CN117039269B - 一种储能系统及其温控方法、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能系统及其温控方法、计算机可读存储介质，该储能系统，包括逆变模块和电池模块，所述逆变模块和所述电池模块电连接，其中，所述逆变模块包括逆变单元和液冷散热器，所述逆变单元安装于所述液冷散热器上；所述液冷散热器包括散热基体和风扇组件，所述散热基体上设有散热翅片，且在所述散热基体内开设第一液媒流道，所述第一液媒流道设有第一进液口和第一出液口，所述风扇组件固定连接于所述散热基体上以用于对所述散热翅片进行散热。本发明提出的液冷散热器、储能系统及储能系统的温控方法，能够保证电池运行在合理的温度区间内，提高用户对储能产品的体验。
Description
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，尤其涉及一种储能系统及其温控方法、计算机可读存储介质。
背景技术
目前储能领域中广泛使用锂电池，该类电池对温度极其敏感，最佳工作温度是15~45℃之间，若工作温度过低或过高，均可能导致电池寿命减短，效率降低，能量损失，不能充放电甚至发生火灾等情况，这些问题一直困扰着储能用户，特别在全球一些高寒或炎热地区，这类情况更是时有发生，影响用户对储能产品的体验。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种储能系统及其温控方法、计算机可读存储介质，能够保证电池运行在合理的温度区间内。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明公开了一种储能系统，包括逆变模块和电池模块，所述逆变模块和所述电池模块电连接，其中，所述逆变模块包括逆变单元和液冷散热器，所述逆变单元安装于所述液冷散热器上；所述液冷散热器包括散热基体和风扇组件，所述散热基体上设有散热翅片，且在所述散热基体内开设第一液媒流道，所述第一液媒流道设有第一进液口和第一出液口，所述风扇组件固定连接于所述散热基体上以用于对所述散热翅片进行散热。
优选地，所述电池模块包括电池单元和液冷板，所述电池单元与所述逆变单元电连接，所述电池单元安装于所述液冷板上；所述液冷板内开设第二液媒流道，所述第二液媒流道设有第二进液口和第二出液口。
优选地，所述电池单元是多个，所述液冷板是多块，各所述电池单元分别对应地安装于各所述液冷板上，各所述电池单元依次电连接，各所述液冷板内开设的所述第二液媒流道依次相互连通，以使得相互连通的各所述第二液媒流道共用同一个第二进液口和同一个第二出液口。
优选地，所述储能系统还包括液媒循环器，所述液媒循环器用于提供循环的液媒，且所述液媒循环器上设有第三进液口和第三出液口，所述第一进液口和所述第二进液口分别与所述第三出液口相连，且在所述第一进液口与所述第三出液口之间设有第一阀门，在所述第二进液口与所述第三出液口之间设有第二阀门，所述第一出液口与所述第二进液口相连，所述第二出液口与所述第三进液口相连。
优选地，所述液媒循环器包括液箱、液泵、制热器和压缩机，所述制热器和所述压缩机分别连接所述液箱上，以分别用于对所述液箱内的液媒进行加热和制冷，所述第三进液口和所述第三出液口分别设置于所述液箱上，所述液泵连接在所述第三进液口和/或所述第三出液口处。
第二方面，本发明还公开了一种储能系统的温控方法，对第一方面所述的储能系统进行温度控制，包括以下步骤：
监测到所述电池单元的温度在第一温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环；
监测到所述电池单元的温度在第二温度范围内时，关闭所述液媒循环器；
监测到所述电池单元的温度在第三温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门关闭，所述第二阀门开启，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后直接经过所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环；
其中，所述第一温度范围中的各温度值均小于所述第二温度范围中的各温度值，所述第二温度范围中的各温度值均小于所述第三温度范围中的各温度值。
优选地，所述液媒循环器包括液箱、液泵、制热器，所述制热器连接所述液箱上以分别用于对所述液箱内的液媒进行加热，所述第三进液口和所述第三出液口分别设置于所述液箱上，所述液泵连接在所述第三进液口和/或所述第三出液口处；
