一种可高效智能调温的储能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提出一种可高效智能调温的储能系统及其控制方法，系统包括储能柜、空调器和接收控制系统；储能柜中的电池箱为常规分层设置，储能柜内设置通风管路，采用距离进风道位置不同出风孔面积不等的方式进行初步风量均衡；电池箱上开设有进风口，电池箱的前壁均安装有循环风扇；若干个电池箱的相同位置处均安装有用于对箱内风量进行检测的风速监测；接收控制系统用于接收风速监测器检测到的风速信息并控制循环风扇的转速，使每个电池箱内的风速趋于相同，同时提供了一种独特的目标风速计算方式。本发明专利技术引入风速检测器进行电池箱内风速监控，并且通过设计目标风速算法，可以快速将不同位置处电池插箱的风速调节到一致，从而保证电池温度的一致性。保证电池温度的一致性。保证电池温度的一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种可高效智能调温的储能系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于储能产品的温控
，尤其涉及一种可高效智能调温的储能系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]在现阶段储能产品的温控系统，主要由空调系统、主风道、电池插箱结构等部分组成，存在风道中每层插箱的风量分配不均的问题，从而影响整个电池簇内部的温度分布，现在行业内簇级温差普遍控制在7
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8℃范围内。电池的温差直接影响着储能产品的循环使用次数，决定着产品的寿命及运行安全，所以对温度的精确控制不但可以增加产品的使用寿命，还能够提高产品的安全性。
[0003]目前行业内主要采用的距离进风道位置不同出风孔出风面积不等或者采用温度传感器配合电池插箱风机独立运行的解决办法。
[0004]所谓出风孔出风面积不等的方案，就是每层插箱对应的主风道出风孔，出风孔的面积或是数量采用不均匀设置，由此来调节每层出风的风量，使得从吹出的风量尽量均匀，根据流体力学原理，距离进风道远的，出风流速大，距离进风道近的，出风流速小，流速大小对应着风量大小。冷空气首先从空调的出风口吹出，进入到箱体内部的通风管路，进行相应的整流、气流分配等功能，然后通过通风管路上的各个出风孔吹出，不同的出风孔位置对应位置不同的电池插箱，由主风道的出风口吹出的风进行到电池插箱内部并与内部的电芯进行热量交换，将电芯产生的热量带走并通过电池插箱上的风扇吹出插箱，最后被吸入得到空调的入风口，从而完成一个完整的循环。这种方法结构已经固定无法根据实际情况进行响应调节，并且只能做到减少温差，无法控制温差在更小的范围内。
[0005]所谓采用温度传感器配合电池插箱风机独立运行的解决办法，是指电池簇上的每个电池插箱的风机都是独立运行，通过温度传感器获取实时电池箱内的温度数据，当温度达到某个限定值的时候，这个插箱上的风机就会运行，其他没有达到该限定温度的，就不会进行运行，该方案存在严重的滞后性，比如当达到温度后风速无法立马降下来，风速具有延续性。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术第一方面提供了一种可高效智能调温的储能系统，包括储能柜和用于对储能柜进行降温的空调器，所述储能柜中分层并间隔设有若干个电池箱，所述储能柜内设置有通风管路，所述通风管路包括进风道和开设于管路上的若干个出风孔，靠近进风道处开设的出风孔多于远离进风道处，使每层电池箱处的进风量趋于相等，所述进风道与空调器的出风口相连通；所述电池箱的侧壁或后壁开设有若干个进风口，所述电池箱的前壁均安装有循环风扇，所述循环风扇用于将与电池热交换后的热风排出电池箱，排出的热风集中进入空调器的入风口；
[0007]所述储能系统还包括接收控制系统；所述若干个电池箱的相同位置处均安装有用
于对箱内风量进行检测的风速监测器，所述风速监测器和循环风扇均与接收控制系统电性连接；所述接收控制系统用于接收风速监测器检测到的风速信息并控制循环风扇的转速，使每个电池箱内的风速趋于相同。
[0008]优选的，所述空调器为壁挂式空调，安装于储能柜的柜门上，所述空调器的出风口与进风道均设置于柜体顶部；所述储能柜的底部安装有高压箱和消防主机。
[0009]优选的，所述风速监测器为为热敏电阻式风速探头、叶轮式探头及毕托管式探头中的任意一种，并通过固定件安装于电池箱侧壁的进风口处。
[0010]优选的，所述接收控制系统包括若干个分别安装于电池箱内的一级电池管理系统和集成于高压箱内的一个二级电池管理系统；所述风速监测器与电池箱内对应的一级电池管理系统相连接，用于检测风速大小；所述循环风扇采用4线，2条电线为正负极，1条电线为PWM调速线，1条电线为转速的反馈信号线，4线均与对应的一级电池管理系统相连接，用于进行风速控制；所述二级电池管理系统用于接收一级电池管理系统发送来的信号，并对每个一级电池管理系统下达指令。
[0011]优选的，所述电池箱为电池插箱，每一层设有多列，每列之间留有空隙间隔，所述储能柜内设置有与之匹配的电池簇架。
[0012]优选的，所述循环风扇在每个电池箱上均设有两组，且可同步控制。
[0013]本专利技术第二方面提供了一种可高效智能调温的储能系统的控制方法，应用于如第一方面所述的储能系统中的接收控制系统，并包括以下过程：
