移动工业电源的冷热自控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动工业电源的冷热自控装置及方法，包括装置箱体(11)、保温散热组件、热管降温组件、辅热系统(14)、通风组件和中央控制器(44)；电池组(41)设置在装置箱体内，若干组热管降温组件分别间隔嵌装在装置箱体的箱壁上，且热管降温组件的一端位于装置箱体的内部，热管降温组件的另一端贯穿至装置箱体的外部；辅热系统设置在保温散热组件的内壁上，通风组件安装在装置箱体的箱壁上；中央控制器设置在装置箱体内并与电池组电连接，中央控制器的输出端与保温散热组件、热管降温组件、辅热系统和通风组件电连接。本发明专利技术能兼顾冬季保温与夏季散热功能，且能在极端天气下保证电池实际使用容量和寿命。证电池实际使用容量和寿命。证电池实际使用容量和寿命。

【技术实现步骤摘要】
移动工业电源的冷热自控装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种电池保温装置及方法，尤其涉及一种移动工业电源的冷热自控装置及方法。

技术介绍

[0002]工业电源的使用环境通常较为苛刻，对于磷酸铁锂电池，电池工作的外部环境温度要求在0℃～55℃，放电工作温度范围在
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20℃～60℃，温度过高或者过低都会影响电池的性能，甚至会对电池造成永久性损坏，这就限制了极端环境下的电池使用，尤其是在夏季高温，冬季低温的应用场景。
[0003]现有技术的工业电源设备无法兼顾冬季保温与夏季散热的功能。此外，一方面当前可再生能源发电迅速发展，以西北荒漠光伏风力发电电站为例，为保证可再生能源供电的稳定性，需要配置一定容量的储能装置，但是由于昼夜/冬夏巨大的温度差异，导致电池的实际使用容量和寿命都大打折扣；另一方面对于昼夜/冬夏温差较大地区的施工，由于临电成本高，需要采用移动工业电源供电，但移动工业电源供电在实际使用过程中也同样存在上述问题。因此，需要提供一种能兼顾冬季保温与夏季散热功能，且能在极端天气下保证电池实际使用容量和寿命的移动工业电源的冷热自控装置及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种移动工业电源的冷热自控装置及方法，能兼顾冬季保温与夏季散热功能，且能在极端天气下保证电池实际使用容量和寿命。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]一种移动工业电源的冷热自控装置，包括装置箱体、保温散热组件、热管降温组件、辅热系统、通风组件和中央控制器；电池组设置在装置箱体内，若干组热管降温组件分别间隔嵌装在装置箱体的箱壁上，且热管降温组件的一端位于装置箱体的内部，热管降温组件的另一端贯穿至装置箱体的外部；辅热系统设置在保温散热组件的内壁上，通风组件安装在装置箱体的箱壁上；中央控制器设置在装置箱体内并与电池组电连接，中央控制器的输出端与保温散热组件、热管降温组件、辅热系统和通风组件电连接。
[0007]所述的保温散热组件包括保温层及散热机构；保温层贴合在装置箱体的内壁上，保温层内部形成有空隙；散热机构设置在装置箱体内，散热机构的输出端与空隙连通。
[0008]所述的散热机构包括循环泵、水箱、管道和布水管；水箱置于装置箱体的内部底面上，水箱灌装有清水；管道的一端插入在水箱内的水面下方，管道的另一端延伸至装置箱体的顶部并通过若干根布水管与空隙连通；循环泵设置在管道上，循环泵与中央控制器电连接。
[0009]所述的热管降温组件包括热管、汽化降温溶液和关断阀；热管的两端封闭，热管倾斜嵌装在装置箱体的箱壁上，热管的两端分别位于装置箱体的内部和外部，且热管的外端高于内端；汽化降温溶液设置在热管内，且汽化降温溶液的汽化温度在电池组的充放电工
作温度范围内；关断阀设置在热管上且位于装置箱体的内部，关断阀与中央控制器电连接，汽化降温溶液为液态时通过关断阀封闭在装置箱体内，汽化降温溶液为气态时充满整个热管。
