CN224053224U - 一种储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储能系统，包括：相互连接的电池簇和至少一个储能变流器；电池簇至少包括一个电池包；每个电池包内部具有位于液冷板上设置的冷液子流道，每个冷液子流道能够使冷液在每个电池包内部实现循环。通过本实用新型实施例提供的储能系统，在现有技术的基础上去掉液冷调温设备，使得储能系统中的冷液仅为内循环，从而降低系统能耗、降低设计复杂度、降低储能系统成本、降低安装成本，便于故障排查以及维护。

Description

一种储能系统

技术领域

本实用新型涉及电化学储能技术领域，具体而言，涉及一种储能系统。

背景技术

目前常见的电化学储能系统通常包括：PCS(Power Conversion System，储能变流器)和由PACK(电池包)构成的电池簇。其中，PCS是储能系统的核心设备，负责在直流电(电池侧)和交流电(电网侧)之间进行双向能量转换。电池簇是由多个电池模块串联或并联组成的电池组，负责存储和释放电能。在储能一体机中，PCS和电池簇通过高压箱连接，形成一个完整的储能系统。

为了保障电池包的性能与寿命，需要在储能系统外增设置高效散热的装置，如液冷空调以及与液冷空调相连接的流道。具体地，每个电池包内部分别设置冷液流道，每个电池包内的冷液流道分别和液冷空调接出的流道并联。但是，此方案设计安装难度大，故障排查困难，存在冷却液泄漏风险维护成本高，能耗相对较高，且由于冷却液的性能会受到环境温度和湿度的影响，环境适应性有限。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种储能系统。

本实用新型实施例提供了一种储能系统，相互连接的电池簇和至少一个储能变流器；所述电池簇至少包括一个电池包；每个所述电池包内部具有位于液冷板上设置的冷液子流道，每个所述冷液子流道能够使冷液在每个所述电池包内部实现循环。

可选地，每个所述冷液子流道分别包括：进液口和出液口。

可选地，每个所述冷液子流道的所述进液口和所述出液口通过连通管道连通，每个所述冷液子流道形成闭环回路。

可选地，电池簇包括多个电池包；每个所述冷液子流道的所述出液口与下一个所述冷液子流道的所述进液口通过连通管道依次连接，多个所述冷液子流道串联形成闭环回路。

可选地，该储能系统还包括：水泵，所述水泵设置于所述冷液子流道上，或者，所述水泵设置于连通管道上。

可选地，该储能系统还包括：风冷调温设备，所述风冷调温设备的出风口与所述电池簇的进风口对应相连，所述风冷调温设备的进风口与所述电池簇的出风口对应相连；所述风冷调温设备的出风口向所述电池簇的进风口输送风，所述电池簇的出风口向所述风冷调温设备的进风口排出风。

可选地，该储能系统还包括：风扇，所述风扇用于加速所述电池簇中空气的流动。

可选地，该储能系统还包括：为所述储能变流器降温的调温装置。

本实用新型实施例上述提供的方案中，在现有技术的基础上去掉液冷调温设备，使得储能系统中的冷液仅为内循环，从而降低系统能耗、降低设计复杂度、降低储能系统成本、降低安装成本，便于故障排查以及维护。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的储能系统的第一种结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的储能系统的第二种结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的储能系统的第三种结构示意图。

图标：

1-电池簇、2-储能变流器、3-冷液子流道、4-水泵、5-风冷调温设备、11-电池包、31-进液口、32-出液口、33-连通管道、51-出风口、52-进风口、A-电池仓、a-电池仓的进风口、b-电池仓的出风口。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种储能系统，如图1所示，图1示出了该储能系统的第一种结构示例。该储能系统包括：电池簇1和至少一个储能变流器2(即PCS)，二者之间相互连接，可以理解，电池簇1和储能变流器2之间采用直流母线(DC Bus)连接，为简单示意，本申请及附图中并未强调和示出该直流母线。本实用新型实施例中的电池簇1至少包括一个电池包11(即PACK)，如图1所示，该电池簇1中共包括3个电池包11，需要说明的是，电池簇1整体可以位于电池仓(图1中并未直接示出)中；本实施例对于电池簇1的数量以及电池簇1与储能变流器2之间的位置关系均不做具体限定，例如，电池簇1的数量可以是一个也可以是多个，电池簇1与储能变流器2的位置关系可以如图1所示上下连接，也可以左右设置等。