所述第一温度范围包括第一A子温度范围和第一B子温度范围，所述第一A子温度范围是指小于等于第一温度阈值，所述第一B子温度范围是指大于第一温度阈值且小于等于第二温度阈值；
其中，所述监测到所述电池单元的温度在第一温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环的步骤，具体包括：
监测到所述电池单元的温度在第一A子温度范围内时，同时开启所述液媒循环器中的所述液泵和所述制热器，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得加热后的液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环；
监测到所述电池单元的温度在第一B子温度范围内时，仅开启所述液媒循环器中的所述液泵，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环。
优选地，所述液媒循环器包括液箱、液泵、压缩机，所述压缩机连接所述液箱上以分别用于对所述液箱内的液媒进行制冷，所述第三进液口和所述第三出液口分别设置于所述液箱上，所述液泵连接在所述第三进液口和/或所述第三出液口处；
所述第三温度范围是指大于等于所述第三温度阈值；
其中，所述监测到所述电池单元的温度在第三温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门关闭，所述第二阀门开启，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后直接经过所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环的步骤，具体包括：
监测到所述电池单元的温度在第三温度范围内时，同时开启所述液媒循环器中的所述液泵和所述压缩机，并控制所述第一阀门关闭，所述第二阀门开启，以使得制冷后的液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后直接经过所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环。
优选地，所述第一温度范围是指小于等于第二温度阈值，所述第二温度范围是指大于第二温度阈值且小于第三温度阈值，所述第三温度范围是指大于等于所述第三温度阈值，所述第二温度阈值的取值范围为10℃~20℃，所述第三温度阈值的取值范围为40℃~50℃。
第三方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行第二方面所述的温控方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的储能系统，其中的液冷散热器，在设置散热翅片的基础上还开设有液媒流道，能够同时实现液冷和风扇散热，以兼容风冷及液冷散热；将该液冷散热器结合应用于储能系统中，能够通过逆变模块中的逆变单元自身产生的热损耗给电池单元加热，实现能量的回收利用，提高储能系统的能效，而且能够保证电池单元运行在合理的温度区间内，提高用户对储能产品的体验。
本发明提出的该储能系统的温控方法，在电池单元的温度较高时，液冷散热器关闭液媒流道，逆变模块可以仅靠强迫风冷散热，液媒可以直接流入到电池单元对应的液冷板实现对电池单元降温；在电池单元的温度较低且电池单元需要加热时，液冷散热器打开液媒流道，可以关停风扇，此时逆变单元的发热量被液媒带走，流入液冷板以对电池单元进行加热，起到逆变单元的发热量被回收的效果，节约能源，提升系统能效，从而实现快速调节电池温度的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一公开的液冷散热器的结构示意图；
图2是图1中的液冷散热器的散热基体的结构示意图；
图3是图2中的散热基体的俯视图；
图4是图1中的液冷散热器的侧视图；
图5是本发明实施例二公开的储能系统的结构框图；
图6是本发明实施例二公开的储能系统的结构示意图；
图7是图6中的储能系统的侧视图；
图8是图6中的储能系统的内部结构示意图之一；
图9是图6中的储能系统的内部结构示意图之二；
图10是图6中的储能系统的另一侧的侧视图；
