水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统技术方案

本发明专利技术公开了水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统，包括：集装箱箱体，具有中空的容纳空间；电池阵列，设置在集装箱箱体的容纳空间底部；冷却组件，设置在集装箱箱体的容纳空间顶部，位于电池阵列上方，用于对电池阵列散热；露点空调，设置在集装箱箱体顶部外侧，用于向冷却组件提供冷源。本发明专利技术冷却组件的设计一方面使得散热过程不再需要强制对流换热，可自发形成内部热量小循环，降低能耗，另一方面在气体流动方向改变的位置采用弯管设计，可以平衡沿程阻力，使换热更均匀；此外，本系统还可利用露点空调第二出风口所产生的热量实现额外供热，提高能源的利用效率。提高能源的利用效率。提高能源的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统


[0001]本专利技术涉及储能集装箱
，尤其涉及水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统。

技术介绍

[0002]目前，全球能源消耗量和碳排放量不断增加，同时化石能源的储备量和价格也在不断变化，各国都面临着能源供应和能源安全问题。同时，环境污染和气候变化也已经成为全球性的问题，需要采取行动来减少碳排放和保护环境。在这种背景下，储能技术作为新兴的能源技术，具有重要的作用。储能技术可以解决可再生能源波动性大、不稳定的问题，可以提高能源供应的可靠性和稳定性，同时可以减少化石能源的使用和环境污染。储能技术的应用将有助于实现可持续发展目标，促进经济和社会的可持续发展。电池储能集装箱是目前较为先进的储能设备之一。
[0003]然而，由于储能过程中会产生大量的热量，如果不能有效地进行冷却，就会对电池的安全性和寿命产生负面影响，但现阶段储能集装箱存在空间利用率不足，散热成本高，安全性差，能耗大等问题，因此，如何保证储能集装箱温度在一个安全、合适范围内的同时高效利用集装箱内部空间是尤为重要的。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统，不需要强制对流换热，可自发形成内部热量小循环，降低能耗，且换热更均匀。
[0005]本专利技术提出的水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统，包括：
[0006]集装箱箱体，具有中空的容纳空间；
[0007]电池阵列，设置在集装箱箱体的容纳空间底部；/>[0008]冷却组件，设置在集装箱箱体的容纳空间顶部，位于电池阵列上方，用于对电池阵列散热；
[0009]露点空调，设置在集装箱箱体顶部外侧，用于向冷却组件提供冷源。
[0010]优选地，所述露点空调设置有第一出风口、第二出风口、第一进风口和第二进风口，所述第一出风口与所述冷却组件的进风端连通，所述第一进风口与所述冷却组件的出风端连通。
[0011]优选地，所述第二进风口用于向所述露点空调通入空气实现换热，所述第二出风口可用于提供热负荷。
[0012]优选地，所述冷却组件包括若干平行分布的冷却管，若干所述冷却管两端分别连通有送风管和回风管，所述送风管与所述露点空调的出风端连通，所述回风管与所述露点空调的出风端连通。
[0013]优选地，所述冷却管与所述电池阵列中的电池一一对应，且所述冷却管的投影可完全覆盖所述电池阵列中的电池。
[0014]优选地，所述冷却管与所述送风管和回风管的连接处曲面设计以平衡空气沿程阻力，实现每一冷却管均匀换热。
[0015]本专利技术的有益技术效果：
[0016]本专利技术的基于水系钠离子电池的储电供热系统采用露点空调作为散热装置因其高COP的特性可以降低能耗，同程式换热网管中采取弯道设计可减少沿程阻力，进而减少输送能耗，另一方面，由于换热管网的正投影与电池阵列重合，因此在集装箱内部无需单独安装风机就可形成自发的热量循环系统，可减少能量消耗；此外，水系钠离子电池一方面由于水解液是无机液，安全性很高，因此可以高密集排布，另一方面由于工作温度跨度较大，无需单独考虑电池散热不足的问题；本系统的另一个优势在于：露点空调运行过程中，二次空气在与热空气换热之后温度会升高，因此本系统还可额外提供一部分热负荷需求。
附图说明
[0017]图1为本专利技术提出的水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术提出的露点空调的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术提出的冷却管路的结构示意图；
[0020]图4为本专利技术提出的集装箱的结构示意图。
[0021]图中：1
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集装箱箱体、2
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送风管、3
