一种储能热管理系统、控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种储能热管理系统、控制方法及控制装置。储能热管理系统包括冷却模块和储能模块，冷却模块包括空调机组、冷却水泵和水箱，储能模块包括电容箱，电容箱由多个电芯和风机构成；储能热管理系统的控制方法包括：通过电

【技术实现步骤摘要】
一种储能热管理系统、控制方法及控制装置


[0001]本专利技术实施例涉及新能源热管理
，尤其涉及一种储能热管理系统、控制方法及控制装置。

技术介绍

[0002]超级电容箱有着输出功率高，充放电倍率大、寿命长的特点。非常适用于电力系统调功率调频储能。传统储能热管理技术，仅基于监测温度对热管理进行控制，基础方法比如监测电芯温度，如电芯温度高于设定阈值时，热管理系统启动制冷冷却，经过一定时间冷却后，如监测温度低于设定阈值，则热管理系统停止制冷冷却。进一步高级的热管理策略，也仅是根据监测温度调节制冷启停的基础上，控制制冷功率和风机、水泵转速，达到调频的效果。这些仅对温度进行监测进而控制的方法，无法达到非常精准的温度控制，系统温度不能保持在最佳运行温度，同时热管理系统的能耗较大，对电芯寿命、热管理系统经济性都有影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种储能热管理系统、控制方法及控制装置，以实现对储能热管理系统的发热情况进行精准监测，使储能热管理系统温度一直保持在最佳运行温度，同时降低储能热管理系统的能耗。
[0004]根据本专利技术的一方面，提供了一种储能热管理系统的控制方法，所述储能热管理系统包括冷却模块和储能模块，所述冷却模块包括空调机组、冷却水泵和水箱，所述储能模块包括电容箱，所述电容箱由多个电芯和风机构成；所述控制方法包括：
[0005]通过电
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热耦合仿真技术确定所述电芯的电
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热耦合图谱；
[0006]根据所述储能模块每日功率曲线重复的规律特性，对所述储能模块的用电工况趋势进行预测判断；
[0007]根据所述电
‑
热耦合图谱和所述用电工况趋势确定所述储能热管理系统的控制策略。
[0008]可选地，所述通过电
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热耦合仿真技术确定所述电芯的电
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热耦合图谱具体包括：
[0009]对所述电芯构建微观电极模型并对所述电芯进行网格划分；
[0010]基于所述微观电极模型对所述电芯的电极赋予电势形成电压和电流；
[0011]根据所述网格划分进行仿真运算，输出不同电参数下所述电芯的发热量；
[0012]根据所述电芯的发热量运算所述储能模块的发热量，形成电
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热耦合图谱。
[0013]可选地，所述根据所述储能模块每日功率曲线重复的规律特性，对所述储能模块的用电工况趋势进行预测判断具体包括：根据所述每日功率曲线对趋势预测曲线进行迭代拟合得出新的功率预测曲线。
[0014]可选地，所述根据所述电
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热耦合图谱和所述用电工况趋势确定所述储能热管理系统的控制策略包括精准发热量计算控制，所述精准发热量计算控制包括：
[0015]采集所述电芯的温度、电压和电流导入预先建立的电
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热耦合模型经仿真运算后得到计算发热功率，将电容箱功率和电容箱温度导入发热经验计算模型得到经验发热功率，将所述计算发热功率与所述经验发热功率进行一致性校核，输出归一化的发热量，并进行控制策略的决策。
[0016]可选地，所述根据所述电
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热耦合图谱和所述用电工况趋势确定所述储能热管理系统的控制策略包括用电趋势预测，所述用电趋势预测包括：
[0017]采集计算当前功率，对所述当前功率和前1h～nh功率曲线进行用电趋势曲线一致性校核，若校核一致，则按照所述当前功率和所述用电趋势计算得出未来预设时间的发热量趋势，并进行控制策略的决策；
[0018]若校核不一致，则取前(n
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1)功率曲线到前1h功率曲线进行所述用电趋势曲线一致性校核，依次递推，直至满足用电趋势曲线的一致性校核。
[0019]可选地，所述根据所述电
‑
热耦合图谱和所述用电工况趋势确定所述储能热管理系统的控制策略包括：
[0020]调节所述空调机组内压缩机的转速控制制冷功率、调节所述电容箱内的风机转速控制换热量、调节所述冷却水泵转速控制冷却液总流量以及调节所述水箱的流量调节阀开度控制各支路水流量。
[0021]可选地，确定所述风机的转速是否为最大值，若否，则调节所述风机的转速后继续确定所述储能模块的温度是否超出第一预设条件；
[0022]若所述风机的转速为最大值，则确定所述流量调节阀的流量是否为最大值；若否，则增大所述流量调节阀的流量后继续确定所述储能模块的温度是否超出第一预设条件；
[0023]若所述流量调节阀的流量为最大值，则确定所述冷却水泵的占空比是否为最大值；若否，则增大所述冷却水泵的占空比后继续确定所述储能模块的温度是否超出第一预设条件；
[0024]若所述冷却水泵的占空比为最大值，则确定所述空调机组内压缩机的制冷功率是否为最大值；若否，则提高所述空调机组内压缩机的制冷功率，并减小未超温的储能模块的流量调节阀后继续确定所述储能模块的温度是否超出第一预设条件。
[0025]可选地，所述电参数包括电压、电流、功率和内阻中的至少一种。
[0026]根据本专利技术的另一方面，提供了一种储能热管理系统，储能热管理系统包括：冷却模块和储能模块；
[0027]所述冷却模块包括空调机组、冷却水泵和水箱，所述空调机组的第一端与所述冷却水泵连接，所述空调机组的第二端与所述水箱连接，所述冷却水泵和所述水箱分别和所述储能模块连接；