在本实用新型实施例中，每个电池包11具有液冷板(为简单示意，图中并未直接示出)，例如，可以在液冷板上设置电芯组合构成的电池模组，封装形成电池包11。进一步地，在液冷板表面设置有冷液子流道3，顾名思义，冷液子流道3是用于承载流通冷液的通道(或管道)，冷液具体可以包括：水、乙二醇、硅油等，本实施例对此不做具体限定。基于每个电池包11内部承载设置在液冷板上的冷液子流道3，能够使冷液在每个电池包11内部实现流通和循环，使得不需要额外增设液冷调温设备(如液冷空调、风水换热器)，也可以使每个电池包11(即整个电池簇)得到降温。并且，液冷板自身也能够起到热交换作用，因其总面积较大，冷液可在其内部的冷液子流道3中循环，液冷板可以吸收并传递电芯的热量至液冷板中的冷液，并随着冷液在冷液子流道3上流动将热量转移。可以理解，液冷板自身通过吸收电芯释放的热量升温，然后进一步通过液冷板、电池包11的机壳以及电池仓中的空气进行热交换，进而使电池包11内部空气与外部环境中的空气实现热交换，将热量传递至外部环境中。此外，因为去掉液冷调温设备，本实用新型实施例能够降低系统能耗、降低设计复杂度、降低储能系统成本、降低安装成本，还可便于故障排查和维护。

需要说明的是，液冷板(包含冷液子流道3)常使用的金属有铜、铝及其合金，它们在导热性能、耐腐蚀性成本等方面各有特点，本实施例对于液冷板的材料选择不做具体限定。例如，由于液冷板可以将热量从发热源传导至冷液，因此，导热系数高的液冷板材料，会增加热量传导速度，提升散热效果，本实施例可以优选导热系数高的材料制成液冷板。此外，液冷板材料的比热容也会影响散热效率，比热容大的材料能吸收更多热量，有助于维持稳定的散热性能，本实施例也可以选择同时兼备大比热容的材料制成液冷板。

可选地，如图1和图2所示，每个冷液子流道3分别包括：进液口31和出液口32。具体地，如图1结构所示，每个冷液子流道3的进液口31和出液口32通过连通管道33连通，使得每个冷液子流道3形成独立的闭环回路，进而使冷液能够在每个电池包11内部形成内循环，实现有效降温。可以理解，连通管道33还可外接冷液输送管道，实现将冷液向电池包11内部的冷液子流道3输送。

可选地，如图2所示，电池簇1包括多个电池包11；每个冷液子流道3的出液口32与下一个冷液子流道3的进液口31通过连通管道33依次连接，使得最后一个电池包11的冷液子流道3的出液口32与第一个电池包11的冷液子流道3的进液口31首尾相连，使得多个冷液子流道3依次串联，形成在整个电池簇1中的闭环回路。

可选地，如图1和图2所示，该储能系统还包括：水泵4，本实用新型实施例对水泵4的数量不做具体限定。水泵4可以设置于冷液子流道3上，或者，水泵4也可以设置于连通管道33上。具体地，针对图1所示结构，水泵4的数量可以分别与电池包11的数量相对应，即每个水泵4分别设置在每个电池包11的冷液子流道3上，如设置在每个电池包11内，或每个水泵4可以分别设置在每个电池包11对应的冷液子流道3外接的连通管道33上。针对图2所示结构，水泵4的数量可以为一个也可以为多个，即水泵4可以设置在整个电池簇1外部的连通管道33上。

