一种全景式微网电池储能系统用温度管理方法和系统技术方案

技术编号:9718445 阅读:104 留言:0更新日期:2014-02-27 05:03
本发明专利技术提供了一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统,电池储能子系统温度管理模块、空调模块、新风模块、排风模块分别与温度总控管理模块通信连接。一种全景式微网电池储能系统用温度管理方法,使用上述温度管理系统,在出现不同的温度超范围时,通过启动不同的模块进行温度调节。本发明专利技术通过对全景式微网电池储能系统建立起温度管理模型,在温度总控管理模块的管理和协调下,可以实现各温度管理模块协调运行,既满足全景式微网电池储能系统温度可控和温度均匀性要求,又有效解决温度管理系统能耗高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种全景式微网电池储能系统用温度管理方法和系统
本专利技术涉及一种全景式微网电池储能系统用温度管理方法和系统。
技术介绍
城市经济发展引发了一系列的社会问题,如人口增长、能源危机、环境污染、自然灾害等,其中城市用电短缺尤为严重。为了解决上述问题,大力发展基于用户侧的微网系统,提高可再生能源和新能源的利用率,提升能源的利用效率,减少碳排放,正逐渐成为共识。微网系统是以集成3S (BMS+PCS+EMS)技术为核心,由分布式新能源发电系统、分布式储能平台、负荷节能系统、能源管理系统汇集而成的小型发、配、储、输、送的电力系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。微网电池储能系统,是分布式储能平台的重要组成部分,用于电能的存储和释放。由于微网电池储能系统的效率和安全性,均与温度有密切的关系,因此,一般采用温度管理系统对微网电池储能系统进行严格的温度管理和控制。但是,通常的微网电池储能系统用温度管理系统,未能很好平衡温度管理和系统能耗之间的关系,导致温度管理效果不理想或能耗偏高,从而降低了微网电池储能系统的能量效率,整个微网系统的经济性也下降了。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种温度管理均匀、管理能耗低的全景式微网电池储能系统用温度管理方法和系统。本专利技术通过以下方案实现。一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统,由温度总控管理模块、电池储能子系统温度管理模块、空调模块、新风模块、排风模块五部分组成;电池储能子系统温度管理模块、空调模块、新风模块、排风模块分别与温度总控管理模块通信连接。所述电池储能子系统温度管理模块,包括若干个电池柜温度管理模块,电池柜温度管理模块包括若干个电池托温度管理模块,电池托温度管理模块包括若干个电池包温度管理模块;电池包温度管理模块、电池托温度管理模块、电池柜温度管理模块、电池储能子系统温度管理模块依次通信连接;所述电池包温度管理模块包括若干个用于监测单元电池温度的温度测控单元。所述电池包温度管理模块,实施电池包的温度管理,负责控制电池包风扇的启动和停止。所述电池托温度管理模块,实施电池托的温度管理,负责控制电池托风扇的启动和停止,以及对电池包风扇的并联控制。所述电池柜温度管理模块,实施对电池柜的温度管理,负责控制电池柜风扇的启动和停止,以及对电池包风扇和电池托风扇的并联控制。所述电池储能子系统温度管理模块,实施对电池储能子系统的温度管理,负责电池包风扇、电池托风扇、电池柜风扇的并联控制,负责与温度总控管理模块之间的信息传递,一方面电池储能子系统温度管理模块向温度总控管理模块上传电池储能子系统的温度管理信息,另外一方面温度总控管理模块向电池储能子系统温度管理模块发出控制指令,对电池储能子系统的电池包风扇、电池托风扇、电池柜风扇实施并联控制。所述空调模块,负责对空调的启动和停止控制,实施对电池储能系统设置的室内局域空间环境温度进行管理。所述新风模块,负责对新风系统的启动和停止控制,在启动过程中通过引入室外新风来调节室内环境温度。所述排风模块,负责对排风扇的启动和停止控制,在启动过程中通过主动排出电池储能系统内空气来调节温度。所述温度总控管理模块,负责对电池储能子系统温度管理模块、空调模块、新风模块、排风模块的并联控制。为实现自然通风,在物理结构设置上,所述电池包温度管理模块控制的电池包风扇、电池托温度管理模块控制的电池托风扇、电池柜温度管理模块控制的电池柜风扇在电池柜中从低到高依次布置。同时,在通风截面的设计上,电池包温度管理模块控制的电池包风扇、电池托温度管理模块控制的电池托风扇、电池柜温度管理模块控制的电池柜风扇的通风截面积依次减小,以实现通风速率的逐步加快。一种全景式微网电池储能系统用温度管理方法,使用上述一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统对整个系统进行温度管理,按以下情况进行:当某一个温度测控单元测试到环境温度≤35°C或≤10°C时,所属电池包温度管理模块启动对应的电池包风扇,对该电池包进行温度管理。由于发生温度测控单元过温或低温,不一定表明整个电池托或电池柜或电池储能子系统或电池储能系统过温或低温,因此有针对性的对过温或低温电池包进行温度管理,提高了针对性,管理的有效性和可靠性增加,而且系统的管理能耗也降低了。定义某一个电池包平均温度与所属电池托平均温度的偏差为Λ Tl,当8°C^A Tl ≤ 12°C时,该电池包温度管理模块启动对应的电池包风扇,对该电池包进行温度管理,使得Λ Tl随时间增大而呈现逐步减小的趋势;当八11 > 12°C时,所属电池托温度管理模块启动对应的电池托风扇,对所属电池托进行温度温度均衡管理。