一种储能设备温控系统及其温度控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种储能设备温控系统及其温度控制方法，储能设备包括电池模组

【技术实现步骤摘要】
一种储能设备温控系统及其温度控制方法


[0001]本专利技术涉及温度控制领域，尤其是指一种储能设备温控系统及其温度控制方法
。

技术介绍

[0002]储能设备能够对电能进行储存，被广泛应用在发电侧
、
输配电侧
、
用电侧等多个场景
。
近年来随着储能技术的不断发展，储能设备储存能量和输出功率也在日益的增加，其在工作过程中所产生的热量也居高不下，为了维持储能设备能够在安全范围内高效率运行，寻找具有强散热能力的散热方式对其进行温度控制已经刻不容缓
。
[0003]在温度控制中，使用较为广泛和成熟的是风冷散热方式
、
液冷板散热方式以及浸没散热方式；其中风冷散热方式存在散热效率低
、
温度控制均匀性差
、
能效比低等问题，液冷板散热方式存在接触热阻大
、
换热面积小
、
不能满足较大的热流密度环境的问题，浸没散热方式散热均匀且速度快
、
但是存在冷却液用量大且成本高的问题
。
目前大多数储能设备的温度控制都是采用单一的散热方式进行，比如中国专利技术专利
CN218887311U
中只采用风冷散热方式进行温度控制，又如中国专利技术专利
CN212783590U
中只采用浸没式冷却方式进行温度控制
。
由于储能设备中电池模组的热流密度较大，而除了电池模组外的其他储能组件的热流密度较小，采用单一的散热方式，容易造成冷负荷分配不合理，从而使散热效果差以及能耗增大
。
[0004]因此，有必要提供一套合理设计的温控系统以解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种储能设备温控系统，该温控系统针对储能设备中不同的部件采用不同的散热方式，使冷负荷合理分配，散热效果好，能耗低
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：
[0007]一种储能设备温控系统，所述储能设备包括电池模组
、
以及除电池模组之外的其他储能组件；所述温控系统包括控制器
、
制冷系统
、
浸没系统和液冷板系统；所述控制器分别与所述制冷系统
、
所述浸没系统
、
所述液冷板系统控制连接；所述制冷系统通过第一板式换热器与所述浸没系统连接，所述制冷系统通过第二板式换热器与所述液冷板系统连接；所述第一板式换热器与所述第二板式换热器在所述制冷系统中并联设置；所述浸没系统中设置有浸没箱，所述液冷板系统中设置有液冷板组件，所述电池模组浸泡在所述浸没箱内，至少部分所述其他储能组件与所述液冷板组件接触；所述浸没系统具有四种模式，分别是浸没制冷模式
、
浸没散热模式
、
浸没自循环模式和浸没加热模式；所述液冷板系统具有三种模式，分别是液冷板制冷模式
、
液冷板散热模式，液冷板自循环模式
。
[0008]进一步地，所述制冷系统包括依次连接的气液分离器
、
压缩机
、
冷凝器
、
储液罐
、
第一过滤器，第一板式换热器的冷侧入口
、
以及第二板式换热器的冷侧入口均与所述第一过滤器连接，第一板式换热器的冷侧出口
、
以及第二板式换热器的冷侧出口均与所述气液分
离器连接，所述第一过滤器与所述第一板式换热器的冷侧入口之间设置有第一电子膨胀阀，所述第一过滤器与所述第二板式换热器的冷侧入口之间设置有第二电子膨胀阀
。
[0009]进一步地，所述第一板式换热器的冷侧出口与所述气液分离器之间
、
所述第二板式换热器的冷侧出口与所述气液分离器之间
、
所述压缩机与所述冷凝器之间
、