[0028]所述储能模块包括电容箱，所述电容箱由多个电芯和风机构成，所述水箱包括流量调节阀。
[0029]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种储能热管理系统的控制装置，储能热管理系统的控制装置包括：
[0030]电
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热耦合图谱确定模块，用于通过电
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热耦合仿真技术形成所述电芯的电
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热耦合图谱；
[0031]预测判断模块，用于根据所述储能模块每日功率曲线的规律特性，对所述储能模
块的用电工况趋势进行预测判断；
[0032]控制策略确定模块，用于根据所述电
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热耦合图谱和所述用电工况趋势形成所述储能热管理系统的控制策略。
[0033]本专利技术实施例提供了一种储能热管理系统，储能热管理系统包括冷却模块和储能模块，冷却模块包括空调机组、冷却水泵和水箱，储能模块包括电容箱，电容箱由多个电芯和风机构成；储能热管理系统的控制方法包括：通过电
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热耦合仿真技术确定电芯的电
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热耦合图谱；根据储能模块每日功率曲线重复的规律特性，对储能模块的用电工况趋势进行预测判断；根据电
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热耦合图谱和用电工况趋势确定储能热管理系统的控制策略。本专利技术实施例的技术方案通过前置电
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热耦合仿真技术，形成基于电芯
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模组
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电容箱仿真结果的电
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热控制图谱，根据调频储能每日功率曲线重复的规律特性，通过智能自学习对用电工况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能热管理系统的控制方法，其特征在于，所述储能热管理系统包括冷却模块和储能模块，所述冷却模块包括空调机组、冷却水泵和水箱，所述储能模块包括电容箱，所述电容箱由多个电芯和风机构成；所述控制方法包括：通过电
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热耦合仿真技术确定所述电芯的电
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热耦合图谱；根据所述储能模块每日功率曲线重复的规律特性，对所述储能模块的用电工况趋势进行预测判断；根据所述电
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热耦合图谱和所述用电工况趋势确定所述储能热管理系统的控制策略。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过电
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热耦合仿真技术确定所述电芯的电
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热耦合图谱具体包括：对所述电芯构建微观电极模型并对所述电芯进行网格划分；基于所述微观电极模型对所述电芯的电极赋予电势形成电压和电流；根据所述网格划分进行仿真运算，输出不同电参数下所述电芯的发热量；根据所述电芯的发热量运算所述储能模块的发热量，形成电
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热耦合图谱。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述储能模块每日功率曲线重复的规律特性，对所述储能模块的用电工况趋势进行预测判断具体包括：根据所述每日功率曲线对趋势预测曲线进行迭代拟合得出新的功率预测曲线。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电
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热耦合图谱和所述用电工况趋势确定所述储能热管理系统的控制策略包括精准发热量计算控制，所述精准发热量计算控制包括：采集所述电芯的温度、电压和电流导入预先建立的电
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热耦合模型经仿真运算后得到计算发热功率，将电容箱功率和电容箱温度导入发热经验计算模型得到经验发热功率，将所述计算发热功率与所述经验发热功率进行一致性校核，输出归一化的发热量，并进行控制策略的决策。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电
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热耦合图谱和所述用电工况趋势确定所述储能热管理系统的控制策略包括用电趋势预测，所述用电趋势预测包括：采集计算当前功率，对所述当前功率和前1h～nh功率曲线进行用电趋势曲线一致性校核，若校核一致，则按照所述当前功率和所述用电趋势计算得出未来预设时间的发热量趋势，并进行控制策略的决策；若校核不一致，...

【专利技术属性】
技术研发人员：严嵘，华黎，龚正大，章锦，解凌峰，
申请(专利权)人：上海奥威科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：