CN118213667A - 一种浸没式液冷智能直冷储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池冷却技术领域，提供了一种浸没式液冷智能直冷储能系统。该系统中，外壳的密闭腔体内安装电池模组，电池模组浸泡于密闭腔体内充填的冷却液中，通过液冷循环单元对电池模组进行热交换，并将交换后的热量释放至外界；通过设置的多个压力检测器分别对冷却液的压力以及密闭腔体的密封性进行监测，并输出涡激振动波；通过多个温度传感器分别对电池模组、冷却液、散热器、液冷板的温度进行实时监测，通过气泡检测器对冷却液中是否产生气泡进行监测；并由控制单元根据监测数据确定冷却液中是否产生涡振、气泡，并判断涡振、气泡的位置，控制电池模组上方设置液冷条移动，改变密闭腔体内的流场，去除冷却液中的涡振和/或气泡。

Description

一种浸没式液冷智能直冷储能系统

技术领域

本申请涉及电池冷却技术领域，特别涉及一种浸没式液冷智能直冷储能系统。

背景技术

沉浸式冷却液（Immersion Cooling Fluid）是一种用于冷却电子设备的液体冷却介质，它通常由高热容量和导热性能的液体组成，如氟化碳化合物（Fluorocarboncompounds）或矿物油。沉浸式冷却液电池系统，是指将电池模块或整个电池模组浸泡在高导热性的液体中，通过传导和对流来吸收和排出设备产生的热量，以提高电池的散热效率和稳定性。

沉浸式冷却液的主要优点包括高效的热量传递、降低设备运行温度、减少能源消耗和降低维护成本；还可以提高电子设备的性能和可靠性，延长设备的使用寿命，并减少噪音和空气污染。尽管沉浸式冷却液具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。其中包括液体与电子设备的兼容性、液体的密封性和稳定性、设备的维护和清洁要求以及液体的成本等，而沉浸式冷却液电池系统中存在湍流，对沉浸式冷却液的散热效率和安全性具有重大影响。

因而，亟需提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种浸没式液冷智能直冷储能系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种浸没式液冷智能直冷储能系统，包括：外壳，设置有密闭腔体、注液入口和注入出口，所述注液住口和所述注液出口分别与所述密闭腔体连通；液冷循环单元，通过介质循环管道与所述注液入口、所述注液出口相连，用于向所述密闭腔体充填冷却液，并驱动所述冷却液进行循环，以对所述电池模组进行热交换，并将交换后的热量通过散热器释放至外界；电池模组，安装于所述密闭腔体内，下表面贴敷有液冷板，且浸泡于所述冷却液中；液冷条，位于所述电池模组上方且沉浸于所述冷却液中，能够沿所述电池模组的表面进行移动，以消除所述冷却液中产生的气泡和/或所述电池模组的温度上升、以及所述冷却液中由涡流引起的温度上升和/或由涡流引起的涡振；第一压力检测器，位于所述注液入口或所述注液出口处，用于对所述密闭腔体的密封性进行监测；第二压力检测器，位于所述密闭腔体内，用于对所述冷却液中是否产生涡振进行监测并输出涡激振动波，以确定所述冷却液中涡振的位置；温度传感器，所述温度传感器有多个，多个所述温度传感器分别用于对所述电池模组、所述冷却液、所述散热器、所述液冷板的温度进行实时监测；气泡检测器，用于监测所述冷却液中是否产生气泡并确定气泡的位置；控制单元，配置为接收所述第一压力检测器、所述第二压力检测器、所述温度传感器、所述气泡检测器的监测数据，并根据所述监测数据控制所述液冷条移动，以消除所述冷却液中产生的气泡和/或所述电池模组的温度上升、以及所述冷却液中由涡流引起的温度上升和/或由涡流引起的涡振；其中，所述监测数据包括：所述冷却液的压力、所述冷却液的温度、所述散热器的温度、所述液冷板的温度；所述气泡检测器的超声回波数据。

