一种环境控制多模式散热储能柜及其散热、换气方法技术

本发明专利技术公开了一种环境控制多模式散热储能柜及其散热、换气方法，包括用于沟通柜体内外实现换气的换气散热设备、用于循环制冷柜体内气体的主动制冷设备以及用于监测环境温度的第一传感件，还包括能量管理系统，换气散热设备、主动制冷设备和第一传感件均与能量管理系统通信连接，能量管理系统接收第一传感件获取的环境温度并与预设的第一设定值比对，于环境温度高于第一设定值时控制主动制冷设备开启、换气散热设备关闭；于环境温度低于第一设定值时控制换气散热设备开启、主动制冷设备关闭。本发明专利技术的环境控制多模式散热储能柜具有结构布置合理、散热效果好、能耗低和避免有害气体聚集等优点，其散热、换气方法同样具备上述优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种环境控制多模式散热储能柜及其散热、换气方法


[0001]本专利技术涉及电化学储能
，尤其涉及一种环境控制多模式散热储能柜及其散热、换气方法。

技术介绍

[0002]储能柜由于储电容量很大，且内部堆叠有大量电池，因此需要不间断的散热。现有储能柜大多是根据工况、电池电流或者散热功率预测等方式调控散热装置的输出，没有考虑到实际环境温度情况，且要么采用了空气交换式散热装置，要么采用了主动制冷式散热装置，前者散热效率低，后者耗能大又存在有害气体聚集风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构布置合理、散热效果好、能耗低和避免有害气体聚集的环境控制多模式散热储能柜，以及步骤简单且设置合理的散热、换气方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种环境控制多模式散热储能柜，包括用于沟通柜体内外实现换气的换气散热设备、用于循环制冷柜体内气体的主动制冷设备以及用于监测环境温度的第一传感件，还包括能量管理系统，所述换气散热设备、主动制冷设备和第一传感件均与能量管理系统通信连接，所述能量管理系统接收第一传感件获取的环境温度并与预设的第一设定值比对，于环境温度高于第一设定值时控制主动制冷设备开启、换气散热设备关闭；于环境温度低于第一设定值时控制换气散热设备开启、主动制冷设备关闭。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进：所述能量管理系统内设有计时器，能量管理系统在计时器计时时长每达到预设的第三设定值时接收第一传感件获取的环境温度，并与第一设定值比较，低于第一设定值时控制主动制冷设备关闭、换气散热设备开启，高于第一设定值时控制主动制冷设备开启、换气散热设备关闭。
[0006]所述能量管理系统在运行起始时控制主动制冷设备开启、换气散热设备关闭，并在环境温度低于第一设定值持续时长达到预设的第四设定值时允许主动制冷设备和换气散热设备的启闭切换，第四设定值大于第三设定值。
[0007]所述储能柜还包括壳体和电池堆垛得到的电池组，所述电池组设置在壳体内，电池组的进风侧和出风侧均与壳体存在间隙，且由壳体内设置的隔板隔断形成互不连通的进风风道和出风风道，所述换气散热设备和主动制冷设备均与进风风道和出风风道连通。
[0008]所述换气散热设备包括设置在壳体上并连通进风风道的进风阀，设置在壳体上并连通出风风道的出风阀，且进风阀和出风阀分别位于壳体的两端。
[0009]所述进风阀和出风阀中至少一个阀体处连接有风扇。
[0010]所述电池组的顶部与壳体存在间隙，壳体的隔板从电池组的顶部到底部将进风侧
分隔为两个相互平行的区域，靠近内侧的区域作为所述进风风道，靠近外侧的区域通过电池组顶部的间隙与出风风道连通；所述主动制冷设备的入口和出口均与该外侧区域连通，隔板还在入口和出口之间将该外侧区域分隔开，外侧区域的底部和进风风道之间设置有可启闭的风门。
[0011]所述电池组的进风侧和出风侧均设有用于监测温度的第三传感件，所述能量管理系统与第三传感件通信连通，并依据第三传感件获取的进出风温差控制换气散热设备和主动制冷设备的输出功率。
[0012]储能柜还包括电池管理系统、报警装置以及用于监测柜体内有害气体浓度的第二传感件，所述能量管理系统接收第二传感件获取的浓度信息并与预设的第二设定值比对，在浓度高于第二设定值时直接控制换气散热设备开启，并发送信号至电池管理系统控制其停止电池组对外输出，并发送报警信号至报警装置控制其报警。
[0013]一种环境控制多模式散热储能柜散热方法，通过上述的环境控制多模式散热储能柜实现，能量管理系统以主动制冷设备开启、换气散热设备关闭为工作模式M1，以换气散热设备开启、主动制冷设备关闭为工作模式M2，包括以下步骤：S1：开机，计时器开始计时，能量管理系统执行工作模式M1；S2：计时器计时周期达到第三设定值，能量管理系统接收第一传感件获取的环境温度并与预设的第一设定值比对，并做出以下决定：A：环境温度高于第一设定值时，保持工作模式M1，返回步骤S2；B：环境温度低于第一设定值时，判定工作模式M1的连续工作时长是否不小于第四设定值，并做出以下决定：B1：连续时长小于第四设定值，保持工作模式M1，返回步骤S2；B2：连续时长不小于第四设定值，执行工作模式M2后执行步骤S3或执行步骤S4；S3：循环步骤S2，直至关机；S4：计时器计时周期达到第三设定值，能量管理系统接收第一传感件获取的环境温度并与预设的第一设定值比对，并做出以下决定：C：环境温度高于第一设定值时，执行工作模式M1；D：环境温度低于第一设定值时，执行工作模式M2；S5：循环步骤S4，直至关机。
