一种电化学储能热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电化学储能热管理系统，包括：主要由压缩机、油分离器、四通换向阀、节流阀、换热器、板换热器组成的制冷/制热系统，主要由冷水塔、水换热板换热器组成的水水换热系统，主要由水箱、液冷板组成的电池液冷系统，所述板换热器的换热侧通过泵送管路一与水箱连接，该水箱中设有载冷剂和温度调节加热器，所述冷水塔与水换热板换热器通过泵送管路四连接，所述水换热板换热器通过泵送管路五与水箱连接，其中，所述板换热器可作为蒸发器，使载冷剂降温，还可作为冷凝器，使载冷剂升温，在环境温度接近电池所需温度时，仅由所述水换热板换热器参与换热。本发明专利技术系统可使储能电池工作在所需温度范围内，同时达到节能、环保的目的。环保的目的。环保的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学储能热管理系统


[0001]本专利技术涉及电化学储能设备，尤其涉及用于电化学储能设备的热管理系统。

技术介绍

[0002]温度是影响储能电池性能的关键因素，电池的过热和过冷现象均会对储能电池的容量、寿命和能量效率造成影响。
[0003]大型电化学储能电站均配备电池热管理系，以使电池温度处于正常范围内。现有技术的电池散热方法有空气散热、液冷散热、固体相变材料散热和热管散热等多种方式。
[0004]目前液冷散热直接快速、具有比较优势，然而液冷散热的能耗较高，不易控制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于一种电化学储能热管理系统，为电化学储能设备提供所需的各种温度管理需求。
[0006]为此，本专利技术提供了一种电化学储能热管理系统，包括：主要由压缩机、油分离器、四通换向阀、节流阀、换热器、板换热器组成的制冷/制热系统，主要由冷水塔、水换热板换热器组成的水水换热系统，主要由水箱、液冷板组成的电池液冷系统，所述板换热器的换热侧通过泵送管路一与水箱连接，该水箱中设有载冷剂和温度调节加热器，该水箱通过泵送管路二与液冷板连接，所述冷水塔与换热器通过泵送管路三连接，并且与水换热板换热器通过泵送管路四连接，所述水换热板换热器通过泵送管路五与水箱连接，其中，在环境温度高于电池所需温度时，所述板换热器作为蒸发器，使载冷剂降温，在环境温度低于电池所需温度时，所述板换热器作为冷凝器，使载冷剂升温，在环境温度接近电池所需温度时，仅由所述水换热板换热器参与换热。
[0007]进一步地，上述泵送管路一和泵送管路五共用一个水泵，所述泵送管路三和泵送管路四共用一个水泵。
[0008]进一步地，上述电池液冷系统还包括分水器和集水器，用于为多组电池分配冷却管路。
[0009]进一步地，上述电池液冷系统还包括旁通管路，该旁通管路连接至分水器的进口侧和集水器的出口侧。
[0010]进一步地，上述压缩机为变频压缩机。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的电化学储能热管理系统提供了三种工作模式，根据环境温度的高低提供不同的工作模式，可使储能电池工作在所需温度范围内，同时达到节能、环保的目的。
[0012]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0013]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0014]图1是本专利技术的电化学储能热管理系统的结构原理图。
具体实施方式
[0015]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0016]如图1所示，本专利技术的电化学储能热管理系统可应用至锂电储能热管理系统，包括：主要由压缩机1、油分离器2、换热器3、过滤器4、板换热器5、四通换向阀6、节流阀18组成的制冷/制热系统，主要由冷水塔15、水换热板换热器17组成的水水换热系统，以及由水箱9、水分器11、液冷板12、集水器13、旁通管路14组成的电池液冷系统。
[0017]在压缩机1、油分离器2、换热器3、过滤器4、板换热器5、四通换向阀6、节流阀18构成的制冷/制热系统中，四通换向阀6用于切换制冷、制热这两种工作模式。其中，换热器3和板换热器5在两种工作模式中互为蒸发器和冷凝器。
[0018]板换热器5的换热侧与水箱9通过泵送管路一连接，该泵送管路一上设有水泵一7。
[0019]该水箱9中盛放载冷剂，并设有温度调节加热器8，该加热器8采用PID方式调节载冷剂温度。该水箱9与分水器11、液冷板12、集水器13通过泵送管路二连接，该泵送管路二上设有水泵二10。另外，分水器11、液冷板12、集水器13具有旁通管路14。
[0020]冷水塔15的一路通过泵送管路三与换热器3连接，冷水塔15的另一路通过泵送管路四与水换热板换热器17连接。该泵送管路三和泵送管路四共用一个水泵三16。
[0021]水换热板换热器17的换热侧与水箱9通过泵送管路五连通，该泵送管路五与泵送管路一共用同一水泵7。
[0022]本热管理系统有三种工作模式。
[0023]一、制冷模式。在环境温度高于电池所需温度时，压缩机1把高温高压气体送入冷凝器3，经节流阀18节流后进入板换热气5，为载冷剂提供冷量，载冷剂经PID温度调节到所需温度，由水泵二10经由分水器11送入液冷板12，为电池降温。
[0024]二、制热模式。在环境温度低于电池所需温度时，压缩机1排出的高温高压气体，经四通换向阀6后，节流降压，把压力调节到所需温度对应的压力，进入板换热器5，此时的板换热器5转换为冷凝器，放出的热量为载冷剂升温，升温后的载冷剂，经水泵2送入分水器11，为电池升温。
[0025]三、表冷换热。在环境温度接近电池所需温度时，制冷系统停止工作，冷水塔15的冷却水切换到第二路，在水换热板换热器17内与电池液冷系统的载冷剂进行换热，带走热量，经冷水塔15风机与环境换热。这个模式下，只需水泵和冷水塔工作，节能，环保。
[0026]本专利技术的电化学储能热管理系统提供了三种工作模式，根据环境温度的高低提供不同的工作模式，可使储能电池工作在所需温度范围内，同时达到节能、环保的目的。
[0027]以上所述仅为本专利技术的实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学储能热管理系统，其特征在于，包括：主要由压缩机、油分离器、四通阀、节流阀、换热器、板换热器组成的制冷/制热系统，主要由冷水塔、水换热板换热器组成的水水换热系统，主要由水箱、液冷板组成的电池液冷系统，所述板换热器的换热侧通过泵送管路一与水箱连接，该水箱中设有载冷剂和温度调节加热器，该水箱通过泵送管路二与液冷板连接，所述冷水塔与换热器通过泵送管路三连接，并且与水换热板换热器通过泵送管路四连接，所述水换热板换热器通过泵送管路五与水箱连接，其中，在环境温度高于电池所需温度时，所述板换热器作为蒸发器，使载冷剂降温，在环境温度低于电池所需温度时，所述板换热器作为冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟斌，丁启军，宋尚锐，高生，
申请(专利权)人：山东凌工新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：