CN116937003B - 一种分布式储能电站用全液冷散热设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式储能电站用全液冷散热设备，涉及储能电站散热技术领域，包括散热电柜；所述散热电柜的内部设置有多个换热管；所述散热电柜的底部设置有主输送管，每个所述换热管的底端均贯穿散热电柜的底部，且与主输送管连通，所述散热电柜的一侧设置有与主输送管配合连接的输送泵。本发明辅助换热组件依靠抽气风扇将散热电柜内各个位置热空气抽走，导入处于换热管内的螺旋散热管中，螺旋散热管将热空气中的热量传递到冷却液中，同时冷却液从换热管顶端的喷头处喷出时，喷至浆叶上，联动换热管内的牵引件上下往复运动，从而使得所有螺旋散热管重复在换热管内的冷却液中上下摆动，以便于加速通过的热空气热量散失，提升散热冷却效果。
Description
技术领域
本发明涉及储能电站散热技术领域，具体涉及一种分布式储能电站用全液冷散热设备。
背景技术
储能电池系统是现代电力系统和智能电网的重要组成部分，也是实现可再生能源并网、消纳及分布式发电高效应用的重要环节。储能电池系统普遍存在电池容量和功率大的情况，内部电池对散热要求高，必须采用有效的散热方式；
授权公告号为CN219350370U的中国专利公开了一种储能3kW液冷机组，包括冷却系统，冷却系统通过冷却介质循环源源不断地带走电池簇充放电过程中的热量，从而保证电池芯的工作温度不会过高；
上述现有技术方案存在的不足之处在于：上述方案虽然可以依靠冷却液体循环流动带走电池产生的热量，但是冷却液体在循环流动过程中仅可依靠设置的换热管道进行热交换，现有的换热管道组件结构简单，仅依靠其本身材料的导热特性实现内部流动的冷却液体和外部热空气进行热交换，热交换速度一般，导致散热冷却效果不够好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分布式储能电站用全液冷散热设备，以解决现有技术中分布式储能电站液冷散热设备中的换热管道组件结构简单，热交换速度一般，导致散热冷却效果不够好的技术问题。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案实现：
一种分布式储能电站用全液冷散热设备，包括散热电柜；所述散热电柜的内部设置有多个换热管；所述散热电柜的底部设置有主输送管，每个所述换热管的底端均贯穿散热电柜的底部，且与主输送管连通，所述散热电柜的一侧设置有与主输送管配合连接的输送泵；所述散热电柜的顶部设置有回液箱；所述回液箱的底部设置有与输送泵的进水端配合连接的冷却组件；
每个所述换热管上等距分布有多个辅助换热组件，所述辅助换热组件包括螺旋散热管、吸气盒和排气管；所述螺旋散热管设置在换热管的内部，所述螺旋散热管的上下两端均连接有弹性软管，所述排气管连接在换热管的一侧外壁上，且与螺旋散热管的上端通过弹性软管连通，所述吸气盒连接在换热管的另一侧外壁上，且吸气盒靠近换热管的一端与螺旋散热管的下端通过弹性软管连通；所述吸气盒的内部设置有抽气风扇，所述吸气盒远离换热管的一端设置有进气管；
每个所述换热管的上端穿插在回液箱内，所述换热管的上端连接有喷头；所述回液箱内顶部设置有多个液流冲击旋转组件，所述换热管的上端滑动穿插有升降导杆，且升降导杆上端连接有与液流冲击旋转组件相配合的联动板，所述换热管内穿设有牵引件，所述换热管内的各个螺旋散热管均与牵引件连接，且牵引件的上端与升降导杆连接。
作为本发明进一步的方案：每个所述液流冲击旋转组件均包括连接支架和凸顶柱，所述连接支架连接在回液箱的内顶部，所述连接支架的底端转动连接有转柱，所述转柱上周向连接有多个桨叶，所述凸顶柱转动设置在喷头的顶部，且凸顶柱与转柱之间连接有传动组件，凸顶柱还与联动板相配合。
作为本发明进一步的方案：所述传动组件包括第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动轮与转柱同轴连接，所述第二传动轮与凸顶柱同轴连接，所述第一传动轮和第二传动轮之间配合连接有传动带。
