应用于液冷储能系统的环境控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种应用于液冷储能系统的环境控制系统，包括外部散热单元、电池热管理单元、预制舱管理单元、设备舱管理单元及控制单元，属于储能系统技术领域。本发明专利技术提供的应用于液冷储能系统的环境控制系统，实现一体化系统组成、智能化系统控制，高密封等级防护。将电池系统热管理、预制舱环境控制，及电器设备舱环境控制三个系统组合构建成一个一体化环境控制系统，同时满足电池系统热管理需求，预制舱环境温度和湿度控制需求，及电器设备舱环境温度和湿度控制需求。并且通过将预制舱管理单元以及设备舱管理单元设置在系统的壳体内部不需要设置额外开口提高整个储能系统的防护等级，满足系统各种恶劣环境运行需求，使储能系统调节更方便。能系统调节更方便。能系统调节更方便。

Environmental control system applied to liquid cooled energy storage system

【技术实现步骤摘要】
应用于液冷储能系统的环境控制系统


[0001]本专利技术属于储能系统
，更具体地说，是涉及一种应用于液冷储能系统的环境控制系统。

技术介绍

[0002]随着太阳能、风能等新能源的推广应用，储能技术也随之发展，而锂电池因为能量比较高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率很低、重量轻、绿色环保以及生产基本不消耗水等优点，逐渐成为储能的主流产品。在各种储能技术中，锂离子电池以其高能量密度特性和高商业化前景逐渐成为新能源行业、工业和车载储能装置的不二之选。但是随着储能电池系统的容量及使用功率逐渐增大，其产热量也随之增大，从而导致储能电池系统在工作过程中温升大，温度高。由于锂离子电池的综合性能对工作温度比较敏感，电池长期工作在高温下时，会降低其功率性能，加速电池老化，影响储能系统循环寿命。并且控制锂电池进行充放电的电器设备在运行过程中也会产生大量的热量，如储能变流器(PCS)，因此在储能系统工作过程中需要对锂电池和电器设备同时进行降温。目前现有技术中针对锂电池和电器设备的降温，传统上采取液冷系统对锂电池降温。采取风冷系统对电器设备进行降温(即在装载电器设备的箱体上开设通风口并通过风扇将箱体内的热空气排出使室外的冷空气进入到箱体内部)，因此需要设置两套不同的降温装置来分别对液冷系统和安装电器设备的机箱进行降温。在降温的同时破坏了箱体的密封性，使得灰尘、小虫子等容易进入箱体内部，使箱体内部环境的稳定性变差，进而影响锂电池和电器设备的使用寿命，同时维护两套冷却系统也增加了系统的维护成本。