图11是另一具体实施例的储能系统的侧视图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路/信号连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实施例和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，本发明实施例一公开了一种液冷散热器10，包括散热基体11和风扇组件12，结合图2，散热基体11上设有散热翅片111，且在散热基体11内开设第一液媒流道112，第一液媒流道112的第一进液口113和第一出液口114分别设置于散热基体11的表面，风扇组件12固定连接于散热基体11上以用于对散热翅片111进行散热。
在具体的实施例中，散热基体11可以采用型材散热器，其中开设的第一液媒流道112可以是在散热基体11上直接深孔钻钻出液媒流道，然后通过焊接封闭多余的工艺孔（如图2所示的深孔钻焊接封口1121），留下内部通道形成液媒通流道（如图2所示的第一液媒流道112），此时该液冷散热器10既能通流，也可采用强迫风冷。
其中，液冷板散热器的制作工艺分为很多种：钻孔式、型材、镶嵌管道式、压铸式、铣槽式、吹膨工艺等，本具体实施例选择的是深孔钻（钻孔式）的加工方法如图2和图3所示，深孔钻加工会在型材基板壁上留下钻口，需要使用焊接的方式将钻口焊接封闭，确保液媒不会在工作时从钻口中流出，此方案的优点有工艺简单、成本低，圆孔中可成型麻花状绕流子，可增强对流。如图4所示，本实施例中，散热基体11与风扇组件12通过钣金固定架121连接。
如图5所示，本发明实施例二公开了一种储能系统，包括逆变模块100、电池模块200和液媒循环器300，其中逆变模块100包括逆变单元20和实施例一中的液冷散热器10，逆变单元20安装于液冷散热器10上，电池模块200包括电池单元220和液冷板210，电池单元220安装于液冷板210上，液冷板210内开设第二液媒流道，第二液媒流道的第二进液口（图5中电池模块200右侧的进水处）和第二出液口（图5中电池模块200左侧的出水处）分别设置于液冷板210的表面；电池单元220与逆变单元20电连接，液媒循环器300用于提供用于循环的液媒，且液媒循环器300上设有第三进液口（图5中液媒循环器300左侧的进水处）和第三出液口（图5中液媒循环器300右侧的出水处），第一进液口（图5中逆变模块100右侧上方的进水处）和第二进液口分别与第三出液口相连，且在第一进液口与第三出液口之间设有第一阀门501，在第二进液口与第三出液口之间设有第二阀门502，第一出液口（图5中逆变模块100右侧下方的出水处）与第二进液口相连，第二出液口与第三进液口相连。第一阀门501、第二阀门502均可采用电控阀门。
液媒循环器300包括液箱310、液泵320、制热器330和压缩机340，制热器330和压缩机340分别连接液箱310上，以分别用于对液箱310内的液媒进行加热和制冷，第三进液口和第三出液口分别设置于液箱310上，液泵320连接在第三进液口和/或第三出液口处，其中的液箱310是指盛装液媒的箱体，液泵320是指抽出或压入液媒的装置，以通过液泵320将液箱310内的液媒在各液媒流道中进行循环，其中的液媒可以是水，或者是其他液体。
本实施例中，在逆变模块100中使用液冷板散热器10作为能量回收装置，其中的液媒通过第一进液口流入并带走液冷散热器10的热量，给逆变单元20的主板上的大功率器件降温后再从第一出液口流出；风扇组件12开启可以产生风流，风流流经散热基体11的散热翅片111可带走逆变单元20的主板上的大功率器件传递到散热基体11上的热量，形成两套热传递方式。
在电池模块200中使用液冷板210作为换热装置，配合逆变模块100中的液冷散热器10使用，电池模块200中的液冷板210可以吸收从逆变模块100或液媒循环器300发热带来的热量传递给电池单元220，加热电芯；也可以把电芯的热量传到液冷板210中让冷却后的液媒带走，冷却电芯，形成一套冷热调节系统。
逆变单元20的发热器件安装在液冷散热器10上，当发热器件工作时有部分损耗转化成热量，热量传导到液冷散热器10上，能量传递满足，其中，/>表示液冷散热器10的材料的导热系数，/>表示逆变单元20的发热器件与液媒热量传递垂直方向的面积（即逆变单元20的发热器件与液冷散热器10贴合的面积），/>和/>分别表示液媒散热器10的高温面和低温面的温度，/>表示两个面（高温面和低温面）之间的距离。