作为本发明进一步的方案：所述主输送管靠近输送泵的一端设置有第一温度检测器，所述散热电柜内设置有第二温度检测器，所述散热电柜的外壁上还设置有温差计算控制器，所述第一温度检测器和第二温度检测器均与温差计算控制器电连接，所述散热电柜的外壁上还设置有与输送泵电连接的电动断电组件，且电动断电组件还与温差计算控制器电连接。
作为本发明进一步的方案：所述电动断电组件包括断电按键开关和电动伸缩杆，所述断电按键开关设置在散热电柜的外壁上，且断电按键开关与输送泵的电源端电连接，所述电动伸缩杆连接在散热电柜外壁上，且电动伸缩杆的伸缩端与断电按键开关对齐，所述电动伸缩杆与温差计算控制器电连接。
作为本发明进一步的方案：所述螺旋散热管的内外圈侧壁上均等距分布有多个凹陷结构体。
作为本发明进一步的方案：所述散热电柜的底部还连接有隔热箱，且主输送管处于隔热箱内。
作为本发明进一步的方案：所述冷却组件包括连通管和制冷箱，所述制冷箱连接在散热电柜的一侧，且制冷箱的底部与输送泵的进水端连接，所述制冷箱的顶部通过连通管与回液箱的底部连通，所述制冷箱的内部安装有制冷系统组件。
本发明的有益效果：
1、本发明分布在散热电柜内分布的换热管中从下至上流动有冷却液，而每个换热管上均分布多个辅助换热组件，辅助换热组件依靠抽气风扇将散热电柜内各个位置热空气抽走，导入处于换热管内的螺旋散热管中，螺旋散热管将热空气中的热量传递到冷却液中，同时冷却液从换热管顶端的喷头处喷出时，喷至浆叶上，浆叶则带动转柱旋转，且联动凸顶柱旋转，重复作用联动板，实现换热管内的牵引件上下往复运动，从而使得所有螺旋散热管重复在换热管内的冷却液中上下摆动，以便于加速通过的热空气热量散失，提升散热冷却效果；
2、本发明螺旋散热管侧壁上分布的凹陷结构体可用于增大螺旋散热管与冷却液的接触面积，便于散热，同时由于凹陷结构体凸出在螺旋散热管的内壁上，便于对螺旋散热管内流动的空气产生阻碍，以便于延长空气通过的时间，从而便于热空气充分将热量交换到冷却液中。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明整体结构示意图；
图2是图1中A处的放大结构示意图；
图3是图2中B处的放大结构示意图；
图4是本发明中螺旋散热管的俯视局部剖面结构示意图。
图中：1、散热电柜；2、隔热箱；3、主输送管；4、换热管；5、回液箱；6、连通管；7、制冷箱；8、制冷系统组件；9、输送泵；10、电动伸缩杆；11、断电按键开关；12、第一温度检测器；13、第二温度检测器；14、连接支架；15、转柱；16、桨叶；17、第一传动轮；18、第二传动轮；19、传动带；20、凸顶柱；21、联动板；22、升降导杆；23、牵引件；24、螺旋散热管；25、排气管；26、进气管；27、吸气盒；28、抽气风扇；29、凹陷结构体；30、温差计算控制器；31、喷头。
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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图4所示，一种分布式储能电站用全液冷散热设备，包括散热电柜1，散热电柜1内部分布有储能电池组，散热电柜1的内部竖直设置有多个换热管4，换热管4内从下至上流动冷却液，冷却液通过换热管4吸收散热电柜1内部储能电池组散出的热量，并将热量带走；换热管4可根据储能电池组分布位置进行适应性弯折，以便于保证在靠近储能电池组的情况下有效穿过；
每个换热管4上等距分布有多个辅助换热组件，辅助换热组件包括螺旋散热管24、吸气盒27和排气管25；螺旋散热管24设置在换热管4的内部，螺旋散热管24为导热性好的金属管，螺旋散热管24的内外圈侧壁上均等距分布有多个凹陷结构体29，凹陷结构体29凸出在螺旋散热管24的内壁上，螺旋散热管24的上下两端均连接有弹性软管，排气管25连接在换热管4的一侧外壁上，且与螺旋散热管24的上端通过弹性软管连通，吸气盒27连接在换热管4的另一侧外壁上，且吸气盒27靠近换热管4的一端与螺旋散热管24的下端通过弹性软管连通；吸气盒27的内部安装有抽气风扇28，吸气盒27远离换热管4的一端设置有进气管26，且进气管26靠近抽气风扇28的抽气端；