以及所述储液罐与所述第一过滤器之间中至少一处设置有温度传感器；所述压缩机的入口端设置有低压压力传感器，所述压缩机的出口端设置有高压压力传感器，所述高压压力传感器与所述冷凝器之间设置有压力开关
。
[0010]进一步地，所述浸没系统包括浸没主路
、
浸没散热支路和浸没加热支路；所述浸没主路包括依次相连的第二过滤器
、
第一膨胀罐
、
第一液压泵
、
第一电磁阀
、
所述浸没箱
、
第二电磁阀，第一板式换热器的热侧入口与所述第二电磁阀连接，第一板式换热器的热侧出口与所述第二过滤器连接；所述浸没散热支路的入口端设置在所述第二电磁阀与所述浸没箱之间，所述浸没散热支路的出口端设置在所述第一板式换热器的热侧出口与所述第二过滤器之间；所述浸没加热支路与所述第一电磁阀并联设置；所述浸没散热支路包括依次设置的第三电磁阀和第一散热器；所述浸没加热支路包括电加热器
。
[0011]进一步地，所述第一液压泵和所述第一电磁阀之间设置有第一单向阀；所述浸没散热支路的出口端与所述第二过滤器之间设置有第一流量开关；所述第二过滤器与所述第一膨胀罐之间
、
所述第一单向阀与所述第一电磁阀之间
、
以及所述第二电磁阀与所述浸没箱之间中至少一处设置有压力传感器；所述浸没箱的入口端和
/
或出口端设置有温度传感器
。
[0012]进一步地，当所述浸没系统进入浸没制冷模式时，所述第一电子膨胀阀
、
所述第一电磁阀以及所述第二电磁阀均开启，所述第三电磁阀和所述电加热器均关闭，所述浸没系统中形成浸没制冷回路；当所述浸没系统进入浸没散热模式时，所述第一电磁阀和所述第三电磁阀均开启，所述第一电子膨胀阀
、
所述第二电磁阀以及所述电加热器均关闭，所述浸没系统中形成浸没散热回路；当所述浸没系统进入浸没自循环模式时，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均开启，所述第一电子膨胀阀
、
所述第三电磁阀以及所述电加热器均关闭，所述浸没系统中形成浸没自循环回路；当所述浸没系统进入浸没加热模式时，所述电加热器和所述第二电磁阀均开启，所述第一电子膨胀阀
、
所述第一电磁阀以及所述第三电磁阀均关闭，所述浸没系统中形成浸没加热回路
。
[0013]进一步地，所述液冷板系统包括液冷板主路和液冷板散热支路；所述液冷板主路包括依次相连的第三过滤器
、
第二膨胀罐
、
第二液压泵
、
所述液冷板组件
、
第四电磁阀，第二板式换热器的热侧入口与所述第四电磁阀连接，第二板式换热器的热侧出口与所述第三过滤器连接；所述液冷板散热支路的入口端设置在所述第四电磁阀与所述液冷板组件之间，所述液冷板散热支路的出口端设置在所述第二板式换热器的热侧出口与所述第三过滤器之间；所述液冷板散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种储能设备温控系统，所述储能设备包括电池模组
(100)、
以及除电池模组之外的其他储能组件；其特征在于：所述温控系统包括控制器
、
制冷系统
(1)、
浸没系统
(2)
和液冷板系统
(3)
；所述控制器分别与所述制冷系统
(1)、
所述浸没系统
(2)、
所述液冷板系统
(3)
控制连接；所述制冷系统
(1)
通过第一板式换热器
(4)
与所述浸没系统
(2)
连接，所述制冷系统
(1)
通过第二板式换热器
(5)
与所述液冷板系统
(3)
连接；所述第一板式换热器
(4)
与所述第二板式换热器
(5)
在所述制冷系统
(1)
中并联设置；所述浸没系统中设置有浸没箱
(20)
，所述液冷板系统
(3)
中设置有液冷板组件
(30)
，所述电池模组
(100)
浸泡在所述浸没箱
(20)
内，至少部分所述其他储能组件与所述液冷板组件
(30)
接触；所述浸没系统
(2)
具有四种模式，分别是浸没制冷模式
、
浸没散热模式
、