逆变单元20的发热器件将热传导到液冷散热器10后，会加热液冷板210中液媒，满足的能量交换，其中，/>为液冷板210中液媒的对流换热系数（通常为常数），/>为与热量传递方向相垂直的面积（即液媒与液冷板210的流道上的面壁接触的面积，热从高温处往低温处传导，当传导到液冷板210的流道面壁时与液媒发生热交换，热量从液冷散热器10的流道面壁上转移到液媒后被带走）；/>为液冷板210的管道壁面的温度，/>为液媒的温度。热量被液媒吸收后，液媒会升温，随着液媒循环热量被带入电池单元220内，加热电芯。
如图6和图7所示，本实施例中的储能系统还包括底座400，底座400是整个储能系统的支撑结构，将其放于地面，可承重和调节设备的平衡，逆变模块100、电池模块200和液媒循环器300均安装于底座400上，其中的逆变模块100中的逆变单元20是给电池单元220充电和给用户侧供电的一种双向逆变单元，电池模块200中的电池单元220是储能系统的储能单元，能够配合逆变单元20将电能循环储存和释放；液媒循环器300是具有加热和制冷双功能的仪器设备，其主要功能是将加热或冷却的液媒循环流通，给储能系统提供其需要的能量。本具体实施例中的储能系统的架构如图6和图7所示，从上往下依次分为四部分，液媒循环器300、逆变模块100、电池模块200、底座400，电池模块200中的电池单元220通过并包线602充放电，液媒循环器300通过外接电源603从市电取电，其中外壳上设有监控显示屏601以用于供用户查看和/或调节储能系统的工作状态。
在一些具体实施例中，电池模块200可以包括多个电池单元220和多块液冷板210，各电池单元220分别对应地安装于各液冷板210上，各电池单元220依次电连接，各液冷板210内开设的第二液媒流道依次相互连通，以使得相互连通的各第二液媒流道共用一个第二进液口和一个第二出液口。
本发明实施例二提供的储能系统包括以下优点：（1）能够通过逆变单元20自身产生的热损耗给电池单元220加热，实现能量的回收利用，提高系统的能效；（2）考虑到逆变单元20和电池单元220不同的耐温情况，可以控制阀门通断分配液媒中储存的能量，使能量配给更为合理；（3）液冷散热器可在液冷停止时开启风扇散热，能够节省系统能耗；（4）液媒循环器的加热制冷和自循环指令配合电控阀门的管道通路导通指令，可产生多套温控逻辑，可根据用户需求更为灵活地控制系统各单元的温度；（5）液冷板和液冷散热器均可以采用钻孔的方式加工，外形结构对称，工艺简单，成本低廉；（6）可以使储能系统长时间保持在适宜的环境温度下工作，扩大了设备的温度适用范围。
本发明实施例三公开了一种储能系统的温控方法，结合图5，对实施例二中的储能系统进行温度控制，包括以下步骤：
监测到逆变单元20在工作时，控制液冷散热器10中的风扇组件启动；
监测到电池单元220的温度在第一A子温度范围内时，开启液媒循环器300中的液泵320和制热器330，并控制第一阀门501开启，第二阀门502关闭，以使得加热后的液媒从液媒循环器300的第三出液口中流出后依次经过液冷散热器10、液冷板210后再流入第三进液口进行液媒自循环，其中，第一A子温度范围是指小于等于第一温度阈值；
监测到电池单元220的温度在第一B子温度范围内时，开启液媒循环器300，并控制第一阀门501开启，第二阀门502关闭，以使得液媒从液媒循环器300的第三出液口中流出后依次经过液冷散热器10、液冷板210后再流入第三进液口进行液媒自循环；其中，第一B子温度范围是指大于第一温度阈值且小于等于第二温度阈值；
监测到电池单元220的温度在第二温度范围内时，关闭液媒循环器300；其中，第二温度范围是指大于第二温度阈值且小于第三温度阈值；
监测到电池单元220的温度在第三温度范围内时，开启液媒循环器330中的液泵320和压缩机340，并控制第一阀门501关闭，第二阀门502开启，以使得制冷后的液媒从液媒循环器300的第三出液口中流出后直接经过液冷板210后再流入第三进液口进行液媒自循环；其中，第三温度范围是指大于等于第三温度阈值。
其中，上述所涉及的第一温度阈值的取值范围为-5℃~5℃，第二温度阈值的取值范围为10℃~20℃，第三温度阈值的取值范围为40℃~50℃。
在一具体的实施例中，为了让电池单元220（电池包）长期工作在最佳温度范围15~45℃，温控方法的控制逻辑表如表1所示；
表1 温控方法的控制逻辑表
| 电芯温度T | 逆变器通流状态 | 液媒循环器的状态 |
| T≤0℃ | 通流，逆变器能量回收 | 加热+液媒自循环 |
| 0<T≤15℃ | 通流，逆变器能量回收 | 液媒自循环 |
| 15<T<45℃ | 关闭通流，逆变器强迫风冷 | 休眠 |
| T≥45℃ | 关闭通流，逆变器强迫风冷 | 制冷+液媒自循环 |