由于一个电池包包含若干个温度测控单元,一个电池托又包含若干个电池包,当8 °C≤Λ TI≤12 °C时,则表明该电池包中肯定有温度测控单元温度偏差大,此时启动该电池包风扇,则电池包的温度偏差首先将受到控制,温度偏差随时间增大呈逐步减小。如果Λ Tl > 12°C,则表明单纯启动电池包风扇不能在短时间内控制温度偏差的增大,通过进一步启动电池托风扇,强化对流传热,有利于控制温度偏差。定义某一个电池托平均温度与所属电池柜平均温度的偏差为Λ T2,当5°C^AT2 ^ 8°C时,该电池托所有电池包温度管理模块启动对应的电池包风扇,对该电池托所有电池包进行温度管理,最终达到对该电池托进行温度管理的目的,使得Λ Τ2随时间增大呈减小趋势;i8°C<AT2< 12°C时,该电池托温度管理模块启动对应的电池托风扇,对该电池托进行温度均衡管理;当八T2 > 12°C时,所属电池柜温度管理模块启动对应的电池柜风扇,对所属电池柜进行温度管理。定义某一个电池柜平均温度与所属电池储能子系统平均温度的偏差为Λ Τ3,当1°≤ΔT3 ≤3°C时,该电池柜所有电池包温度管理模块启动对应的电池包风扇,对该电池柜所有电池包进行温度管理,使得ΔT3随时间增大呈减小趋势;当3°C<Δ Τ3≤5°C时,该电池柜所有电池托温度管理模块启动对应的电池托风扇,对该电池托进行温度均衡管理;当5 °C < Δ T3 ≤ 8 °C时,该电池柜温度管理模块启动对应的电池柜风扇,对电池柜进行温度均衡管理;当8°C<ΔT3 ≤12°C时,所属电池储能子系统温度管理模块启动对应的所有电池柜风扇,对该电池储能子系统进行温度均衡管理,并将Δ Τ3超范围信息传递至温度总控管理模块,温度总控管理模块接收到信息后向排风模块发出启动指令,排风模块接收到指令后启动排风扇,对电池储能子系统进行温度管理。定义某一个电池储能子系统平均温度与电池储能系统平均温度的偏差为Δ Τ4,当1°C≤Δ Τ4 ≤2°C时,该电池储能子系统所有电池包温度管理模块启动对应的电池包风扇,对该电池储能子系统所有电池包进行温度管理,使得Δ Τ4随时间增大呈现逐步减小趋势;当2°C<Δ Τ4 ≤ 4°C时,该电池储能子系统所有电池托温度管理模块启动对应的电池托风扇,对该电池储能子系统所有电池托进行温度管理;当4°C<Δ T4 ≤ 6°C时,该电池储能子系统所有电池柜温度管理模块启动对应的电池柜风扇,对该电池储能子系统所有电池柜进行温度管理;当6°C <Δ T4 ≤8°C时,该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统,其特征在于:电池储能子系统温度管理模块、空调模块、新风模块、排风模块分别与温度总控管理模块通信连接;所述电池储能子系统温度管理模块,包括若干个电池柜温度管理模块,电池柜温度管理模块包括若干个电池托温度管理模块,电池托温度管理模块包括若干个电池包温度管理模块;电池包温度管理模块、电池托温度管理模块、电池柜温度管理模块、电池储能子系统温度管理模块依次通信连接;所述电池包温度管理模块包括若干个用于监测单元电池温度的温度测控单元。

【技术特征摘要】
1.一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统,其特征在于:电池储能子系统温度管理模块、空调模块、新风模块、排风模块分别与温度总控管理模块通信连接;所述电池储能子系统温度管理模块,包括若干个电池柜温度管理模块,电池柜温度管理模块包括若干个电池托温度管理模块,电池托温度管理模块包括若干个电池包温度管理模块;电池包温度管理模块、电池托温度管理模块、电池柜温度管理模块、电池储能子系统温度管理模块依次通信连接;所述电池包温度管理模块包括若干个用于监测单元电池温度的温度测控单J Li ο2.如权利要求1所述的一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统,其特征在于:所述电池包温度管理模块控制的电池包风扇、电池托温度管理模块控制的电池托风扇、电池柜温度管理模块控制的电池柜风扇在电池柜中从低到高依次布置。3.如权利要求1所述的一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统,其特征在于:所述电池包温度管理模块控制的电池包风扇、电池托温度管理模块控制的电池托风扇、电池柜温度管理模块控制的电池柜风扇的通风截面积依次减小。4.一种全景式微网电池储能系统用温度管理方法,其特征在于:使用如权利要求1~3任一所述的一种全景式微网电池储能系统用温度管理系统对整个系统进行温度管理,按以下情况进行: 当某一个温度测控单元测试到环境温度> 351:或< 10°C时,所属电池包温度管理模块启动电池包风扇; 定义某一个电池包平均温度与所属电池托平均温度的偏差为Λ Tl,当8Tl ( 12°C时,该电池包温度管理模块启动电池包风扇;当厶11 > 12°C时,所属电池托温度管理模块启动电池托风扇; 定义某一个电池托平均温度与所属电池柜平均温度的偏差为Λ T2,当5Τ2 ( 8°C时,该电池托所有电池包温度管理模块启动对应的电池包风扇;当8°C<Λ T2≤12°C时,该电池托温度管理模块启动对应的电池托风扇;iAT2> 12°C时,所属电池柜温度管理模块启动电池柜风扇; 定义某一个电池柜平均温度与所属电池储能子系统平均温度的偏差为Λ T3,当1°C≤ΛΤ3≤3 °C时,该电池柜所有电池包温度管理...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宏兵夏敏卓亨黄兰妮周树良
申请(专利权)人:深圳先进储能材料国家工程研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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