【技术实现步骤摘要】
本技术涉及储能电池冷却，更具体地说涉及一种直冷式储能电池包、电池簇及系统。
技术介绍
1、储能技术是满足可再生能源大规模介入的重要手段，也是分布式能源系统和电动汽车产业的重要组成部分。由于储能电池的高效性、良好的动态特性、长寿命，以及几乎不受地形影响的优点，它们被广泛应用在储能电站、换电站等场景。
2、现有技术中，公开号为cn115458833a的专利，公开了一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，涉及储能电池冷却
采用液冷方案，冷却工质为水或乙二醇冷却液。此专利期望解决的技术问题为液冷系统对不同储能电池间进行冷却时冷却液的压力和温度不均衡。其储能电池与冷却机组提供的一次水管路间存在二次水管路，同时二次水管路内存在可提供加热功能的恒温水箱和多个可调节流量的阀门，从而达到均衡每个储能电池模块冷却流量及温度的作用。此专利技术主要存在3个缺点。①系统复杂度高，包括一次水管路和二次水管路、多个阀门，这种复杂的结构可能会增加系统的制造和维护成本，并且可能增加系统的故障风险，此外为了实现恒定的温度控制，专利技术中引入了恒温水箱和电加热装置，增加了成本与能耗。②系统响应慢，当储能电池需要冷却时，水冷机组需要先将一次水管路内的冷却液降温，然后才能通过一二次水管路间的换热装置将二次水管路内的冷却降温，随后冷却储能电池。③系统可靠性低，由于采用纯水或者乙二醇溶液，存在管路泄漏导致电气系统短路可能，同时乙二醇溶液可能腐蚀回路中的金属结构件如阀门、换热器。
3、现有技术中，公开号为cn115513584a的专利，公开了一种
4、综上所述，上述现有技术存在以下问题：（1）冷却效率低；（2）冷却效果差；（3）冷却液的安全可靠性不足。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种直冷式储能电池包、电池簇及系统，以解决上述冷却效率低、冷却效果差和冷却液安全可靠性不足问题。
2、液冷和直冷是锂电池热管理中常见的两者冷却形式，名词解释如下：液冷一般指单相液冷，其中使用的冷却介质以单相（单一的液态）存在。这种液冷技术通过将冷却介质直接流经待冷却的设备或系统，从而吸收和转移热量。冷却介质可以是水、润滑油或其他具有良好热传导性的液体。在单相液冷系统中，冷却介质在与电池进行换热时，不经历液体-气体相变。出于经济性和低温可靠性的原因，目前主要采用乙二醇水溶液作为冷却工质。直冷一般指冷媒直冷，其中使用的冷却介质是一种特殊的化学物质，称为冷媒，如r134a、r22等。在冷媒直冷系统中，冷媒通过压缩和膨胀的循环过程，完成液态-气态相变。在冷却电池时，冷媒吸收热量从液态转变为气态，这种相变过程的换热系数相比单相液冷更高。
3、为了实现以上目的，本技术采用的技术方案：
4、第一方面，本技术提供了一种直冷式储能电池包，包括电池模组、冷板、导热胶和箱体；
5、所述电池模组位于所述箱体内，所述冷板位于所述电池模组面部，所述导热胶位于所述电池模组和冷板之间；
6、所述冷板内设置有冷媒流道，所述冷媒流道内填充有冷媒介质，冷媒流道为对称式结构，其进出流道交替排列，同时其入口包括一段渐缩渐扩结构。
7、优选的，所述直冷式储能电池包还包括侧板，所述侧板位于所述电池模组侧面。
8、优选的，所述冷板位于所述电池模组底部。
9、优选的，所述冷板位于所述电池模组侧面或者插入电池模组内。
10、第二方面，本技术提供了一种直冷式储能电池簇，包括并列设置的若干直冷式储能电池包。
11、优选的，所述电池包和电池簇均为模块化结构，四个电池包组成一个电池簇。
12、第三方面，本技术提供了一种直冷式储能系统，包括：
13、若干并列的储能单元，所述储能单元内设置有所述直冷式储能电池簇；
