一种电池储能系统热管理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电池储能系统热管理方法，当电池温度超限时，控制液冷系统的液冷机组工作，将电池温度控制至20

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能系统热管理方法


[0001]本专利技术涉及储能系统领域，具体涉及一种基于液冷的电池储能系统热管理方法。

技术介绍

[0002]储能系统可为电网提供调峰、黑启动等多种服务，促进新能源消纳，而电化学储能是大规模储能技术的重要发展方向。预制舱式电池储能系统凭借突出的灵活便捷性正逐渐成为大规模电化学储能系统的一种主流形式。与传统固定式储能电站相比，预制舱式电池储能系统具有安装建设周期短、占地面积小、移动灵活等优点。但另一方面，预制舱空间密闭，随着系统容量越来越大，电池密集程度越来越高，对高效散热的要求也不断提升。锂电池运行温度以及电池之间的温度一致性对储能系统的整体寿命和安全运行有重要影响。
[0003]锂离子电池热管理系统的设计，要根据电池运行的要求以及锂离子电池工作期间所要经受的内、外热负荷的状况，采用一种或者多种热管理技术来控制电池内、外部的热交换。目前，锂离子电池的冷却方式主要包括空气冷却、液体冷却、相变冷却和热管冷却。空冷具有结构简单、成本低等优点，但散热速度和散热效率都不高，并且很难维持单体电池温度均一性。这使得空气冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能系统热管理方法，其特征在于，当电池温度超过设定范围时，通过电池管理系统控制液冷系统的液冷机组工作，将电池温度控制至20
‑
25℃区间；该方法包括制冷和制热两种工作模式：制冷工作模式：当单体电池最高温度T
cell_max
>T1时，电池管理系统给液冷机组下发指令，包括液温目标值T
set1
和回差ΔT
margin1
；该指令一直维持至单体电池最高温度T
cell_max
降至25℃；在指令维持期间，若液冷机组出口实际液温比目标值高ΔT
margin1
，启动制冷；若液冷机组出口实际液温比目标值低ΔT
margin1
，停止制冷；通过回差的设置防止机组频繁启动和关闭；制热工作模式：当单体电池最低温度T
cell_min
<T2时，电池管理系统给液冷机组下发指令，包括液温目标值T
set2
和回差ΔT
margin2
；该指令一直维持至单体电池最高温度T
cell_min
升至20℃；在指令维持期间，与制冷过程同理，通过回差控制制热启停。2.根据权利要求1所述的一种电池储能系统热管理方法，其特征在于，对于制冷工作模式，T1＝30℃，T
set1
＝18℃，ΔT
margin1
＝3℃，即当单体电池最高温度T
cell_max
>30℃时，电池管理系统给液冷机组下发指令，包括液温目标值T
set1
＝18℃和回差ΔT
margin1
＝3℃；在指令维持期间，液冷机组出液温度高于21℃时启动制冷，液冷机组出液温度低于15℃时关闭制冷；对于制热工作模式，T2＝15℃，T
set2
＝30℃，ΔT
margin2
＝5℃，即当单体电池最低温度T
cell_min
<15℃时，电池管理系统给液冷机组下发指令，包括液温目标值T
set2
＝30℃和回差ΔT
margin2
＝5℃；在指令维持期间，液冷机组出液温度低于25℃时启动制热，液冷机组出液温度高于35℃时关闭制热。3.根据权利要求1所述的一种电池储能系统热管理方法，其特征在于，所述液冷系统包括液冷板、液冷管路和液冷机组，所述液冷板的数量与电池储能系统中电池模组的数量相适应，各个液冷板分别设置于相应的电池模组下侧并与电芯底部接触，液冷板与电池模组集成在电池包内；所述液冷管路包括主进液管、电池柜进液支管、电池包进液支管、电池包出液支管、电池柜出液支管和主出液管，各个液冷板的进、出液口分别连接电池包进、出液支管，单个电池柜的所有电池包进、出液支管分别并联连接电池柜进、出液支管，所有电池柜进、出液支管分别并联连接主进、出液管，主进、出液管连接液冷机组。4.根据权利要求3所述的一种电池储能系统热管理方法，其特征在于，所述电池储能系统包括k个子系统，每个子系统由n个电池柜并联组成，所述n个电池柜沿横向并排设置，每个电池柜由m个电池包串联组成，所述m个电池包沿竖向层层叠放，每个电池包包括a
×
b个串联的电芯，所述a
×
b个串联的电芯按a排b列沿水...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴华，范元亮，吴涵，陈金玉，孙俊敏，陈伟铭，李凌斐，李泽文，林建利，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：