CN217426877U - 一种移动式储能电池热管理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式储能电池热管理设备，包括壳体、电池和电池散热装置；电池散热装置包括散热层、散热风扇和冷媒介质换热组件，散热层由复合相变材料制成，散热层形成容纳腔和通风道，电池位于容纳腔中，冷媒介质换热组件包括换热器、循环泵和循环管道，循环管道内流通有冷媒介质，循环管道中设有循环泵，循环管道经过换热器，循环管道穿设于散热层；通过散热层、散热风扇、冷媒介质换热组件三者结合实现对电池温度调节，提高了对电池的热管理效果，有利于使电池的温度保持在正常工作温度范围。

Description

一种移动式储能电池热管理设备

技术领域

本实用新型涉及移动式储能电池热管理领域，特别是一种移动式储能电池热管理设备。

背景技术

移动式储能电池的电化学循环性能、安全性能与工作温度密切相关。移动式储能电池都有最佳的温度工作区间和许用温度范围，一般适宜温度范围为20－25摄氏度。在充放电工作过程中产热，或受外界环境影响，使得移动式储能电池的温度容易超出正常工作范围。电池过热或过冷均会直接影响电池的性能和使用寿命。储能箱中电池模组内温度长期分布不均也会影响系统的出力和安全。因此，有效控制电池工作温度，维持电池模组内各单体电池工作在适宜温度范围内的同时维持模组内的温度一致性，是保证电池正常工作的重要条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种移动式储能电池热管理设备。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种移动式储能电池热管理设备，包括：

壳体；

电池；

电池散热装置，所述电池散热装置包括散热层、散热风扇和冷媒介质换热组件，所述散热层由复合相变材料制成，所述散热层形成容纳腔，所述电池位于所述容纳腔中，所述散热层和所述电池位于所述壳体内，所述散热层内设有通风道，所述散热风扇的出风方向朝向所述通风道，所述冷媒介质换热组件包括换热器、循环泵和循环管道，所述循环管道内流通有冷媒介质，所述循环管道中设有所述循环泵，所述循环管道经过所述换热器，所述循环管道穿设于所述散热层。

进一步，所述电池有多个，所述容纳腔有多个，所述电池一一对应地放置于所述容纳腔中。

进一步，多个所述容纳腔呈行列状分布。

进一步，所述壳体的多个侧面安装有所述散热风扇。

进一步，所述电池设有温度传感器。

进一步，所述循环管道设有用于加热冷媒介质的加热器。

进一步，所述循环管道包括主管道、多条分布式管道和多条散热层管道；多条所述分布式管道与所述主管道连通，多条所述分布式管道与所述主管道位于所述散热层的外侧；每条所述分布式管道均连接有多条所述散热层管道，所述散热层管道穿设于所述散热层。

进一步，所述壳体设有开口，所述开口盖合有盖体。

进一步，所述盖体设有显示屏。

进一步，所述盖体设有所述散热风扇。

上述移动式储能电池热管理设备至少具有以下有益效果：当电池的电池在充放电工作过程中产热，或受外界高温环境影响，使得电池的温度提升至散热层的相变温度范围，散热层吸收电池的热量，对电池降温。同时通过散热风扇吹风，风经过散热层内的通风道，带走散热层的热量，使散热层降温，进而有利于对电池降温；冷媒介质换热组件的循环泵启动，使冷媒介质在循环管道内循环流动，温度低的冷媒介质经过散热层，带走散热层的热量，使散热层降温，进而有利于对电池降温，温度高的冷媒介质经过换热器将热量散发到外界环境中。通过散热层、散热风扇、冷媒介质换热组件三者结合实现对电池温度调节，提高了对电池的热管理效果，有利于使电池的温度保持在正常工作温度范围。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本发明实施例一种移动式储能电池热管理设备的结构图；

图2是电池、散热层和冷媒介质换热组件的安装结构图；

图3是散热层、换热器和循环管道的结构分解图；

图4是盖体的结构图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的实施例，提供了一种移动式储能电池热管理设备。

参照图1至图3，移动式储能电池热管理设备包括壳体510、电池100和电池散热装置。

其中，电池散热装置包括散热层400、散热风扇200和冷媒介质换热组件，散热层400由复合相变材料制成，散热层400形成容纳腔410，电池100位于容纳腔410中，散热层400和电池100位于壳体510内，散热层400内设有通风道，散热风扇200的出风方向朝向通风道，冷媒介质换热组件包括换热器310、循环泵和循环管道320，循环管道320内流通有冷媒介质，循环管道320中设有循环泵，循环管道320经过换热器310，循环管道320穿设于散热层400。

实际上，电池100和电池散热装置均可集成在壳体510，以实现移动式储能电池。

在该实施例中，当电池的电池100在充放电工作过程中产热，或受外界高温环境影响，使得电池100的温度提升至散热层400的相变温度范围，散热层400吸收电池100的热量，对电池100降温。同时通过散热风扇200吹风，风经过散热层400内的通风道，带走散热层400的热量，使散热层400降温，进而有利于对电池100降温；冷媒介质换热组件的循环泵启动，使冷媒介质在循环管道320内循环流动，温度低的冷媒介质经过散热层400，带走散热层400的热量，使散热层400降温，进而有利于对电池100降温，温度高的冷媒介质经过换热器310将热量散发到外界环境中。通过散热层400、散热风扇200、冷媒介质换热组件三者结合实现对电池温度调节，提高了对电池100的散热效果，有利于使电池100的温度保持在正常工作温度范围。

