[发明专利]一种电池储能系统热管理方法

说明书

本发明涉及一种电池储能系统热管理方法，当电池温度超限时，控制液冷系统的液冷机组工作，将电池温度控制至20‑25℃；该方法包括制冷和制热两种工作模式；制冷：当电池最高温度Tsubgt;cell_max/subgt;Tsubgt;1/subgt;时，电池管理系统给液冷机组下发指令，包括液温目标值Tsubgt;set1/subgt;和回差ΔTsubgt;margin1/subgt;；该指令维持至Tsubgt;cell_max/subgt;降至25℃；在指令维持期间，若液冷机组出口实际液温比目标值高ΔTsubgt;margin1/subgt;启动制冷；若出口实际液温比目标值低ΔTsubgt;margin1/subgt;停止制冷；制热：当电池最低温度Tsubgt;cell_min/subgt;Tsubgt;2/subgt;时，电池管理系统给液冷机组下发指令，包括液温目标值Tsubgt;set2/subgt;和回差ΔTsubgt;margin2/subgt;；该指令持至Tsubgt;cell_min/subgt;升至20℃；在指令维持期间，与制冷过程同理，通过回差控制制热启停。该方法可以改善电芯散热及温度均衡效果，提高电池包及其中电芯的温度均匀性。

技术领域

本发明涉及储能系统领域，具体涉及一种基于液冷的电池储能系统热管理方法。

背景技术

储能系统可为电网提供调峰、黑启动等多种服务，促进新能源消纳，而电化学储能是大规模储能技术的重要发展方向。预制舱式电池储能系统凭借突出的灵活便捷性正逐渐成为大规模电化学储能系统的一种主流形式。与传统固定式储能电站相比，预制舱式电池储能系统具有安装建设周期短、占地面积小、移动灵活等优点。但另一方面，预制舱空间密闭，随着系统容量越来越大，电池密集程度越来越高，对高效散热的要求也不断提升。锂电池运行温度以及电池之间的温度一致性对储能系统的整体寿命和安全运行有重要影响。

锂离子电池热管理系统的设计，要根据电池运行的要求以及锂离子电池工作期间所要经受的内、外热负荷的状况，采用一种或者多种热管理技术来控制电池内、外部的热交换。目前，锂离子电池的冷却方式主要包括空气冷却、液体冷却、相变冷却和热管冷却。空冷具有结构简单、成本低等优点，但散热速度和散热效率都不高，并且很难维持单体电池温度均一性。这使得空气冷却比较适用于电池产热率较低的场合。液冷的散热速度和散热效率较高，易于保证电池温度均匀性，其成本介于空气冷却和相变冷却/热管冷却之间。随着锂电池容量、能量密度以及工作倍率的提高，人们对电池系统散热有了更高的要求，液冷的技术经济优势凸显了出来。目前大部分的电动汽车都采用了液冷系统。在储能应用场合，尽管空冷仍是主要的冷却方式，但系统紧凑化、集约化发展带来了更高的散热需求，液冷正在开始推广应用。因此需要对储能系统的液冷热管理方案进行设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池储能系统热管理方法，该方法可以改善电芯散热及温度均衡效果，提高电池包及其中电芯的温度均匀性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电池储能系统热管理方法，当电池温度超过设定范围时，通过电池管理系统控制液冷系统的液冷机组工作，将电池温度控制至20-25℃区间；该方法包括制冷和制热两种工作模式：