储能热管理系统及储能设备技术方案

本发明专利技术提供一种储能热管理系统及储能设备，所述系统中的电池簇液冷装置、压缩机、液冷冷凝器、节流装置、换热器依次连接形成冷媒回路；散热装置与储能变流器液冷装置之间设有水水热交换器和二通阀，散热装置通过第一分流支管与第二四通阀连接，通过第二分流支管与水水热交换器连接；第一四通阀分别与第一水泵的进口、液冷冷凝器的出口、第二水泵的进口和换热器的出口连接；第二四通阀分别与散热装置的出口、液冷冷凝器的进口、电池簇液冷装置的出液口和三通阀的第一端连接；三通阀还与热交换器和水水热交换器连接；第二水泵与电池簇液冷装置之间设有PTC加热装置。本发明专利技术能够形成兼顾电池温控和储能变流器冷却的一体化温控机组。电池温控和储能变流器冷却的一体化温控机组。电池温控和储能变流器冷却的一体化温控机组。

【技术实现步骤摘要】
储能热管理系统及储能设备


[0001]本专利技术涉及热管理
，具体地，涉及一种储能热管理系统及储能设备。

技术介绍

[0002]近年来，储能行业大爆发，长时储能的需求大增促使电化学储能系统朝着高能量密度、低运行温差的方向发展，由此导致的电池簇发热量增加、均温需求苛刻以及安全隐患大等问题迫切需要解决，显然传统的风冷系统已无法满足该需求。
[0003]目前在储能集成系统中，液冷冷却方式已得到广泛的推广应用。与风冷相比，液冷系统具备载热量大，流阻低，单体温差更小，散热效率更高，冷却均匀性更好的优点，但目前的液冷散热系统中，主要还是通过水冷机组提供冷水或者热水，来满足电池的冷却或者加热的需求。在储能系统中储能变流器(PCS)是仅次于电池簇的发热设备，也是需要温度控制的。而据专利技术人了解，现有的储能变流器是需要单独配备风冷系统达到冷却的目的，目前尚没有能兼顾电池温控和储能变流器却的一体化温控机组。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种储能热管理系统及储能设备。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种储能热管理系统，所述系统分别与电池簇液冷装置、储能变流器液冷装置连接；所述系统包括压缩机、液冷冷凝器、节流装置、换热器、散热装置、第一水泵、第二水泵、三通阀、第一四通阀和第二四通阀；其中：
[0006]所述电池簇液冷装置、所述压缩机、所述液冷冷凝器、所述节流装置、所述换热器依次连接形成冷媒回路；所述换热器的冷却液出口与所述压缩机的进口连接；
[0007]所述散热装置与所述储能变流器液冷装置之间依次设有水水热交换器和二通阀，所述散热装置通过第一分流支管与所述第二四通阀连接，所述散热装置通过第二分流支管与所述水水热交换器连接；
[0008]所述第一四通阀的第一阀口与所述第一水泵的进口连接，第二阀口与所述液冷冷凝器的冷却液出口连接，第三阀口与所述第二水泵的进口连接，第四阀口与所述换热器的冷却液出口连接；
[0009]所述第二四通阀的阀口一与所述散热装置的冷却液出口连接，阀口二与所述液冷冷凝器的冷却液进口连接，阀口三与所述电池簇液冷装置的出液口连接，阀口四与所述三通阀的第一端连接；
[0010]所述三通阀的第二端与所述热交换器连接，第三端与所述水水热交换器连接；
[0011]所述第一水泵的出口与所述散热装置的进口连接；所述第一水泵的进口还与所述储能变流器液冷装置的出液口连接；所述第二水泵的出口与所述电池簇液冷装置之间设有PTC加热装置。
[0012]进一步的，所述系统在单电池自然冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口二连通，阀口三与
阀口四连通；所述三通阀的第一端和第二端打开，所述二通阀关闭，所述散热装置启动，所述第一水泵和所述第二水泵中的至少之一启动。
[0013]进一步的，所述系统在电池和PCS同时自然冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口二连通，阀口三与阀口四连通；所述二通阀打开，所述三通阀的第一端和第二端打开，所述散热装置启动，所述第一水泵和所述第二水泵中的至少之一启动。
[0014]进一步的，所述系统在单电池强制冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口二连通，阀口三与阀口四连通；所述三通阀的第一端和第二端打开，所述压缩机、所述液冷冷凝器、所述节流装置、所述换热器、所述第一水泵、所述第二水泵和所述散热装置均启动。
[0015]进一步的，所述系统在电池强制冷却与PCS自然冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口二连通，阀口三与阀口四连通；所述二通阀打开，所述三通阀的第一端和第二端打开，所述第一水泵、所述第二水泵和所述散热装置均启动。
[0016]进一步的，所述系统在电池和PCS同时强制冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口二连通，阀口三与阀口四连通；所述二通阀打开，所述三通阀的第一端和第三端打开，所述水水热交换器、所述换热器、所述第一水泵、所述第二水泵、所述压缩机、所述液冷冷凝器、所述节流装置和所述散热装置均启动。