由于换热管4上等距分布有多个辅助换热组件，每个位置的辅助换热组件均可依靠对应的抽气风扇28将散热电柜1对应位置产生的热空气抽走，抽走的热空气通过对应的弹性软管进入螺旋散热管24内，然后依靠螺旋散热管24与换热管4内流动的低温冷却液进行热交换，使得空气降温，并且螺旋散热管24本身螺旋状可延长热空气通过的时间，同时由于螺旋散热管24内外圈侧壁上分布的凹陷结构体29，可用于增大螺旋散热管24与冷却液的接触面积，便于散热，同时由于凹陷结构体29凸出在螺旋散热管24的内壁上，便于对螺旋散热管24内流动的空气产生阻碍，以便于延长空气通过的时间，从而便于热空气充分将热量交换到冷却液中，并且换热管4本身也与散热电柜1内产生的热空气进行热交换；
散热电柜1的底部设置有主输送管3，每个换热管4的底端均贯穿散热电柜1的底部，且与主输送管3连通，散热电柜1的一侧设置有输送泵9，且输送泵9的出水端与主输送管3连通，输送泵9将低温的冷却液输送到主输送管3内，然后主输送管3内的冷却液便分流到各个换热管4内，并且从下往上流动，散热电柜1的底部还连接有隔热箱2，且主输送管3处于隔热箱2内，主输送管3用于输送低温的冷却液，隔热箱2用于阻隔外部热量影响主输送管3输送的低温冷却液；
散热电柜1的顶部设置有回液箱5，每个换热管4的上端穿插在回液箱5内，换热管4的上端连接有喷头31，喷头31方便换热管4内从下往上流动的已经吸热的冷却液喷至回液箱5内；回液箱5的底部一侧设置有与输送泵9的进水端配合连接的冷却组件，冷却组件包括连通管6和制冷箱7，制冷箱7连接在散热电柜1的一侧，且制冷箱7的底部与输送泵9的进水端连接，制冷箱7的顶部通过连通管6与回液箱5的底部连通，制冷箱7的内部安装有制冷系统组件8，制冷系统组件8在制冷箱7内制造低温环境，如此排入回液箱5内的已经吸热的冷却液通过连通管6进入制冷箱7内，实现降温，降温的冷却液再通过输送泵9抽走，持续循环作用；
回液箱5内顶部设置有多个液流冲击旋转组件，每个液流冲击旋转组件均包括连接支架14和凸顶柱20，连接支架14连接在回液箱5的内顶部，连接支架14的底端转动连接有转柱15，转柱15与喷头31对应分布，转柱15上周向连接有多个桨叶16，凸顶柱20转动设置在喷头31的顶部，且凸顶柱20与转柱15之间连接有传动组件，传动组件包括第一传动轮17和第二传动轮18，第一传动轮17与转柱15同轴连接，第二传动轮18与凸顶柱20同轴连接，第一传动轮17和第二传动轮18之间配合连接有传动带19，换热管4的上端滑动穿插有升降导杆22，且升降导杆22上端连接有与液流冲击旋转组件中的凸顶柱20相配合的联动板21，换热管4内穿设有牵引件23，换热管4内的各个螺旋散热管24均与牵引件23连接，且牵引件23的上端与升降导杆22连接，牵引件23可根据实际换热管4的安装使用选择软绳或者杆件，若换热管4存在多处弯折，可选择软绳；
当各个换热管4中吸热后的冷却液通过喷头31喷出时，冷却液冲击到对应的转柱15上的桨叶16，桨叶16由于液流冲击而使得转柱15旋转，转柱15则带动连接的第一传动轮17旋转，第一传动轮17则通过传动带19带动第二传动轮18旋转，第二传动轮18则带动凸顶柱20旋转，凸顶柱20旋转过程中则依靠凸起端不断推顶联动板21，每次推顶时，联动板21便带动升降导杆22滑动升起，升降导杆22便通过牵引件23拉动换热管4内分布的螺旋散热管24，由于螺旋散热管24两端分别通过弹性软管连接排气管25和吸气盒27，故螺旋散热管24在受到拉扯时会向上运动，此过程中弹性软管受拉扯产生回弹力，而当凸顶柱20脱离联动板21时，各个螺旋散热管24便可依靠弹性软管回弹复位，如此反复，方便螺旋散热管24在换热管4内的冷却液中上下摆动，方便促进内部流动的热空气向冷却液中传导热量，提升散热效果；
