储能设备及其热管理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于储能设备的热管理装置和具有其的储能设备，所述热管理装置包括水系统、冷媒系统和风冷系统，所述水系统具有供液体流通的液体通道，并包括与所述液体通道内的液体换热的第一换热器；所述冷媒系统与所述第一换热器相连，并与所述水系统换热配合，所述冷媒系统配置为通过冷媒相变的方式调节所述液体通道内的液体温度；所述风冷系统与所述水系统相连，并配置为利用风冷散热。根据本发明专利技术实施例的热管理装置，通过液体流通的方式对储能设备进行温度调节，液体的传热系数高，提高了热管理装置的换热效率，冷媒系统与水系统配合，进一步提高液体的换热效率，同时还设置风冷系统，风冷的方式能够降低热管理装置的能耗。能耗。能耗。

【技术实现步骤摘要】
储能设备及其热管理装置


[0001]本专利技术涉及储能设备的温度控制
，特别涉及一种用于储能设备的热管理装置以及包括该热管理装置的储能设备。

技术介绍

[0002]储能设备能够对能量进行储存，以电化学储能设备为例，发电设备的容量通常高于用电量，多余的电能可以通过储能设备存储，以备用电量上升或者发电设备存在故障时调剂使用，可以广泛应用在发电侧、输配电侧、用电侧等多个场景。
[0003]热管理装置可以根据具体对象(如电池系统、基站、IDC、新能源汽车)的要求，利用加热或冷却手段对储能设备的温度或温差进行调节和控制。以锂电池为例，15
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20℃温度环境锂离子电池才能发挥更高的工作效率。如果电池工作温度超过50℃，电池寿命会快速衰减，甚至可能引发安全事故。储能系统中需要进行合理的热管理(或温控)设计，以保证电池表面温度处于某一特定范围内。
[0004]储能设备工作时，电池模组会产生热量，为保证电池模组的正常工作，需要对电池模组进行散热。在环境温度过低时，可能导致储能设备启动困难，或者会影响储能设备的工作效率，需要对电池模组进行加热，以保证电池模组能够正常稳定地工作。
[0005]随着电池容量密度提高，相关技术中热管理装置通过风冷的方式满足不了对储能设备温度调节的要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种储能设备的热管理装置，热管理装置的换热效率高，且能耗低。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提出一种储能设备，包括前述的热管理装置。
[0008]根据本专利技术实施例的用于储能设备的热管理装置，包括：水系统、冷媒系统和风冷系统；所述水系统具有供液体流通的液体通道，并包括与所述液体通道内的液体换热的第一换热器；所述冷媒系统与所述第一换热器相连，并与所述水系统换热配合，所述冷媒系统配置为通过冷媒相变的方式调节所述液体通道内的液体温度；所述风冷系统与所述水系统相连，并配置为利用风冷散热。
[0009]根据本专利技术实施例的热管理装置，通过液体流通的方式对储能设备进行温度调节，液体的传热系数高，提高了热管理装置的换热效率，冷媒系统与水系统配合，进一步提高液体的换热效率，同时还设置风冷系统，风冷的方式能够降低热管理装置的能耗。通过设置水系统、冷媒系统和风冷系统配合，使热管理装置能够适应不同的环境温度，在不同的环境温度下均能高效的对储能设备进行温度调节和控制，提升热管理装置的工作效率，且风冷系统能够降低热管理装置的能耗。另外，通过将水系统、冷媒系统和风冷系统三个系统集成一体相互配合，利于热管理装置的集中化与模块化。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的热管理装置，还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]可选地，所述水系统包括：
[0012]电加热器，所述电加热器配置为对所述液体通道内通过的液体加热，所述风冷系统的两端分别与所述电加热器的两端相连；
[0013]调节阀，所述调节阀分别与所述风冷系统和所述电加热器相连，所述调节阀配置为控制所述电加热器和/或所述风冷系统连接所述液体通道。
[0014]可选地，所述风冷系统的一端与所述电加热器的一端相连，所述调节阀分别与所述风冷系统的另一端、所述电加热器的另一端以及所述第一换热器相连。
[0015]可选地，所述水系统还包括进液管、液体泵和出液管，所述进液管、所述液体泵、所述电加热器、所述第一换热器以及所述出液管依次串联。
[0016]可选地，所述进液管连接有开关阀、温度传感器、压力传感器、储液罐以及补液口中的至少一个；
