CN218299946U - 一种液冷储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷储能系统，包括储能电池本体和冷却箱，储能电池本体的表面与冷却箱的表面固定连接，储能电池本体和冷却箱的内部设置有液冷循环机构，液冷循环机构中包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和电池冷却器，本实用新型涉及电池液冷技术领域。该液冷储能系统，通过设置有液冷循环机构，利用压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和电池冷却器实现对储能电池本体的循环冷却操作，液冷系统可以和电池包高度集成，现场安装方便，占地小，无需担心灰尘，水汽凝结的问题，并且依靠载冷介质来强制电池包散热和实现电池模块之间的热量重新分配，可以快速抑制热失控持续恶化，降低失控风险，同时可以提高储能电池性能及生命周期。

Description

一种液冷储能系统

技术领域

本实用新型涉及电池液冷技术领域，具体为一种液冷储能系统。

背景技术

因锂电的性能、安全和生命周期受到工作温度的影响非常大，理想的电池工作温度在25-35摄氏度，并且电池包内的模组温差要小5摄氏度。所以锂电的热管理非常重要。目前锂电池机组主流的热管理方式有两种，风冷和液冷，也有很多工程师在研究相变材料和液冷或风冷的混合模式，但都还不成熟。

现有的储能电池在进行使用的过程中存在较多的热量，而目前自身的散热无法及时的解决累积的热量，存在电池表面散热不佳的问题，并且对于电池的使用寿命也会存在较大的影响，为此，本实用新型提供了一种液冷储能系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种液冷储能系统，解决了现有的储能电池在进行使用的过程中存在较多的热量，而目前自身的散热无法及时的解决累积的热量，存在电池表面散热不佳的问题，并且对于电池的使用寿命也会存在较大的影响的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种液冷储能系统，包括储能电池本体和冷却箱，所述储能电池本体的表面与冷却箱的表面固定连接，所述储能电池本体和冷却箱的内部设置有液冷循环机构，所述液冷循环机构中包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和电池冷却器，所述压缩机和冷凝器的外壳均固定安装在冷却箱的内壁，所述压缩机的进气口连通有进气管，所述进气管的一端通过风扇组件与电池冷却器的出气口固定连通，所述压缩机的出气口固定连通有第一出气管，所述第一出气管的一端与冷凝器的进气口固定连通，所述冷凝器的出气口固定连通有第二出气管，所述第二出气管的一端与热力膨胀阀的进气口固定连通，所述热力膨胀阀的出气口固定连通有第三出气管，所述第三出气管的一端与电池冷却器的进气口固定连通。

优选的，所述风扇组件中包括驱动电机，所述储能电池本体和冷却箱的连接处开设有散热槽，且进气管的一端通过扩口板与散热槽的沿口处固定连接，所述散热槽的内表面固定连接有十字架，所述十字架的表面贯穿转动有支撑转轴。

优选的，所述支撑转轴的一端固定连接有散热风扇，所述驱动电机固定安装在冷却箱的内部，所述驱动电机输出轴的一端通过联轴器固定连接有驱动转轴。

优选的，所述驱动转轴的一端固定连接有第一锥齿轮，所述支撑转轴的延伸端固定连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮的表面啮合。

优选的，所述冷却箱的内部固定安装有水泵，所述水泵的进水口固定连通有进水管，所述水泵的出水口固定连通有出水管。

优选的，所述进水管的一端与储能电池本体的出液口固定连通，所述出水管的一端与电池冷却器的进液口连通，所述电池冷却器的出液口与储能电池本体的进液口连通。

有益效果

本实用新型提供了一种液冷储能系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

该液冷储能系统，通过设置有液冷循环机构，利用压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和电池冷却器实现对储能电池本体的循环冷却操作，液冷系统可以和电池包高度集成，现场安装方便，占地小，无需担心灰尘，水汽凝结的问题，并且依靠大流量的载冷介质来强制电池包散热和实现电池模块之间的热量重新分配，可以快速抑制热失控持续恶化，降低失控风险，同时可以提高储能电池性能及生命周期。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构主视图；

图2为本实用新型的图1中A处局部结构放大图；

图3为本实用新型风扇组件的俯视图。

图中：1-储能电池本体、2-冷却箱、3-液冷循环机构、31-压缩机、32-冷凝器、33-热力膨胀阀、34-电池冷却器、35-进气管、36-风扇组件、36-1-驱动电机、36-2-散热槽、36-3-十字架、36-4-支撑转轴、36-5-散热风扇、36-6-驱动转轴、36-7-第一锥齿轮、36-8-第二锥齿轮、37-第一出气管、38-第二出气管、39-第三出气管、4-水泵、5-进水管、6-出水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供三种技术方案：

