一种储能电池集装箱热管理模拟验证装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种储能电池集装箱热管理模拟验证装置，包括：用于模拟电池模块发热的电阻模块；用于模拟集装箱的风冷系统的小功率风扇；控制部件，控制所述电阻模块的发热功率，以模拟所述电池模块的发热；所述控制部件控制所述小功率风扇的风速来实现对风冷系统的模拟；测量部件，用于测量电阻模块的温度及温差；计算机，与所述测量部件的输出端连接，并将所述测量部件测量得到的电阻模块的温度及温差与仿真计算的电阻模块的温度及温差进行比较，实现验证。本实用新型专利技术装置搭建方便、控制简单、成本较低，可较为可靠地验证储能电池热管理系统计算机仿真结果的准确性。管理系统计算机仿真结果的准确性。管理系统计算机仿真结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池集装箱热管理模拟验证装置


[0001]本技术涉及电池管理领域，具体地，涉及一种储能电池集装箱热管理模拟验证装置的构建及控制。

技术介绍

[0002]在电网用大规模电池储能系统中，电池热管理系统(Battery Thermal Management System，BTMS)对储能电池系统的安全、可靠运行具有重要作用。对于集装箱式大规电池储能系统，其热管理通常采用风冷系统，良好的风冷系统应具有两方面作用：及时将电池发出的热量导出集装箱以防止电池温度过高；将不同电池模块的温差控制在合理范围之内以确保温度分布的一致性。对于热管理系统的构建应包含两个阶段：仿真设计阶段和验证阶段。仿真设计阶段在计算机仿真环境中即可实现，但对计算机仿真结果准确性的验证缺乏有效手段。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种储能电池集装箱热管理模拟验证装置，为电池储能热管理系统计算机仿真结果的验证提供一种成本低、可实施性强的实物验证装置。
[0004]为实现上述目的，本技术提供一种储能电池集装箱热管理模拟验证装置，用于验证储能电池集装箱及其热管理系统的仿真结果，包括：
[0005]用于模拟电池模块发热的电阻模块；
[0006]用于模拟集装箱的风冷系统的小功率风扇；
[0007]控制部件，与所述电阻模块、所述小功率风扇控制连接，其中，所述控制部件控制所述电阻模块的发热功率，以模拟所述电池模块的发热；所述控制部件控制所述小功率风扇的风速来实现对风冷系统的模拟；
[0008]测量部件，用于测量电阻模块的温度及温差；
[0009]计算机，与所述测量部件的输出端连接，将所述测量部件测量得到的电阻模块的温度及温差与仿真计算的电阻模块的温度及温差进行比较，实现对仿真结果的验证。
[0010]可选地，所述电阻模块包括发热电阻以及填充于所述发热电阻之间的填充物，所述发热电阻连接电源，所述控制部件通过控制所述发热电阻的电流有效值来控制所述电阻模块的发热功率，以模拟电池模块的发热。
[0011]可选地，所述电阻模块的平均热导率和所述电池模块的平均热导率保持一致，以准确模拟实际系统。
[0012]可选地，所述发热电阻采用铝铸型或硅胶片型发热电阻；所述填充物应确保绝缘、低热导率，热导率低于电池的平均热导率。
[0013]可选地，所述发热电阻连接交流电源时，所述控制部件采用固态继电器，通过所述固态继电器控制所述发热电阻的电流有效值。
[0014]可选地，所述模拟装置为储能电池集装箱物理尺寸按比例缩小，长度上按比例缩小至储能电池集装箱的α倍，α<1，所述电阻模块的表面积和集装箱进风口、出风口面积则缩小至原来的a2倍。进一步的，在风速一定的情况下，所述电阻模块的功率为模拟的电池模块的发热功率的a2倍。
[0015]可选地，所述小功率风扇选用三线直流风扇，三个引脚分别为电源正极、电源负极和控制信号输入引脚，所述控制部件通过控制信号占空比的设定控制风扇两端平均电压，从而控制所述小功率风扇的风速。
[0016]采用上述技术方案，本技术至少具有如下一种有益效果：
[0017]本技术所提供的储能电池集装箱热管理模拟验证装置，实物搭建方便、控制简单、成本较低，可较为可靠地验证储能电池热管理系统计算机仿真结果的准确性，为储能电池热管理系统的研发设计提供了有效验证手段。
[0018]本技术提供的储能电池集装箱热管理模拟验证装置，根据储能电池热管理系统的模拟原则，即相较于储能电池集装箱，模拟装置的长宽高及内部单元的大小均按比例缩小；电阻模块的功率相较于原电池模块的发热功率按表面积缩小的比例缩小；小功率风扇和原系统大功率风扇的出风速度保持一致，从而可以成本较低实现模拟验证，且保证了对储能电池热管理系统计算机仿真结果验证的准确性。