换热器310是一种在不同温度的两种或两种以上冷媒介质间实现热量传递的节能设备，使热量由温度较高的冷媒介质传递给温度较低的冷媒介质，使冷媒介质温度达到流程规定的指标。

在该实施例中，冷媒介质采用水，当然在其他实施例中，冷媒介质也可以采用R410A冷媒。

本实用新型的某些实施例，电池100有多个，容纳腔410有多个，电池100一一对应地放置于容纳腔410中。这使得复合相变材料包围着电池100，电池100的多个侧面均与散热层400接触，增大了散热面积，提高了散热效果。

在该实施例中，电池100的尺寸为140mm＊30mm＊100mm。则对应地，容纳腔410的尺寸为140mm＊30mm＊100mm，使得散热层400能贴于电池100，有利于散热层400对电池100吸热。

具体地，多个容纳腔410呈行列状分布，排列整齐。

散热层400由复合相变材料制成；例如复合相变材料可以采用石蜡等。需要说明的是，复合相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时复合相变材料将吸收或释放大量的潜热。

散热层400的相变温度范围根据电池的正常工作温度范围设定。当电池100的温度相对电池的正常工作温度范围过高，则散热层400发生相变过程，对电池100吸热；当电池100的温度相对电池的正常工作温度范围过低，则散热层400发生相变过程，向电池100放热；有利于使电池100的温度保持在正常工作温度范围。

本实用新型的某些实施例，电池100设有温度传感器。每个电池100的中心位置设置有温度传感器，温度传感器具体为T型热电偶。每个温度传感器分别对应地获取每个电池100的温度值。温度传感器将获取的温度值发送至中央控制器，中央控制器根据温度值控制散热风扇200、循环泵、换热器310开关。

本实用新型的某些实施例，循环管道320设有加热器。加热器能对作为冷媒介质的水进行加热，热水在循环管道320中流动，提升散热层400的温度，为温度过低的电池100升温。

当温度传感器获取得到电池100的温度值小于低温温度阈值，向电池100发出停止充放电指令，使电池100停止充放电；电池向用户发出预警信息。同时，冷媒介质换热组件启动，加热器对冷媒介质进行加热，循环泵工作，使得热的冷媒介质在循环管道320中流动，提升散热层400的温度，为温度过低的电池100升温。

在该实施例中，低温温度阈值预设为10摄氏度；当然在其他实施例中，低温温度阈值也可以根据实际生产需求设置为其他数值，例如5摄氏度等。

参照图2和图3，本实用新型的某些实施例，循环管道320包括主管道321、多条分布式管道322和多条散热层管道323；多条分布式管道322与一条主管道321连通，多条分布式管道322与主管道321位于散热层400的外侧；每条分布式管道322与一列电池100的一侧对应。每条分布式管道322均连接有多条散热层管道323，散热层管道323穿设于散热层400。

参照图4，本实用新型的某些实施例，壳体510为箱体状，壳体510设有开口，开口盖合有盖体520，并形成空腔。电池100、散热层400和部分循环管道320位于空腔内。箱体和盖体520对内部器件形成保护。

本实用新型的某些实施例，盖体520设有显示屏521。显示屏521具体为触控屏。电池设有多种传感器，传感器收集电池的各种参数并发送至控制器。显示屏521与控制器连接；显示屏521显示电池的各种参数，显示电池100的工作状态、电压、电流、剩余容量、温度值等参数，便于用户及时监测储能系统运行状况。

本实用新型的某些实施例，壳体510的多个侧面安装有散热风扇200。盖体520设有散热风扇200，具体地，盖体520上的散热风扇200数量为四个。设置多个不同位置的散热风扇200更有利于对不同位置的电池100进行散热，提高散热效果。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，包括：

壳体；

电池；

电池散热装置，所述电池散热装置包括散热层、散热风扇和冷媒介质换热组件，所述散热层由复合相变材料制成，所述散热层形成容纳腔，所述电池位于所述容纳腔中，所述散热层和所述电池位于所述壳体内，所述散热层内设有通风道，所述散热风扇的出风方向朝向所述通风道，所述冷媒介质换热组件包括换热器、循环泵和循环管道，所述循环管道内流通有冷媒介质，所述循环管道中设有所述循环泵，所述循环管道经过所述换热器，所述循环管道穿设于所述散热层。

2.根据权利要求1所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述电池有多个，所述容纳腔有多个，所述电池一一对应地放置于所述容纳腔中。

3.根据权利要求2所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，多个所述容纳腔呈行列状分布。

4.根据权利要求1所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述壳体的多个侧面安装有所述散热风扇。

5.根据权利要求1所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述电池设有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述循环管道设有用于加热冷媒介质的加热器。

7.根据权利要求1所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述循环管道包括主管道、多条分布式管道和多条散热层管道；多条所述分布式管道与所述主管道连通，多条所述分布式管道与所述主管道位于所述散热层的外侧；每条所述分布式管道均连接有多条所述散热层管道，所述散热层管道穿设于所述散热层。

8.根据权利要求1所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述壳体设有开口，所述开口盖合有盖体。

9.根据权利要求8所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述盖体设有显示屏。

10.根据权利要求8所述的一种移动式储能电池热管理设备，其特征在于，所述盖体设有所述散热风扇。

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