实施例一

一种液冷储能系统，包括储能电池本体1和冷却箱2，储能电池本体1的表面与冷却箱2的表面固定连接，储能电池本体1和冷却箱2的内部设置有液冷循环机构3，液冷循环机构3中包括压缩机31、冷凝器32、热力膨胀阀33和电池冷却器34，压缩机31和冷凝器32的外壳均固定安装在冷却箱2的内壁，压缩机31的进气口连通有进气管35，进气管35的一端通过风扇组件36与电池冷却器34的出气口固定连通，压缩机31的出气口固定连通有第一出气管37，第一出气管37的一端与冷凝器32的进气口固定连通，冷凝器32的出气口固定连通有第二出气管38，第二出气管38的一端与热力膨胀阀33的进气口固定连通，热力膨胀阀33的出气口固定连通有第三出气管39，第三出气管39的一端与电池冷却器34的进气口固定连通。

实施例二

一种液冷储能系统，包括储能电池本体1和冷却箱2，储能电池本体1的表面与冷却箱2的表面固定连接，储能电池本体1和冷却箱2的内部设置有液冷循环机构3，液冷循环机构3中包括压缩机31、冷凝器32、热力膨胀阀33和电池冷却器34，压缩机31和冷凝器32的外壳均固定安装在冷却箱2的内壁，压缩机31的进气口连通有进气管35，进气管35的一端通过风扇组件36与电池冷却器34的出气口固定连通，风扇组件36中包括驱动电机36-1，储能电池本体1和冷却箱2的连接处开设有散热槽36-2，且进气管35的一端通过扩口板与散热槽36-2的沿口处固定连接，散热槽36-2的内表面固定连接有十字架36-3，十字架36-3的表面贯穿转动有支撑转轴36-4，支撑转轴36-4的一端固定连接有散热风扇36-5，驱动电机36-1固定安装在冷却箱2的内部，驱动电机36-1输出轴的一端通过联轴器固定连接有驱动转轴36-6，驱动转轴36-6的一端固定连接有第一锥齿轮36-7，支撑转轴36-4的延伸端固定连接有第二锥齿轮36-8，第一锥齿轮36-7和第二锥齿轮36-8的表面啮合，压缩机31的出气口固定连通有第一出气管37，第一出气管37的一端与冷凝器32的进气口固定连通，冷凝器32的出气口固定连通有第二出气管38，第二出气管38的一端与热力膨胀阀33的进气口固定连通，热力膨胀阀33的出气口固定连通有第三出气管39，第三出气管39的一端与电池冷却器34的进气口固定连通。

实施例三

一种液冷储能系统，包括储能电池本体1和冷却箱2，冷却箱2的内部固定安装有水泵4，水泵4与外部电源电性连接，水泵4的进水口固定连通有进水管5，水泵4的出水口固定连通有出水管6，进水管5的一端与储能电池本体1的出液口固定连通，出水管6的一端与电池冷却器34的进液口连通，电池冷却器34的出液口与储能电池本体1的进液口连通，储能电池本体1的表面与冷却箱2的表面固定连接，储能电池本体1和冷却箱2的内部设置有液冷循环机构3，液冷循环机构3中包括压缩机31、冷凝器32、热力膨胀阀33和电池冷却器34，压缩机31、冷凝器32、热力膨胀阀33和电池冷却器34均匀外部电源电性连接，压缩机31和冷凝器32的外壳均固定安装在冷却箱2的内壁，压缩机31的进气口连通有进气管35，进气管35的一端通过风扇组件36与电池冷却器34的出气口固定连通，风扇组件36中包括驱动电机36-1，驱动电机36-1为三项异步电动机，驱动电机36-1与外部电源电性连接，储能电池本体1和冷却箱2的连接处开设有散热槽36-2，且进气管35的一端通过扩口板与散热槽36-2的沿口处固定连接，散热槽36-2的内表面固定连接有十字架36-3，十字架36-3的表面贯穿转动有支撑转轴36-4，支撑转轴36-4的一端固定连接有散热风扇36-5，驱动电机36-1固定安装在冷却箱2的内部，驱动电机36-1输出轴的一端通过联轴器固定连接有驱动转轴36-6，驱动转轴36-6的一端固定连接有第一锥齿轮36-7，支撑转轴36-4的延伸端固定连接有第二锥齿轮36-8，第一锥齿轮36-7和第二锥齿轮36-8的表面啮合，压缩机31的出气口固定连通有第一出气管37，第一出气管37的一端与冷凝器32的进气口固定连通，冷凝器32的出气口固定连通有第二出气管38，第二出气管38的一端与热力膨胀阀33的进气口固定连通，热力膨胀阀33的出气口固定连通有第三出气管39，第三出气管39的一端与电池冷却器34的进气口固定连通，通过设置有液冷循环机构3，利用压缩机31、冷凝器32、热力膨胀阀33和电池冷却器34实现对储能电池本体1的循环冷却操作，液冷系统可以和电池包高度集成，现场安装方便，占地小，无需担心灰尘，水汽凝结的问题，并且依靠大流量的载冷介质来强制电池包散热和实现电池模块之间的热量重新分配，可以快速抑制热失控持续恶化，降低失控风险，同时可以提高储能电池性能及生命周期。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

