一种电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法，包括：获取电池储能系统中的液冷循环数据和电池数据；将电芯温度分别与电芯允许最高温度和电芯允许最低温度相比对，若电芯温度大于等于电芯允许最高温度，则使压缩机和风机满载运行；若电芯温度小于等于电芯允许最低温度，则使压缩机和风机停止运行，并开启电加热器；若电芯温度在二者之间，根据所述充放电倍率，得到电池状态，根据电池状态，调整压缩机和风机的运行负荷，使所述液冷循环数据和所述电池数据分别达到预设的液冷循环温度阈值和电池温度阈值。本方法通过设置液冷系统的压缩机、风机与外部输入参数之间的控制逻辑，满足不同工况下的设备控制要求，降低了系统运行总能耗。统运行总能耗。统运行总能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法


[0001]本专利技术涉及电池储能
，特别是涉及一种电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法。

技术介绍

[0002]目前，储能技术在能源互联网中具有举重轻重的地位，已广泛应用于可再生能源、分布式能源、智能电网等领域，以磷酸铁锂储能电池作为代表的电化学储能因其储能密度和功率密度高、效率高、技术进步快、发展潜力大等优势发展十分迅速。然而储能电池由于自身的衰减特性，其能量是随着使用而降低的，比如储能系统使用寿命为10年，而储能电池自身10年后容量衰减为80％，再加上维持储能系统正常运行的其他能量损耗，储能系统的总体能效比会逐年降低。
[0003]在储能系统的辅助配套设施中，冷却设备的能耗占有较大的比例，随着储能容量的提升系统产热量也随之增加，为了保证电池正常运行，通常会不断扩大液冷系统的规模，进一步造成能源浪费。另外，较为粗放式的液冷系统控制管理方法也会带来冗余的能耗。目前，储能系统能耗优化的常用方法有两种，一种是储能电站的能耗监测，另一种是储能电站的能效控制。其中，储能电站的能耗监测是采用储能电站充放电主回路损耗分解模型计算储能电站充放电主回路的各环节损耗，采用储能电站辅助用电回路损耗分解模型计算储能电站辅助用电回路各环节损耗，将储能电站总损耗和储能电站损耗率分别和对应标准值比较，在超出标准值式发出警报；储能电站的能效控制则包括无线接收发射模块、控制模块、储能模块、电能质量监测模块和多个耗能单元，对不同耗能单元进行电能调控、能耗监测、数据整理统计和分析，来找出可节能的点。
[0004]但是上述两种方法都具有一定的局限性，第一种方法只能通过实际损耗与预设标准值的对比，从而对整个储能电站的能耗进行判断，系统未具备在告警时自动调节各环节损耗的功能，适用于较为粗放的调控方式；而第二种方法的调控策略较为宏观，侧重于负荷分析与电能质量分析，对储能系统自身能耗控制较少提及。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种从储能设备层面进一步降低总能耗，从而实现储能装置自身的节能的能够对电池储能系统内的液冷系统能耗优化的方法。
[0006]本专利技术提供了一种电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法，所述方法包括：
[0007]从电池储能系统中的液冷系统和电池系统分别获取液冷循环数据和电池数据，所述液冷循环数据包括供液温度、回液温度和额定供液温度，所述电池数据包括电芯温度、充放电倍率、电芯允许最高温度、电芯允许最低温度和电芯额定温度，所述液冷系统包括压缩机、风机、电加热器和主循环泵；
[0008]将所述电芯温度分别与所述电芯允许最高温度和所述电芯允许最低温度相比对，
若所述电芯温度大于等于所述电芯允许最高温度，则使所述压缩机和所述风机满载运行；
[0009]若所述电芯温度小于等于所述电芯允许最低温度，则使所述压缩机和所述风机停止运行，并开启所述电加热器；
[0010]若所述电芯温度在所述电芯允许最低温度和所述电芯允许最高温度之间，则根据所述充放电倍率，得到所述电池系统中的电池状态，根据所述电池状态，调整所述压缩机和所述风机的运行负荷，以使所述液冷循环数据和所述电池数据分别达到预设的液冷循环温度阈值和电池温度阈值。
[0011]进一步地，所述若所述电芯温度大于等于所述电芯允许最高温度，则使所述压缩机和所述风机满载运行的步骤为：
[0012]若所述电芯温度大于等于所述电芯允许最高温度，则使所述压缩机和所述风机满载运行，使所述主循环泵保持运行，直到所述电芯温度等于所述电芯额定温度。
[0013]进一步地，所述若所述电芯温度小于等于所述电芯允许最低温度，则使所述压缩机和所述风机停止运行，并开启所述电加热器的步骤为：
[0014]若所述电芯温度小于等于所述电芯允许最低温度，则使所述压缩机和所述风机停止运行，使所述主循环泵保持运行，并开启所述电加热器，直至所述电芯温度大于所述电芯允许最低温度。
[0015]进一步地，在所述根据所述充放电倍率，得到所述电池系统中的电池状态的步骤之前还包括：
[0016]计算所述电芯温度与所述电芯额定温度之间的差值，得到电芯温差；
[0017]将所述电芯温差分别与预设的第一阈值和第二阈值相比对，若所述电芯温差大于等于所述第二阈值，且所述电芯温差小于等于所述第一阈值，则使液冷系统停止运行。