[0017]进一步的，所述系统在单电池热泵保温模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口四连通，阀口二与阀口三连通；所述三通阀的第一端和第二端打开，所述压缩机、所述液冷冷凝器、所述节流装置、所述换热器、所述第一水泵、所述第二水泵和所述散热装置均开启。
[0018]进一步的，所述系统在快速加热模式下，所述第一四通阀的第三阀口与第四阀口连通；所述第二四通阀的阀口三与阀口四连通；所述三通阀的第一端和第二端打开，所述第二水泵和所述PTC加热装置开启。
[0019]进一步的，所述系统具有以下一种或多种选择：
[0020]‑
所述液冷冷凝器的数量为多个，多个所述液冷冷凝器之间并联或串联；
[0021]‑
所述换热器的数量为多个，多个所述换热器之间并联或串联。
[0022]根据本专利技术的另一方面，提供一种储能设备，所述设备包括上述的储能热管理系统。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下至少之一的有益效果：
[0024]本专利技术提供的储能热管理系统及储能设备，通过各部件之间的连接形成多个回路，可以实现在单电池自然冷却、电池和PCS同时自然冷却、单电池强制冷却、电池强制冷却与PCS自然冷却、电池和PCS同时强制冷却、单电池热泵保温、快速加热七种模式下工作，从而形成能兼顾电池温控和储能变流器冷却的一体化温控机组，相比于单独配备风冷系统对储能变流器进行冷却的热管理系统，本专利技术的热管理系统集成度更高，占用空间较少，具有结构简单、便于控制、成本低等优点。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为本专利技术一实施例中的储能热管理系统在单电池自然冷却模式下的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术一实施例中的储能热管理系统在电池和PCS同时自然冷却模式下的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术一实施例中的储能热管理系统在单电池强制冷却模式下的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术一实施例中的储能热管理系统在电池强制冷却与PCS自然冷却模式下的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术一实施例中的储能热管理系统在电池和PCS同时强制冷却模式下的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术一实施例中的储能热管理系统在单电池热泵保温模式下的结构示意图；
[0032]图7为本专利技术一实施例中的储能热管理系统在快速加热模式下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能热管理系统，其特征在于，所述系统分别与电池簇液冷装置、储能变流器液冷装置连接；所述系统包括压缩机、液冷冷凝器、节流装置、换热器、散热装置、第一水泵、第二水泵、三通阀、第一四通阀和第二四通阀；其中：所述电池簇液冷装置、所述压缩机、所述液冷冷凝器、所述节流装置、所述换热器依次连接形成冷媒回路；所述换热器的冷却液出口与所述压缩机的进口连接；所述散热装置与所述储能变流器液冷装置之间依次设有水水热交换器和二通阀，所述散热装置通过第一分流支管与所述第二四通阀连接，所述散热装置通过第二分流支管与所述水水热交换器连接；所述第一四通阀的第一阀口与所述第一水泵的进口连接，第二阀口与所述液冷冷凝器的冷却液出口连接，第三阀口与所述第二水泵的进口连接，第四阀口与所述换热器的冷却液出口连接；所述第二四通阀的阀口一与所述散热装置的冷却液出口连接，阀口二与所述液冷冷凝器的冷却液进口连接，阀口三与所述电池簇液冷装置的出液口连接，阀口四与所述三通阀的第一端连接；所述三通阀的第二端与所述热交换器连接，第三端与所述水水热交换器连接；所述第一水泵的出口与所述散热装置的进口连接；所述第一水泵的进口还与所述储能变流器液冷装置的出液口连接；所述第二水泵的出口与所述电池簇液冷装置之间设有PTC加热装置。2.根据权利要求1所述的储能热管理系统，其特征在于，所述系统在单电池自然冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口二连通，阀口三与阀口四连通；所述三通阀的第一端和第二端打开，所述二通阀关闭，所述散热装置启动，所述第一水泵和所述第二水泵中的至少之一启动。3.根据权利要求1所述的储能热管理系统，其特征在于，所述系统在电池和PCS同时自然冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通；所述第二四通阀的阀口一与阀口二连通，阀口三与阀口四连通；所述二通阀打开，所述三通阀的第一端和第二端打开，所述散热装置启动，所述第一水泵和所述第二水泵中的至少之一启动。4.根据权利要求1所述的储能热管理系统，其特征在于，所述系统在单电池强制冷却模式下，所述第一四通阀的第一阀口与第二阀口连通，第三阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万勇，施其成，请求不公布姓名，乔龙霆，陈旭，晏健平，
申请(专利权)人：常州天目智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：