CN117134025B - 一种储能液冷设备pack流量均匀分配方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法及装置，包括：获取PACK电池仓所处环境的当前温度；根据PACK电池仓所处环境的当前温度确定PACK电池仓内的目标调节量；获取PACK电池仓内的当前调节量；根据PACK电池仓内的当前调节量和确定出的PACK电池仓内的目标调节量，控制二级进水管路与二级回水管路内的流速。一级进水管路上连通有若干二级进水管路，二级进水管路与二级回水管路连通，若干二级回水管路连通于一级回水管路；一级进水管路入口经任一个二级进水管路、二级回水管路到一级回水管路出口的距离相同。通过对PACK电池仓进行自动控制，保证了散热效果，节能环保，采用同程管路的方案，减小流量差。提高了各分支管路的流量均匀性，增加了电池寿命。

Description

一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法及装置
技术领域
本发明涉及液冷储能技术领域，具体为一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法及装置。
背景技术
现有的工商业液冷储能柜中，从冷水机的出口用一根内径25~40的管道将冷却液引到PACK中,然后用一根直径较小的管道引到各PACK中，回液时用一根直径较小的管道从各PACK出口接到汇流管中，从汇流管接到冷水机的入口。但进入每一PACK的冷却液流过的路径不一样，从而导致其沿途流阻也不一样，从而流过每一PACK的流量也不一样，按每一电池簇装8个PACK算，其流量差可达到30%，从而增加了不同PACK之间的温度差，缩短了电池寿命，且现有技术并不会随环境的改变来改变流量，过度冷却，浪费资源。
发明内容
本发明提供了一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法及装置，用以解决背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法，包括：
获取PACK所处环境的当前温度；
根据PACK所处环境的当前温度确定所述PACK内的目标调节量；
获取PACK内的当前调节量；
根据PACK内的当前调节量和确定出的PACK内的目标调节量，控制二级进水管路与二级回水管路内的流速。
优选的，在控制二级进水管路与二级回水管路内的流速的步骤中，包括：
当PACK内的当前调节量大于PACK内的目标调节量，则增大二级进水管路与二级回水管路内的流速；
当PACK内的当前调节量小于PACK内的目标调节量，则减小二级进水管路与二级回水管路内的流速。
优选的，在控制二级进水管路与二级回水管路内的流速的步骤中，包括：
在PACK内的当前调节量大于PACK内的目标调节量的情况下，根据PACK内的当前调节量与PACK内的目标调节量的差值大小确定二级进水管路与二级回水管路内流速的增大程度；
在PACK内的当前调节量小于PACK内的目标调节量的情况下，根据PACK内的当前调节量与PACK内的目标调节量的差值大小确定二级进水管路与二级回水管路内流速的减小程度。
优选的，在根据PACK所处环境的当前温度确定所述PACK内的目标调节量中，包括：
当PACK所处环境的当前温度大于或等于第一预设室外温度且小于或等于第二预设室外温度时，所述PACK内的目标调节量大于或等于第一预设调节量且小于或等于第二预设调节量，并且所述PACK内的目标调节量与所述PACK所处环境的当前温度呈线性相关；
当所述PACK所处环境的当前温度大于所述第二预设室外温度时，所述PACK内的目标调节量等于所述第二预设调节量。
一种储能液冷设备PACK流量均匀分配装置，用于实现一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法。
优选的，包括一级进水管路，所述一级进水管路上连通有若干二级进水管路，所述二级进水管路与二级回水管路连通，若干所述二级回水管路连通于一级回水管路；
所述一级进水管路入口经任一个二级进水管路、二级回水管路到一级回水管路出口的距离相同；
所述二级进水管路、二级回水管路之间设置有液冷模块，所述液冷模块与二级进水管路、二级回水管路连通，所述液冷模块设置于PACK内；