优选的，响应于所述第一压力检测器、所述第二压力检测器的监测数据不满足预设压力条件，和/或，所述温度传感器的监测数据不满足预设温度条件，所述控制单元执行停机操作。

优选的，响应于所述冷却液的压力超出预设压力范围；所述停机操作包括：基于所述第二压力传感器输出的所述冷却液的压力，判断所述冷却液中是否产生涡振；若所述冷却液中产生涡振，则同时判断涡振的位置，并控制所述液冷条移动至涡振的中心，以去除所述冷却液中的涡振。

优选的，响应于所述密闭腔体的压力大于等于预设压力阈值，和/或安全阀的压力大于等于所述预设压力阈值；其中，所述安全阀位于所述液冷循环单元的介质循环管道上或者所述外壳上，用于对所述密闭进行卸压；所述停机操作包括：打开所述安全阀对所述密闭腔体进行卸压。

优选的，响应于所述电池模组的温度、所述液冷板的温度、所述散热器的温度大于等于预设第一温度阈值，和/或，所述冷却液的温度大于等于预设第二温度阈值；所述停机操作包括：响应于所述电池模组的功率超过预设功率阈值，则调节所述电池模组的功率至不高于所述预设功率阈值；响应于所述电池模组的功率不高于所述预设功率阈值或者所述电池模组的功率调节至不高于所述预设功率阈值后，所述电池模组的温度依然大于等于所述预设第一温度阈值，控制所述液冷条依次移动至所述电池模组的温度异常区域和所述冷区液的温度异常区域。

优选的，基于所述气泡检测器的超声回波数据，对所述冷却液表面的气泡的大小、数量进行判断；响应于所述冷却液表面的气泡的大小、数量超过设定气泡阈值，控制所述液冷条移动至气泡聚集处，去除所述冷却液表面的气泡。

优选的，所述电池模组有多个，多个所述电池模组呈矩形排布；对应的，所述第二压力检测器有多个，多个所述第二压力检测器分别对应于多个所述电池模组，以对每个所述电池模组对应区域处的所述冷却液中是否产生涡振进行监测。

优选的，所述外壳包括：托盘和箱盖，所述托盘和所述箱盖为对扣式密闭结构，以形成所述密闭腔体。

优选的，所述托盘上并列设置有两个不连通的安装凹槽，分别布置所述电池模组和所述控制单元。

优选的，所述液冷条在伺服机构的驱动下移动，且所述液冷条上设置有滑动卡扣，对应的，所述托盘上设置有与所述滑动卡扣相适配的滑动卡槽。

有益效果：

本申请实施例提供的浸没式液冷智能直冷储能系统中，外壳上设置有密闭腔体，在密闭腔体内安装电池模组，电池模组的下表面贴敷有液冷板，且电池模组浸泡于密闭腔体内充填的冷却液中，进而，通过液冷循环单元驱动冷却液进行循环，对电池模组进行热交换，并将交换后的热量通过自身相变和散热器释放至外界；在电池模组上方设置有液冷条，且液冷条沉浸于冷却液中，能够沿电池模组的表面进行移动，以消除冷却液中产生的气泡和/或电池模组的温度上升、以及冷却液中由涡流引起的温度上升和/或由涡流引起的涡振；工作过程中，通过设置的多个压力检测器分别对冷却液的压力以及密闭腔体的密封性进行监测，输出涡激振动波，以确定冷却液中是否产生涡振，并同时判断涡振的位置；通过设置的多个温度传感器分别对电池模组、冷却液、散热器、液冷板的温度进行实时监测，以及，通过气泡检测器对冷却液中是否产生气泡进行监测并确定气泡的位置。

籍以，通过温度传感器的实时监测，能够及时的通过控制液冷条移动至电池模组或者冷却液高温处，使密闭腔体内的流场发生改变，对冷却液进行降温，抑制冷却液相变，防止高温，降低电池温度，给应急操作提供足够的反应时间，避免电池因温度过高而损坏，甚至引发火灾；通过压力检测器输出的涡激振动波，获取涡振的位置，进而，能够及时控制液冷条移动至涡振位置，改变密闭腔体内的流场，防止或减缓因湍流导致冷却液在设备表面产生剧烈的涡流，减少设备的机械应力和磨损；通过气泡检测器对气泡进行检测，能够及时控制液冷条移动至气泡聚集处，使密闭腔体内的流场发生改变，消除气泡，防止气泡导致的系统异常、温度不稳定或压力异常等情况，预防气泡系统的散热效率和稳定性的负面影响。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据本申请的一些实施例提供的外壳内装配部件的爆炸示意图；