如表1所示，当检测到电池单元220的电芯温度T≤0℃时，此时电池单元220需要被加热，于是启动液媒循环器300中的制热器330，同时关闭第二阀门502，启动第一阀门501，让液媒流经逆变模块100进一步被逆变单元20加热，加热后的液媒流经电池模块200的液冷板210，加热电芯。
当检测到电池单元220的电芯温度0<T≤15℃时，此时电池单元220仍未达到最佳适宜温度范围，但由于此时已经是非低温条件，液媒循环器300的制热器330停止制热，关闭第二阀门502，启动第一阀门501，液媒在流经逆变模块100被逆变单元20的发热器件加热后输送到电池模块200的液冷板210，继续加热电芯。
当检测到电池单元220的电芯温度15<T<45℃时，此时电池单元220达到一个适宜温度状态，液媒循环器300关闭自循环，此时液媒停止循环，逆变模块100的液冷散热器10中的风扇组件开启，给逆变单元20中强迫风冷散热。
当检测到电池单元220的电芯温度T≥45℃时，电池单元220处于一个过温状态，此时需要启动液媒循环器300的压缩机340进行制冷，关闭第一阀门501，启动第二阀门502，制冷后的液媒直接流经电池模块200中的液冷板210给电芯降温，逆变模块100中的液冷散热器10中的风扇组件同时开启，给逆变单元20强迫风冷散热。
本发明实施例四公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行实施例三中的温控方法。可选地，上述存储介质可以包括但不限于：U 盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称为ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称为RAM）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
其中本实施例的计算机可读存储介质以循环器控制板30的形式设置于逆变模块100中，该循环器控制板30可以接收电池模块200的电芯温度及液冷板温度采集信号A，并根据该采集的信号生成温度控制信号B，再将温度控制信号B发送给液媒循环器300，以实现对液媒循环器300的控制，执行上述温控方法。
下述对实施例二中的储能系统的内部结构特征及实施上述实施例三中的温控方法时进行的温度采样作进一步的说明。
如图8和图9所示，是在图6的基础上去除了逆变模块100和电池模块200的外壳及一些不相关的器件后的结构示意图；其中，逆变模块100中的液冷散热器10既能满足液冷散热也能满足风冷散热，在液冷散热器10的高热器件旁边设置一个温度采样点41，此点采集到的温度要能反映器件工作时的温度变化，以控制液冷散热器10中的风扇组件12的开启或关闭。由于逆变单元20的器件（包括逆变功率主板21和功率器件22）工作温度很宽，强迫风冷就能满足其散热要求，一般逆变单元20工作时，风扇组件12就会开启，低温时，风扇组件12低速运转，温度越高，风扇组件12的转速会相应调高，当逆变单元20不工作时，风扇组件12停止。
电池模块200内部的电池单元220（可由多个电芯连接而形成）放在液冷板210上，冷热液媒流经可给电芯制冷或加热，使电芯维持在适宜的温度范围内，在液冷板210上取一点作为液冷板温度采样点43，监控液冷板210上的温度，同时在电池单元220中的每个电芯上各采一个电芯温度采样点42，代表电芯的实时温度，液冷板210和电芯的温度信息通过电池包温度采集信号线33传递给循环器控制板30，电池模块200的温度信息由循环器控制板30处理，以进一步生成控制液媒循环器300的温控控制信号，其中温度控制信号是根据所有电芯的温度的最高点或最低点来判断，而液冷板210的温度可以判断液冷系统运行是否正常。
逆变模块200内置了一块循环器控制板30，可根据电芯温度采样点42和液冷板温度采样点43探测到的内部温度情况，做出相对应的控制指令，通过温控信号线31传递给液媒循环器300，得到指令后，液媒循环器300启动压缩机340或加热器330可冷却或加热液媒，液媒循环器300内置液泵320，给整个液媒的循环提供动力，同时根据系统内部的温度情况，相应的温度控制指令通过阀门控制线32传递给阀门（包括第一阀门501和第二阀门502），得到指令后阀门通过启动通断开关分配液媒流向水管50。
