一种可精确控温的固态电池储能系统技术方案

本发明专利技术公开的一种可精确控温的固态电池储能系统，属于储能电池技术领域。每个固态电池模组分别与一个DC

【技术实现步骤摘要】
一种可精确控温的固态电池储能系统


[0001]本专利技术属于储能电池
，具体涉及一种可精确控温的固态电池储能系统。

技术介绍

[0002]传统的液态锂离子电池在商业化以来得到广泛应用，但是液态电解质中含有大量的液态有机易燃电解液，在电池充放电过程中，存在漏液、起火甚至爆炸的风险。储能系统一般容量较大，为MWh级系统，起火爆炸带来影响范围往往更大，特别是近年来多起储能电站起火爆炸事故，这是限制储能系统大规模应用的重要原因。
[0003]固态电池相较于有机液态电池不含有液态成分，不会出现挥发、漏液、胀气的问题，具有优异的电化学稳定性和高温稳定性。固态电池未来可完全替代传统的液态电池，并广泛应用于储能系统。但目前固态电池还存在以下问题：固态电解质与电极接触的界面阻抗较大，固态电池的离子电导率偏低，导致固态电池在常温下的电化学性能不佳。而固态电池的电化学性能受温度的影响较大，随着温度的提升，固态电池界面阻抗减小，固态电解质离子电导率大幅提升，此时固态电池的电化学性能可满足储能系统的需求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有问题，本专利技术的目的在于提供一种可精确控温的固态电池储能系统，能够提高固态电池的温度控制精度，保证电池运行过程中的一致性，解决固态电池在常温下电池内阻较大、充放电性能较差的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术公开了一种可精确控温的固态电池储能系统，包括DC
‑
AC模块、固态电池管理模块、DC<br/>‑
DC模块、固态电池模组和调温水循环系统；
[0007]每个固态电池模组分别与一个DC
‑
DC模块连接，所有DC
‑
DC模块相互并联后与固态电池管理模块连接，固态电池管理模块与DC
‑
AC模块连接，DC
‑
AC模块连接至外部电网；
[0008]固态电池模组包括若干固态电池单体，固态电池模组内设有若干电池温度传感器，电池温度传感器与固态电池管理模块连接，调温水循环系统包括水循环管道，水循环管道穿过固态电池储能系统内的所有固态电池单体。
[0009]优选地，调温水循环系统还包括储水装置，储水装置内设有加热装置，水循环管道上设有水泵和总阀。
[0010]进一步优选地，储水装置内设有水温传感器。
[0011]优选地，水循环管道依次串联每个固态电池单体。
[0012]优选地，水循环管道包括输水总管、回水总管和若干输水支管，输水总管与储水装置的出水口连接，输水总管分别与每条输水支管连接，每条输水支管穿过对应固态电池模组中的所有固态电池单体后连接至回水总管，回水总管与储水装置的回水口连接，每条输水支管上均设有分阀。
[0013]优选地，固态电池模组和水循环管道外部均包覆有保温层。
[0014]优选地，固态电池单体上设有通孔，通孔的两端分别位于固态电池单体的两端，水循环管道穿设在通孔内。
[0015]优选地，固态电池单体的轴线两侧分别设有第一通孔和第二通孔，第一通孔与第二通孔平行，水循环管道穿设在第一通孔和第二通孔。
[0016]优选地，水循环管道外壁与固态电池单体内壁紧密接触，水循环管道与固态电池单体密封连接，水循环管道为导热硅管。
[0017]优选地，固态电池单体为氧化物固态电池单体、硫化物固态电池单体或聚合物固态电池单体。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本专利技术公开的一种可精确控温的固态电池储能系统，将水循环管道穿过储能系统中的每一个固态电池单体，通过水循环管道中的循环水对固态电池单体进行调温，并通过电池温度传感器进行实时监测及反馈。由于固态电池是全固体的结构，水循环管道从固态电池内部穿过，可以精确地使固态电池的温度和水循环管道内液体的温度保持一致，保证温度控制的精度；将固态电池通过水循环的方式加热到高温可以减小电池的内部阻抗，提高电池的充放电性能，保证固态电池储能系统可以满足电网指令的需求；固态电池管理模块可以通过电池温度传感器控制循环水的温度，有效控制各个固态电池模组的充放电，保证设备的运行效率。
[0020]进一步地，调温水循环系统通过储水装置和水循环管道实现调温水的循环，通过水泵和总阀控制流量和流动速度，达到精确控温的目的。
[0021]更进一步地，储水装置内设有水温传感器，可以实时监控循环水的温度，提高控制的精度。
[0022]进一步地，水循环管道依次串联每个固态电池单体，该连接方式构造简单，控制简便，适用于规模较小的储能系统。
[0023]进一步地，水循环管道通过设置输水总管、回水总管和若干输水支管，采用并联方式与每个固态电池模组连接，每条支路相对独立，系统的传热效率高、稳定性好，适合大规模以及对控温精度要求高的储能系统。
[0024]进一步地，固态电池模组和水循环管道外部均包覆有保温层，能够防止热量散失，减少系统的能耗。
