一种储能系统用电池温度管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种储能系统用电池温度管理方法，属于电池温度控制技术领域，解决的问题为：如何更加经济、安全可靠的实现一种储能系统，或者能够应用在光伏发电系统上，克服温度控制难题；其技术方案要点是储能系统包括数据采集模块、储能电池模块、以及数据模拟模块，所述数据采集模块包括光伏组件温度监测模块、户外环境监测模块，所述储能电池模块中的电池采用新能源汽车上的退役电池，对退役电池的工作产热进行检测，采集的温度值分别命名为T1

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统用电池温度管理方法


[0001]本专利技术涉及电池温度控制
，特别地，涉及一种储能系统用电池温度管理方法。

技术介绍

[0002]目前，传统的光伏储能系统大多是由光伏发电系统、储能系统和逆变控制系统等部分以相互分离的形式组成。光伏发电系统、储能系统相互集成，物理集成也会带来高温度堆积的风险，储能电池作为系统的核心部件，在过高的温度下运行会导致其使用性能和安全性能受到严重影响。由于光伏发电系统处于户外，所以对于应用于此处的储能系统也有了更高的技术要求。储能系统必须安全可靠，有充分的抗恶劣天气和使用条件的能力。
[0003]在锂离子电池工作的过程中由于欧姆阻抗和极化等因素会导致持续的产热，而由于锂离子电池在垂直极片的方向存在接触热阻，以及高热阻的隔膜等因素，导致其散热较差，会在电池内部产生较大的温度梯度。而温度梯度的存在会导致电流在电池内部的分布不均，因而进一步造成电池内部性能衰退速度的不一致。锂离子电池的性能在极端的工作条件下，尤其是过热的情况下容易受到影响，这很大程度上限制了其在此处的应用。
[0004]现在对于新能源汽车等行业中，退役电池的重新利用是具有潜在的经济价值的，而如何将这些退役电池重新利用，则无疑又是一个难题。
[0005]由此可见，需要解决的技术问题是：如何更加经济、安全可靠的实现一种储能系统，能够应用在光伏发电系统上，克服温度控制难题。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种储能系统用电池温度管理方法，能够更加经济、可靠、安全的实现储能的同时，有效进行温度控制，满足用户需求。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术采用如下技术方案：一种储能系统用电池温度管理方法，储能系统包括数据采集模块、储能电池模块、以及数据模拟模块，所述数据采集模块包括光伏组件温度监测模块、户外环境监测模块，其特征是：所述储能电池模块中的电池采用新能源汽车上的退役电池，对退役电池的工作产热进行检测的方法包括：
[0008]在退役电池两面的分别布置了多根T型热电偶，用以记录单体电池温度随着时间变化的曲线，然后，把布置好热电偶的电池在恒温箱中静置，恒温箱设定温度为30℃，直到电池达到与恒温箱温度相同的程度后开始测试，1个小时后，使用电池测试系统设置电池分别以1C(20A)、2C(40A)、3C(60A)、4C(80A)和5C(100A)倍率下放电，和1.5C(30A)倍率下充电，待测试完成后，数据通过计算机导出并在绘图软件上进行分析，采集的温度值分别命名为T1
‑
T6，则被测电池的表面温度T按采集温度的平均值计算：T＝(T1+T2+T3+T4+T5+T6)/6，通过数据拟合，获得并得出该电池各个充放电倍率下的平均产热功率。
[0009]通过上述技术方案，将上午5时至下午18时的风速、环境温度和辐照度，通过简单
地平滑处理，并将其作为模型的环境状况输入数据,通过数据模拟模块进行工作模拟。
[0010]通过上述技术方案，储能系统的最外层耦合空气层，空气层控制其外表面的空气流动；储能系统的上表面为光伏组件，下表面为铝板，内部包括电池阵列、控制器和接线器，间隙空间布满铝蜂窝结构。
[0011]通过上述技术方案，所述电池阵列上耦合石蜡层或散热控温层。
[0012]通过上述技术方案，采用的光伏板为功率为50W的多晶硅光伏组件，组件尺寸为：670
×
540
×
25mm3，工作电压为18V
±
3％，工作电流为2.78A
±
3％，采用六边形铝蜂窝芯，铝蜂窝边长7mm，铝铂厚度:0.4mm，退役电池为磷酸铁锂动力电池，铝板尺寸为：670
×
540
×
2mm3。
[0013]通过上述技术方案，所述石蜡层添加导热增强剂和阻燃剂，选择膨胀石墨作为导热增强剂和氢氧化铝作为阻燃剂。
[0014]通过上述技术方案，所述石蜡层依附在三聚氰胺海绵上。