[0017]和/或，所述出液管连接有开关阀、压力传感器和温度传感器中的至少一个。
[0018]可选地，所述冷媒系统包括压缩机、第二换热器以及节流元件，所述压缩机、所述第一换热器、所述节流元件以及所述第二换热器连接成冷媒回路。
[0019]可选地，所述热管理装置还包括壳体，所述壳体内具有气流通道，所述气流通道具有进风侧和出风侧，所述第二换热器设于所述气流通道内。
[0020]可选地，所述风冷系统包括第三换热器，所述第三换热器设于所述气流通道内。
[0021]可选地，所述第三换热器与所述第二换热器并排设置于所述气流通道内，且相比于所述进风侧更靠近所述出风侧。
[0022]可选地，所述水系统具有进液口和出液口，所述水系统的至少一部分设于所述气流通道内，且所述进液口和所述出液口伸出所述壳体，用于外接管路。
[0023]可选地，所述进液口和所述出液口在所述壳体外侧并排设置。
[0024]可选地，所述进液口和所述出液口设于所述壳体的进风侧，并位于所述壳体上部，
[0025]其中，所述进液口和所述出液口均沿上下方向延伸；或，所述进液口和所述出液口均沿所述气流通道从所述进风侧伸出。
[0026]可选地，所述第一换热器为氟
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水板式换热器；和/或，所述第二换热器为微通道换热器；和/或，所述第三换热器为微通道换热器。
[0027]可选地，所述气流通道的至少一部分在所述壳体内沿前后方向延伸，所述热管理装置还包括：
[0028]控制器，所述控制器设于所述壳体内的顶部，且至少一部分伸入所述气流通道。
[0029]可选地，在从所述进风侧到所述出风侧的方向上，所述控制器具有第一部分和第二部分，所述第一部分相比于所述第二部分更靠近所述进风侧，所述第一部分的底面高度低于所述第二部分的底面高度。
[0030]可选地，所述第一部分的底面和所述第二部分的底面之间连接有引导面，在从所述进风侧到所述出风侧的方向上，所述引导面逐渐向上倾斜；
[0031]和/或，所述第一部分的底面上设有散热翅片，所述散热翅片伸入到所述气流通道；
[0032]和/或，所述第一部分沿上下方向的厚度大于所述第二部分沿上下方向的厚度。
[0033]可选地，所述热管理装置还包括：
[0034]壳体，所述壳体内形成有气流通道，所述气流通道具有进风侧和出风侧；
[0035]气流驱动件，所述气流驱动件与所述壳体相连，并驱动气流从所述进风侧流向所述出风侧，
[0036]其中，所述水系统的至少一部分和所述冷媒系统的至少一部分设于所述壳体内。
[0037]可选地，所述进风侧设于所述壳体的前侧，所述出风侧设于所述壳体的后侧，所述壳体沿左右方向的厚度为T，所述壳体的沿上下方向的宽度为W，所述壳体沿前后方向的长度为L，其中，T＜W；和/或T＜L。
[0038]可选地，T＜1/2W；和/或，T＜1/2L；和/或，所述壳体的前侧设有提手。
[0039]可选地，所述热管理装置还包括壳体，所述壳体内形成有气流通道，所述气流通道具有进风侧和出风侧，所述壳体的进风侧设有安装口，所述电加热器安装于所述壳体内，并设于所述安装口处。
[0040]可选地，所述热管理装置还包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于储能设备的热管理装置，其特征在于，包括：水系统，所述水系统具有供液体流通的液体通道，并包括与所述液体通道内的液体换热的第一换热器；冷媒系统，所述冷媒系统与所述第一换热器相连，并与所述水系统换热配合，所述冷媒系统配置为通过冷媒相变的方式调节所述液体通道内的液体温度；风冷系统，所述风冷系统与所述水系统相连，并配置为利用风冷散热。2.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，所述水系统包括：电加热器，所述电加热器配置为对所述液体通道内通过的液体加热，所述风冷系统的两端分别与所述电加热器的两端相连；调节阀，所述调节阀分别与所述风冷系统和所述电加热器相连，所述调节阀配置为控制所述电加热器和/或所述风冷系统连接所述液体通道。3.根据权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，所述风冷系统的一端与所述电加热器的一端相连，所述调节阀分别与所述风冷系统的另一端、所述电加热器的另一端以及所述第一换热器相连。4.根据权利要求2或3所述的热管理装置，其特征在于，所述水系统还包括进液管、液体泵和出液管，所述进液管、所述液体泵、所述电加热器、所述第一换热器以及所述出液管依次串联。5.