如图10所示，储能系统的管道流通逻辑由循环器控制板30发出的信息指挥阀门500控制，液媒循环器300的出水口302（即第三出液口）排出液媒，液媒首先流经第一水管51，在阀门500的分流作用下有两类情况：（a）进入逆变模块100，从逆变模块200流出后进入第三水管53，接入电池模块200，电池模块200流出后进入第二水管52，通过进水口301返回液媒循环器300中，完成第一类液媒循环；（b）水流不经过逆变模块100，从第一水管51直接流进电池模块200，电池模块200流出后进入第二水管52，通过进水口301（即第三进液口）返回液媒循环器300中，完成第二类液媒循环。本实施例中的液媒可以是水或者其他液体。
如图11所示，整套循环系统可配置多套电池包（包括第一电池单元221、第二电池单元222和第三电池单元223）使用，此案列举三个电池包（第一电池单元221、第二电池单元222和第三电池单元223）并包结构，每个电池包（第一电池单元221、第二电池单元222或第三电池单元223）内部均设置有一块液冷板210，逆变模块100内部设置有一块带风扇组件的液冷散热器10，当液媒流入液冷散热器10，通过液冷板210内部水道后流出，同时接入三个电池包（第一电池单元221、第二电池单元222和第三电池单元223）中，给电池包中的电芯同步制冷或加热。
电池模块200中的液冷板210和电芯的温度采样点会通过电池包温度采集信号线33传递给循环器控制板30，逆变模块100中液冷散热器10的最高温度采样点的温度信号经过处理后会单独控制逆变模块100中的风扇组件的启停，循环器控制板30对接收到的温度信息进行处理，从而给液媒循环器300发送：自循环、加热循环、制冷循环的指令信号；给阀门500发送：开关逆变器通路的指令信号（即液媒是否经过逆变模块100中的液冷散热器10的指令），两种信号指令搭配可产生多套逻辑控制方案。
本发明实施例中的储能系统的温控方法中，其中仅涉及对电池单元的温度进行温度反馈控制，即根据检测到的电池单元中的电芯温度值来相应控制液媒循环器是否启动、是否制热或制冷，以及控制阀门的启闭（通过控制阀门的启闭可以控制液媒循环时是否经过逆变模块100中的液媒循环器10，即是否需要利用逆变单元20的热量）；而正常情况下，逆变模块100的温度控制仅需强迫风冷散热即可，仅当储能系统需要能量回收时开启液冷散热模式。
本发明实施例提供的储能系统，能够保护最佳工作温度很窄（例如15~45℃）的电池包电芯，延长电芯的工作寿命，同时能适应各种恶劣环境，在电池单元的底部安装一块液冷板，高温时能够给电芯降温，低温时能够给电芯加热；尤其当电芯处于低温时，可通过液冷散热器回收逆变模块的逆变器器件的热量来加热电芯，减少液媒循环器加热液媒产生的损耗，节约能源。
本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不是由其他人描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。
Claims (7)
1.一种储能系统的温控方法，其特征在于，对所述储能系统进行温度控制，
所述储能系统包括逆变模块、电池模块和液媒循环器，所述逆变模块和所述电池模块电连接，其中，所述逆变模块包括逆变单元和液冷散热器，所述逆变单元安装于所述液冷散热器上；所述液冷散热器包括散热基体和风扇组件，所述散热基体上设有散热翅片，且在所述散热基体内开设第一液媒流道，所述第一液媒流道设有第一进液口和第一出液口，所述风扇组件固定连接于所述散热基体上以用于对所述散热翅片进行散热；所述电池模块包括电池单元和液冷板，所述电池单元与所述逆变单元电连接，所述电池单元安装于所述液冷板上；所述液冷板内开设第二液媒流道，所述第二液媒流道设有第二进液口和第二出液口；所述液媒循环器用于提供循环的液媒，且所述液媒循环器上设有第三进液口和第三出液口，所述第一进液口和所述第二进液口分别与所述第三出液口相连，且在所述第一进液口与所述第三出液口之间设有第一阀门，在所述第二进液口与所述第三出液口之间设有第二阀门，所述第一出液口与所述第二进液口相连，所述第二出液口与所述第三进液口相连；
所述温控方法包括以下步骤：
监测到所述电池单元的温度在第一温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环；
监测到所述电池单元的温度在第二温度范围内时，关闭所述液媒循环器；
监测到所述电池单元的温度在第三温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门关闭，所述第二阀门开启，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后直接经过所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环；