工作时，首先启动压缩机31和驱动电机36-1，首先通过驱动电机36-1带动驱动转轴36-6的转动，驱动转轴36-6配合上第一锥齿轮36-7和第二锥齿轮36-8的啮合，使得支撑转轴36-4和散热风扇36-5进行转动，使得高温高压冷媒从压缩机31中排出，进入冷凝器32放热后降温，然后通过热力膨胀阀33进行节流降压降温，接着低压低温冷媒进入电池冷却器34与电池包流出的高温冷却液进行换热，冷媒吸热后进入压缩机31吸气口，完成一个制冷循环，同时，电池包出口流出的高温冷却液通过水泵4，流经电池冷却器34得到冷却，形成低温冷却液进入电池包入口冷却电池，通过设置有液冷循环机构3，利用压缩机31、冷凝器32、热力膨胀阀33和电池冷却器34实现对储能电池本体1的循环冷却操作，液冷系统可以和电池包高度集成，现场安装方便，占地小，无需担心灰尘，水汽凝结的问题，并且依靠大流量的载冷介质来强制电池包散热和实现电池模块之间的热量重新分配，可以快速抑制热失控持续恶化，降低失控风险，同时可以提高储能电池性能及生命周期。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种液冷储能系统，包括储能电池本体(1)和冷却箱(2)，所述储能电池本体(1)的表面与冷却箱(2)的表面固定连接，其特征在于：所述储能电池本体(1)和冷却箱(2)的内部设置有液冷循环机构(3)；

所述液冷循环机构(3)中包括压缩机(31)、冷凝器(32)、热力膨胀阀(33)和电池冷却器(34)，所述压缩机(31)和冷凝器(32)的外壳均固定安装在冷却箱(2)的内壁，所述压缩机(31)的进气口连通有进气管(35)，所述进气管(35)的一端通过风扇组件(36)与电池冷却器(34)的出气口固定连通，所述压缩机(31)的出气口固定连通有第一出气管(37)，所述第一出气管(37)的一端与冷凝器(32)的进气口固定连通，所述冷凝器(32)的出气口固定连通有第二出气管(38)，所述第二出气管(38)的一端与热力膨胀阀(33)的进气口固定连通，所述热力膨胀阀(33)的出气口固定连通有第三出气管(39)，所述第三出气管(39)的一端与电池冷却器(34)的进气口固定连通。

2.根据权利要求1所述的一种液冷储能系统，其特征在于：所述风扇组件(36)中包括驱动电机(36-1)，所述储能电池本体(1)和冷却箱(2)的连接处开设有散热槽(36-2)，且进气管(35)的一端通过扩口板与散热槽(36-2)的沿口处固定连接，所述散热槽(36-2)的内表面固定连接有十字架(36-3)，所述十字架(36-3)的表面贯穿转动有支撑转轴(36-4)。

3.根据权利要求2所述的一种液冷储能系统，其特征在于：所述支撑转轴(36-4)的一端固定连接有散热风扇(36-5)，所述驱动电机(36-1)固定安装在冷却箱(2)的内部，所述驱动电机(36-1)输出轴的一端通过联轴器固定连接有驱动转轴(36-6)。

4.根据权利要求3所述的一种液冷储能系统，其特征在于：所述驱动转轴(36-6)的一端固定连接有第一锥齿轮(36-7)，所述支撑转轴(36-4)的延伸端固定连接有第二锥齿轮(36-8)，所述第一锥齿轮(36-7)和第二锥齿轮(36-8)的表面啮合。

5.根据权利要求1所述的一种液冷储能系统，其特征在于：所述冷却箱(2)的内部固定安装有水泵(4)，所述水泵(4)的进水口固定连通有进水管(5)，所述水泵(4)的出水口固定连通有出水管(6)。

6.根据权利要求5所述的一种液冷储能系统，其特征在于：所述进水管(5)的一端与储能电池本体(1)的出液口固定连通，所述出水管(6)的一端与电池冷却器(34)的进液口连通，所述电池冷却器(34)的出液口与储能电池本体(1)的进液口连通。

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