一种储能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种储能系统，包括：包括电池簇、风液混合温度控制系统；风液混合温度控制系统包括风冷子系统和液冷子系统；液冷子系统包括驱动部件和装有冷却液的液冷管道；风冷子系统包括电池簇中任一电池组外机框、内设有的进风口和出风口连通的风道及风扇；驱动部件，用于驱动液冷管道内的冷却液的流动；液冷管道设置于电池簇的外表面；风道用于对流入电池组内的空气提供流动通道；风扇用于驱动电池组内的空气，从而对电池进行温度控制。本申请提供的储能系统及为之配套的风液混合温度控制系统，可以提高对储能系统中每个电池温度的均一性控制水平，以及提高对电池的不同表面均一性温度控制水平，进而提高储能系统的使用寿命及工作效率。寿命及工作效率。寿命及工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统


[0001]本技术涉及电池簇温控
，尤其涉及一种储能系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，电池所适用的领域包括电信、音频/视频、监视、工业自动化、交通、机器人、军事、医学、仪器仪表等工业领域。如航空航天应用以及大规模的储能和电动汽车、海底的地震和海啸监控、太空的探索以及军事应用等。
[0003]目前，为了提高电池的充放电性能和效率，一般将多个电池串联或并联形成电池组，再将多个电池组进行组合，生成电池簇，一个或多个电池簇组成储能系统进行充放电。由于电池在充放电工作过程中会产生热量，为了保证电池簇能够持续稳定高效的充放电，需要对电池簇进行温度控制(如对电池簇进行降温)，使电池簇中的每个电池保持在一定的环境温度中。目前对电池簇的温度控制包括以下两种方法。
[0004]1、风冷降温。
[0005]由空调从环境中吸入空气并对其制冷，然后冷空气经储能系统内部设置的主风道流动到各个电池组外机框外部，通过设置在电池组的进风口、电池组内部风道和风扇，使冷空气沿着风道进入至电池组内部，从而使冷空气对电池组内部的各电池进行降温，最后由风扇排出对各电池进行降温后的冷空气；因为空调持续释放冷空气，进而实现循环对电池簇进行降温。
[0006]2、液冷降温。
[0007]针对任一电池组，电池组的底部设置有液冷管道，其液冷管道与电池组的中各电池的一端之间通过金属板存在间接或直接的连接关系，通过将冷却液在液冷管道中循环，通过接触电池某一端面对各电池进行降温。
[0008]但是，在上述方法1中，出于成本考虑，一般一台空调通常对应多个电池簇的温度控制，为此需要针对性设计主风道和电池组内风道，以便对储能系统内部电池进行均一降温。根据实践，基于地面，空调所释放的冷空气在垂直于地面方向上存在风量不一致，因此导致在垂直于地面方向上，电池簇中不同位置的电池降温效果不同，电池之间的温差较大，影响了电池簇的整体充放电性能和效率。
[0009]在上述方法2中，出于成本考虑，一台液冷空调通常对应多个电池组的温度控制。驱动部件需驱动冷却液从主液冷管道流动到各电池组内部设置的毛细冷却管道。为了更好的对电池降温，一般将电池组内部的液冷管道设计为弯曲状，且管道直径一般较小；为了保证对电池降温的均匀，需使液冷管道的进液口和出液口之间的冷却液温差尽可能的小，因此需要保证冷却液的流速。为了将冷却液流过每个电池组的底部设置的液冷管道，且保证冷却液的流速，需要对驱动部件(如冷却泵)加压，导致驱动部件(如冷却泵)所需功率过大，又因为整个液冷系统从主液冷管到每个电池组内部冷却管路之间存在一些连接部件，高压也易造成这些连接部件的损坏；且液冷降温的方法一般只能对电池中与液冷管道具有连接关系的一端进行降温，对于电池的其他端面降温主要依赖电池外壳的传导降温，其实践效
果不佳，电池两端存在温差较大问题，这对电池长期稳定运行不利，直接导致储能系统使用寿命打折扣。

