储能系统技术方案

本申请提供了一种储能系统。该储能系统包括至少一个电池单元、至少一个功率变换单元和至少一个控温单元，电池单元包括电池模组和第一散热组件，功率变换单元包括功率变换模块和第二散热组件，控温单元包括导热管道，导热管道与第一散热组件以及第二散热组件连通；导热管道设有控制阀，控制阀控制第一散热组件与第二散热组件连通，使功率变换模块产生的热量自第一散热组件经导热管道中的导热介质传递至第一散热组件，以对电池模组加热；控制阀控制第一散热组件与第二散热组件断开，使第一散热组件用于对电池单元进行散热。该连接结构有利于降低储能系统的成本。于降低储能系统的成本。于降低储能系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
储能系统


[0001]本申请涉及储能领域，具体涉及一种储能系统。

技术介绍

[0002]随着新能源占比逐步提升，储能系统配置日益重要，通过充电和放电控制，用于电网调频和调峰。储能系统主流为电池系统，多放置在室外场景，在高海拔及寒冷区域也要实现正常充放电功能。现有电池系统由于自身特性，在低温时充放电受限，不能正常启动，因此，在低温环境时，通常需要对电池系统进行加热，以使电池系统中的电池的温度满足工作要求。现有方案通常是通过设置单独的加热组件，当在低温环境时，利用加热组件对电池进行加热，以提升电池的温度。但是现有方式需要额外设置加热组件，不利于储能系统成本的降低。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种储能系统，利用储能系统自身的功率变换单元中的器件实现对电池的加热功能，降低储能系统成本。
[0004]本申请提供一种储能系统，该储能系统包括至少一个电池单元、至少一个功率变换单元和至少一个控温单元，电池单元包括至少一个电池单元、至少一个功率变换单元和至少一个控温单元，任一所述电池单元包括电池模组和与所述电池模组接触的第一散热组件，所述功率变换单元包括功率变换模块和用于对所述功率变换模块进行散热的第二散热组件，所述控温单元包括导热管道，所述导热管道与所述第一散热组件以及所述第二散热组件连通；所述导热管道设有控制阀，所述控制阀用于控制所述第一散热组件与所述第二散热组件之间的通断；所述控制阀用于，控制所述第一散热组件与所述第二散热组件连通，使所述功率变换模块产生的热量自所述第一散热组件经所述导热管道中的导热介质传递至所述第一散热组件，以对所述电池模组加热；所述控制阀用于，控制所述第一散热组件与所述第二散热组件断开，以使所述第一散热组件对所述电池单元进行散热。
[0005]本申请的储能系统，在低温环境启动工作时，所述功率变换单元中的所述功率变换模块启动自加热模式，此时，所述控制阀连通所述电池单元的所述第一散热组件和所述功率变换单元的所述第二散热组件，其中，所述功率变换模块自加热产生的热量被所述第二散热组件吸收，之后利用所述导热管道中的所述导热介质传导至所述第一散热组件，利用所述第一散热组件对所述电池模组进行加热。当所述电池模组的温度达到正常充放电工作温度范围时，所述功率变换模块的自加热模式结束，进入正常并网有功工作模式。该结构的储能系统，完全依靠自系统自身的设置部件实现对所述电池模组的加热目的，而无需设置委外的加热组件对所述电池模组加热，因此，整个储能系统的成本更低。
[0006]在一种可选的实现方式中，所述控温单元还包括液冷空调，所述液冷空调与所述控制阀连接并通过所述控制阀分别与所述第一散热组件和所述第二散热组件连接；所述储能系统包括控制器，用于控制所述控制阀通过所述导热管道连通所述液冷空调和所述第一
散热组件，以利用所述液冷空调对所述第一散热组件中的导热介质进行冷却。当电池自身的温度满足工作温度后，所述电池模组正常充放电工作，此时，所述电池模组会产生较大的热量，通过所述控制阀并利用所述导热管道连通所述液冷空调和所述第一散热组件，可利用液冷空调冷却第一散热组件中的导热介质，以及时排出所述电池模组的产生的热量。其中，可利用所述导热管道实现所述液冷空调和所述第一散热组件之间的双向连接，从而利用所述第一散热组件、所述导热管道和所述液冷空调形成所述电池模组的散热回路，以对所述电池模组进行散热，以防止所述电池模组的温度过程造成损坏。
[0007]在一种可选的实现方式中，所述控温单元还包括第一水箱，所述第一水箱通过所述导热管道分别与所述第一散热组件和所述液冷空调之间，自所述第一散热组件的导热介质依次经所述第一水箱和所述液冷空调进行降温后循环至所述第一散热组件中。通过设置所述第一水箱，一方面，可以为整个所述电池单元的散热回路的提供导热介质的来源，另一方面，当对所述电池模组进行散热时，第一散热组件中的导热介质可进入第一水箱，与第一水箱内的导热介质换热，从而达到对导热介质进行初步降温冷却的效果。