[0015]通过上述技术方案，通过裁剪做成规格形状的三聚氰胺海绵骨架；
[0016]将常温下为固体的石蜡置于100℃的环境中加热成熔融液态，然后加入导热剂膨胀石墨，2000r/min熔融共混搅拌4h，得到改性复合材料；随后加入阻燃剂氢氧化铝粉末，2500r/min熔融共混搅拌2h，得到改性复合材料；
[0017]在改性复合材料中，纯石蜡质量分数占比为78％，导热剂占比为7％，阻燃剂占比为15％；
[0018]将改性复合材料放入容器盒子中，并将盛有改性复合材料的盒子置于真空干燥箱中，真空干燥箱温度设定在90℃，可以使得改性复合材料处于熔融液态；然后将海绵骨架完全浸没于盛有熔融液态改性复合材料的盒子中，关闭真空干燥箱门并开始抽真空，抽真空使得内部压力为
‑
0.1Mpa，负压状态可以保证液态的改性复合材料快速被海绵骨架吸收；
[0019]静置处理6h，待吸附完成后拿出吸附了改性复合材料的高导热海绵骨架，使其在常温下冷却固化24h。
[0020]相比于
技术介绍
，本专利技术技术效果主要体现在以下方面：
[0021](1)、能够大范围的回收，重新利用退役电池，对环境改善和节能上作出贡献，有利于社会经济发展，对于退役电池的利用，更加安全化，能够让部分能源重新进行安全可靠的环境下利用和发挥其剩余价值，节约社会资源；
[0022](2)、为了克服退役电池投入工作过程中的温度变化的因素，采用数据采集模块和数据模拟模块，可以对外部、内部等多个维度的因素进行监控，数据采集，数据处理，以便于更加安全的使用，数据采集和数据处理过程，能够复合要求，更加准确话，通过多点采集，平均处理，换算成产热功率来更加直观的体现退役电池的工作情况，以便于更好、更准确的监控；
[0023](3)采用蜂窝铝板材质结构进行填充，以提高散热效率，而且有利于温度控制，在结合特种制备的三聚氰胺海绵搭载复合材料，从而能够大幅度降低电池的发热情况，以更好的进行能源储存和利用。
附图说明
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0025]图1显示为本专利技术实施例的模块示意图；
[0026]图2为电池阵列外部排布结构示意简图。
[0027]【主要组件附图标记说明】
[0028]1、数据采集模块；11、光伏组件温度监测模块；12、户外环境监测模块；2、储能电池模块；3、数据模拟模块；4、光伏组件；5、铝板；6、电池阵列；7、铝蜂窝结构；8、散热控温层。
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统用电池温度管理方法，储能系统包括数据采集模块(1)、储能电池模块(2)、以及数据模拟模块(3)，所述数据采集模块(1)包括光伏组件(4)温度监测模块(11)、户外环境监测模块(12)，其特征是：所述储能电池模块(2)中的电池采用新能源汽车上的退役电池，对退役电池的工作产热进行检测的方法包括：在退役电池两面的分别布置了多根T型热电偶，用以记录单体电池温度随着时间变化的曲线，然后，把布置好热电偶的电池在恒温箱中静置，恒温箱设定温度为30℃，直到电池达到与恒温箱温度相同的程度后开始测试，1个小时后，使用电池测试系统设置电池分别以1C、2C、3C、4C和5C倍率下放电，和1.5C倍率下充电，待测试完成后，数据通过计算机导出并在绘图软件上进行分析，采集的温度值分别命名为T1
‑
T6，则被测电池的表面温度T按采集温度的平均值计算：T＝(T1+T2+T3+T4+T5+T6)/6，通过数据拟合，获得并得出该电池各个充放电倍率下的平均产热功率。2.根据权利要求1所述的储能系统用电池温度管理方法，其特征是：将上午5时至下午18时的风速、环境温度和辐照度，通过简单地平滑处理，并将其作为模型的环境状况输入数据,通过数据模拟模块(3)进行工作模拟。3.根据权利要求2所述的储能系统用电池温度管理方法，其特征是：储能系统的最外层耦合空气层，空气层控制其外表面的空气流动；储能系统的上表面为光伏组件(4)，下表面为铝板(5)，内部包括电池阵列(6)、控制器和接线器，间隙空间布满铝蜂窝结构(7)。4.根据权利要求3所述的储能系统用电池温度管理方法，其特征是：所述电池阵列(6)上耦合石蜡层或散热控温层(8)。5.根据权利要求4所述的储能系统用电池温度管理方法，其特征是：采用的光伏板为功率为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建勋，吴恩慧，丁大圣，
申请(专利权)人：宁波甬能新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：