图2为根据本申请的一些实施例提供的部件在托盘上的装配示意图；

图3为根据本申请的一些实施例提供的外壳的装配示意图；

图4为根据本申请的一些实施例提供的箱盖的结构示意图；

图5为根据本申请的一些实施例提供的托盘的结构示意图；

图6为根据本申请的一些实施例提供的伺服机构与液冷条的装配示意图；

图7为根据本申请的一些实施例提供的液冷条与托盘的配合示意图；

图8为沉浸式冷却液系统中湍流影响的逻辑示意图；

图9为根据本申请的一实施例提供的一种沉浸式液冷智能直冷储能系统的湍流解决方法流程图；

图10为根据本申请实施例提供的沉浸式液冷智能直冷储能系统中温度控制的原理流程图；

图11为根据本申请实施例提供的沉浸式液冷智能直冷储能系统中压力控制的原料流程图；

图12为一具体应用场景中的沉浸式液冷智能直冷储能系统的物理仿真模拟图；

图13为图12所示应用场景中液冷条移动后的物理仿真模拟图。

附图标记说明：

101、托盘；102、箱盖；103、电池模组；104、液冷条；105、液冷板；106、控制单元；107、介质循环管道；108、螺纹丝杆；109、伺服电机；

111、注液入口；121、注液出口；131、滑轨。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

沉浸式冷却液电池系统中的湍流，对沉浸式冷却液的散热效率和安全性具有重大影响。首先，湍流会增加冷却液与设备表面之间的摩擦，从而增加能量损失和液体温度的不均匀性。这可能会导致一些区域温度过高，从而影响设备的冷却效果和性能。其次，湍流还可能导致冷却液在设备表面产生剧烈的涡流，从而增加设备的机械应力和磨损，这可能会缩短设备的使用寿命并增加维护成本。另外，湍流还可能导致冷却液中的气泡和气体聚集在一些区域，从而降低冷却液的传热性能，这可能会导致设备局部过热，并降低整体冷却效果。因此，在设计沉浸式冷却系统时，需要注意控制流体运动状态，减少湍流可能带来的负面影响。

基于此，本申请提出一种浸没式液冷智能直冷储能系统，通过对设备内的温度、压力及气泡的实时监测，控制浸没于冷却液中的液冷条进行移动，改变密闭腔体内的流场，以进行及时有效的降温、防止或减缓因湍流导致冷却液在设备表面产生剧烈的涡流、并消除气泡以防止气泡导致的系统异常、温度不稳定或压力异常等情况，预防气泡对系统的散热效率和稳定性的负面影响。

如图1至图11所示，该浸没式液冷智能直冷储能系统包括：外壳、电池模组103、液冷循环单元、液冷条104、压力检测器、温度传感器、气泡检测器和控制单元106。电池模组103、液冷循环单元、液冷条104、压力检测器、温度传感器和气泡检测器均安装于外壳内；且压力检测器、温度传感器均有多个，分别对不同部位的压力、温度进行实时监测，气泡检测器用于对实时监测冷却液中是否产生气泡。

本申请中，外壳包括托盘101和箱盖102，托盘101和箱盖102为对扣式密闭结构，且托盘101为上端开口的壳体，箱盖102为下端开口的壳体，托盘101的开口端与箱盖102的开口端相互对扣密闭，形成密闭的腔体结构。其中，沿托盘101的长度方向，托盘101内分别并列设置有两个不连通的安装凹槽（第一安装凹槽和第二安装凹槽），在一个安装凹槽（第一安装凹槽）内呈矩形排列多个电池模组103，电池模组103的下表面贴敷有液冷板105，以将电池模组103产生的热量释放至冷却液中，同时，在电池模组103的上方布置有能够沿电池面模组的表面进行移动的液冷条104。在另一个安装凹槽（第二安装凹槽）内布置有控制单元106，两个安装凹槽通过隔板隔开；对应的，在箱盖102扣合后，形成两个独立的密闭腔体。