技术实现思路
r/>[0003]本专利技术的目的在于提供一种应用于液冷储能系统的环境控制系统，旨在解决现有技术中储能系统采存在的箱体内部环境的稳定性变差影响锂电池和电器设备的使用寿命以及采用两套冷却方案系统维护成本高的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种应用于液冷储能系统的环境控制系统，包括外部散热单元、设置在储能系统的预制舱中用于电池温度控制的电池热管理单元、设置在储能系统内的预制舱中用于预制舱内部空间温度控制的预制舱管理单元、设置在储能系统的设备舱中用于电器设备散热的设备舱管理单元、以及用于控制所述外部散热单元、所述电池热管理单元、所述预制舱管理单元以及所述设备舱管理单元运行状态的控制单元，所述电池热管理单元、所述预制舱管理单元以及所述设备舱管理单元均分别所述外部散热单元管路连通形成各自的循环回路，所述储能系统的预制舱内还设置有用于监测预制舱内温度和湿度的第一采集模块、以及用于监测电池电芯温度的第二采集模块，所述储能系统的设备舱内还设置有用于监测设备舱内温度和湿度的第三采集模块，所述第一采集模块、所述第二采集模块以及所述三采集模块均与所述控制单元电性连接。
[0005]在一种可能的实现方式中，所述外部散热单元包括循环动力单元、与所述循环动
力单元管路连接的空调水冷机组、与所述循环动力单元管路连接且与所述空调水冷机组并联设置的风冷散热模块、以及用于监测室外环境温度且与控制单元电连接的第四采集模块，所述空调水冷机组与所述循环动力单元之间的管路上设置有第一电磁阀，所述风冷散热模块与循环动力单元之间的管路上还设置有第二电磁阀。
[0006]在一种可能的实现方式中，所述外部散热单元还包括用于容纳管路内液体体积变化的液体膨胀容器，所述液体膨胀容器入口通过管路连接在循环动力单元入口一侧的管路上。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述设备舱管理单元包括多个设置在设备舱内且与所述外部散热单元管路连接的空调末端设备、及设置在所述空调末端设备内部的气体加热单元。
[0008]在一种可能的实现方式中，多个所述空调末端设备之间均通过管路相互并联连接，且所述设备舱管理单元与所述外部散热单元的出口之间的管路上还设置有第三电磁阀。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述电池热管理单元包括多个通过管路并联设置的电池液冷Pack、以及设置在所述电池液冷Pack组与所述外部散热单元之间的管路上的第四电磁阀。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述电池热管理单元还包括用于加热管路中冷液的冷液加热单元，且所述冷液加热单元设置在所述电池热管理单元与所述第四电磁阀之间的管路上。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述预制舱管理单元包括多个设置在预制舱内且与所述外部散热单元管路连接的空调末端设备、以及设置在所述空调末端设备内部的气体加热单元。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述预制舱管理单元与所述外部散热单元之间的管路上设置有第五电磁阀。
[0013]本专利技术提供的应用于液冷储能系统的环境控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，通过在储能系统的预制舱内设置有电池热管理单元来保证电池温度的稳定，还设置有与电池热管理单元管路连接的外部散热单元来为电池热管理单元提供冷液。并且在储能系统的预制舱内与设备舱内还分别设置有预制舱管理单元与设备舱管理单元，预制舱管理单元与设备舱管理单元均与外部散热单元管路连接形成循环回路。并且还设置有用于控制外部散热单元、电池热管理单元、预制舱管理单元以及设备舱管理单元运行状态的控制单元，储能系统的预制舱内还设置有用于监测预制舱内温度和湿度的第一采集模块、以及用于监测电池电芯温度的第二采集模块，储能系统的设备舱内还设置有用于监测设备舱内温度和湿度的第三采集模块，第一采集模块、第二采集模块以及三采集模块均与控制单元电性连接。在本专利技术应用于液冷储能系统的环境控制系统，实现一体化系统组成、智能化系统控制，高密封等级防护。将电池系统热管理、预制舱环境控制，及电器设备舱环境控制三个系统组合构建成一个一体化环境控制系统，同时满足电池系统热管理需求，预制舱环境温度和湿度控制需求，及电器设备舱环境温度和湿度控制需求。并且通过将预制舱管理单元以及设备舱管理单元设置在系统的壳体内部不需要设置额外开口提高整个储能系统的防护等级，满足系统各种恶劣环境运行需求，使储能系统调节更方便。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术提供的应用于液冷储能系统的环境控制系统的结构示意图；
[0016]图2为本专利技术提供的应用于液冷储能系统的环境控制系统原理图。
[0017]图中：1、外部散热单元；2、电池热管理单元；3、预制舱管理单元；4、设备舱管理单元；5、控制单元；6、第一采集模块；7、第二采集模块；8、第三采集模块；9、循环动力单元；10、空调水冷机组；11、风冷散热模块；12、第一电磁阀；13、第二电磁阀；14、液体膨胀容器；15、空调末端设备；16、气体加热单元；17、第三电磁阀；18、电池液冷Pack；19、冷液加热单元；20、第四电磁阀；21、第五电磁阀。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于液冷储能系统的环境控制系统，其特征在于，包括外部散热单元、设置在储能系统的预制舱中用于电池温度控制的电池热管理单元、设置在储能系统内的预制舱中用于预制舱内部空间温度控制的预制舱管理单元、设置在储能系统的设备舱中用于电器设备散热的设备舱管理单元、以及用于控制所述外部散热单元、所述电池热管理单元、所述预制舱管理单元以及所述设备舱管理单元运行状态的控制单元，所述电池热管理单元、所述预制舱管理单元以及所述设备舱管理单元均分别所述外部散热单元管路连通形成各自的循环回路，所述储能系统的预制舱内还设置有用于监测预制舱内温度和湿度的第一采集模块、以及用于监测电池电芯温度的第二采集模块，所述储能系统的设备舱内部还设置有用于监测设备舱内温度和湿度的第三采集模块，所述第一采集模块、所述第二采集模块以及所述三采集模块均与所述控制单元电性连接。2.如权利要求1所述的应用于液冷储能系统的环境控制系统，其特征在于，所述外部散热单元包括循环动力单元、与所述循环动力单元管路连接的空调水冷机组、与所述循环动力单元管路连接且与所述空调水冷机组并联设置的风冷散热模块、以及用于监测室外环境温度且与控制单元电连接的第四采集模块，所述空调水冷机组与所述循环动力单元之间的管路上设置有第一电磁阀，所述风冷散热模块与循环动力单元之间的管路上还设置有第二电磁阀。3.如权利要求2所述的应用于液冷储能系统的环境控制系统，其特征在于，所述外部散热单元还包括用于容...

【专利技术属性】
技术研发人员：武春晓，王晓东，郑会颖，
申请(专利权)人：欧伏电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：