CN217035773U - 一种储能电池用柜式液冷热管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种储能电池用柜式液冷热管理装置，包括壳体；制冷组件，包括压缩机、冷凝器、换热器以及膨胀阀，所述压缩机的出气端与所述冷凝器的进气端连接，所述冷凝器的出液端与所述换热器的第一流体入口端连接，所述换热器的第一流体出口端与所述压缩机的进气端连接；以及冷却液循环管路，包括冷却液储箱、冷却液送液口以及冷却液回液口。本实用新型通过冷却液循环管路对储能电池进行热管理，实现液冷形式的热管理方案，降温效果显著，并通过制冷组件与冷却液循环管路进行热交换，使冷却液维持在合适的温度，进而使储能电池的运行环境温度符合要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池储能技术领域，特别是涉及一种储能电池用柜式液冷热管理装置。
背景技术
电池储能技术利用电能和化学能之间的转换实现电能的存储和输出，不仅具有快速响应和双向调节的技术特点，还具有环境适应性强、小型分散配置且建设周期短的技术优点，颠覆了源网荷的传统概念，打破了电力发输配用各环节同时完成的固有属性，可在电力系统电源侧、电网侧、用户侧承担不同的角色，发挥不同的作用。
电池组作为储能的关键部件，直接影响储能系统的性能。由于储能系统所需电池数目较大，电池均需紧密排列连接。当以不同倍率充放电时，电池会以不同生热速率产生大量热量，加上时间的积累以及空间的影响会产生不均匀热量聚集，从而导致电池组运行环境温度的复杂多变。由于大量电池的密集布置，中间区域必然会聚集较多热量，而边缘较少。导致电池组间单体电池存在较大温差，加剧电池间内阻、容量等的不一致性。如果长时间积累，会造成部分电池过充和过放，进而影响电池的寿命和性能，并造成安全隐患。目前电池储能热管理方案都是采用风冷形式，降温效果并不理想。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种储能电池用柜式液冷热管理装置。
为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种储能电池用柜式液冷热管理装置，包括，
壳体；
制冷组件，固定安装在所述壳体内，包括压缩机、冷凝器、换热器以及膨胀阀，所述压缩机的出气端与所述冷凝器的进气端连接，所述冷凝器的出液端与所述换热器的第一流体入口端连接，所述换热器的第一流体出口端与所述压缩机的进气端连接，所述膨胀阀安装在所述换热器的第一流体出口端与所述压缩机的进气端之间；以及，
冷却液循环管路，固定安装在所述壳体内，包括冷却液储箱、冷却液送液口以及冷却液回液口，所述冷却液储箱的出液口与所述换热器的第二流体入口端连接，所述换热器的第二流体入口端与所述冷却液送液口连接，所述冷却液回液口与所述冷却液储箱的进液口连接。
作为本实用新型所述储能电池用柜式液冷热管理装置的一种优选方案，其中：还包括制热组件，所述制热组件包括电辅热装置，所述电辅热装置安装在所述换热器的第二流体出口端与所述冷却液送液口之间，所述冷却液储箱的出液口还通过第一阀门与所述电辅热装置的进液口连接，所述换热器的第二流体入口端与冷却液储箱的出液口之间安装有第二阀门。
作为本实用新型所述储能电池用柜式液冷热管理装置的一种优选方案，其中：所述冷却液送液口安装有用于监测冷却液温度的送液温度传感器。
作为本实用新型所述储能电池用柜式液冷热管理装置的一种优选方案，其中：所述冷却液回液口安装有用于监测冷却液温度的回液温度传感器。
作为本实用新型所述储能电池用柜式液冷热管理装置的一种优选方案，其中：所述冷却液送液口安装有用于监测冷却液压力的压力的送液压力传感器。
作为本实用新型所述储能电池用柜式液冷热管理装置的一种优选方案，其中：所述制冷组件还包括油分离器，所述油分离器安装在所述压缩机的出气端与所述冷凝器的进气端之间。
作为本实用新型所述储能电池用柜式液冷热管理装置的一种优选方案，其中：所述制冷组件还包括干燥器，所述干燥器安装在所述冷凝器的出液端与所述换热器的第一流体入口端之间。
作为本实用新型所述储能电池用柜式液冷热管理装置的一种优选方案，其中：所述换热器包括板式蒸发器。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型通过冷却液循环管路对储能电池进行热管理，实现液冷形式的热管理方案，降温效果显著，并通过制冷组件与冷却液循环管路进行热交换，使冷却液维持在合适的温度，进而使储能电池的运行环境温度符合要求。