[0010]所述的通风组件包括通风口和通风机；通风口安装在装置箱体的底部，通风机安装在装置箱体的顶部，通风口和通风机位于电池组的旁侧，并形成底部进风、顶部排风的机械通风模式；通风口和通风机内安装风阀，风阀、通风口和通风机与中央控制器电连接。
[0011]所述的装置箱体内设有灭火装置，灭火装置位于电池组的上方并与中央控制器电连接。
[0012]一种移动工业电源的冷热自控装置的冷热自控方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1：在电池组内部设置第一传感器并与中央控制器电连接，用于采集电池组的电池内部温度Te
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；在装置箱体内部设置第二传感器并与中央控制器电连接，用于采集装置箱体的箱体内部温度Tn；在装置箱体外部设置第三传感器并与中央控制器电连接，用于采集装置箱体的箱体外部温度Tw；并预设电池组的充电温度范围、放电温度范围、最低温度阈值、最高温度阈值和极端温度阈值，装置箱体的内部温度范围；
[0014]步骤2：中央控制器实时收集电池内部温度Te
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、箱体内部温度Tn、箱体外部温度Tw以及电池组的工作状态A，并计算电池内部温度Te
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的平均值Te；
[0015]步骤3：中央控制器判断电池组的工作状态A是否为0，若否，则执行步骤4，若是，则执行步骤15；
[0016]步骤4：中央控制器判断该平均值Te是否超出充电温度范围，若是，则执行步骤5，若否，则执行步骤9；
[0017]步骤5：中央控制器判断该平均值Te是否小于等于充电温度范围的最小值，若是，则执行步骤6，若否，则执行步骤12。
[0018]步骤6：中央控制器判断该平均值Te是否大于等于最低温度阈值，若是，则执行步骤7，若否，则执行步骤8；
[0019]步骤7：中央控制器控制热管降温组件的关断阀关闭，通风组件的通风口和通风机关闭，保温散热组件中散热机构的循环泵关闭，辅热系统关闭，返回步骤2；
[0020]步骤8：中央控制器控制热管降温组件的关断阀关闭，通风组件的通风口和通风机关闭，保温散热组件中散热机构的循环泵关闭，辅热系统开启，返回步骤2；
[0021]步骤9：中央控制器判断箱体内部温度Tn是否不在装置箱体的内部温度范围内，若是，则执行步骤10，若否，则执行步骤17；
[0022]步骤10：中央控制器判断箱体内部温度Tn是否小于内部温度范围的最小值，若是，则执行步骤7，若否，则执行步骤11；
[0023]步骤11：中央控制器控制热管降温组件的关断阀开启，通风组件的通风口和通风机关闭，保温散热组件中散热机构的循环泵关闭，辅热系统关闭，返回步骤2；
[0024]步骤12：中央控制器判断该平均值Te是否大于等于最高温度阈值，若是，则执行步骤13，若否，则执行步骤11；
[0025]步骤13：中央控制器逐一判断所有第一传感器采集的电池内部温度Te
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是否大于极端温度阈值，若任一电池内部温度Te大于极端温度阈值，则中央控制器控制灭火装置启动，并结束冷热自控流程，否则执行步骤14；
[0026]步骤14：中央控制器控制热管降温组件的关断阀开启，通风组件的通风口和通风机开启，保温散热组件中散热机构的循环泵开启，辅热系统关闭，返回步骤2；
[0027]步骤15：中央控制器判断该平均值Te是否超出放电温度范围，若是，则执行步骤16，若否，则执行步骤9；
[0028]步骤16：中央控制器判断该平均值Te是否小于等于放电温度范围的最小值，若是，则执行步骤6，若否，则执行步骤13；
[0029]步骤17：中央控制器每间隔周期T循环一次冷热自控流程；
[0030]步骤18：判断是否主动关闭冷热自控装置，若是，则结束冷热自控流程，若否，则返回步骤2。