[0018]进一步地，所述根据所述充放电倍率，得到所述电池系统中的电池状态的步骤包括：
[0019]若所述充放电倍率为零，则所述电池系统中的电池状态为静置状态；
[0020]否则，所述电池系统中的电池状态为充放电状态。
[0021]进一步地，所述根据所述电池状态，调整所述压缩机和所述风机的运行负荷，以使所述液冷循环数据和所述电池数据分别达到预设的液冷循环温度阈值和电池温度阈值的步骤包括：
[0022]若所述电芯温差大于所述第一阈值，且所述电池状态为静置状态，计算所述供液温度与所述回液温度之间的差值，得到供回液温差，使所述主循环泵保持运行，调整所述压缩机和所述风机的运行负荷，以使所述供回液温差保持不变，且所述电芯温度小于等于所述电芯额定温度；
[0023]若所述电芯温差大于所述第一阈值，且所述电池状态为充放电状态，则使所述主循环泵保持运行，调整所述压缩机和所述风机的运行负荷，以使所述供液温度小于等于所述额定供液温度，直到所述电芯温度等于所述电芯额定温度。
[0024]进一步地，所述根据所述电池状态，调整所述压缩机和所述风机的运行负荷，以使所述液冷循环数据和电池数据分别达到预设的液冷循环温度阈值和电池温度阈值的步骤包括：
[0025]若所述电芯温差小于所述第二阈值，且所述电池状态为静置状态，则使所述液冷
系统停止运行；
[0026]若所述电芯温差小于所述第二阈值，且所述电池状态为充放电状态，则使所述主循环泵保持运行，所述压缩机和所述风机停止运行。
[0027]进一步地，所述方法还包括：
[0028]获取所述液冷系统的运行时间和运行负荷；
[0029]根据所述运行时间和所述运行负荷，计算所述液冷系统的运行能耗。
[0030]进一步地，所述第一阈值为0.5，所述第二阈值为
‑
0.5。
[0031]上述本专利技术提供了一种电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法。通过所述方法，液冷系统根据电芯允许状态、供回液温度和供回液温差来控制压缩机和风机的运行负荷和运行频率，从储能设备层面进一步降低了储能系统运行的总能耗，并且不需要在现有电池储能系统中额外增加设备，减少了不必要的人力和物力资源的消耗，这对于电池储能
来说，是非常有意义的。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例提供的电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法的流程示意图；
[0033]图2是图1中步骤S40的流程示意图；
[0034]图3是图1中步骤S40的另一种流程示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法，其特征在于，包括：从电池储能系统中的液冷系统和电池系统分别获取液冷循环数据和电池数据，所述液冷循环数据包括供液温度、回液温度和额定供液温度，所述电池数据包括电芯温度、充放电倍率、电芯允许最高温度、电芯允许最低温度和电芯额定温度，所述液冷系统包括压缩机、风机、电加热器和主循环泵；将所述电芯温度分别与所述电芯允许最高温度和所述电芯允许最低温度相比对，若所述电芯温度大于等于所述电芯允许最高温度，则使所述压缩机和所述风机满载运行；若所述电芯温度小于等于所述电芯允许最低温度，则使所述压缩机和所述风机停止运行，并开启所述电加热器；若所述电芯温度在所述电芯允许最低温度和所述电芯允许最高温度之间，则根据所述充放电倍率，得到所述电池系统中的电池状态，根据所述电池状态，调整所述压缩机和所述风机的运行负荷，以使所述液冷循环数据和所述电池数据分别达到预设的液冷循环温度阈值和电池温度阈值。2.根据权利要求1所述的电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法，其特征在于，所述若所述电芯温度大于等于所述电芯允许最高温度，则使所述压缩机和所述风机满载运行的步骤为：若所述电芯温度大于等于所述电芯允许最高温度，则使所述压缩机和所述风机满载运行，使所述主循环泵保持运行，直到所述电芯温度等于所述电芯额定温度。3.根据权利要求1所述的电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法，其特征在于，所述若所述电芯温度小于等于所述电芯允许最低温度，则使所述压缩机和所述风机停止运行，并开启所述电加热器的步骤为：若所述电芯温度小于等于所述电芯允许最低温度，则使所述压缩机和所述风机停止运行，使所述主循环泵保持运行，并开启所述电加热器，直至所述电芯温度大于所述电芯允许最低温度。4.根据权利要求1所述的电池储能系统内的液冷系统能耗优化方法，其特征在于，在所述根据所述充放电倍率，得到所述电池系统中的电池状态的步骤之前还包括：计算所述电芯温度与所述电芯额定温度之间的差值，得到电芯温差；将所述电芯温差分别与预设的第一阈值和第二阈值相比对，若所述电芯温差大于等于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜翔宇，周敏，周钰，黄剑眉，施世鸿，陈冰，郭金川，卓钢新，张珏，田哲，张令滇，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：