一种集装箱式储能系统的电池热管理系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种集装箱式储能系统的电池热管理系统，该集装箱式储能系统的电池热管理系统包括集装箱电气系统、储能控制系统和储能电池系统；集装箱电气系统包括变压器和逆变器单元，变压器经逆变器单元与储能电池系统连接；储能电池系统包括多个电池模组和传感器模组；储能控制系统包括空冷装置、液冷装置和电池管理系统，电池管理系统分别与空冷装置、液冷装置和传感器模组连接。根据本实用新型专利技术，能够提高热管理效果。能够提高热管理效果。能够提高热管理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱式储能系统的电池热管理系统


[0001]本技术涉及储能电池热管理
，尤其涉及一种集装箱式储能系统的电池热管理系统。

技术介绍

[0002]目前储能系统广泛应用于电力系统发电、传输、分配和使用等环节，发挥自身充电与放电优势，解决电力系统供需不平衡、新能源消纳等问题。集装箱式储能系统因安装方便、适应不同场景和设备集成等优势成为了储能系统的优先选择。放置储能电池的预制舱属于系统核心部件，充放电过程中，电池将产生大量的热量，由于预制舱内电池排列较为紧密，间隙较小，导致电池产生的热量无法快速排出，造成热量聚集，运行温差较大等现象。长此以往，会导致电池间内阻和容量出现不一致，严重影响储能电池性能和寿命，造成安全隐患。因此，研究和开发安全高效的电池热管理技术，对储能电池的广泛应用具有重要意义。
[0003]在集装箱式储能系统中，器电池模组需要一个舒适的环境温度，电池热管理技术需要满足结构紧凑、安全性好和普适性强的特点。目前现有的电池热管理技术主要包括：空气冷却、液体冷却、相变材料冷却和热管冷却。其中空气冷却简称空冷，是以空气作为冷却介质的一种常见热管理技术，使用空调和风机对储能电池模组进行降温冷却，结构简单。液体冷却简称液冷，是以水等液体介质的热管理技术，具有较高的热容量和换热系数。相变材料冷却是以自身材料相态转换作为电池散热手段，相变材料比热容越大、传热系数越高，冷却效果越好。热管冷却是利用介质在热管吸热端蒸发带走电池热量的一种热管理技术，可任意改变传热面积大小。
[0004]目前集装箱式储能系统的电池热管理技术一般将结构简单，成本较低的空冷技术作为首选，但是空冷技术无法满足大容量的储能电池模组，且存在进出口的电池组之间温差很大，散热不均匀的问题；另外液冷技术存在冷却介质易泄漏和经济效益低的问题；相变材料冷却技术价格昂贵，且本身不具备散热功能，需要和其他散热手段配合，从而使得热管冷却技术存在结构复杂和体积庞大的问题。综上，现有的电池热管理技术在热管理效果方面还有待改善。

