一种液态金属电池保温箱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种液态金属电池保温箱，电池模块的安装位在保温箱体内腔呈矩阵排列，在电池模块安装位之间的空隙内均布有电加热件，在电加热件之间的空隙内设有测温元件，测温元件均与BMS系统连接，将所有电加热件划分为至少两个电加热组，每个电加热组通过一个温度控制电路与BMS系统连接，电加热组按各电加热件的位置进行划分，使得不同电加热组在单独工作时在保温箱体内腔形成的对称的温度场基本相同或者差别最小。采用本实用新型专利技术的保温箱，能够保证在加热过程保温箱内温差控制在30℃以内，并保证在保温过程保温箱内部任意两点之间的温度差都控制在20℃以内，使液态金属电池模块保温箱的温度场适合于液态金属电池的工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电化学储能领域，具体涉及一种液态金属电池保温箱。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，能源问题日益成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，发展风能、太阳能等新能源、提高能源的使用效率是解决能源问题的有效途径。但风能、太阳能存在稳定性低、有地域和时域限制的缺点。大容量储能系统的运用，可对电网进行调峰，对负荷进行削峰填谷，有效的增强风力发电、太阳能发电系统的运行稳定性、提高电能质量。液态金属电池是一类低成本、高效率、长寿命的新型储能电池技术，在电网的规模储能中有很好的应用前景。液态金属电池属于高温电池，运行温度一般在400-600℃，故电池运行需要具有加热保温的装置，而且保温箱稳定运行的最高设计温度为600℃，还需保证保温箱工作过程中箱内最大温差小于20℃。已有报道的保温箱一般应用在钠硫电池，如钠硫电池专用保温箱(申请号：CN201010584548.7)、一种钠硫电池模块保温箱(申请号：CN201410106677.3)等，最高温度只有350℃，且保温箱内最大温差控制为30℃，温度场不均匀。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于液态金属电池储能系统的保温箱，温度场更均匀，以适合于液态金属电池的工作。为了解决上述技术问题，本技术采取如下技术方案：一种液态金属电池保温箱，包括保温箱体和BMS系统，电池模块的安装位在保温箱体内腔呈矩阵排列，在电池模块安装位之间的空隙内均布有电加热件，在电加热件之间的空隙内设有测温元件，测温元件均与BMS系统连接，将所有电加热件划分为至少两个电加热组，每个电加热组通过一个温度控制电路与BMS系统连接，电加热组按各电加热件的位置进行划分，使得不同电加热组在单独工作时在保温箱体内腔形成的对称的温度场基本相同或者差别最小。在一个具体实施方式中，电池模块安装位呈n行m列等距排列，所述电加热件为电加热管，呈n-1行m-1列矩阵等距排列。在一个具体实施方式中，将所有电加热管分为若干个区域，各区域的边界组成的图形关于保温箱体的纵向对称面对称，选取其中的若干区域作为一个电加热组，每个电加热组的所有区域组成的图形关于保温箱体的纵向对称面对称，每个电加热组单独工作时形成的温度场关于保温箱体的纵向对称面对称。在一个具体实施方式中，划分为两个电加热组，同一行或同一列的两个相邻区域属于不同的电加热组。在一个具体实施方式中，共划分为9个区域，区域的边界构成“井”字型，9个区域中位于四角和中央的区域构成一个电加热组，其余区域构成另一个电加热组。在一个具体实施方式中，每个区域的正中或尽量正中的位置设置有测温元件。在一个具体实施方式中，保温箱体壁板包括由外至内设置的抑制热传导的保温层和抑制辐射的反射层。在一个具体实施方式中，所述保温层包括由外至内设置的硅酸铝纤维保温层和双层的莫来石纤维保温层；所述反射层为单面镜面不锈钢板，其镜面向内。在一个具体实施方式中，保温箱体内腔底部设置电池安装模块用于将电池模块定位和支撑，电池安装模块上设置电池串安装腔室作为电池模块的安装位。本技术还提供一种所述液态金属电池保温箱的控温方法，包括：在加热阶段，选择开启其中的一个电加热组，或者开启其中的若干加热组，或者同时开启所有电加热组；在保温阶段，仅保持其中一个电加热组工作，不同电加热组周期性交替工作，与处于工作状态的电加热组对应的测温元件通过温控系统反馈温度信息给BMS系统进行温度调节；测温元件设置在保温箱体顶部，在保温箱体底部每个电加热件的旁边都有一个温度监测热电偶并与BMS系统连接，若温度监测热电偶测得的温度超过设定的最低温度或者最高温度，则会触发BMS系统报警。采用本技术的液态金属电池模块保温箱，能够保证在加热过程保温箱内温差控制在30℃以内；并保证在保温过程(正常工作时)保温箱内部任意两点之间的温度差都控制在20℃以内，使液态金属电池模块保温箱的温度场适合于液态金属电池的工作。本技术在实现更高控制目标温度的同时，并不需要将保温箱内部隔成不同的空间，从而提高了内部空间利用率。