在托盘101或箱盖102上开设有注液入口111和注液出口121，注液入口111和注液出口121均与安装电池模组103的安装凹槽（即第一安装凹槽）连通，进而，通过介质循环管道107与液冷循环单元相连，由液冷循环单元通过介质循环管道107向第一安装凹槽形成的密闭腔体内充填冷却液，并驱动冷却液进行循环，与设置于外界的散热器进行热交换。在液冷循环单元的驱动下，第一安装凹槽对应的密闭腔体内的冷却液不断地进行循环，通过与散热器的热交换释放至外界。同时，箱盖102或托盘101的外表面均设置有散热翅片，冷却液在流动过程中，可同时通过自身相变，利用散热翅片与外界进行热交换。

当箱盖102与托盘101扣合后，两个安装凹槽分别形成两个独立的密闭腔体。其中，在一个密闭腔体（第一密闭腔体，与第一安装凹槽相对应）内充填冷却液，并完全浸没液冷条104和全部电池模组103。具体的，在托盘101的侧壁或箱盖102上开设注液口（注液入口111、注液出口121），当箱盖102与托盘101扣合后，通过注液口向第一密闭腔体内注入冷却液。同时，在注液口处设置一个压力检测器（第一压力检测器），对第一密闭腔体内的压力（系统压力）进行实时监测，以保证第一密闭腔体的密封性，对冷却液泄露进行实时监测。

在箱盖102或者托盘101的侧壁和/或底板上的不同部位分别设置多个第二压力检测器，以对第一密闭腔体内的不同位置的冷却液压力进行实时监测。第二压力检测器输出的冷却液的压力值的变化以涡激振动波的形式表现出来，通过涡激振动波判断冷却液中是否产生涡振。

对应于每个电池模组103，分别对应设置一个第二压力检测器以分别对每个电池模组103对应区域处的冷却液中是否产生涡振进行监测。同时，每个电池模组103，还分别对应设置三个温度传感器，以分别对电池模组103、液冷板105、及对应区域的冷却液的温度进行实时监测。具体的，若第二压力检测器的输出压力值产生变化，则说明冷却液中产生涡流，涡流进而形成窝振，使冷却液的温度发生变化。在冷却液中并非所有的窝振都需要消除，只有冷却液的温度过高的位置对应的窝振才需要进行处理。当涡激振动波的频率或峰值较大时，冷却液的温度产生较大变化，此时，根据多个不同位置的第二压力检测器监测到的冷却液的压力变化所对应的涡激振动波的交叉，确定待消除的窝振的位置，进而控制液冷条104移动，消除窝振。

本申请中，同时，在散热器表面也设置有温度传感器，以对散热器的表面温度进行实时监测，以确保密闭腔体内的冷却液与散热器的有效热交换。

在冷却液中，通过设置的气泡检测器，对冷却液中是否产生气泡进行实时监测。具体的，气泡检测器向冷却液中发射超声波，同时接收超声回波，通过将发生的超声波与接收到的超声回波进行比对，即可判断冷却液中是否产生气泡，以及气泡的数量和大小。

本申请中，压力检测器、温度传感器、气泡检测器分别与控制单元106连接，将监测数据分别传输至控制单元106。具体的，第一压力检测器将监测到的系统压力传输至控制单元106，第二压力检测器将监测到的冷却液压力传输至控制单元106；多个温度传感器，分别将监测到的电池模组103的温度、冷却液的温度、散热器的温度、液冷板105的温度传输至控制单元106；气泡传感器则将监测到的超声回波数据传输至控制单元106。

控制单元106可采用可编程逻辑控制器，通过接收的监测数据对液冷条104的驱动单元进行控制，以由液冷条104的驱动单元驱动液冷条104运动，进而改变密闭腔体内的流场，以消除冷却液中产生的气泡和/或电池模组的温度上升、以及冷却液中由涡流引起的温度上升和/或由涡流引起的涡振。