14、回热器、压缩机、冷凝器和储液罐，若干储能单元电池簇的冷却液出口管均连接第一管路，所述第一管路穿过回热器经其换热后连接至所述压缩机，所述压缩机通过第二管路连接至所述冷凝器，所述冷凝器连接有第三管路，所述第三管路穿过回热器经其换热后连接至储液罐，所述储液罐连接至若干储能单元电池簇的冷却液进口管。
15、优选的，所述储能单元电池簇的冷却液进口管上安装有膨胀阀。
16、优选的，所述膨胀阀后端的冷却液进口管连接有分液器，所述分液器通过若干分液支管连接至电池簇中若干电池包的冷板。
17、优选的，所述冷凝器为风冷冷凝器。
18、本技术的有益效果：
19、本技术优化冷板设计：本技术的直冷式储能电池包优化冷板设计，包括对称式设计、进出流道交替排列和入口渐缩渐扩，以达到降低单个电池包内的换热温差的目的。另外采用冷媒直冷，冷却电池时，冷媒吸收热量从液态转变为气态，这种相变过程的换热系数相比单相液冷更高。
20、本技术具有高效快速冷却能力：本技术的直冷式储能系统运用了内置换热板的冷媒蒸发相变技术，该技术通过冷媒沸腾进行高效热交换，从而能快速导出电池模组产生的热量，极大提升了冷却效率。
21、本技术简化结构和减少能耗：本技术的直冷式储能系统大幅减少了系统的复杂性和组件数量，无需额外的恒温水箱和管道回路，从而简化了系统结构。这不仅降低了制造和维护成本，而且也有效减少了能耗。
22、本技术提高散热效率：本技术的直冷式储能系统中引入了压缩机和冷凝器，使冷却循环变为更高效的压缩蒸汽制冷循环。这种冷却方式具有更高的制冷效率，能够更有效地将电池模组产生的热量转移出去，且对环境温度的适应性更强，受环境温度升高的影响更小。
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1.一种直冷式储能电池包，其特征在于，包括电池模组（1）、冷板（2）、导热胶（3）和箱体（4）；
2.如权利要求1所述的直冷式储能电池包，其特征在于，所述直冷式储能电池包还包括侧板（6），所述侧板（6）位于所述电池模组（1）侧面。
3.如权利要求1所述的直冷式储能电池包，其特征在于，所述冷板（2）位于所述电池模组（1）底部。
4.如权利要求1所述的直冷式储能电池包，其特征在于，所述冷板（2）位于所述电池模组（1）侧面或者插入电池模组（1）内。
5.一种直冷式储能电池簇，其特征在于，包括并列设置的若干权利要求1-4任意一项的直冷式储能电池包。
6.如权利要求5所述的直冷式储能电池簇，其特征在于，所述电池包和电池簇均为模块化结构，四个电池包组成一个电池簇。
7.一种直冷式储能系统，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的直冷式储能系统，其特征在于，所述储能单元电池簇的冷却液进口管上安装有膨胀阀（08）。
9.如权利要求8所述的直冷式储能系统，其特征在于，所述膨胀阀（08）后端的冷却液进口
10.如权利要求7所述的直冷式储能系统，其特征在于，所述冷凝器（03）为风冷冷凝器（03）。
...【技术特征摘要】
1.一种直冷式储能电池包，其特征在于，包括电池模组（1）、冷板（2）、导热胶（3）和箱体（4）；
2.如权利要求1所述的直冷式储能电池包，其特征在于，所述直冷式储能电池包还包括侧板（6），所述侧板（6）位于所述电池模组（1）侧面。
3.如权利要求1所述的直冷式储能电池包，其特征在于，所述冷板（2）位于所述电池模组（1）底部。
4.如权利要求1所述的直冷式储能电池包，其特征在于，所述冷板（2）位于所述电池模组（1）侧面或者插入电池模组（1）内。
5.一种直冷式储能电池簇，其特征在于，包括并列设置的若干权利要求1-4任意一项的直冷式储能电池包。
【专利技术属性】
技术研发人员：严天曈，邝锡金，朱睿，王晶，
申请(专利权)人：东方电气集团科学技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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