所述PACK一侧设置有冷水机，所述冷水机上设置有回水口、出水口，所述回水口与一级回水管路连接，所述出水口与一级进水管路连接；
所述一级进水管路上设置有放液阀；
所述一级进水管路、一级回水管路上均设置有自动排气阀。
优选的，所述二级进水管路上设置有自适应调节装置，所述自适应调节装置包括进水端、出水端，所述进水端、出水端与二级进水管路连通，所述进水端、出水端之间设置有第一壳体，所述第一壳体与进水端、出水端连通，所述第一壳体内转动连接有第一转轴，所述第一转轴上固定连接有调节叶片，所述调节叶片位于第一壳体内。
优选的，所述第一壳体上固定连接有第二壳体，所述第一转轴一端贯穿第一壳体、第二壳体的连接面转动连接于第二壳体内，所述第一转轴上固定连接有摩擦环，所述摩擦环位于第二壳体内，所述摩擦环外设置有摩擦片，所述摩擦片转动连接于固定块，所述固定块与第二壳体内壁固定连接，所述固定块中部固定连接有中板，所述中板两侧均固定连接有弹簧一端，所述弹簧另一端固定连接于摩擦片，两组所述摩擦片末端之间设置有压杆、套管，所述压杆插接于套管内，且所述压杆、套管分别转动连接于不同的摩擦片，所述套管内固定连接有第一电磁铁，所述压杆上固定连接有第二电磁铁。
优选的，所述进水端外侧固定连接有第三壳体，所述第三壳体内转动连接有第二转轴，所述第二转轴一端贯穿进水端侧壁转动连接于进水端内，所述第二转轴位于进水端内的一端固定连接有驱动叶片，所述第二转轴上固定连接有安置板，所述安置板位于第三壳体内，所述安置板上固定连接有金属棒，所述金属棒外周设置有永磁铁，所述永磁铁固定连接于第三壳体内壁。
优选的，所述金属棒与第一电磁铁、第二电磁铁电性连接。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
通过对PACK电池仓进行自动控制，以确保进入PACK电池仓的流量适应当前的冷却的功率状态，在保证散热的基础上以最节能的流量运行，在散热需求超出一定的额度后，使得通过PACK电池仓的流量以最大流量进行，保证了散热效果，在PACK电池仓不需散热时，通过PACK电池仓的流量为零，也就是停止对PACK电池仓的流量通入，确保节能环保。
本申请提出在PACK内的汇流管中用“同程管路”的方案，从而保证冷却液从冷水机的进出水口和电池之间流过的路程相同，从而压降相同，进而流过每个PACK的流量相同，其流量差可减小到5%以内。大大提高了各分支管路的流量均匀性，从而增加了电池寿命。
附图说明
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为本发明的管路结构原理示意图；
图3为本发明的自适应调节装置结构示意图。
图中：1、一级进水管路；2、二级进水管路；3、二级回水管路；4、一级回水管路；5、液冷模块；6、冷水机；7、PACK；8、自动排气阀；9、放液阀；10、回水口；11、出水口；12、自适应调节装置；1201、第一壳体；1202、第二壳体；1203、进水端；1204、出水端；1205、第一转轴；1206、调节叶片；1207、摩擦环；1208、固定块；1209、摩擦片；1210、弹簧；1211、中板；1212、压杆；1213、第一电磁铁；1214、第二电磁铁；1215、套管；1216、驱动叶片；1217、第二转轴；1218、安置板；1219、金属棒；1220、永磁铁；1221、第三壳体。
具体实施方式
在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的防护组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
本发明提供的一种实施例：一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法，包括：
获取PACK电池仓7所处环境的当前温度；
根据PACK电池仓7所处环境的当前温度确定所述PACK电池仓7内的目标调节量；
获取PACK电池仓7内的当前调节量；
根据PACK电池仓7内的当前调节量和确定出的PACK电池仓7内的目标调节量，控制二级进水管路2与二级回水管路3内的流速。
优选的，在控制二级进水管路2与二级回水管路3内的流速的步骤中，包括：