其中，所述第一温度范围中的各温度值均小于所述第二温度范围中的各温度值，所述第二温度范围中的各温度值均小于所述第三温度范围中的各温度值。
2.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述液媒循环器包括液箱、液泵、制热器，所述制热器连接所述液箱上以用于对所述液箱内的液媒进行加热，所述第三进液口和所述第三出液口分别设置于所述液箱上，所述液泵连接在所述第三进液口和/或所述第三出液口处；
所述第一温度范围包括第一A子温度范围和第一B子温度范围，所述第一A子温度范围是指小于等于第一温度阈值，所述第一B子温度范围是指大于第一温度阈值且小于等于第二温度阈值；
其中，所述监测到所述电池单元的温度在第一温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环的步骤，具体包括：
监测到所述电池单元的温度在第一A子温度范围内时，同时开启所述液媒循环器中的所述液泵和所述制热器，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得加热后的液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环；
监测到所述电池单元的温度在第一B子温度范围内时，仅开启所述液媒循环器中的所述液泵，并控制所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后依次经过所述液冷散热器、所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环。
3.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述液媒循环器包括液箱、液泵、压缩机，所述压缩机连接所述液箱上以用于对所述液箱内的液媒进行制冷，所述第三进液口和所述第三出液口分别设置于所述液箱上，所述液泵连接在所述第三进液口和/或所述第三出液口处；
所述第三温度范围是指大于等于第三温度阈值；
其中，所述监测到所述电池单元的温度在第三温度范围内时，开启所述液媒循环器，并控制所述第一阀门关闭，所述第二阀门开启，以使得液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后直接经过所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环的步骤，具体包括：
监测到所述电池单元的温度在第三温度范围内时，同时开启所述液媒循环器中的所述液泵和所述压缩机，并控制所述第一阀门关闭，所述第二阀门开启，以使得制冷后的液媒从所述液媒循环器的所述第三出液口中流出后直接经过所述液冷板后再流入所述第三进液口进行液媒自循环。
4.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述第一温度范围是指小于等于第二温度阈值，所述第二温度范围是指大于第二温度阈值且小于第三温度阈值，所述第三温度范围是指大于等于第三温度阈值，所述第二温度阈值的取值范围为10℃~20℃，所述第三温度阈值的取值范围为40℃~50℃。
5.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述电池单元是多个，所述液冷板是多块，各所述电池单元分别对应地安装于各所述液冷板上，各所述电池单元依次电连接，各所述液冷板内开设的所述第二液媒流道依次相互连通，以使得相互连通的各所述第二液媒流道共用同一个第二进液口和同一个第二出液口。
6.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述液媒循环器包括液箱、液泵、制热器和压缩机，所述制热器和所述压缩机分别连接所述液箱上，以分别用于对所述液箱内的液媒进行加热和制冷，所述第三进液口和所述第三出液口分别设置于所述液箱上，所述液泵连接在所述第三进液口和/或所述第三出液口处。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行权利要求1至6任一项所述的温控方法。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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