一种储能热管理系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种储能热管理系统及控制方法，系统包括电池簇组

【技术实现步骤摘要】
一种储能热管理系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及热管理
，具体涉及一种储能热管理系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]目前市场集装箱式储能的热管理系统采用液冷式，系统一般分为冷水机
、
管路和液冷板
。
为保证储能系统中电芯的性能和寿命，要保证每个电池包的温差控制在
5℃
内，这就要保证每个电池包中液冷板的冷却液流量尽可能的平均
。
但是，现有液冷系统无法实现精确到对电池包液冷板流量的控制
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种储能热管理系统及控制方法
。
[0004]第一方面，一种储能热管理系统，包括电池簇组
、
液冷系统以及热管理控制系统，所述液冷系统包括冷水机
、
循环水泵
、
电控装置以及水冷管路，所述热管理系统包括
EMS
系统
、BMS
电池管理系统
、
传感装置以及信号线束，所述电控装置设于水冷管路上，所述冷水机和循环水泵通过水冷管路与电池簇组相连，所述电池簇组与传感装置连接，所述传感装置与
BMS
电池管理系统连接，所述冷水机
、
循环水泵
、
电控装置
、BMS
电池管理系统以及传感装置通过信号线束与
EMS
系统连接
。
[0005]进一步地，所述水冷管路包括供水管路和回水管路，
[0006]所述供水管路包括一级供水管路，所述一级供水管路包括
n
个二级供水管路，每个所述二级供水管路包括
m
个三级供水管路；
[0007]所述回水管路包括一级回水管路，所述一级回水管路包括
n
个二级回水管路，每个所述二级回水管路包括
m
个三级回水管路
。
[0008]进一步地，所述冷水机的出水口和回水口分别设有冷水机出水管和冷水机回水管，所述循环水泵的出水口和回水口分别设有循环水泵出水管和循环水泵回水管，所述冷水机出水管和循环水泵出水管分别与一级供水管路相连，所述冷水机回水管和循环水泵回水管分别与一级回水管路相连
。
[0009]进一步地，所述电控装置包括第一电控三通阀
、
第二电控三通阀以及多个电控流量控制阀，所述第一电控三通阀的三个阀口分别与冷水机出水管
、
循环水泵出水管以及一级供水管路相连通，所述第二电控三通阀的三个阀口分别与冷水机回水管
、
循环水泵回水管以及一级回水管路相连通，每个所述三级供水管路上分别装设一个电控流量控制阀，所述第一电控三通阀
、
第二电控三通阀以及电控流量控制阀分别通过信号线束与
EMS
系统连接
。
[0010]进一步地，所述电池簇组包括
n
簇电池簇，每簇所述电池簇包括
m
个电池包，每个所述电池包的液冷板一侧与三级供水管路相连，另一侧与三级回水管路相连
。
[0011]进一步地，所述
BMS
电池管理系统包括多个
BMS
单元，所述传感装置包括多个温度传感器和多个流量传感器，每个所述三级回水管路上装设一个流量传感器，每个所述电池
包上连接一个温度传感器，每个所述温度传感器连接一个
BMS
单元，所述
BMS
单元和流量传感器通过信号线束分别与
EMS
系统连接
。
[0012]第二方面，一种储能热管理控制方法，所述方法基于第一方面所述的储能热管理系统，步骤包括：
[0013]传感装置采集电池簇组的电芯温度数据，
BMS
电池管理系统将所述电芯温度数据传输至
EMS
系统；
[0014]EMS
系统根据所述电芯温度数据进行模式分析，并根据分析结果控制电控装置动作，以启动液冷循环模式；
[0015]传感装置采集水冷管路的流量数据，
EMS
系统根据所述电芯温度数据和流量数据控制电控装置调整阀门开度
。
[0016]进一步地，所述
EMS
系统根据所述电芯温度数据进行模式分析，并根据分析结果控制电控装置动作，以启动液冷循环模式，包括：
[0017]EMS
系统根据所述电芯温度数据获取电芯平均温度，并判断所述电芯平均温度是否大于温度阈值，若是，则向第一电控三通阀和第二电控三通阀发送第一控制信号；
[0018]第一电控三通阀根据所述第一控制信号断开循环水泵出水管与一级供水管路的连接，并将冷水机出水管与一级供水管路连通，第二电控三通阀根据所述第一控制信号断开循环水泵回水管路与一级回水管路的连接，并将冷水机回水管与一级回水管路连通；
[0019]EMS
系统控制冷水机启动，并控制循环水泵停运，使冷水机输出冷却液，以将液冷系统切换为大循环模式；
