[发明专利]锂离子电池储能系统预制舱用热管理系统及其控制方法有效
申请号: | 202011340245.0 | 申请日: | 2020-11-25 |
公开(公告)号: | CN112490530B | 公开(公告)日: | 2021-10-12 |
发明(设计)人: | 佘沛亮 | 申请(专利权)人: | 常德中科多源电力融合技术研究院 |
主分类号: | H01M10/613 | 分类号: | H01M10/613;H01M10/615;H01M10/627;H01M10/633;H01M10/637;H01M10/6554;H01M10/6556;H01M10/6563;H01M10/6568;H01M10/617;H01M10/6571;H01M10/52;F24T10/15 |
代理公司: | 常德宏康亿和知识产权代理事务所(普通合伙) 43239 | 代理人: | 周济妹 |
地址: | 415000 湖南省常德市经济技*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池 系统 预制 舱用热 管理 及其 控制 方法 | ||
本发明适用于换热技术领域,提供了一种锂离子电池储能系统预制舱用热管理系统及其控制方法,热管理系统包括地下水热管理组件、智能新风组件、除湿组件和总控模块。本发明利用循环水调节电池模块的温度,具有调节速度快,保温性能好的优点。循环水在换热板中以并行管路、交叉流入电池模块的方式流经所有模块,能够提高预制舱内各个电池模块温度的一致性,延长系统使用寿命。循环水在换热板和地下换热管路内封闭流动,对土壤和地下水不存在污染隐患。本发明能够通过自动控制能够将预制舱内相对湿度控制在65%以下,在低于‑30℃以下环境温度时,可以自动启动加热膜辅助加热以提高预制舱内的温度,使电池模块处于适宜的湿度和温度环境中。
技术领域
本发明属于换热技术领域,尤其涉及一种锂离子电池储能系统预制舱用热管理系统及其控制方法。
背景技术
锂离子电池是一种比能量高、循环寿命长的储能介质,已在便携式电子产品、各类电动车、固定式备用电源和电力储能等领域得到了广泛的应用。近年来,锂离子电池储能系统在电力领域的应用发展迅速,装机量快速提升。
锂离子电池储能系统用于对预制舱内的多个电池模块储能,储能过程中会产生热量,需要采用换热系统对产生的热量进行调整,目前的换热系统大部分为传统压缩机热管理装置,由于传统压缩机采用空冷方式,其换热速度慢、换热效率低,难以实现各个模块温度的一致性,使得单体性能不一致,导致循环寿命短,使用周期达不到预期目标,给锂离子电池系统产品在电力储能领域的大规模推广应用带来障碍,如何进一步完善锂离子电池系统温控系统设计,提升运行稳定性尚未找到有效的解决办法。
例如,申请号为201510421380.0的专利《预制舱温控系统及使用该系统的二次设备预制舱》采用传统压缩机结合智能新风解决方案,降低了温控系统能耗,但无法有效解决各个电池模块温度一致性的问题。
地表以下5米至10米的地层温度基本不随室外大气温度的变化而变化,常年维持在15℃至17℃,冬暖夏凉,可以作为储能系统冷源和热源。
发明内容
本发明提供一种锂离子电池储能系统预制舱用热管理系统及其控制方法,旨在解决上述技术问题。
本发明是这样实现的,一种锂离子电池储能系统预制舱用热管理系统,包括:预制舱本体,所述预制舱本体内设置有地下水热管理组件、智能新风组件、除湿组件和总控模块;
所述地下水热管理组件包括水泵、水流速测量仪、换热板、地下换热管路和第一温度传感器,所述换热板通过导热绝缘胶贴合电池模块,所述换热板内设置有两条流道,所述流道内注入循环水,两条所述流道并行且呈蛇形设置,两条所述流道内的循环水的流动方向相反,两条所述流道分别设置有进液口和出液口,所述地下换热管路设置在地下且延伸至地下水区域内,所述地下换热管路的出口通过所述水泵和所述水流速测量仪与所述进液口连通,所述出液口与所述地下换热管路的入口连通,所述地下换热管路包括水平设置的第一U型管,所述第一U型管的一侧为所述入口,所述第一U型管的另一侧连通竖直设置的第二U型管的一侧,所述第二U型管的另一侧为所述出口,所述第一温度传感器设置于电池模块内,用于检测电池模块温度;
所述智能新风组件包括轴流风机、进风窗、出风窗、风道和第二温度传感器,所述进风窗和所述出风窗分别开设于所述预制舱本体两侧,所述风道连通所述进风窗和所述出风窗且与预制舱本体内部连通,所述进风窗设置所述轴流风机,所述第二温度传感器设置于所述预制舱本体内,用于检测所述预制舱本体内环境温度;
所述除湿组件包括除湿机、排水管和湿度传感器,所述除湿机设置于所述预制舱本体内,所述排水管的一端连通所述除湿机,另一端延伸至所述预制舱本体外,所述湿度传感器设置于所述预制舱本体,用于检测所述预制舱本体内部和外部的相对湿度;
所述总控模块电连接所述水泵、水流速测量仪、第一温度传感器、轴流风机、第二温度传感器、除湿机和湿度传感器。
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