具体的，第二压力传感器输出冷却液压力至控制单元106，由控制单元106根据接收到的冷却液压力的变化，判断是否产生涡激振动波，进而确定冷却液中是否产生涡振，并同时根据多个第二压力监测器对应的涡激振动波判断涡振的位置。当涡激振动波发生变化时，确定冷却液中产生涡振，此时，根据多个第二压力传感器输出的涡激振动波的波形的交叉判断，准确确定涡振的具体位置；进而，控制单元106控制液冷条104运动至涡振位置，通过改变密闭腔体内的流场，防止或减缓因湍流导致冷却液在设备表面产生剧烈的涡流。

气泡检测器将超声回波数据输出至控制单元106，控制单元106根据接收到的超声回波数据判断冷却液中是否有气泡。当接收到的超声回波数据与发射的超声波发生变化时，确定冷却液中有气泡，此时，根据超声回波数据的波形波动位置，确定气泡在冷却液中的具体位置，进而，控制单元106控制液冷条104运动至气泡位置，通过改变密闭腔体内的流场，消除气泡，以防止气泡导致的系统异常、温度不稳定或压力异常等情况，预防气泡对系统的散热效率和稳定性的负面影响。

本申请中，当控制单元106接收到的压力检测器的监测数据不满足预设压力条件时，控制单元106执行停机操作。具体的，一方面，当冷却液中的压力超出预设压力范围，时，控制单元106基于第二压力传感器输出的所述冷却液的压力形成的涡激振动波，判断冷却液中是否产生涡振，若冷却液中产生涡振，则控制单元106进一步判断涡振的位置，并控制液冷条104移动至涡振的中心，以去除冷却液中的涡振。

通过第一压力检测器判断系统密闭性，确定接口处的有效密封。当安装电池模组103的密闭腔体（第一密闭腔体）内的压力（即系统压力）大于等于预设压力阈值，和/或，安全阀的压力大于等于预设压力阈值，则需要停机对系统进行卸压。当需要进行卸压时，则打开位于液冷循环单元的介质循环管道107上或者外壳上的安全阀，对密闭进行卸压。停机操作时，同时检查安全阀以保证系统安全有效运行。

另一方面，当电池模组103的温度、液冷板105的温度、散热器的温度大于等于预设第一温度阈值（40℃），和/或，冷却液的温度大于等于预设第二温度阈值（30℃）时，控制单元106同样执行停机操作。具体的，当电池模组103的功率超过预设功率阈值，则调节电池模组103的工作至不高于预设功率阈值；当电池模组103的功率不高于预设功率阈值或者电池模组103的功率调节至不高于预设功率阈值后，电池模组103的温度依然大于等于预设第一温度阈值，则控制单元106控制液冷条104依次移动至电池模组103的温度异常区域和冷却液的温度异常区域。也就是说，控制单元106首先控制液冷条104移动至电池模组103的温度异常区域，降低电池模组103的温度，然后，再控制液冷条104移动至冷却液的温度异常区域，降低冷却液的温度。籍以，优先对电池模组103进行降温，切断热源，确保系统安全运行。

此外，当控制单元106根据接收到的气泡检测器的超声回波数据，对冷却液表面的气泡的大小、数量进行判断，当冷却液表面的气泡的大小、数量超过设定气泡阈值后，控制单元106控制液冷条104移动至气泡聚集处，改变密闭腔体内的流场，去除冷却液表面的气泡。

本申请中，液冷条104在伺服机构的驱动下进行移动，具体的，在第一安装凹槽的侧壁上安装有伺服电机109，伺服电机109的输出端连接螺纹丝杆108，螺纹丝杆108的另一端通过轴承转动连接于第一安装凹槽的另一侧壁上。且伺服电机109、螺纹丝杆108位于电池模组103的一侧，液冷条104的一段与螺纹丝杆108螺纹连接；伺服电机109驱动螺纹丝杆108转动，带动液冷条104沿螺纹丝杆108的长度方向进行移动。