[0020]当所述液冷系统为大循环模式时，所述冷却液经冷水机出水管
、
一级供水管路
、
二级供水管路以及三级供水管路流至电池包的液冷板，并经三级回水管路
、
二级回水管路
、
一级回水管路以及冷水机回水管流回冷水机
。
[0021]进一步地，所述
EMS
系统根据所述电芯温度数据进行模式分析，并根据分析结果控制电控装置动作，以启动液冷循环模式，包括：
[0022]EMS
系统根据所述电芯温度数据获取电芯平均温度，并判断所述电芯平均温度是否小于温度阈值，若是，则向第一电控三通阀和第二电控三通阀发送第二控制信号；
[0023]第一电控三通阀根据所述第二控制信号断开冷水机出水管与一级供水管路的连接，并将循环水泵出水管与一级供水管路连通，第二电控三通阀根据所述第二控制信号断开冷水机回水管路与一级回水管路的连接，并将循环水泵回水管与一级回水管路连通；
[0024]EMS
系统控制冷水机停运，并控制循环水泵启动，使循环水泵提供压力流动管路残余冷却液，以将液冷系统切换为小循环模式；
[0025]当所述液冷系统为小循环模式时，所述冷却液经循环水泵出水管
、
一级供水管路
、
二级供水管路以及三级供水管路流至电池包的液冷板，并经三级回水管路
、
二级回水管路
、
一级回水管路以及循环水泵回水管流回循环水泵
。
[0026]进一步地，所述传感装置采集水冷管路的流量数据，
EMS
系统根据所述电芯温度数据和流量数据控制电控装置调整阀门开度，具体为：
[0027]流量传感器采集三级回水管路的冷却液流量；...

【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，包括电池簇组
、
液冷系统以及热管理控制系统，所述液冷系统包括冷水机
、
循环水泵
、
电控装置以及水冷管路，所述热管理系统包括
EMS
系统
、BMS
电池管理系统
、
传感装置以及信号线束，所述电控装置设于水冷管路上，所述冷水机和循环水泵通过水冷管路与电池簇组相连，所述电池簇组与传感装置连接，所述传感装置与
BMS
电池管理系统连接，所述冷水机
、
循环水泵
、
电控装置
、BMS
电池管理系统以及传感装置通过信号线束与
EMS
系统连接
。2.
根据权利要求1所述的一种储能热管理系统，其特征在于，所述水冷管路包括供水管路和回水管路，所述供水管路包括一级供水管路，所述一级供水管路包括
n
个二级供水管路，每个所述二级供水管路包括
m
个三级供水管路；所述回水管路包括一级回水管路，所述一级回水管路包括
n
个二级回水管路，每个所述二级回水管路包括
m
个三级回水管路
。3.
根据权利要求2所述的一种储能热管理系统，其特征在于，所述冷水机的出水口和回水口分别设有冷水机出水管和冷水机回水管，所述循环水泵的出水口和回水口分别设有循环水泵出水管和循环水泵回水管，所述冷水机出水管和循环水泵出水管分别与一级供水管路相连，所述冷水机回水管和循环水泵回水管分别与一级回水管路相连
。4.
根据权利要求3所述的一种储能热管理系统，其特征在于，所述电控装置包括第一电控三通阀
、
第二电控三通阀以及多个电控流量控制阀，所述第一电控三通阀的三个阀口分别与冷水机出水管
、
循环水泵出水管以及一级供水管路相连通，所述第二电控三通阀的三个阀口分别与冷水机回水管
、
循环水泵回水管以及一级回水管路相连通，每个所述三级供水管路上分别装设一个电控流量控制阀，所述第一电控三通阀
、
第二电控三通阀以及电控流量控制阀分别通过信号线束与
EMS
系统连接
。5.
根据权利要求2所述的一种储能热管理系统，其特征在于，所述电池簇组包括
n
簇电池簇，每簇所述电池簇包括
m
个电池包，每个所述电池包的液冷板一侧与三级供水管路相连，另一侧与三级回水管路相连
。6.
根据权利要求5所述的一种储能热管理系统，其特征在于，所述
BMS
电池管理系统包括多个
BMS
单元，所述传感装置包括多个温度传感器和多个流量传感器，每个所述三级回水管路上装设一个流量传感器，每个所述电池包上连接一个温度传感器，每个所述温度传感器连接一个
BMS
单元，所述
BMS
单元和流量传感器通过信号线束分别与
EMS
系统连接
。7.
一种储能热管理控制方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1‑6任一所述的储能热管理系统，步骤包括：传感装置采集电池簇组的电芯温度数据，
BMS
电池管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一，
申请(专利权)人：湖南麓元创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：