当PACK电池仓7内的当前调节量大于PACK电池仓7内的目标调节量，则增大二级进水管路2与二级回水管路3内的流速；
当PACK电池仓7内的当前调节量小于PACK电池仓7内的目标调节量，则减小二级进水管路2与二级回水管路3内的流速。
优选的，在控制二级进水管路2与二级回水管路3内的流速的步骤中，包括：
在PACK电池仓7内的当前调节量大于PACK电池仓7内的目标调节量的情况下，根据PACK电池仓7内的当前调节量与PACK电池仓7内的目标调节量的差值大小确定二级进水管路2与二级回水管路3内流速的增大程度；
在PACK内的当前调节量小于PACK电池仓7内的目标调节量的情况下，根据PACK电池仓7内的当前调节量与PACK电池仓7内的目标调节量的差值大小确定二级进水管路2与二级回水管路3内流速的减小程度。
优选的，在根据PACK电池仓7所处环境的当前温度确定所述PACK电池仓7内的目标调节量中，包括：
当PACK电池仓7所处环境的当前温度大于或等于第一预设室外温度且小于或等于第二预设室外温度时，所述PACK电池仓7内的目标调节量大于或等于第一预设调节量且小于或等于第二预设调节量，并且所述PACK电池仓7内的目标调节量与所述PACK电池仓7所处环境的当前温度呈线性相关；
当所述PACK电池仓7所处环境的当前温度大于所述第二预设室外温度时，所述PACK电池仓7内的目标调节量等于所述第二预设调节量。
上述方案的工作原理及有益效果：
通过对PACK电池仓7进行自动控制，以确保进入PACK电池仓7的流量适应当前的冷却的功率状态，在保证散热的基础上以最节能的流量运行，在散热需求超出一定的额度后，使得通过PACK电池仓7的流量以最大流量进行，保证了散热效果，在PACK电池仓7不需散热时，通过PACK电池仓7的流量为零，也就是停止对PACK电池仓7的流量通入，确保节能环保。
实施例2
请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种储能液冷设备PACK流量均匀分配装置，用于实现一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法。
包括一级进水管路1，所述一级进水管路1上连通有若干二级进水管路2，所述二级进水管路2与二级回水管路3连通，若干所述二级回水管路3连通于一级回水管路4；
所述一级进水管路1入口经任一个二级进水管路2、二级回水管路3到一级回水管路4出口的距离相同；
所述二级进水管路2、二级回水管路3之间设置有液冷模块5，所述液冷模块5与二级进水管路2、二级回水管路3连通，所述液冷模块5设置于PACK电池仓7内；
所述PACK电池仓7一侧设置有冷水机6，所述冷水机6上设置有回水口10、出水口11，所述回水口10与一级回水管路4连接，所述出水口11与一级进水管路1连接；
所述一级进水管路1上设置有放液阀9；
所述一级进水管路1、一级回水管路4上均设置有自动排气阀8。
所述一级回水管路4呈对折状。
上述方案的工作原理及有益效果：
本申请提出在PACK内的汇流管中用“同程管路”的方案，从而保证冷却液从冷水机的进出水口和电池之间流过的路程相同，从而压降相同，进而流过每个PACK的流量相同，其流量差可减小到5%以内。大大提高了各分支管路或PACK内的流量均匀性，从而增加了电池寿命。
实施例3
请参阅图3，在实施例2的基础上，所述二级进水管路2上设置有自适应调节装置12，所述自适应调节装置12包括进水端1203、出水端1204，所述进水端1203、出水端1204与二级进水管路2连通，所述进水端1203、出水端1204之间设置有第一壳体1201，所述第一壳体1201与进水端1203、出水端1204连通，所述第一壳体1201内转动连接有第一转轴1205，所述第一转轴1205上固定连接有调节叶片1206，所述调节叶片1206位于第一壳体1201内。
优选的，所述第一壳体1201上固定连接有第二壳体1202，所述第一转轴1205一端贯穿第一壳体1201、第二壳体1202的连接面转动连接于第二壳体1202内，所述第一转轴1205上固定连接有摩擦环1207，所述摩擦环1207位于第二壳体1202内，所述摩擦环1207外设置有摩擦片1209，所述摩擦片1209转动连接于固定块1208，所述固定块1208与第二壳体1202内壁固定连接，所述固定块1208中部固定连接有中板1211，所述中板1211两侧均固定连接有弹簧1210一端，所述弹簧1210另一端固定连接于摩擦片1209，两组所述摩擦片1209末端之间设置有压杆1212、套管1215，所述压杆1212插接于套管1215内，且所述压杆1212、套管1215分别转动连接于不同的摩擦片1209，所述套管1215内固定连接有第一电磁铁1213，所述压杆1212上固定连接有第二电磁铁1214。