[0031]所述的电池组的充电温度范围是23℃～27℃，放电温度范围是15℃～35℃，最低温度阈值为10℃，最高温度阈值为35℃，极端温度阈值为65℃，装置箱体的内部温度范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动工业电源的冷热自控装置，其特征是：包括装置箱体(11)、保温散热组件、热管降温组件、辅热系统(14)、通风组件和中央控制器(44)；电池组(41)设置在装置箱体(11)内，若干组热管降温组件分别间隔嵌装在装置箱体(11)的箱壁上，且热管降温组件的一端位于装置箱体(11)的内部，热管降温组件的另一端贯穿至装置箱体(11)的外部；辅热系统(14)设置在保温散热组件的内壁上，通风组件安装在装置箱体(11)的箱壁上；中央控制器(44)设置在装置箱体(11)内并与电池组(41)电连接，中央控制器(44)的输出端与保温散热组件、热管降温组件、辅热系统(14)和通风组件电连接。2.根据权利要求1所述的移动工业电源的冷热自控装置，其特征是：所述的保温散热组件包括保温层(12)及散热机构；保温层(12)贴合在装置箱体(11)的内壁上，保温层(12)内部形成有空隙(13)；散热机构设置在装置箱体(11)内，散热机构的输出端与空隙(13)连通。3.根据权利要求2所述的移动工业电源的冷热自控装置，其特征是：所述的散热机构包括循环泵(31)、水箱(32)、管道(34)和布水管(35)；水箱(32)置于装置箱体(11)的内部底面上，水箱(32)灌装有清水(33)；管道(34)的一端插入在水箱(32)内的水面下方，管道(34)的另一端延伸至装置箱体(11)的顶部并通过若干根布水管(35)与空隙(13)连通；循环泵(31)设置在管道(34)上，循环泵(31)与中央控制器(44)电连接。4.根据权利要求1所述的移动工业电源的冷热自控装置，其特征是：所述的热管降温组件包括热管(21)、汽化降温溶液(22)和关断阀(23)；热管(21)的两端封闭，热管(21)倾斜嵌装在装置箱体(11)的箱壁上，热管(21)的两端分别位于装置箱体(11)的内部和外部，且热管(21)的外端高于内端；汽化降温溶液(22)设置在热管(21)内，且汽化降温溶液(22)的汽化温度在电池组(41)的充放电工作温度范围内；关断阀(23)设置在热管(21)上且位于装置箱体(11)的内部，关断阀(23)与中央控制器(44)电连接，汽化降温溶液(22)为液态时通过关断阀(23)封闭在装置箱体(11)内，汽化降温溶液(22)为气态时充满整个热管(21)。5.根据权利要求1所述的移动工业电源的冷热自控装置，其特征是：所述的通风组件包括通风口(61)和通风机(62)；通风口(61)安装在装置箱体(11)的底部，通风机(62)安装在装置箱体(11)的顶部，通风口(61)和通风机(62)位于电池组(41)的旁侧，并形成底部进风、顶部排风的机械通风模式；通风口(61)和通风机(62)内安装风阀，风阀、通风口(61)和通风机(62)与中央控制器(44)电连接。6.根据权利要求1所述的移动工业电源的冷热自控装置，其特征是：所述的装置箱体(11)内设有灭火装置(42)，灭火装置(42)位于电池组(41)的上方并与中央控制器(44)电连接。7.一种权利要求1所述的移动工业电源的冷热自控装置的冷热自控方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：在电池组(41)内部设置第一传感器并与中央控制器(44)电连接，用于采集电池组(41)的电池内部温度Te
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；在装置箱体(11)内部设置第二传感器并与中央控制器(44)电连接，用于采集装置箱体(11)的箱体内部温度Tn；在装置箱体(11)外部设置第三传感器并与中央控制器(44)电连接，用于采集装置箱体(11)的箱体外部温度Tw；并预设电池组(41)的充电温度范围、放电温度范围、最低...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯静，聂金阁，沈鹏，刘志渊，花磊，陈凯波，马煜铭，孙煌荣，高海东，赵家兴，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：