（2）本实用新型中还设置有制热组件，当储能电池的运行环境温度较低时，可通过制热组件对冷却液进行加热，提高冷却液的液温，从而使储能电池的运行环境温度提升至预定范围内。
（3）本实用新型在冷却液送液口安装有送液温度传感器，通过对送液温度进行监测可实时了解装置的运行状态，便于对制冷组件的运行参数进行调节来实现出液温度的调节。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型提供的储能电池用柜式液冷热管理装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本实用新型作出进一步详细的说明。
本实施例提供了一种储能电池用柜式液冷热管理装置，包括壳体，在壳体内固定安装有制冷组件、制热组件和冷却液循环管路。制冷组件可产生冷量，对冷却液循环管路内的冷却液进行降温，制热组件可对冷却液循环管路内的冷却液进行加热，由此对储能电池的运行环境温度进行调节。
具体的，制冷组件包括压缩机、冷凝器、换热器以及膨胀阀。压缩机的出气端与冷凝器的进气端连接，冷凝器的出液端与换热器的第一流体入口端连接，换热器的第一流体出口端与压缩机的进气端连接。膨胀阀安装在冷凝器的出液端和换热器的第一流体入口端之间。在冷凝器的出液端和换热器的第一流体入口端之间以及换热器的第一流体出口端和压缩机的进气端之间均设置有冷媒充放口。冷媒可通过冷媒充放口进入或排出制冷组件。在本实施例中，换热器采用的是板式蒸发器。
较佳的，在压缩机的出气端和冷凝器的进气端之间还安装有油分离器，其可将压缩机排出的高压蒸汽中的润滑油进行分类，以保证装置安全高效地运行。另外，在冷凝器的出液端和膨胀阀之间还安装有干燥器。
冷却液循环管路包括冷却液储箱、冷却液送液口以及冷却液回液口。冷却液储箱的出液口与换热器的第二流体入口端连接，换热器的第二流体入口端与冷却液送液口连接，冷却液回液口与冷却液储箱的进液口连接。冷却液送液口与电池储能系统的进液口连接，电池储能系统的出液口与冷却液回液口连接。冷却液通过冷却液循环管路在电池储能系统内循环流动。
制热组件包括电辅热装置，该电辅热装置安装在换热器的第二流体出口端与冷却液送液口之间。冷却液储箱的出液口还通过第一阀门与电辅热装置的进液口连接。同时，在冷却液储箱的出液口与换热器的第二流体入口端之间还安装有第二阀门。
在冷却液送液口安装有用于监测冷却液温度的送液温度传感器，送液温度传感器可对冷却液送液口处的出液温度进行监测。在冷却液回液口安装有用于监测冷却液温度的回液温度传感器，回液温度传感器可对冷却液回液口处的回液温度进行监测。
在储能电池的运行环境温度较高时，上述储能电池用柜式液冷热管理装置处于制冷工况，压缩机将冷媒压缩为高温高压液冷，经过油分离器后将冷媒输送至冷凝器，将高温高压冷媒变为常温高压状态，之后冷媒通过膨胀阀，膨胀阀节流降压，冷媒变为低温高压状态，并在换热器内与冷却液循环管路内的冷却液进行热交换，使冷却液的温度降低。经过降温的冷却液通过冷却液送液口进入储能电池系统内，通过热交换带走储能电池系统内的热量后，由冷却液回液口进入冷却液循环管路内。
在储能电池的运行环境温度较低时，上述储能电池用柜式液冷热管理装置处于制热工况，制冷组件不工作，制热组件中的电辅热装置工作，并将冷却液储箱的出液口与换热器的第二流体入口端之间额第二阀门关闭，将冷却液储箱的出液口与电辅热装置的进液口之间的第一阀门打开。此时，冷却液储箱内的冷却液进入电辅热装置内，经过电辅热装置加热后，通过冷却液送液口进入储能电池系统内，通过热交换对储能电池系统内部进行供热后，由冷却液回液口进入冷却液循环管路内。
在本实施例中，上述储能电池用柜式液冷热管理装置还包括控制器，该控制器与压缩机、冷凝器、换热器、电辅热装置、送液温度传感器、回液温度传感器等部件电连接。通过控制器对上述部件进行控制，可实现储能电池用柜式液冷热管理装置的自动控制。例如，当送液温度传感器监测到出液温度高于预先设定的出液温度时，控制器可控制制冷组件工作，对冷却液循环管路中的冷却液进行降温。当送液温度传感器监测到出液温度低于储能电池系统的运行温度时，控制器可控制制热组件工作，对冷却液循环管路中的冷却液进行加热。
另外，储能电池用柜式液冷热管理装置还可处于自循环工况，即当送液温度传感器监测到出液温度低于预先设定的出液温度时，但又高于储能电池系统的最低温度时，冷却液会在泵体作用下在冷却液循环管路和储能电池系统之间不断循环。