优选的，所述进水端1203外侧固定连接有第三壳体1221，所述第三壳体1221内转动连接有第二转轴1217，所述第二转轴1217一端贯穿进水端1203侧壁转动连接于进水端1203内，所述第二转轴1217位于进水端1203内的一端固定连接有驱动叶片1216，所述第二转轴1217上固定连接有安置板1218，所述安置板1218位于第三壳体1221内，所述安置板1218上固定连接有金属棒1219，所述金属棒1219外周设置有永磁铁1220，所述永磁铁1220固定连接于第三壳体1221内壁。
优选的，所述金属棒1219与第一电磁铁1213、第二电磁铁1214电性连接。
上述方案的工作原理及有益效果：
在流液进入二级进水管路2后，驱动叶片1216随流液的进入而转动，进而带动金属棒1219转动，金属棒1219切割永磁铁1220之间的磁感线，产生电流，作用于第一电磁铁1213、第二电磁铁1214上，第一电磁铁1213、第二电磁铁1214相互吸引，当流液流速超出一定限度时，金属棒1219切割磁感线变快，金属棒1219产生的电流增大，第一电磁铁1213、第二电磁铁1214之间的吸引力大于弹簧1210的弹力，两组摩擦片1209靠近，挤压摩擦环1207，使得摩擦环1207、第一转轴1205转速变缓，即调节叶片1206转速变缓，进水端1203通过第一壳体1201进入出水端1204的流速变缓，使得进入液冷模块5的流量维持在一个相对稳定的状态，仅通过改变液冷模块5的功率来改变对PACK电池仓7的调节效果，使得对PACK电池仓7的调节更为精准，有助于保证电池状态，增加电池寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种储能液冷设备PACK流量均匀分配装置，其特征在于，
包括一级进水管路（1），所述一级进水管路（1）上连通有若干二级进水管路（2），所述二级进水管路（2）与二级回水管路（3）连通，若干所述二级回水管路（3）连通于一级回水管路（4）；
所述一级进水管路（1）入口经任一个二级进水管路（2）、二级回水管路（3）到一级回水管路（4）出口的距离相同；
所述二级进水管路（2）、二级回水管路（3）之间设置有液冷模块（5），所述液冷模块（5）与二级进水管路（2）、二级回水管路（3）连通，所述液冷模块（5）设置于PACK电池仓（7）内；
所述PACK电池仓（7）一侧设置有冷水机（6），所述冷水机（6）上设置有回水口（10）、出水口（11），所述回水口（10）与一级回水管路（4）连接，所述出水口（11）与一级进水管路（1）连接；
所述一级进水管路（1）上设置有放液阀（9）；
所述一级进水管路（1）、一级回水管路（4）上均设置有自动排气阀（8）；
所述二级进水管路（2）上设置有自适应调节装置（12），所述自适应调节装置（12）包括进水端（1203）、出水端（1204），所述进水端（1203）、出水端（1204）与二级进水管路（2）连通，所述进水端（1203）、出水端（1204）之间设置有第一壳体（1201），所述第一壳体（1201）与进水端（1203）、出水端（1204）连通，所述第一壳体（1201）内转动连接有第一转轴（1205），所述第一转轴（1205）上固定连接有调节叶片（1206），所述调节叶片（1206）位于第一壳体（1201）内；
所述第一壳体（1201）上固定连接有第二壳体（1202），所述第一转轴（1205）一端贯穿第一壳体（1201）、第二壳体（1202）的连接面转动连接于第二壳体（1202）内，所述第一转轴（1205）上固定连接有摩擦环（1207），所述摩擦环（1207）位于第二壳体（1202）内，所述摩擦环（1207）外设置有摩擦片（1209），所述摩擦片（1209）转动连接于固定块（1208），所述固定块（1208）与第二壳体（1202）内壁固定连接，所述固定块（1208）中部固定连接有中板（1211），所述中板（1211）两侧均固定连接有弹簧（1210）一端，所述弹簧（1210）另一端固定连接于摩擦片（1209），两组所述摩擦片（1209）末端之间设置有压杆（1212）、套管（1215），所述压杆（1212）插接于套管（1215）内，且所述压杆（1212）、套管（1215）分别转动连接于不同的摩擦片（1209），所述套管（1215）内固定连接有第一电磁铁（1213），所述压杆（1212）上固定连接有第二电磁铁（1214）；
