一种储能设备热管理系统技术方案

技术编号:40695753 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-18 20:22
一种储能设备热管理系统,包括冰蓄冷外循环系统、内循环供冷系统、换热器和储能设备;内循环供冷系统包括冷却水循环泵、集水器、分水器和压差控制组件;冰蓄冷外循环系统包括双工况主机、乙二醇循环泵组和蓄冰装置,双工况主机和换热器连接形成不经过蓄冷装置的主机单独供冷循环回路,蓄冰装置和换热器连接形成融冰供冷循环回路,双工况主机和蓄冰装置连接形成不经过换热器的单独制冰循环回路,乙二醇循环泵组用于驱动单独供冷循环回路、融冰供冷循环回路和单独制冰循环回路中的乙二醇流动。本技术的系统可以灵活采用不同的工作模式,兼具安全性与经济性,属于热平衡管理系统技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热平衡管理系统,具体涉及一种储能设备热管理系统


技术介绍

1、从电力系统角度看,储能系统的应用场景可分为发电侧、输配电侧和用户侧三大场景,发电侧主要用于平滑新能源发电,平滑新能源输出,联合调频等;输配电侧主要用于缓解线路阻塞、为配电设备提供支持和省级;用户侧主要用于削峰填谷电价套利、光伏+储能、通信基站备用电源、数据中心备用电源,以及构建微电网等。电化学电池储能技术也因为在技术性能和寿命等因素上的综合相对优越性而获得普遍应用,成为主流趋势,在风能、光伏发电等新能源消纳、电网辅助服务调峰调频、供电可靠性运行等方面,电化学电池储能系统都发挥着不可替代的作用。

2、然而,电化学电池储能系统在热安全性和温度调节控制方面的要求较高,因此为了保证电力系统的安全可靠运行,储能系统首先要解决自身的安全技术问题和提高热控制水平,不管哪种应用领域都需要对储能系统进行热管理,防止储能系统热失控而导致的燃烧或爆炸事故的发生。另外,随着储能系统的发展,其输出功率不断增加,散热需求越来越大,为散热所耗能的能源也越来越多,热管理的经济性也成为制约储能技术发展的重要影响因素。

3、因此,需要对已有的热管理系统进行改进,从而保证电化学储能系统的热管理能力,提升系统运行的经济性和安全性。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题,本技术的目的是:提供一种运行经济安全的储能设备热管理系统。

2、为了达到上述目的,本技术采用如下技术方案:一种储能设备热管理系统,包括冰蓄冷外循环系统、内循环供冷系统、换热器和储能设备;

3、内循环供冷系统包括冷却水循环泵、集水器、分水器和压差控制组件,分水器、储能设备、集水器和换热器依次连接形成内循环供冷回路,冷却水循环泵设置于内循环供冷回路中以驱动内循环供冷回路中的冷却水流动,分水器的出口端和集水器的入口端分别连接储能设备,压差控制组件设置于分水器的入口端和集水器的出口端之间;

4、冰蓄冷外循环系统包括双工况主机、乙二醇循环泵组和蓄冰装置,双工况主机和换热器连接形成不经过蓄冷装置的主机单独供冷循环回路,蓄冰装置和换热器连接形成融冰供冷循环回路,双工况主机和蓄冰装置连接形成不经过换热器的单独制冰循环回路,乙二醇循环泵组用于驱动单独供冷循环回路、融冰供冷循环回路和单独制冰循环回路中的乙二醇流动。

5、采用这种结构后,主机单独供冷循环回路中,双工况主机给内循环供冷系统散热;融冰供冷循环回路中,蓄冷装置给内循环供冷系统散热;单独制冰循环回路中,双工况主机供给蓄冷装置制冷。通过调节系统中的各阀门,可以使上述三个循环回路流通或者断开,这样可以使系统中一个循环回路单独工作或者两个循环回路叠加工作,使系统在不同使用工况选择合适的工作模式,以提高系统的经济性和安全性。

6、作为一种优选,压差控制组件包括压差控制支管、内循环压差传感器和压差控制阀门,压差控制支管的两端分别连通分水器的入口端和集水器的出口端,压差控制阀门设置于压差控制支管上,内循环压差传感器用于检测压差控制支管两端的压差。

7、作为一种优选,冰蓄冷外循环系统还包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路、第六支路、第七支路、第八支路、第九支路、第十支路、第十一支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

8、双工况主机的输出端管路连接第一支路和第二支路的一端,第一支路的另一端连接第三支路和第四支路的一端,第三支路的另一端连接第五支路和第六支路的一端,第五支路和第六支路的另一端均连接第七支路的一端,第七支路的另一端连接第八支路和第九支路的一端,第九支路的另一端连接第十支路的一端,第十支路的另一端连接双工况机组的输入端管路;第二支路的另一端连接第十支路的一端;第四支路的另一端连接第十一支路的一端,第十一支路的另一端连接双工况机组的输入端管路;第四支路的另一端还连接第八管路的另一端;

9、第十支路流经换热器,第六支路流经蓄冷装置,初级乙二醇泵设置于双工况主机的输入端管路上,次级乙二醇泵设置于第九支路上;