在冷却液送液口还安装有用于监测冷却液压力的压力的送液压力传感器。通过该送液压力传感器可对送液压力进行监测。通过监测得到的送液压力可判断装置内是否发生阀门堵塞等情况，便于及时进行问题排查。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：包括，
壳体；
制冷组件，固定安装在所述壳体内，包括压缩机、冷凝器、换热器以及膨胀阀，所述压缩机的出气端与所述冷凝器的进气端连接，所述冷凝器的出液端与所述换热器的第一流体入口端连接，所述换热器的第一流体出口端与所述压缩机的进气端连接，所述膨胀阀安装在所述换热器的第一流体出口端与所述压缩机的进气端之间；以及，
冷却液循环管路，固定安装在所述壳体内，包括冷却液储箱、冷却液送液口以及冷却液回液口，所述冷却液储箱的出液口与所述换热器的第二流体入口端连接，所述换热器的第二流体入口端与所述冷却液送液口连接，所述冷却液回液口与所述冷却液储箱的进液口连接。
2.根据权利要求1所述的储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：还包括制热组件，所述制热组件包括电辅热装置，所述电辅热装置安装在所述换热器的第二流体出口端与所述冷却液送液口之间，所述冷却液储箱的出液口还通过第一阀门与所述电辅热装置的进液口连接，所述换热器的第二流体入口端与冷却液储箱的出液口之间安装有第二阀门。
3.根据权利要求1或2所述的储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：所述冷却液送液口安装有用于监测冷却液温度的送液温度传感器。
4.根据权利要求1所述的储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：所述冷却液回液口安装有用于监测冷却液温度的回液温度传感器。
5.根据权利要求1所述的储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：所述冷却液送液口安装有用于监测冷却液压力的送液压力传感器。
6.根据权利要求1所述的储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：所述制冷组件还包括油分离器，所述油分离器安装在所述压缩机的出气端与所述冷凝器的进气端之间。
7.根据权利要求1所述的储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：所述制冷组件还包括干燥器，所述干燥器安装在所述冷凝器的出液端与所述换热器的第一流体入口端之间。
8.根据权利要求1所述的储能电池用柜式液冷热管理装置，其特征在于：所述换热器包括板式蒸发器。
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| CN202220134828.6U CN217035773U (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 一种储能电池用柜式液冷热管理装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117059835A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-14 | 毫厘机电(苏州)有限公司 | 一种用于储能电池的控温系统 |
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2022
- 2022-01-19 CN CN202220134828.6U patent/CN217035773U/zh active Active
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| CN117059835A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-14 | 毫厘机电(苏州)有限公司 | 一种用于储能电池的控温系统 |
| CN117059835B (zh) * | 2023-09-01 | 2024-03-15 | 毫厘机电(苏州)有限公司 | 一种用于储能电池的控温系统 |
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