[0025]进一步地，水循环管道单线穿过固态电池单体，结构简单，能够满足调温需要。
[0026]进一步地，水循环管道双线穿过固态电池单体，调温效率高。
[0027]进一步地，水循环管道外壁与固态电池单体内壁紧密接触，提高水循环热量传递的效率；水循环管道与固态电池单体密封连接防止因水敏感性影响性能；水循环管道采用导热硅管，保证导热性的同时防止因电子导通性而导致固态电池发生短路直接造成电池失效。
[0028]进一步地，固态电池单体为氧化物固态电池单体、硫化物固态电池单体或聚合物固态电池单体，可根据实际需求进行选择，兼容性好。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0030]图中：1为DC
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AC模块，2为固态电池管理模块，3为DC
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DC模块，4为固态电池模组，5为水循环管道，6为电池温度传感器，7为加热装置，8为储水装置，9为水泵，10为总阀，11为水温传感器。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细描述，其内容是对本专利技术的解释而不是限定：
[0032]如图1，本专利技术的一种可精确控温的固态电池储能系统，包括DC
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AC模块1、固态电池管理模块2、DC
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DC模块3、固态电池模组4和调温水循环系统。每个固态电池模组4分别与一个DC
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DC模块3连接，所有DC
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DC模块3相互并联后与固态电池管理模块2连接，固态电池管理模块2与DC
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AC模块1连接，DC
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AC模块1连接至外部电网；固态电池模组4包括若干固态电池单体，固态电池单体可以采用氧化物固态电池单体、硫化物固态电池单体或聚合物固态电池单体。固态电池模组4内设有若干电池温度传感器6，调温水循环系统包括水循环管道5，水循环管道5穿过固态电池储能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可精确控温的固态电池储能系统，其特征在于，包括DC
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AC模块(1)、固态电池管理模块(2)、DC
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DC模块(3)、固态电池模组(4)和调温水循环系统；每个固态电池模组(4)分别与一个DC
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DC模块(3)连接，所有DC
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DC模块(3)相互并联后与固态电池管理模块(2)连接，固态电池管理模块(2)与DC
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AC模块(1)连接，DC
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AC模块(1)连接至外部电网；固态电池模组(4)包括若干固态电池单体，固态电池模组(4)内设有若干电池温度传感器(6)，电池温度传感器(6)与固态电池管理模块(2)连接，调温水循环系统包括水循环管道(5)，水循环管道(5)穿过固态电池储能系统内的所有固态电池单体。2.根据权利要求1所述的可精确控温的固态电池储能系统，其特征在于，调温水循环系统还包括储水装置(8)，储水装置(8)内设有加热装置(7)，水循环管道(5)上设有水泵(9)和总阀(10)。3.根据权利要求2所述的可精确控温的固态电池储能系统，其特征在于，储水装置(8)内设有水温传感器(11)。4.根据权利要求1所述的可精确控温的固态电池储能系统，其特征在于，水循环管道(5)依次串...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐若晨，刘明义，刘大为，曹传钊，曹曦，朱勇，裴杰，朱连峻，颜云岭，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：