技术实现思路

[0010]本技术实施例提供一种储能系统，用于低成本低功耗，并均匀的对电池簇中各电池进行温度控制，从而提升电池簇的充放电性能和效率，延长储能系统的使用寿命。
[0011]本技术实施例提供一种储能系统，包括电池簇、风液混合温度控制系统；所述电池簇包括一个或多个电池组；所述风液混合温度控制系统包括液冷子系统和风冷子系统；其中，液冷子系统包括驱动部件和装有冷却液的液冷管道；所述风冷子系统包括电池组外机框，电池组内风道，以及风扇；
[0012]所述驱动部件，用于驱动所述液冷管道内的冷却液的流动；
[0013]所述液冷管道，设置于所述电池簇的外表面的进风口的周边，用于通过所述液冷管道中流动的冷却液对所述液冷管道周围的空气及所述电池组外机框进行温度控制；
[0014]所述电池组外机框用于对所述电池组外机框内部电池的一端进行温度控制；
[0015]所述风道用于对流入所述电池组内的空气提供流动通道；
[0016]所述风扇用于驱动所述电池组内的空气，从而使所述电池组内的空气通过所述风道在所述电池组内流动，实现对所述电池组进行温度控制。
[0017]上述技术方案中，通过液冷子系统将冷媒或热媒从空调快速、高效、温度均一的传导到每个电池组附近，并对液冷管道周边空气进行温度控制。通过风冷子系统驱动在电池组外部被冷却的空气流入进风口，或在通过被冷却的电池组外机框时再次被冷却，通过预设在电池组内部的风道及毛细风道，利用空气动力学设计涡旋，配合风扇控制策略，使冷却的空气均匀流过电池周边，从而实现对每个电池各端面进行均一性温度控制的目的；同时电池一端面通过与电池组外机框接触，从而实现接触冷却。
[0018]通过液冷管道替代原来的电池组外部复杂的风道设计，可提高从空调到每个电池组的热量传导效率和均一性；因为液冷管道各位置的温差极小，且管道设置方便布局，因此可以保证液冷子系统对储能系统中各电池组的温度调控一致，且效率高，能耗少。
[0019]又因为液冷管道设置于电池簇的外部，不需要进入每个电池组内部，减少了现有技术中液冷管道的复杂度，降低了对液冷系统的驱动压力要求；且通过增加液冷管道的直径，提升液冷管道中冷却液的流速，进而降低了液冷管道各位置的温差，提升电池簇的充放电性能和效率。
[0020]可选的，所述电池簇包括具有所述进风口的金属外机框；
[0021]所述液冷管道设置于所述金属外机框的外部，用于通过对所述金属外机框温度控制从而实现对所述电池组的内部进行温度控制。
[0022]上述技术方案中，因为液冷管道设置于所述金属外壳的外部，因此可以降低金属外机框的进风口处的空气温度，并且可以使各电池组的金属外机框的进风口处的空气温度基本一致，所以进入电池组内部的空气温度也基本一致，即对电池簇中不同位置的电池降温效果大致相同，不会使电池簇中各电池产生温差，进而提升了电池簇的充放电性能和效率。
[0023]可选的，所述电池组包括一个或多个电池；
[0024]针对任一电池，所述电池的一端接触式的固定于所述金属外机框的内部，用于通过对所述金属外机框温度控制从而实现对所述电池的一端进行温度控制。
[0025]上述技术方案中，通过控制金属外机框的温度，从而对与金属外壳内部接触式连接的电池的一端进行降温，提升对金属外壳内部的各电池降温的效率。
[0026]可选的，所述电池组内包括冷却板；
[0027]所述冷却板，一端与所述液冷管道连接，用于对所述电池组内的电池进行温度控制。
[0028]上述技术方案中，通过液冷板实现液冷管道与电池组外机框连接，从而增加对电池组内外部空气的控制效率，通过冷却板实现接触式或非接触式对电池进行温度控制，加快对电池的温度控制效率。
[0029]可选的，所述液冷管道通过金属导热件或导热胶与所述金属外机框的外部连接。
[0030]上述技术方案中，通过金属导热件或导热胶与金属外机框接触，可以对金属外机框的进行温度控制，从而对金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括电池簇、风液混合温度控制系统；所述电池簇包括一个或多个电池组；所述风液混合温度控制系统包括液冷子系统和风冷子系统；其中，液冷子系统包括驱动部件和装有冷却液的液冷管道；所述风冷子系统包括电池组外机框，电池组内风道，以及风扇；所述驱动部件，用于驱动所述液冷管道内的冷却液的流动；所述液冷管道，设置于所述电池簇的外表面的进风口的周边，用于通过所述液冷管道中流动的冷却液对所述液冷管道周围的空气及所述电池组外机框进行温度控制；所述电池组外机框用于对所述电池组外机框内部电池的一端进行温度控制；所述风道用于对流入所述电池组内的空气提供流动通道；所述风扇用于驱动所述电池组内的空气，从而使所述电池组内的空气通过所述风道在所述电池组内流动，实现对所述电池组进行温度控制。2.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述电池簇包括具有所述进风口的金属外机框；所述液冷管道设置于所述金属外机框的外部，用于通过对所述金属外机框温度控制从而实现对所述电池组的内部进行温度控制。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐思涵，
申请(专利权)人：上海禾徐科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：