可选地，如图3所示，该储能系统还包括：风冷调温设备5(如风机)，风冷调温设备5的出风口51与电池簇1的进风口对应相连，风冷调温设备5的进风口52与电池簇1的出风口对应相连。可以理解，电池簇1的进风口即为电池仓(图3中以附图标记A示出)的进风口(图3中以附图标记a示出)，电池簇1的出风口即为电池仓的出风口(图3中以附图标记b示出)。风冷调温设备5的出风口51能够向电池簇1的进风口输送风，例如，在需要降温的情况下，风冷调温设备5的出风口51能够向电池簇1的进风口输送冷风；或者，在需要升温的情况下，风冷调温设备5的出风口51也能够向电池簇1的进风口输送热风。电池簇1的出风口能够向风冷调温设备5的进风口52排出风，例如，在需要降温的情况下，电池簇1的出风口能够向风冷调温设备5的进风口52排出热风，进而使得风冷调温设备5输出的冷风能够有效调节电池簇1中的温度。需要说明的是，本实用新型实施例对于风冷调温设备5的出风口51与进风口52的设置位置不做具体限定，其可以根据实际设计需求适配电池簇1的进风口与出风口。

可选地，该储能系统还可以包括：风扇，风扇用于加速电池簇1中空气的流动。具体地，风扇可以位于所述电池仓中，从而有助于散热以及电池仓中温度均衡，有利于延长电池寿命。需要说明的是，风扇的位置可以均匀的分布与电池仓中，如：上部、中部、下部以及左右两侧，从而进一步加速电池簇1中空气的流动，本实施例对风扇的具体放置位置不做任何限定。

可选地，该储能系统还包括：为储能变流器2降温的调温装置。例如，该调温装置可以是外接的液冷空调，在储能变流器2中设置变流器流道，令变流器流道至少与液冷空调的流道连通，从而通过液冷空调制冷制热的方式，为储能变流器2进行调温。或者，该调温装置可以是外接的换热器、风冷空调、风扇等，通过上述调温装置单独为储能变流器2进行调温。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：相互连接的电池簇(1)和至少一个储能变流器(2)；所述电池簇(1)至少包括一个电池包(11)；

每个所述电池包(11)内部具有位于液冷板上设置的冷液子流道(3)，每个所述冷液子流道(3)能够使冷液在每个所述电池包(11)内部实现循环。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，每个所述冷液子流道(3)分别包括：进液口(31)和出液口(32)。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，每个所述冷液子流道(3)的所述进液口(31)和所述出液口(32)通过连通管道(33)连通，每个所述冷液子流道(3)形成闭环回路。

4.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述电池簇(1)包括多个电池包(11)；每个所述冷液子流道(3)的所述出液口(32)与下一个所述冷液子流道(3)的所述进液口(31)通过连通管道(33)依次连接，多个所述冷液子流道(3)串联形成闭环回路。

5.根据权利要求1-4中任一所述的储能系统，其特征在于，还包括：水泵(4)，所述水泵(4)设置于所述冷液子流道(3)上，或者，所述水泵(4)设置于连通管道(33)上。

6.根据权利要求1至4中任一所述的储能系统，其特征在于，还包括：风冷调温设备(5)，所述风冷调温设备(5)的出风口(51)与所述电池簇(1)的进风口对应相连，所述风冷调温设备(5)的进风口(52)与所述电池簇(1)的出风口对应相连；所述风冷调温设备(5)的出风口(51)向所述电池簇(1)的进风口输送风，所述电池簇(1)的出风口向所述风冷调温设备(5)的进风口(52)排出风。

7.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，还包括：风扇，所述风扇用于加速所述电池簇(1)中空气的流动。

8.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，还包括：为所述储能变流器(2)降温的调温装置。