主输送管3靠近输送泵9的一端安装有第一温度检测器12，散热电柜1内安装有第二温度检测器13，第一温度检测器12用于检测主输送管3内输送的冷却液的温度，第二温度检测器13用于检测散热电柜1的温度，散热电柜1的外壁上还安装有温差计算控制器30，第一温度检测器12和第二温度检测器13均与温差计算控制器30电连接，温差计算控制器30用于计算第一温度检测器12和第二温度检测器13之间的温度差值，散热电柜1的外壁上还安装有与输送泵9电连接的电动断电组件，且电动断电组件还与温差计算控制器30电连接，电动断电组件包括断电按键开关11和电动伸缩杆10，断电按键开关11安装在散热电柜1的外壁上，且断电按键开关11与输送泵9的电源端电连接，即断电按键开关11电连接在输送泵9连接电源的电源线路上，电动伸缩杆10连接在散热电柜1外壁上，且电动伸缩杆10的伸缩端与断电按键开关11对齐，电动伸缩杆10与温差计算控制器30电连接；
当温差计算控制器30计算第一温度检测器12与第二温度检测器13之间的温度差值为大于零的数值时，则代表主输送管3输送的冷却液的温度大于散热电柜1内的温度，此时温差计算控制器30便反馈信号使得电动伸缩杆10伸长，电动伸缩杆10伸缩端便抵触到断电按键开关11上，断电按键开关11便使得输送泵9断电停机，避免温度过高的冷却液传输到换热管4内无法正常吸热，影响散热电柜1散热效果。
本发明的工作原理：输送泵9将低温的冷却液输送到主输送管3内，然后主输送管3内的冷却液便分流到各个换热管4内，并且从下往上流动；
由于换热管4上等距分布有多个辅助换热组件，每个位置的辅助换热组件均可依靠对应的抽气风扇28将散热电柜1对应位置产生的热空气抽走，抽走的热空气通过对应的弹性软管进入螺旋散热管24内，然后依靠螺旋散热管24与换热管4内流动的低温冷却液进行热交换，使得空气降温，并且螺旋散热管24本身螺旋状可延长热空气通过的时间，同时由于螺旋散热管24内外圈侧壁上分布的凹陷结构体29，可用于增大螺旋散热管24与冷却液的接触面积，便于散热，同时由于凹陷结构体29凸出在螺旋散热管24的内壁上，便于对螺旋散热管24内流动的空气产生阻碍，以便于延长空气通过的时间，从而便于热空气充分将热量交换到冷却液中，并且换热管4本身也与散热电柜1内产生的热空气进行热交换；
并且换热管4内流动的冷却液通过喷头31喷出，喷至回液箱5内，而喷出的冷却液首先冲击到对应的转柱15上的桨叶16上，桨叶16由于液流冲击而使得转柱15旋转，转柱15则带动连接的第一传动轮17旋转，第一传动轮17则通过传动带19带动第二传动轮18旋转，第二传动轮18则带动凸顶柱20旋转，凸顶柱20旋转过程中则依靠凸起端不断推顶联动板21，每次推顶时，联动板21便带动升降导杆22滑动升起，升降导杆22便通过牵引件23拉动换热管4内分布的螺旋散热管24，由于螺旋散热管24两端分别通过弹性软管连接排气管25和吸气盒27，故螺旋散热管24在受到拉扯时会向上运动，此过程中弹性软管受拉扯产生回弹力，而当凸顶柱20脱离联动板21时，各个螺旋散热管24便可依靠弹性软管回弹复位，如此反复，方便螺旋散热管24在换热管4内的冷却液中上下摆动，方便促进内部流动的热空气向冷却液中传导热量，提升散热效果；
排入回液箱5内的已经吸热的冷却液通过连通管6进入制冷箱7内，实现降温，降温的冷却液再通过输送泵9抽走，然后进入主输送管3，再分流到各个换热管4内，持续循环作用，便于有效液冷散热。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种分布式储能电站用全液冷散热设备，包括散热电柜（1）；其特征在于，所述散热电柜（1）的内部设置有多个换热管（4）；所述散热电柜（1）的底部设置有主输送管（3），每个所述换热管（4）的底端均贯穿散热电柜（1）的底部，且与主输送管（3）连通，所述散热电柜（1）的一侧设置有与主输送管（3）配合连接的输送泵（9）；所述散热电柜（1）的顶部设置有回液箱（5）；所述回液箱（5）的底部设置有与输送泵（9）的进水端配合连接的冷却组件；