10、双工况主机的输出端管路上设有第一阀门,第一支路上设有第六阀门,第二支路上设有第七阀门,第四支路上设有第八阀门,第五支路上设有第三阀门,第六支路上设有第二阀门,第八支路上设有第五阀门,第九支路上设有第四阀门;第三支路上设有第一温度传感器,第七支路上设有第二温度传感器,第十支路上设有第三温度传感器,双工况主机的输入端管路上设有第四温度传感器。

11、作为一种优选,冰蓄冷外循环系统还包括第十二支路、第十三支路、第十四支路、第十五支路和第十六支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

12、第十二支路的两端分别连接双工况主机的输出端管路和输入端管路,第十三支路的一端连接双工况主机的输出端管路,第十三支路的另一端连接第十四支路的一端和第十五支路的一端,第十四支路的另一端和第十五支路的另一端均连接第十六支路的一端,第十六支路的另一端连接双工况主机的输入端管路;

13、第十二支路流经蓄冰装置,第十五支路流经换热器,初级乙二醇泵设置于双工况主机的输入端管路上,次级乙二醇泵设置于第十五支路上;

14、双工况主机的输出端管路上设有第九阀门,第十二支路上设有第十阀门,第十三支路上设有第十二阀门,第十四支路上设有第十一阀门;第十二支路上还设有第五温度传感器、第六温度传感器和第一压力传感器,第五温度传感器和第六温度传感器分别用于检测蓄冰装置两侧的温度。

15、作为一种优选,冰蓄冷外循环系统还包括第十七支路、第十八支路、第十九支路、第二十支路、第二十一支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵;

16、双工况主机的输出端管路连接第十七支路和第十八支路的一端,第十七支路和第十八支路的另一端均连接第十九支路的一端,第十九支路的另一端分别连接第二十支路和第二十一支路的一端,第二十支路和第二十一支路的另一端均连接双工况主机的输入端管路;

17、第二十一支路流经换热器,初级乙二醇泵设置于双工况主机的输入端管路上;

18、双工况主机的输出端管路上设有第十三阀门,第十七支路上设有第十五阀门,第十八支路上设有第十四阀门,第二十支路上设有第十七阀门,第二十一支路上设有第十六阀门;双工况主机的输出端管路上还设有第七温度传感器,第十九支路上还设有第八温度传感器,双工况主机的输入端管路上设有第九温度传感器。

19、作为一种优选,冰蓄冷外循环系统还包括第二十二支路、第二十三支路、第二十四支路、第二十五支路、第二十六支路、第二十七支路、第二十八支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

20、双工况主机的输出端管路连接第二十二支路和第二十三支路的一端,第二十二支路和第二十三支路的另一端均连接第二十四支路的一端,第二十四支路的另一端连接第二十五支路和第二十六支路的一端,第二十五支路的另一端连接第二十七支路和第二十八支路的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种储能设备热管理系统,其特征在于:包括冰蓄冷外循环系统、内循环供冷系统、换热器和储能设备;

2.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:压差控制组件包括压差控制支管、内循环压差传感器和压差控制阀门,压差控制支管的两端分别连通分水器的入口端和集水器的出口端,压差控制阀门设置于压差控制支管上,内循环压差传感器用于检测压差控制支管两端的压差。

3.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路、第六支路、第七支路、第八支路、第九支路、第十支路、第十一支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

4.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括第十二支路、第十三支路、第十四支路、第十五支路和第十六支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

5.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括第十七支路、第十八支路、第十九支路、第二十支路、第二十一支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵;

6.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括第二十二支路、第二十三支路、第二十四支路、第二十五支路、第二十六支路、第二十七支路、第二十八支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

7.按照权利要求4或5所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:内循环供冷系统还包括基载冷冻水泵和基载冷水机组,基载冷冻水泵的输出端连接基载冷水机组的输入端,基载冷冻水泵的输入端连接集水器,基载冷水机组的输出端连接分水器。

8.按照权利要求3、5或6所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括膨胀水箱,膨胀水箱连接在双工况主机的输入端管路上。

9.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:蓄冰装置包括蓄冰盘管和盘管压差传感器,盘管压差传感器用于检测蓄冰盘管的两端的压差。

10.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:储能设备包括多个并联设置的电化学储能方舱。

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【技术特征摘要】

1.一种储能设备热管理系统,其特征在于:包括冰蓄冷外循环系统、内循环供冷系统、换热器和储能设备;

2.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:压差控制组件包括压差控制支管、内循环压差传感器和压差控制阀门,压差控制支管的两端分别连通分水器的入口端和集水器的出口端,压差控制阀门设置于压差控制支管上,内循环压差传感器用于检测压差控制支管两端的压差。

3.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路、第六支路、第七支路、第八支路、第九支路、第十支路、第十一支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

4.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括第十二支路、第十三支路、第十四支路、第十五支路和第十六支路,乙二醇循环泵组包括初级乙二醇泵和次级乙二醇泵;

5.按照权利要求1所述的一种储能设备热管理系统,其特征在于:冰蓄冷外循环系统还包括第十七支路、第十八支路、第十九支路、第...

【专利技术属性】
技术研发人员:王新
申请(专利权)人:中能建储能科技武汉有限公司
类型:新型
国别省市:

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