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露点空调、31
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第一出风口、32
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第二出风口、33
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第一进风口、34
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第二进风口、4
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回风管、5
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冷却管、6
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电池阵列。
具体实施方式
[0022]参照图1，本专利技术提出的水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统，包括：集装箱箱体1，具有中空的容纳空间；电池阵列6，设置在集装箱箱体1的容纳空间底部，电池阵列由多列水系钠离子电池组成，每列电池组均由多个电池包组成，且每列电池组之间存在一定间隙；冷却组件，设置在集装箱箱体1的容纳空间顶部，位于电池阵列6上方，用于对电池阵列6散热；露点空调3，设置在集装箱箱体1顶部外侧，用于向冷却组件提供冷源。
[0023]本专利技术采用露点空调作为散热装置因其高COP的特性可以降低能耗，且通过露点空调对冷却组件提供冷源，能够实现冷却组件中的冷源与箱体内空气的电池阵列的换热，从而实现电池阵列的冷却，避免因温度过高而影响电池阵列的工作效率以及使用寿命。
[0024]参照图2，作为本专利技术的一个实施例，具体地，露点空调3设置有第一出风口31、第二出风口32、第一进风口33和第二进风口34，所述第一出风口31与所述冷却组件的进风端连通，所述第一进风口33与所述冷却组件的出风端连通；第二进风口34用于向所述露点空调3通入空气实现换热，所述第二出风口32可用于提供热负荷。
[0025]参照图3和图4，冷却组件包括若干平行分布的冷却管5，若干所述冷却管5两端分别连通有送风管2和回风管4，所述送风管2与所述露点空调1的出风端连通，所述回风管4与所述露点空调1的出风端连通；冷却管5与所述电池阵列6中的电池一一对应，且所述冷却管的投影可完全覆盖所述电池阵列6中的电池；冷却管5与所述送风管2和回风管4的连接处曲面设计以平衡空气沿程阻力，实现每一冷却管均匀换热。
[0026]本专利技术的工作流程如下：
[0027](1)夏季和过渡季运行模式，二次空气经第二进风口34进入露点空调，一方面与一
次空气干通道内的空气进行显热换热，另一方面与二次空气湿通道的水膜进行热质交互后由第二出风口32排出；从第一进风口33进入的一次空气(热空气)在换热板的作用下与二次空气进行间接换热，等湿冷却，温度降低后的一次空气从第一出风口31进入送风管2并与集装箱内部进行降温，具体为：通道中的一次空气从送风管2进入冷却管5，然后在回风管4汇合，并进入第一进风口33，由此往复为集装箱进行冷却。此模式下，跟根据室外气候的变化选择是否开启喷淋段，以满足数据储能集装箱的环境要求。
[0028](2)冬季运行模式，露点间接蒸发冷却空调在干工况下运行，此模式下，不喷淋循环水，二次空气经第二进风口34进入露点空调，此时从第一进风口33进入的热空气在换热板的作用下与二次空气进行间接换热，等湿冷却，温度降低后的一次空气第一出风口31进入送风管2，再从送风管2进入冷却管5，实现集装箱内部的降温。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统，其特征在于，包括：集装箱箱体(1)，具有中空的容纳空间；电池阵列(6)，设置在集装箱箱体(1)的容纳空间底部；冷却组件，设置在集装箱箱体(1)的容纳空间顶部，位于电池阵列(6)上方，用于对电池阵列(6)散热；露点空调(3)，设置在集装箱箱体(1)顶部外侧，用于向冷却组件提供冷源。2.根据权利要求1所述的水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统，其特征在于，所述露点空调(3)设置有第一出风口(31)、第二出风口(32)、第一进风口(33)和第二进风口(34)，所述第一出风口(31)与所述冷却组件的进风端连通，所述第一进风口(33)与所述冷却组件的出风端连通。3.根据权利要求2所述的水系钠离子电池储能集装箱储电供热系统，其特征在于，所述第二进风口(34)用于向所述露点空调(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂强，戴忠，杜四鹏，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：