在一具体的例子中，在液冷条104的上表面设置有滑动卡扣，对应的，在托盘101上设置有与滑动卡扣相适配的滑动卡槽，且滑动卡槽沿螺纹丝杆108的轴向延伸；其中，滑动卡扣和滑动卡槽的截面形状为燕尾型。具体的，在托盘101相对的两侧壁上连接冂型结构滑轨131，滑轨131的两侧板与托盘101的两侧壁连接（焊接或可拆卸连接等），将滑轨131固定于托盘101上。同时，在滑轨131的顶板上设置滑动卡槽，滑动卡槽沿滑轨131的顶板的长度方向贯穿滑轨131的两端，以便于将液冷条104的滑动卡扣由滑轨131的两端插装于滑动卡槽内；然后，再将滑轨131与液冷条104一起安装于托盘101上，通过托盘101上设置的滑轨131，将液冷条104悬空吊装在电池模组103上方。

在一具体的应用场景中，电池模组103采用浸没式冷却，按照公式：

计算电池模组103的产热速率。式中：是电池模组103的电流；/>是电池模组103的电阻，/>为电池体积产热率，/>为电池模组103的体积；/>为电池模组103的开路电压；/>为电池模组103的工作电压；/>为电池模组103的平均温度，通过测量得到；/>为熵系数，在 20℃~50℃可取常数值 0.000469。

按照公式：

计算电池模组103的热对流的传热量；式中，/>为电池模组103与冷却液的对流换热系数；/>为电池模组103的对流换热面积；/>为电池模组103的壁面温度，/>为冷却液的流体温度。

基于质量加权法，按照公式：

计算电池模组103的比热容。式中，为电池模组103的等效比热容；/>为电池模组103中各组成部分的比热容；/>为电池模组103各组成部分的质量，/>为单个电池模组103的质量。

按照公式：

计算电池模组103在工作时的温度增量。

按照公式：

计算预设第一温度、预设第二温度阈值/>。在此，第二温度阈值为电池正常工作时，在正常散热能力下，电池模组103保证合理安全可控的温度升高值。

在一具体的应用场景中，电池采用的磷酸铁锂电池，通过3并5串组装成电池模组103，电池模组103采用浸没式冷却，直接接触冷却液为氟化液，冷却液入口（注液入口111）速度为/>，在放电倍率为/>的工况下，电池单元的生热速率为/>。如图12所示，电池模组103左部的电池单元上方冷却液产生了较大的窝振现象，导致局部散热效果减弱，温度升高；控制单元106控制液冷104条进行移动，由图13的温度云图可以看出，通过液冷条104的移动使电池模组103的整体温度降低。通过图12、图13的云图对比可知，在液冷条103移动后，涡流现象大幅度减小，从而增强了设备运行的安全性与稳定性，而且，电池单元的最大温差不超过3摄氏度，具有很好的单元一致性。

本申请中，对沉浸式冷却液电池系统中，对沉浸式冷却液的散热效率和安全性具有重大影响的湍流，通过气泡、压力、温度控制，进行连锁操作，控制浸没于冷却液中的液冷条进行移动，进行及时有效的降温、防止或减缓因湍流导致冷却液在设备表面产生剧烈的涡流、并消除气泡以防止气泡导致的系统异常、温度不稳定或压力异常等情况，预防气泡对系统的散热效率和稳定性的负面影响，提升系统的整体安全性，优化系统运行，以提高能效。

在本发明的描述中，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，包括：

外壳，设置有密闭腔体、注液入口和注入出口，所述注液住口和所述注液出口分别与所述密闭腔体连通；

液冷循环单元，通过介质循环管道与所述注液入口、所述注液出口相连，用于向所述密闭腔体充填冷却液，并驱动所述冷却液进行循环，以对所述电池模组进行热交换，并将交换后的热量通过散热器释放至外界；

电池模组，安装于所述密闭腔体内，下表面贴敷有液冷板，且浸泡于所述冷却液中；

液冷条，位于所述电池模组上方且沉浸于所述冷却液中，能够沿所述电池模组的表面进行移动，以消除所述冷却液中产生的气泡和/或所述电池模组的温度上升、以及所述冷却液中由涡流引起的温度上升和/或由涡流引起的涡振；