根据权利要求4所述的热管理装置，其特征在于，所述进液管连接有开关阀、温度传感器、压力传感器、储液罐以及补液口中的至少一个；和/或，所述出液管连接有开关阀、压力传感器和温度传感器中的至少一个。6.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，所述冷媒系统包括压缩机、第二换热器以及节流元件，所述压缩机、所述第一换热器、所述节流元件以及所述第二换热器连接成冷媒回路。7.根据权利要求6所述的热管理装置，其特征在于，所述热管理装置还包括壳体，所述壳体内具有气流通道，所述气流通道具有进风侧和出风侧，所述第二换热器设于所述气流通道内。8.根据权利要求7所述的热管理装置，其特征在于，所述风冷系统包括第三换热器，所述第三换热器设于所述气流通道内。9.根据权利要求8所述的热管理装置，其特征在于，所述第三换热器与所述第二换热器并排设置于所述气流通道内，且相比于所述进风侧更靠近所述出风侧。10.根据权利要求7所述的热管理装置，其特征在于，所述水系统具有进液口和出液口，所述水系统的至少一部分设于所述气流通道内，且所述进液口和所述出液口伸出所述壳体，用于外接管路。11.根据权利要求10所述的热管理装置，其特征在于，所述进液口和所述出液口在所述壳体外侧并排设置。12.根据权利要求11所述的热管理装置，其特征在于，所述进液口和所述出液口设于所述壳体的进风侧，并位于所述壳体上部，其中，所述进液口和所述出液口均沿上下方向延伸；或，所述进液口和所述出液口均沿所述气流通道从所述进风侧伸出。
13.根据权利要求9所述的热管理装置，其特征在于，所述第一换热器为氟
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水板式换热器；和/或，所述第二换热器为微通道换热器；和/或，所述第三换热器为微通道换热器。14.根据权利要求7
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13中任一项所述的热管理装置，其特征在于，所述气流通道的至少一部分在所述壳体内沿前后方向延伸，所述热管理装置还包括：控制器，所述控制器设于所述壳体内的顶部，且至少一部分伸入所述气流通道。15.根据权利要求14所述的热管理装置，其特征在于，在从所述进风侧到所述出风侧的方向上，所述控制器具有第一部分和第二部分，所述第一部分相比于所述第二部分更靠近所述进风侧，所述第一部分的底面高度低于所述第二部分的底面高度。16.根据权利要求15所述的热管理装置，其特征在于，所述第一部分的底面和所述第二部分的底面之间连接有引导面，在从所述进风侧到所述出风侧的方向上，所述引导面逐渐向上倾斜；和/或，所述第一部分的底面上设有散热翅片，所述散热翅片伸入到所述气流通道；和/或，所述第一部分沿上下方向的厚度大于所述第二部分沿上下方向的厚度。17.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，还包括：壳体，所述壳体内形成有气流通道，所述气流通道具有进风侧和出风侧；气流驱动件，所述气流驱动件与所述壳体相连，并驱动气流从所述进风侧流向所述出风侧，其中，所述水系统的至少一部分和所述冷媒系统的至少一部分设于所述壳体内。18.根据权利要求17所述的热管理装置，其特征在于，所述进风侧设于所述壳体的前侧，所述出风侧设于所述壳体的后侧，所述壳体沿左右方向的厚度为T，所述壳体的沿上下方向的宽度为W，所述壳体沿前后方向的长度为L，其中，T＜W；和/或T＜L。19.根据权利要求18所述的热管理装置，其特征在于，T＜1/2W；和/或，T＜1/2L；和/或，所述壳体的前侧设有提手。20.根据权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，还包括壳体，所述壳体内形成有气流通道，所述气流通道具有进风侧和出风侧，所述壳体的进风侧设有安装口，所述电加热器安装于所述壳体内，并设于所述安装口处。21.根据权利要求20所述的热管理装置，其特征在于，还包括：安装支架，所述安装支架层叠安装于所述安装口的内侧面，且所述电加热器安装于所述安装支架上，所述安装支架适于沿所述安装口的轴线方向装入并定位于所述壳体上。22.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，所述水系统具有进液口和出液口，所述水系统包括：液体泵，所述液体泵的入口与所述进液...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎华东，古剑峰，任建华，郑乔扬，骆名文，黎举辉，
申请(专利权)人：重庆美的通用制冷设备有限公司广东美的暖通设备有限公司，
类型：发明
国别省市：