[0008]在一种可选的实现方式中，所述控制器用于控制所述控制阀通过所述导热管道连通所述液冷空调和所述第二散热组件，以利用所述液冷空调对所述第二散热组件中的导热介质进行冷却，在电力电网系统中，所述电池单元需要可通过所述功率变换单元实现对电流的调节，从而与电网连接，在所述电池单元正常充放电过程中，所述功率变换单元自身会产生较多的热量，因此，通过所述控制阀并利用所述导热管道连通所述液冷空调和所述第二散热组件，可利用液冷空调冷却第二散热组件中的导热介质，以及时排出所述功率变换模块的产生的热量。其中，可利用所述导热管道实现所述液冷空调和所述第二散热组件之间的双向连接，从而利用所述第一散热组件、所述导热管道和所述液冷空调形成所述功率变换模块的散热回路，以实现对所述功率变换模块的散热，使其温度满足正常工作所需。其中，所述功率变换单元的散热回路与所述电池单元的散热回路可相互独立设置。
[0009]在一种可选的实现方式中，所述控温单元还包括第二水箱，所述第二水箱通过所述导热管道分别与所述第二散热组件和所述液冷空调连接，自所述第二散热组件的导热介质依次经所述第二水箱和所述液冷空调进行降温后循环至所述第二散热组件中。通过设置所述第二水箱，一方面，可以为整个所述功率变换单元的散热回路的提供导热介质的来源，另一方面，当对所述功率变换模块进行散热时，第二散热组件中的导热介质可进入第二水箱，与第二水箱内的导热介质换热，从而达到对导热介质进行初步降温冷却的效果。
[0010]在一种可选的实现方式中，所述控制阀为三通阀，所述三通阀分别连接所述液冷空调、所述第一散热组件和所述第二散热组件，以使所述液冷空调、所述第一散热组件和所述第二散热组件三者中的任意两者通过所述导热管道连通。其中，当第一散热组件和第二散热组件连通时，液冷空调均与第一散热组件和第二散热组件处于断开的状态。当第一散热组件和第二散热组件断开时，液冷空调可与第一散热组件连通，也可与第二散热组件连通，或者液冷空调同时与第一散热组件以及第二散热组件保持连通。
[0011]在一种可选的实现方式中，所述功率变换模块包括集中式功率变换器，所述电池单元为多个，用于对所述集中式功率变换器进行散热的所述第二散热组件同时连接各所述电池单元的各个所述第一散热组件，以通过各所述第一散热组件对各所述电池模组进行加热。通过设置集中式功率变换器，可利用一个功率变换器同时对多个电池模组进行加热。
[0012]在一种可选的实现方式中，所述功率变换模块包括分布式功率变换器，所述分布式功率变换器为多个，各所述分布式功率变换器的周侧均设有所述第二散热组件；所述电池单元为多个，各所述第二散热组件和各所述第一散热组件一一对应设置，各所述分布式功率变换器分别通过一一对应设置的所述第二散热组件和所述第一散热组件对各所述电池模组进行加热。通过采用分布式功率变换器可实现电池单元和功率变换单元的灵活设置，在设置时，一个功率变换器可对应一个电池单元，从而实现对电池单元的加热。
[0013]当功率变换单元包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括至少一个电池单元、至少一个功率变换单元和至少一个控温单元，任一所述电池单元包括电池模组和与所述电池模组接触的第一散热组件，所述功率变换单元包括功率变换模块和用于对所述功率变换模块进行散热的第二散热组件，所述控温单元包括导热管道，所述导热管道与所述第一散热组件以及所述第二散热组件连通；所述导热管道设有控制阀，所述控制阀用于控制所述第一散热组件与所述第二散热组件之间的通断；所述控制阀用于，控制所述第一散热组件与所述第二散热组件连通，使所述功率变换模块产生的热量自所述第一散热组件经所述导热管道中的导热介质传递至所述第一散热组件，以对所述电池模组加热；所述控制阀用于，控制所述第一散热组件与所述第二散热组件断开，以使所述第一散热组件对所述电池单元进行散热。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述控温单元还包括液冷空调，所述液冷空调与所述控制阀连接并通过所述控制阀分别与所述第一散热组件和所述第二散热组件连接；所述储能系统包括控制器，用于控制所述控制阀通过所述导热管道连通所述液冷空调和所述第一散热组件，以利用所述液冷空调对所述第一散热组件中的导热介质进行冷却。3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控温单元还包括第一水箱，所述第一水箱通过所述导热管道分别与所述第一散热组件和所述液冷空调之间，自所述第一散热组件的导热介质依次经所述第一水箱和所述液冷空调进行降温后循环至所述第一散热组件中。4.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制器用于控制所述控制阀通过所述导热管道连通所述液冷空调和所述第二散热组件，以利用所述液冷空调对所述第二散热组件中的导热介质进行冷却。5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述控温单元还包括第二水箱，所述第二水箱通过所述导热管道分别与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军卫，余士江，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：