第一压力检测器，位于所述注液入口或所述注液出口处，用于对所述密闭腔体的密封性进行监测；

第二压力检测器，位于所述密闭腔体内，用于对所述冷却液中是否产生涡振进行监测并输出涡激振动波，以确定所述冷却液中涡振的位置；

温度传感器，所述温度传感器有多个，多个所述温度传感器分别用于对所述电池模组、所述冷却液、所述液冷板的温度进行实时监测；

气泡检测器，用于监测所述冷却液中是否产生气泡并确定气泡的位置；

控制单元，配置为接收所述第一压力检测器、所述第二压力检测器、所述温度传感器、所述气泡检测器的监测数据，并根据所述监测数据控制所述液冷条移动，以消除所述冷却液中产生的气泡和/或所述电池模组的温度上升、以及所述冷却液中由涡流引起的温度上升和/或由涡流引起的涡振；

其中，所述监测数据包括：所述冷却液的压力；所述电池模组的温度、所述冷却液的温度、所述散热器的温度、所述液冷板的温度；所述气泡检测器的超声回波数据。

2.根据权利要求1所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，

响应于所述第一压力检测器、所述第二压力检测器的监测数据不满足预设压力条件，

和/或，

所述温度传感器的监测数据不满足预设温度条件，

所述控制单元执行停机操作。

3.根据权利要求2所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，

响应于所述冷却液的压力超出预设压力范围；

所述停机操作包括：

基于所述第二压力传感器输出的所述冷却液的压力形成的涡激振动波，判断所述冷却液中是否产生涡振；

若所述冷却液中产生涡振，则同时判断涡振的位置，并控制所述液冷条移动至涡振的中心，以去除所述冷却液中的涡振。

4.根据权利要求2所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，

响应于所述密闭腔体的压力大于等于预设压力阈值，和/或，安全阀的压力大于等于所述预设压力阈值；其中，所述安全阀位于所述液冷循环单元的介质循环管道上或者所述外壳上，用于对所述密闭进行卸压；

所述停机操作包括：

打开所述安全阀对所述密闭腔体进行卸压。

5.根据权利要求2所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，

响应于所述电池模组的温度、所述液冷板的温度、所述散热器的温度大于等于预设第一温度阈值，和/或，所述冷却液的温度大于等于预设第二温度阈值；

所述停机操作包括：

响应于所述电池模组的功率超过预设功率阈值，则调节所述电池模组的功率至不高于所述预设功率阈值；

响应于所述电池模组的功率不高于所述预设功率阈值或者所述电池模组的功率调节至不高于所述预设功率阈值后，所述电池模组的温度依然大于等于所述预设第一温度阈值，控制所述液冷条依次移动至所述电池模组的温度异常区域和所述冷区液的温度异常区域。

6.根据权利要求2所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，

基于所述气泡检测器的超声回波数据，对所述冷却液表面的气泡的大小、数量进行判断；

响应于所述冷却液表面的气泡的大小、数量超过设定气泡阈值，控制所述液冷条移动至气泡聚集处，去除所述冷却液表面的气泡。

7.根据权利要求1所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，所述电池模组有多个，多个所述电池模组呈矩形排布；

对应的，

所述第二压力检测器有多个，多个所述第二压力检测器分别对应于多个所述电池模组，以对每个所述电池模组对应区域处的所述冷却液中是否产生涡振进行监测。

8.根据权利要求1所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，所述外壳包括：托盘和箱盖，所述托盘和所述箱盖为对扣式密闭结构，以形成所述密闭腔体。

9.根据权利要求8所述的浸没式液冷智能直冷储能系统，其特征在于，所述托盘上并列设置有两个不连通的安装凹槽，分别布置所述电池模组和所述控制单元。

10.根据权利要求8所述的浸没式液冷智能储能系统，其特征在于，所述液冷条在伺服机构的驱动下移动，且所述液冷条上设置有滑动卡扣，对应的，所述托盘上设置有与所述滑动卡扣相适配的滑动卡槽。