也不需要单独设立温度补偿控制机制，而是通过电池管理系统(BMS)的智能环境识别和控制技术实现保温箱内最大温差控制。本技术在保温层中采用抑制辐射的反射层，能够有效的减小能耗。综上，本技术提供的是一种温度场均匀、高效、保温功耗低、模块化的用于液态金属电池储能系统的保温箱。此外，本技术保温箱结构装配简单、控制简单，也有利于将液态金属电池模块保温箱体积做大，满足液态金属电池模块大型化的要求。附图说明图1为本技术一个具体实施例的立体透视图；图2为本技术一个具体实施例的隐藏电控柜后的保温箱横切剖视图；图3为本技术一个具体实施例的隐藏电控柜后的保温箱纵切剖视图；图4为本技术一个具体实施例的的俯视图；图5为本技术一个具体实施例的电池管理系统的温控过程示意图；图6为本技术一个具体实施例的电池安装模块俯视图；图7为本技术一个具体实施例的电池安装模块剖视图；其中，保温箱体1、电控柜11、电池模块13、BMS系统(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)111；左侧板2、左侧外壁21、左侧硅酸铝纤维保温层22、第一左侧莫来石纤维保温层231、第二左侧莫来石纤维保温层232、左侧单面镜面不锈钢板反射层24；后侧板4、后侧外壁41、后侧硅酸铝纤维保温层42、第一后侧莫来石纤维保温层431、第二后侧莫来石纤维保温层432、后侧单面镜面不锈钢板反射层44；右侧板6、右侧外壁61、右侧硅酸铝纤维保温层62、第一右侧莫来石纤维保温层631、第二右侧莫来石纤维保温层632、右侧单面镜面不锈钢板反射层64；上盖板7、上盖外壁71、上盖硅酸铝纤维保温层72、第一上盖莫来石纤维保温层731、第二上盖莫来石纤维保温层732、上盖单面镜面不锈钢板反射层74；前侧板8、前侧外壁81、前侧硅酸铝纤维保温层82、第一前侧莫来石纤维保温层831、第二前侧莫来石纤维保温层832、前侧单面镜面不锈钢板反射层84；底板9、底板外壁91、底板硅酸铝纤维保温层92、第一底板莫来石纤维保温层931、第二底板莫来石纤维保温层932、底板单面镜面不锈钢板反射层94；热电偶3、左上热电偶31、上中热电偶32、右上热电偶33、左中热电偶34、正中热电偶35、右中热电偶36、左下热电偶37、下中热电偶38、右下热电偶39和温度监测热电偶311；电加热管5、左上51、上中52、右上53、左中54、正中55、右中56、左下57、下中58、右下59；电池安装模块10、不锈钢圆形圈101、电池陶瓷支撑件102、电池串安装腔室103。具体实施方式为能进一步说明本技术的内容和实质特点，下面通过具体的实施例，并结合附图进行说明。如图1，本技术一个具体实施例的液态金属电池模块保温箱整体由保温箱体1和电控柜11(内有BMS系统111)组成。在一个优选实施例中，保温箱的主要规格为20kW，为长方体结构，长1060mm，宽1060mm，高980mm。本技术的保温箱采用抑制热传导的保温层和抑制辐射的反射层形成复合保温设计，保温箱体1由外至内依次包括外壁层(例如由不锈钢板制成)、硅酸铝纤维保温层、双层莫来石纤维保温层、抑制辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态金属电池保温箱，包括保温箱体和BMS系统，其特征在于：电池模块的安装位在保温箱体内腔呈矩阵排列，在电池模块安装位之间的空隙内均布有电加热件，在电加热件之间的空隙内设有测温元件，测温元件均与BMS系统连接，将所有电加热件划分为至少两个电加热组，每个电加热组通过一个温度控制电路与BMS系统连接，电加热组按各电加热件的位置进行划分，使得不同电加热组在单独工作时在保温箱体内腔形成的对称的温度场基本相同或者差别最小。

【技术特征摘要】
1.一种液态金属电池保温箱，包括保温箱体和BMS系统，其特征在于：电池模块的安装位在保温箱体内腔呈矩阵排列，在电池模块安装位之间的空隙内均布有电加热件，在电加热件之间的空隙内设有测温元件，测温元件均与BMS系统连接，将所有电加热件划分为至少两个电加热组，每个电加热组通过一个温度控制电路与BMS系统连接，电加热组按各电加热件的位置进行划分，使得不同电加热组在单独工作时在保温箱体内腔形成的对称的温度场基本相同或者差别最小。2.根据权利要求1所述的液态金属电池保温箱，其特征在于：电池模块安装位呈n行m列等距排列，所述电加热件为电加热管，呈n-1行m-1列矩阵等距排列。3.根据权利要求1所述的液态金属电池保温箱，其特征在于：将所有电加热管分为若干个区域，各区域的边界组成的图形关于保温箱体的纵向对称面对称，选取其中的若干区域作为一个电加热组，每个电加热组的所有区域组成的图形关于保温箱体的纵向对称面对称，每个电加热组单独工作时形成的温度场关于保温箱体的纵向对称面对称。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐振轩，黎朝晖，张玘，方瑛，蒋凯，王康丽，胡林，李建颖，何亚玲，陈金玲，
申请(专利权)人：东莞威胜储能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44