浸没自循环模式和浸没加热模式；所述液冷板系统
(3)
具有三种模式，分别是液冷板制冷模式
、
液冷板散热模式，液冷板自循环模式
。2.
根据权利要求1所述的储能设备温控系统，其特征在于：所述制冷系统
(1)
包括依次连接的气液分离器
(11)、
压缩机
(12)、
冷凝器
(13)、
储液罐
(14)、
第一过滤器
(15)
，第一板式换热器的冷侧入口
(41)、
以及第二板式换热器的冷侧入口
(51)
均与所述第一过滤器
(15)
连接，第一板式换热器的冷侧出口
(42)、
以及第二板式换热器的冷侧出口
(52)
均与所述气液分离器
(11)
连接，所述第一过滤器
(15)
与所述第一板式换热器的冷侧入口
(41)
之间设置有第一电子膨胀阀
(16)
，所述第一过滤器
(15)
与所述第二板式换热器的冷侧入口
(51)
之间设置有第二电子膨胀阀
(17)。3.
根据权利要求2所述的储能设备温控系统，其特征在于：所述第一板式换热器的冷侧出口
(42)
与所述气液分离器
(11)
之间
、
所述第二板式换热器的冷侧出口
(52)
与所述气液分离器
(11)
之间
、
所述压缩机
(12)
与所述冷凝器
(13)
之间
、
以及所述储液罐
(14)
与所述第一过滤器
(15)
之间中至少一处设置有温度传感器
(6)
；所述压缩机
(12)
的入口端设置有低压压力传感器
(18)
，所述压缩机
(12)
的出口端设置有高压压力传感器
(19)
，所述高压压力传感器
(19)
与所述冷凝器
(13)
之间设置有压力开关
(10)。4.
根据权利要求2所述的储能设备温控系统，其特征在于：所述浸没系统
(2)
包括浸没主路
、
浸没散热支路和浸没加热支路；所述浸没主路包括依次相连的第二过滤器
(21)、
第一膨胀罐
(22)、
第一液压泵
(23)、
第一电磁阀
(24)、
所述浸没箱
(20)、
第二电磁阀
(25)
，第一板式换热器的热侧入口
(43)
与所述第二电磁阀
(25)
连接，第一板式换热器的热侧出口
(44)
与所述第二过滤器
(21)
连接；所述浸没散热支路的入口端设置在所述第二电磁阀
(25)
与所述浸没箱
(20)
之间，所述浸没散热支路的出口端设置在所述第一板式换热器的热侧出口
(44)
与所述第二过滤器
(21)
之间；所述浸没加热支路与所述第一电磁阀
(24)
并联设置；所述浸没散热支路包括依次设置的第三电磁阀
(26)
和第一散热器
(27)
；所述浸没加热支路包括电加热器
(28)。5.
根据权利要求4所述的储能设备温控系统，其特征在于：所述第一液压泵
(23)
和所述第一电磁阀
(24)
之间设置有第一单向阀
(29)
；所述浸没散热支路的出口端与所述第二过滤器
(21)
之间设置有第一流量开关
(210)
；所述第二过滤器
(21)
与所述第一膨胀罐
(22)
之间
、
所述第一单向阀
(29)
与所述第一电磁阀
(24)
之间
、
以及所述第二电磁阀
(25)
与所述浸没箱
(20)
之间中至少一处设置有压力传感器
(7)
；所述浸没箱的入口端和
/
或出口端设置有温度传感器
(6)。6.
根据权利要求4所述的储能设备温控系统，其特征在于：当所述浸没系统进入浸没制
冷模式时，所述第一电子膨胀阀
(16)、
所述第一电磁阀
(24)
以及所述第二电磁阀
(25)
均开启，所述第三电磁阀
(26)
和所述电加热器
(28)
均关闭，所述浸没系统
(2)
中形成浸没制冷回路；当所述浸没系统进入浸没散热模式时，所述第一电磁阀
(24)
和所述第三电磁阀

【专利技术属性】
技术研发人员：温海平，黎柏伟，戴智特，王晓勇，林欣健，文玉良，
申请(专利权)人：东莞市硅翔绝缘材料有限公司，
类型：发明
国别省市：