率的经验公式、计算储能电池的电池产热功率和壳体散热功率，并进一步计算热功率缺损额，以便确定壳体散热功率与电池产热功率的差值。
S23：基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述加热功率数据并发送至所述加热容器。
具体地，基于电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算使热功率缺损额为零所对应的加热功率数据，将该加热功率数据发送至加热容器，使加热容器的电热丝根据加热功率数据对相变剂进行加热，以维持储能电池产热与散热的平衡。
进一步地，其中，气孔增阻执行模块还包括：
升温执行子模块，用于基于所述气孔增阻信号控制所述加热容器以额定功率加热，并控制所述温控风扇停止散热；
第一热功率缺损额计算子模块，用于当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度下限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额；
加热功率控制子模块，用于基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述加热功率数据并发送至所述加热容器。
S30：当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至所述加热容器。
在本实施例中，气孔降阻信号是指用于控制气孔启闭组件减小气孔组气流阻力的信号。
具体地，当电池温度数据大于标准温度区间的标准温度上限时，则认为电池组当前的工作温度大于理想的工作温度区间，生成气孔降阻信号并发送至加热容器，以控制加热容器停止加热，使相变剂液化，从而使封孔气球体积减小，进而增大流经气孔组的空气流量，从而降低壳体的保温效果，使电池温度数据下降；通过控制加热容器的工作状态，调整壳体的保温效果，便于电池组在理想的工作温度区间内工作，以提高充电效率和放电能效。
其中，如图8所示，在步骤S30之后，包括：
S31：基于所述气孔降阻信号控制所述加热容器停止加热，并控制所述温控风扇以额定功率散热。
具体地，当检测到电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限之后，根据气孔降阻信号控制温控风扇以额定功率散热，同时控制加热容器停止加热，降低壳体内外空气经气孔组交换的阻力，以降低壳体内的温度，使电池组的温度接近理想工作温度区间。
S32：当所述电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度上限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额。
具体地，当电池温度数据小于标准温度区间的标准温度上限后，可停止对壳体内温度的降低；获取球内气压数据、壳体的内外温差数据和温控风扇的调温功率数据，基于电池产热功率的经验公式和壳体散热功率的经验公式，计算储能电池的电池产热功率和壳体散热功率，并进一步计算热功率缺损额，以便确定壳体散热功率与电池产热功率的差值。
S33：基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述调温功率数据并发送至所述温控风扇。
具体地，基于电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算使热功率缺损额为零所对应的调温功率数据，将该调温功率数据发送至温控风扇，使温控风扇根据调温功率数据进行散热，以维持储能电池产热与散热的平衡。
进一步地，其中，气孔降阻执行模块还包括：
降温执行子模块，用于基于所述气孔降阻信号控制所述加热容器停止加热，并控制所述温控风扇以额定功率散热；
第二热功率缺损额计算子模块，用于当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度上限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额；
调温功率控制子模块，用于基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述调温功率数据并发送至所述温控风扇。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）、DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域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精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种储能电池，其特征在于，包括壳体(1)、电池组(2)和电池功能组件(3)，所述电池组(2)固定连接于所述壳体(1)内，所述电池组(2)设置有温度传感器，所述电池组(2)电连接于所述电池功能组件(3)，所述电池功能组件(3)包括充电接口(31)、放电接口(32)和电池控制模块；所述壳体(1)的侧板(12)开设有气孔组(121)，所述壳体(1)内设置有温控风扇(14)和气孔启闭组件(15)，所述气孔启闭组件(15)包括加热容器(151)、相变剂和若干封孔气球(152)，所述相变剂的物态包括固/液态和气态，所述加热容器(151)连接于所述壳体(1)底部，用于容纳和加热固/液态的所述相变剂，所述加热容器(151)设置有气压传感器，所述封孔气球(152)固定连接于开设所述气孔组(121)的所述侧板(12)，各所述封孔气球(152)的进气口均连通于所述加热容器(151)，所述封孔气球(152)用于容纳气态的所述相变剂，并根据所述封孔气球(152)内气压的大小改变所述气孔组(121)的启闭状态，所述温控风扇(14)和所述加热容器(151)均电连接于电池控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种储能电池，其特征在于：所述加热容器(151)设置有安全阀(153)。
3.根据权利要求1所述的一种储能电池，其特征在于：所述壳体(1)还包括顶板(11)和底板(13)，开设所述气孔组(121)的所述侧板(12)倾斜于所述顶板(11)设置，所述顶板(11)朝所述底板(13)方向的投影完全覆盖所述气孔组(121)朝所述底板(13)方向的投影。
4.根据权利要求1所述的一种储能电池，其特征在于：所述温控风扇(14)连接有用于调节电池组(2)温度的液冷组件(141)。
5.根据权利要求3所述的一种储能电池，其特征在于：所述顶板(11)设置有可开启的散热活门(111)。
6.根据权利要求1所述的一种储能电池，其特征在于：还包括控制面板(16)，所述控制面板(16)固定连接于所述壳体(1)外侧且电连接于电池控制模块。
7.一种用于储能电池的智能快速充电方法，应用于权利要求1-6任一项所述的储能电池，其特征在于，包括：
当接收到充电状态信号/放电状态信号时，基于预设的检测频率获取所述电池组的电池温度数据，将所述电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比；
当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至所述加热容器；
当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至所述加热容器。
8.根据权利要求7所述的一种用于储能电池的智能快速充电方法，其特征在于，所述当接收到充电状态信号/放电状态信号时，基于预设的检测频率获取电池温度数据，将所述电池温度数据与预设的标准温度区间进行对比之前，包括：
创建历史电池温度表单，所述历史电池温度表单用于输入各所述电池温度数据和对应的采集时间；
基于所述储能电池的说明书，获取电池产热功率的经验公式、壳体散热功率的经验公式、加热功率数据与球内气压数据关系的经验公式；
所述电池产热功率是指所述储能电池整体的产热功率，所述壳体散热功率是指所述储能电池经所述壳体的散热功率，所述加热功率数据是指加热容器的产热功率，所述球内气压数据是指所述封孔气球内的气压数据；
所述电池产热功率的经验公式的变量包括电池温度数据、充电功率数据/放电功率数据和加热功率数据，所述壳体散热功率的经验公式的变量包括球内气压数据、所述壳体的内外温差数据和所述温控风扇的调温功率数据。
9.根据权利要求8所述的一种用于储能电池的智能快速充电方法，其特征在于，所述当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度下限时，生成气孔增阻信号并发送至所述加热容器之后，包括：
基于所述气孔增阻信号控制所述加热容器以额定功率加热，并控制所述温控风扇停止散热；
当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度下限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额；
基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述加热功率数据并发送至所述加热容器。
10.根据权利要求8所述的一种用于储能电池的智能快速充电方法，其特征在于，所述当电池温度数据大于所述标准温度区间的标准温度上限时，生成气孔降阻信号并发送至所述加热容器之后，包括：
基于所述气孔降阻信号控制所述加热容器停止加热，并控制所述温控风扇以额定功率散热；
当电池温度数据小于所述标准温度区间的标准温度上限时，计算所述电池产热功率和所述壳体散热功率，基于所述壳体散热功率与所述电池产热功率的差值，确定热功率缺损额；
基于所述电池产热功率的经验公式、所述壳体散热功率的经验公式、所述加热功率数据与所述球内气压数据关系的经验公式，计算所述热功率缺损额为零对应的所述调温功率数据并发送至所述温控风扇。
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