[0014]一种环境控制多模式散热储能柜换气方法，通过上述环境控制多模式散热储能柜实现，包括以下步骤：S1：开机，能量管理系统间隔设定时长接收第二传感件获取的浓度信息；S2：能量管理系统将浓度信息与预设的第二设定值比对，并做出以下决定：E：浓度高于第二设定值时，控制换气散热设备开启，发送信号至电池管理系统控制其停止电池组对外输出，并发送报警信号至报警装置控制其报警；F：浓度低于第二设定值时，返回步骤S1，直至关机。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的环境控制多模式散热储能柜，相比于现有储能柜采用单一的散热方式来说，既具备用于沟通柜体内外实现换气的换气散热设备，同时还具备用于循环制冷柜体内气体的主动制冷设备。并且二者并非是简单组合，而是由环境温度决定散热模式。能量管理
系统接收第一传感件获取的环境温度并与预设的第一设定值比对，当环境温度较高，且高于第一设定值时，此时环境温度对储能柜起不了降温散热作用，因此控制主动制冷设备开启，从而对储能柜进行高效降温，并关闭换气散热设备，避免外界环境气体与内部低温气体换热导致降温效率低以及能耗增加的问题。当环境温度低于第一设定值时，认定该环境温度可以对储能柜起到散热作用，因此控制换气散热设备开启、主动制冷设备关闭，进行低能耗散热，且此过程还能对柜内积累的有害气体进行排出，避免浓度过高造成电池损坏。本专利技术的储能柜采用环境温度作为判定依据，相比常规的根据工况、电流以及预测等方式调节温度来说，能够对电池所处环境进行更直接地反馈调节，同时两个散热设备可以交替使用，兼具二者的优势。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的环境控制多模式散热储能柜的正面结构示意图；图2是本专利技术的环境控制多模式散热储能柜的内部结构示意图；图3是本专利技术的环境控制多模式散热储能柜的侧面结构示意图；图4是在工作模式M1下的环境控制多模式散热储能柜示意图；图5是在工作模式M2下的环境控制多模式散热储能柜示意图；图6是环境控制多模式散热储能柜的散热方法的示意图；图7是环境控制多模式散热储能柜的换气方法的示意图。
[0017]图例说明：1、换气散热设备；11、进风阀；12、出风阀；13、风扇；2、主动制冷设备；21、入口；22、出口；23、风门；3、第一传感件；4、能量管理系统；5、第二传感件；6、壳体；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境控制多模式散热储能柜，其特征在于：包括用于沟通柜体内外实现换气的换气散热设备（1）、用于循环制冷柜体内气体的主动制冷设备（2）以及用于监测环境温度的第一传感件（3），还包括能量管理系统（4），所述换气散热设备（1）、主动制冷设备（2）和第一传感件（3）均与能量管理系统（4）通信连接，所述能量管理系统（4）在主动制冷设备（2）运行时间满足设定运行时间后允许主动制冷设备（2）和换气散热设备（1）的启闭切换，并每间隔设定时段接收第一传感件（3）获取的环境温度并与预设的第一设定值比对，于环境温度高于第一设定值时控制主动制冷设备（2）开启、换气散热设备（1）关闭；于环境温度低于第一设定值时控制换气散热设备（1）开启、主动制冷设备（2）关闭。2.根据权利要求1所述的环境控制多模式散热储能柜，其特征在于：所述能量管理系统（4）内设有计时器，能量管理系统（4）在计时器计时时长每达到预设的第三设定值时接收第一传感件（3）获取的环境温度，并与第一设定值比较，低于第一设定值时控制主动制冷设备（2）关闭、换气散热设备（1）开启，高于第一设定值时控制主动制冷设备（2）开启、换气散热设备（1）关闭。3.根据权利要求2所述的环境控制多模式散热储能柜，其特征在于：所述能量管理系统（4）在运行起始时控制主动制冷设备（2）开启、换气散热设备（1）关闭，并在环境温度低于第一设定值持续时长达到预设的第四设定值时允许主动制冷设备（2）和换气散热设备（1）的启闭切换，第四设定值大于第三设定值。4.根据权利要求1所述的环境控制多模式散热储能柜，其特征在于：所述储能柜还包括壳体（6）和电池堆垛得到的电池组（7），所述电池组（7）设置在壳体（6）内，电池组（7）的进风侧和出风侧均与壳体（6）存在间隙，且由壳体（6）内设置的隔板隔断形成互不连通的进风风道（61）和出风风道（62），所述换气散热设备（1）和主动制冷设备（2）均与进风风道（61）和出风风道（62）连通。5.根据权利要求4所述的环境控制多模式散热储能柜，其特征在于：所述换气散热设备（1）包括设置在壳体（6）上并连通进风风道（61）的进风阀（11），设置在壳体（6）上并连通出风风道（62）的出风阀（12），且进风阀（11）和出风阀（12）分别位于壳体（6）的两端；进风阀（11）和出风阀（12）中至少一个阀体处连接有风扇（13）。6.根据权利要求4所述的环境控制多模式散热储能柜，其特征在于：所述电池组（7）的顶部与壳体（6）存在间隙，壳体（6）的隔板从电池组（7）的顶部到底部将进风侧分隔为两个相互平行的区域，靠近内侧的区域作为所述进风风道（61），靠近外侧的区域通过电池组（7）顶部的间隙与出风风道（62）连通；所述主动制冷设备（2）的入口（21）和出口（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：方瑛，胡林，孟马平，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：