[0014]S1，通过风速监测器获取每个电池箱对应的实时风速VA
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1至VA
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N，所述N为电池箱的个数；
[0015]S2，计算每一层相邻电池箱的风速并取中间值VB
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1至VB
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M，所述M为电池箱的层数；
[0016]S3，计算相邻两层电池箱的风速并取中间值VC
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1至VC
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T，当T为偶数时，T为M/2，当T为奇数时，最后一层的风速VB
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M为中间值VC
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T，T为(M+1)/2；继续计算相邻四层电池箱的风速并取中间值，以此类推，直至获取风速的唯一中间值V；
[0017]S4，向各个循环风机下达调节风速指令，直至使每个电池箱的风速均达到V值。
[0018]优选的，所述风速的中间值为平均值、众数、中位数和均方根四者中的任意一种。
[0019]本专利技术的有益效果说明：
[0020]本专利技术设计了一种可高效智能调温的储能系统及其控制方法，巧妙的在电池箱上引入风速检测器进行电池箱内内风速的实时监控，风速趋于相同时基本可以使电池温度控制在非常小的温差范围内，避免了采用温度传感器监控时的滞后性，为智能化的逻辑控制提供了实时的数据，并且通过设计的目标风速算法，可以快速的将不同位置处电池插箱的风速调节到一致，从而保证了电池温度的一致性。
[0021]从温升的角度，风速决定着每个插箱内部的空气流动状态，由于每个电池的发热基本保持一致，空气的流动状态直接决定着每个电池的散热情况，散热情况的好坏直接决定着温度的分布，从而影响着温度的均匀性。由于风速是影响温度分布的根本变化因素，所以检测风速的变化比检测温度的变化更加的准确。有可能温度差异一致的情况下，风速分布完全不一样，但是风速分布不一样的情况，温度分布肯定会不一致。
[0022]目标风速算法通过取中间值首先可以过滤掉一部分无意义或是错误的风速数据，
其次通过取中间值可以减小数据的波动，再次，由于取值有层次性，可以减小数据的混乱性，并且较为快速取得目标风速V的数值。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例中储能系统的整体结构外观图。
[0025]图2为本专利技术实施例中储能柜内部结构立体图与正视图(无电池箱)。
[0026]图3为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可高效智能调温的储能系统，包括储能柜(1)和用于对储能柜(1)进行降温的空调器(2)，所述储能柜(1)中分层并间隔设有若干个电池箱(3)，其特征在于：所述储能柜(1)内设置有通风管路(4)，所述通风管路(4)包括进风道(401)和开设于管路上的若干个出风孔(402)，靠近进风道(401)处开设的出风孔(402)多于远离进风道(401)处，使每层电池箱处的进风量趋于相等，所述进风道(401)与空调器(2)的出风口(201)相连通；所述电池箱(3)的侧壁或后壁开设有若干个进风孔(301)，所述电池箱(3)的前壁均安装有循环风扇(302)，所述循环风扇(302)用于将与电池热交换后的热风排出电池箱(3)，排出的热风集中进入空调器(2)的入风口(202)；所述储能系统还包括接收控制系统；所述若干个电池箱(3)的相同位置处均安装有用于对箱内风量进行检测的风速监测器(5)，所述风速监测器(5)和循环风扇(302)均与接收控制系统电性连接；所述接收控制系统用于接收风速监测器检测到的风速信息并控制循环风扇(302)的转速，使每个电池箱(3)内的风速趋于相同。2.如权利要求1所述的一种可高效智能调温的储能系统，其特征在于：所述空调器(2)为壁挂式空调，安装于储能柜(1)的柜门上，所述空调器(2)的出风口(201)与进风道(401)均设置于柜体顶部；所述储能柜(1)的底部安装有高压箱(6)和消防主机(7)。3.如权利要求1所述的一种可高效智能调温的储能系统，其特征在于：所述风速监测器(5)为热敏电阻式风速探头、叶轮式探头及毕托管式探头中的任意一种，并通过固定件(8)安装于电池箱(3)侧壁的进风口(301)处。4.如权利要求2所述的一种可高效智能调温的储能系统，其特征在于：所述接收控制系统包括若干个分别安装于电池箱(3)内的一级电池管理系统(303)和集成于高压箱(6)内的一个二级电池管理系统；所述风速监测器(5)与电池箱内对应的一级...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涔钰，刘润成，冷晓伟，张可欣，
申请(专利权)人：百思科新能源技术青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：