[0019]本技术提供的储能电池集装箱热管理模拟验证装置，实现了对发热电阻的发热功率和风扇风速的控制，即通过控制流过发热电阻的电流的有效值来控制其平均功率，通过调节发热电阻的发热功率和风扇风速，可以实现不同准确验证的同时，整个模拟验证过程控制简单。
附图说明
[0020]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0021]图1为本技术一实施例储能电池集装箱热管理模拟验证装置的结构示意图；
[0022]图2为本技术一实施例中电阻模块模拟电池模块发热的原理框图；
[0023]图3为本技术一实施例中储能电池集装箱热管理仿真设计所建模型；
[0024]图中：电阻模块1、小功率风扇2、控制部件3、测量部件4、计算机5。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。
[0026]现有技术中，对于集装箱式大规电池储能系统，其热管理系统的构建中需要通过在计算机进行仿真设计，但目前对计算机仿真结果准确性的验证缺乏有效手段。为解决该问题，本技术实施例提供了一种模拟验证装置，通过实物搭建，可较为可靠地验证储能电池热管理系统计算机仿真结果的准确性。
[0027]图1为本技术一实施例储能电池集装箱热管理模拟验证装置的结构示意图。
[0028]参照图1所示，本实施例中储能电池集装箱热管理模拟验证装置，包括：电阻模块1、小功率风扇2、控制部件3、测量部件4以及计算机5，其中，电阻模块1用于模拟电池模块发热，小功率风扇2用于模拟集装箱的风冷系统；控制部件3与电阻模块1、小功率风扇2控制连接，其中，控制部件3控制电阻模块1的发热功率，以模拟电池模块的发热；控制部件3控制小功率风扇2的风速来实现对风冷系统的模拟；测量部件4用于测量电阻模块1的温度及温差；计算机5与测量部件4的输出端连接，将测量部件4测量得到的电阻模块1的温度及温差与仿真计算的电阻模块1的温度及温差进行比较，实现对仿真结果的验证。本实施例可以用于储能电池集装箱热管理系统的仿真设计的验证。
[0029]为了更好模拟电池模块发热，在优选实施例中，采用发热电阻以及相应填充物组成发热电阻模块1，并通过控制发热电阻的电流有效值来控制电阻模块1的发热功率，以模拟电池模块的发热。如图2所示。具体的，发热电阻可采用铝铸型、硅胶片型或其他类型的发热电阻，填充物应确保绝缘、低热导率，热导率低于电池的平均热导率。发热电阻和填充物组成的发热电阻模块1的平均热导率应和电池模块的平均热导率基本保持一致。
[0030]对应于采用的发热电阻的电源不同，控制部件3选择也可以调整。比如，在一实施例中，当发热电阻连接的是交流电源时，可以选择固态继电器作为控制部件3来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池集装箱热管理模拟验证装置，用于验证储能电池集装箱及其热管理系统的仿真结果，其特征在于，包括：用于模拟电池模块发热的电阻模块；用于模拟集装箱的风冷系统的小功率风扇；控制部件，与所述电阻模块、所述小功率风扇控制连接，其中，所述控制部件控制所述电阻模块的发热功率，以模拟所述电池模块的发热；所述控制部件控制所述小功率风扇的风速来实现对风冷系统的模拟；测量部件，用于测量电阻模块的温度及温差；计算机，与所述测量部件的输出端连接，将所述测量部件测量得到的电阻模块的温度及温差与仿真计算的电阻模块的温度及温差进行比较，实现对仿真结果的验证。2.根据权利要求1所述的储能电池集装箱热管理模拟验证装置，其特征在于，所述电阻模块包括发热电阻以及填充于所述发热电阻之间的填充物，所述发热电阻连接电源，所述控制部件通过控制所述发热电阻的电流有效值来控制所述电阻模块的发热功率，以模拟电池模块的发热。3.根据权利要求2所述的储能电池集装箱热管理模拟验证装置，其特征在于，所述电阻模块的平均热导率和所述电池模块的平均热导率保持一致。4.根据权利要求2所述的储能电池集装箱热管理模拟验证装置，其特征在于，所述发热电阻采用铝铸型或硅胶片型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈满，李毓烜，李勇琦，汪志强，彭鹏，朱焕杰，凌志斌，李旭光，贾增昂，
申请(专利权)人：南方电网调峰调频发电有限公司，
类型：新型
国别省市：