所述进水端（1203）外侧固定连接有第三壳体（1221），所述第三壳体（1221）内转动连接有第二转轴（1217），所述第二转轴（1217）一端贯穿进水端（1203）侧壁转动连接于进水端（1203）内，所述第二转轴（1217）位于进水端（1203）内的一端固定连接有驱动叶片（1216），所述第二转轴（1217）上固定连接有安置板（1218），所述安置板（1218）位于第三壳体（1221）内，所述安置板（1218）上固定连接有金属棒（1219），所述金属棒（1219）外周设置有永磁铁（1220），所述永磁铁（1220）固定连接于第三壳体（1221）内壁。
2.根据权利要求1所述的一种储能液冷设备PACK流量均匀分配装置，其特征在于，
所述金属棒（1219）与第一电磁铁（1213）、第二电磁铁（1214）电性连接。
3.一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法，其特征在于，
用于使用如权利要求1-2任一项所述的一种储能液冷设备PACK流量均匀分配装置。
4.根据权利要求3所述的一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法，其特征在于
包括：
获取PACK电池仓（7）所处环境的当前温度；
根据PACK电池仓（7）所处环境的当前温度确定所述PACK电池仓（7）内的目标调节量；
获取PACK电池仓（7）内的当前调节量；
根据PACK电池仓（7）内的当前调节量和确定出的PACK电池仓（7）内的目标调节量，控制二级进水管路（2）与二级回水管路（3）内的流速。
5.根据权利要求4所述的一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法，其特征在于，
在控制二级进水管路（2）与二级回水管路（3）内的流速的步骤中，包括：
当PACK电池仓（7）内的当前调节量大于PACK电池仓（7）内的目标调节量，则增大二级进水管路（2）与二级回水管路（3）内的流速；
当PACK电池仓（7）内的当前调节量小于PACK电池仓（7）内的目标调节量，则减小二级进水管路（2）与二级回水管路（3）内的流速。
6.根据权利要求4所述的一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法，其特征在于，
在控制二级进水管路（2）与二级回水管路（3）内的流速的步骤中，包括：
在PACK电池仓（7）内的当前调节量大于PACK电池仓（7）内的目标调节量的情况下，根据PACK电池仓（7）内的当前调节量与PACK电池仓（7）内的目标调节量的差值大小确定二级进水管路（2）与二级回水管路（3）内流速的增大程度；
在PACK内的当前调节量小于PACK电池仓（7）内的目标调节量的情况下，根据PACK电池仓（7）内的当前调节量与PACK电池仓（7）内的目标调节量的差值大小确定二级进水管路（2）与二级回水管路（3）内流速的减小程度。
7.根据权利要求4所述的一种储能液冷设备PACK流量均匀分配方法，其特征在于，
在根据PACK电池仓（7）所处环境的当前温度确定所述PACK电池仓（7）内的目标调节量中，包括：
当PACK电池仓（7）所处环境的当前温度大于或等于第一预设室外温度且小于或等于第二预设室外温度时，所述PACK电池仓（7）内的目标调节量大于或等于第一预设调节量且小于或等于第二预设调节量，并且所述PACK电池仓（7）内的目标调节量与所述PACK电池仓（7）所处环境的当前温度呈线性相关；
当所述PACK电池仓（7）所处环境的当前温度大于所述第二预设室外温度时，所述PACK电池仓（7）内的目标调节量等于所述第二预设调节量。
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