所述冷却组件包括连通管（6）和制冷箱（7），所述制冷箱（7）连接在散热电柜（1）的一侧，且制冷箱（7）的底部与输送泵（9）的进水端连接，所述制冷箱（7）的顶部通过连通管（6）与回液箱（5）的底部连通，所述制冷箱（7）的内部安装有制冷系统组件（8）；
每个所述换热管（4）上等距分布有多个辅助换热组件，所述辅助换热组件包括螺旋散热管（24）、吸气盒（27）和排气管（25）；所述螺旋散热管（24）设置在换热管（4）的内部，所述螺旋散热管（24）的上下两端均连接有弹性软管，所述排气管（25）连接在换热管（4）的一侧外壁上，且与螺旋散热管（24）的上端通过弹性软管连通，所述吸气盒（27）连接在换热管（4）的另一侧外壁上，且吸气盒（27）靠近换热管（4）的一端与螺旋散热管（24）的下端通过弹性软管连通；所述吸气盒（27）的内部设置有抽气风扇（28），所述吸气盒（27）远离换热管（4）的一端设置有进气管（26）；
每个所述换热管（4）的上端穿插在回液箱（5）内，所述换热管（4）的上端连接有喷头（31）；所述回液箱（5）内顶部设置有多个液流冲击旋转组件，所述换热管（4）的上端滑动穿插有升降导杆（22），且升降导杆（22）上端连接有与液流冲击旋转组件相配合的联动板（21），所述换热管（4）内穿设有牵引件（23），所述换热管（4）内的各个螺旋散热管（24）均与牵引件（23）连接，且牵引件（23）的上端与升降导杆（22）连接。
2.根据权利要求1所述的一种分布式储能电站用全液冷散热设备，其特征在于，每个所述液流冲击旋转组件均包括连接支架（14）和凸顶柱（20），所述连接支架（14）连接在回液箱（5）的内顶部，所述连接支架（14）的底端转动连接有转柱（15），所述转柱（15）上周向连接有多个桨叶（16），所述凸顶柱（20）转动设置在喷头（31）的顶部，且凸顶柱（20）与转柱（15）之间连接有传动组件，凸顶柱（20）还与联动板（21）相配合。
3.根据权利要求2所述的一种分布式储能电站用全液冷散热设备，其特征在于，所述传动组件包括第一传动轮（17）和第二传动轮（18），所述第一传动轮（17）与转柱（15）同轴连接，所述第二传动轮（18）与凸顶柱（20）同轴连接，所述第一传动轮（17）和第二传动轮（18）之间配合连接有传动带（19）。
4.根据权利要求1所述的一种分布式储能电站用全液冷散热设备，其特征在于，所述主输送管（3）靠近输送泵（9）的一端设置有第一温度检测器（12），所述散热电柜（1）内设置有第二温度检测器（13），所述散热电柜（1）的外壁上还设置有温差计算控制器（30），所述第一温度检测器（12）和第二温度检测器（13）均与温差计算控制器（30）电连接，所述散热电柜（1）的外壁上还设置有与输送泵（9）电连接的电动断电组件，且电动断电组件还与温差计算控制器（30）电连接。
5.根据权利要求4所述的一种分布式储能电站用全液冷散热设备，其特征在于，所述电动断电组件包括断电按键开关（11）和电动伸缩杆（10），所述断电按键开关（11）设置在散热电柜（1）的外壁上，且断电按键开关（11）与输送泵（9）的电源端电连接，所述电动伸缩杆（10）连接在散热电柜（1）外壁上，且电动伸缩杆（10）的伸缩端与断电按键开关（11）对齐，所述电动伸缩杆（10）与温差计算控制器（30）电连接。
6.根据权利要求1所述的一种分布式储能电站用全液冷散热设备，其特征在于，所述螺旋散热管（24）的内外圈侧壁上均等距分布有多个凹陷结构体（29）。
7.根据权利要求1所述的一种分布式储能电站用全液冷散热设备，其特征在于，所述散热电柜（1）的底部还连接有隔热箱（2），且主输送管（3）处于隔热箱（2）内。
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