技术实现思路

[0005]本技术旨在至少解决上述技术问题之一。
[0006]为此，本技术的第一个目的在于提出一种集装箱式储能系统的电池热管理系统，主要目的在于提高热管理效果。
[0007]为了实现上述目的，本技术第一方面实施例的集装箱式储能系统的电池热管理系统，包括集装箱电气系统、储能控制系统和储能电池系统；
[0008]所述集装箱电气系统包括变压器和逆变器单元，所述变压器经所述逆变器单元与所述储能电池系统连接；
[0009]所述储能电池系统包括多个电池模组和传感器模组；
[0010]所述储能控制系统包括空冷装置、液冷装置和电池管理系统，所述电池管理系统分别与所述空冷装置、所述液冷装置和所述传感器模组连接。
[0011]根据本技术实施例的集装箱式储能系统的电池热管理系统，该电池热管理系统包括集装箱电气系统、储能控制系统和储能电池系统；集装箱电气系统包括变压器和逆变器单元，变压器经逆变器单元与储能电池系统连接；储能电池系统包括多个电池模组和传感器模组；储能控制系统包括空冷装置、液冷装置和电池管理系统，电池管理系统分别与空冷装置、液冷装置和传感器模组连接。在这种情况下，空冷装置和液冷装置混合搭配，优化了热管理效果。
[0012]在本技术的一个实施例中，所述空冷装置包括空调和风冷管道，所述空调通过风冷管道向所述储能电池系统送风。
[0013]在本技术的一个实施例中，所述风冷管道侧壁设置有多个管道开口，各管道开口布置在相邻电池模组的间隔处。
[0014]在本技术的一个实施例中，所述空冷装置还包括设置在相邻管道开口间的风冷管道内壁的第一传感器。
[0015]在本技术的一个实施例中，所述液冷装置包括第一液冷管道、第二液冷管道，以及连接所述第一液冷管道、所述第二液冷管道的S型弯管，所述S型弯管排列于电池模组的背部。
[0016]在本技术的一个实施例中，所述液冷装置还包括液冷介质存储罐和液冷管道出口阀，所述液冷介质存储罐与所述第一液冷管道连接，所述液冷管道出口阀设置在第一液冷管道上。
[0017]在本技术的一个实施例中，所述液冷装置还包括设置在S型弯管内壁的第二传感器。
[0018]在本技术的一个实施例中，所述液冷装置还包括液冷开关。
[0019]在本技术的一个实施例中，所述液冷装置还包括液冷泵和液冷管道进口阀，所述液冷泵通过管道与所述液冷介质存储罐连接，所述液冷管道进口阀设置在所述管道上。
[0020]在本技术的一个实施例中，所述液冷装置还包括弯管进口阀和弯管出口阀，所述弯管进口阀和弯管出口阀分别设置在所述S型弯管的入口和出口处。
[0021]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
[0023]图1为本技术实施例所提供的一种集装箱式储能系统的电池热管理系统的框图；
[0024]图2为本技术实施例所提供的一种集装箱式储能系统的电池热管理系统的结构示意图；
[0025]图3为本技术实施例所提供的一种储能电池系统间隔布置图；
[0026]附图标记说明：
[0027]1—集装箱电气系统；2—储能控制系统；3—储能电池系统；1
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1—变压器；1
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2—低压配电柜；1
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3—第一双向逆变器；1
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4—第二双向逆变器；1
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5—主控柜；2
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1—空调；2
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2—第一冷却开关；2
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3—电池管理系统(BMS)；2
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4—第二冷却开关；2
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5—液冷泵；2
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6—液冷管道进口阀；2
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7—液冷介质存储罐；2
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8—液冷管道出口阀；2
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9—第一弯管进口阀；2
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10—第一弯管出口阀；2
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11—第一液冷管道传感器；2
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12—第二液冷管道传感器；2
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13—第三液冷管道传感器；2
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14—第四液冷管道传感器；2
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15—风冷管道进口阀；2
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16—第一风冷管道开口； 2
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17—第二风冷管道开口；2
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18—第一风冷管道传感器；2
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19—第二风冷管道传感器；A—风冷管道；B—第一液冷管道；C—第二液冷管道；D—S型弯管；3
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1—第一电池模组；3
‑
2 —第二电池模组；3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集装箱式储能系统的电池热管理系统，其特征在于，包括集装箱电气系统、储能控制系统和储能电池系统；所述集装箱电气系统包括变压器和逆变器单元，所述变压器经所述逆变器单元与所述储能电池系统连接；所述储能电池系统包括多个电池模组和传感器模组；所述储能控制系统包括空冷装置、液冷装置和电池管理系统，所述电池管理系统分别与所述空冷装置、所述液冷装置和所述传感器模组连接。2.根据权利要求1所述的集装箱式储能系统的电池热管理系统，其特征在于，所述空冷装置包括空调和风冷管道，所述空调通过风冷管道向所述储能电池系统送风。3.根据权利要求2所述的集装箱式储能系统的电池热管理系统，其特征在于，所述风冷管道侧壁设置有多个管道开口，各管道开口布置在相邻电池模组的间隔处。4.根据权利要求3所述的集装箱式储能系统的电池热管理系统，其特征在于，所述空冷装置还包括设置在相邻管道开口间的风冷管道内壁的第一传感器。5.根据权利要求1所述的集装箱式储能系统的电池热管理系统，其特征在于，所述液冷装置包括第一液冷管道、第二液冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍民，朱伟胜，张鲜宁，郗来良，范永春，宋彩旭，瞿理铭，梁志超，耿广阔，张文麟，魏寒，刘玺巍，赵俊博，兀鹏越，柴琦，寇水潮，杨沛豪，郭新宇，燕云飞，陈予伦，高欢欢，
申请(专利权)人：华能罗源发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：