热电耦合储能模块和热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种热电耦合储能模块和热泵系统，其中，热电耦合储能模块包括：外壳，设有第一换热通口和第一换热通口；相变材料，填充于外壳内；电芯，埋设于相变材料内；以及，第一换热管路，埋设于相变材料内，并分别与所述外壳的第一换热通口和所述第二换热通口连通。本实用新型专利技术技术方案可提高安全性。本实用新型专利技术技术方案可提高安全性。本实用新型专利技术技术方案可提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
热电耦合储能模块和热泵系统


[0001]本技术涉及储能
，特别涉及一种热电耦合储能模块和热泵系统。

技术介绍

[0002]目前，由于日益增加的家庭耗能需求，家庭通常会采用大容量锂电池的储能方案，但锂电池的容量越大，出现局部电芯热失控的概率也越高，热失控之后的危险性也越高。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的是提供一种热电耦合储能模块，旨在解决现有家庭储能方案安全性较低的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提出的热电耦合储能模块，所述热电耦合储能模块包括：
[0005]外壳，设有第一换热通口和第一换热通口；
[0006]相变材料，填充于所述外壳内；
[0007]电芯，埋设于所述相变材料内；以及，
[0008]第一换热管路，埋设于所述相变材料内，并分别与所述外壳的第一换热通口和所述第二换热通口连通。
[0009]可选地，所述电芯的数量为M个，多个所述电芯并联形成电芯组，M不小于2。
[0010]可选地，所述电芯组中的多个电芯沿第一预设方向间隔排列。
[0011]可选地，所述电芯组的数量为N个，多个所述电芯组沿第二预设方向间隔排列，所述第二预设方向与所述第一预设方向垂直，N不小于2。
[0012]可选地，所述外壳具有相对的第一面和第二面；
[0013]所述电芯组分为第一电芯组和第二电芯组，所述第一电芯组中各电芯的正极分别朝向所述外壳第一面，所述第二电芯组中各电芯的正极分别朝向所述外壳第二面；
[0014]所述第一电芯组和所述第二电芯组的数量至少为一个，各所述第一电芯组和各所述第二电芯组沿第二预设方向交替排列以形成电芯阵列。
[0015]可选地，各所述电芯组串联连接。
[0016]可选地，多个所述电芯组具有在第二预设方向上的第1个电芯组和第N个电芯组；
[0017]所述外壳设有正极接口和负极接口，所述正极接口与所述第1个电芯组中任意一所述电芯的正极连接，所述负极接口与所述第N个电芯组中任意一所述电芯的负极连接。
[0018]可选地，所述第一换热管路包括依次首尾相连的多个换热管段，多个换热管段沿第二预设方向间隔排列，任意相邻两换热管段之间夹设有至少一个所述电芯组。
[0019]可选地，所述相变材料为无机相变材料。
[0020]本技术还提出一种热泵系统，所述热泵系统包括：
[0021]循环系统，具有第一换热通口和第二换热通口；
[0022]如上述的热电耦合储能模块，所述热电耦合储能模块分别与所述循环系统的第一
换热通口和第二换热通口连通。
[0023]可选地，所述循环系统包括：
[0024]压缩机构，具有进口和出口；
[0025]第一换热器，具有第一通口和第二通口；
[0026]阀体组件，分别与所述压缩机构的进口和出口、所述第一换热器的第一通口和第二通口以及所述热电耦合储能模块的第一换热通口连通。
[0027]可选地，所述阀体组件包括：
[0028]第一多通阀，具有第一通口和第二通口，所述第一多通阀的第一通口与所述压缩机构的出口连通，所述第一多通阀的第二通口与所述第一换热器的第一通口连通；
[0029]第二多通阀，具有第一通口和第二通口，所述第二多通阀的第一通口与所述热电耦合储能模块的第一换热通口连通，所述第二多通阀的第二通口与所述压缩机构的进口连通；
[0030]第一节流装置，具有第一通口和第二通口，所述第一节流装置的第一通口与所述第一换热器的第二通口连通，所述第一节流装置的第二通口与所述热电耦合储能模块的第二换热通口连通。
[0031]可选地，所述第一多通阀还具有第三通口，所述第一多通阀的第三通口与所述压缩机构的进口；
[0032]所述第二多通阀还具有第三通口，所述第二多通阀的第三通口与所述压缩机构的出口连通。
[0033]可选地，所述循环系统还包括：
[0034]第二换热器，具有第一通口和第二通口；
[0035]所述阀体组件还分别与所述第二换热器的第一通口和第二通口连通。
[0036]可选地，所述第一多通阀还具有第四通口，所述第一多通阀的第四通口与所述第二换热器的第二通口连通；
[0037]所述阀体组件还包括：
[0038]第二节流装置，具有第一通口和第二通口，所述第二节流装置的第一通口与所述第一节流装置的第二通口连通，所述第二节流装置的第二通口与所述热电耦合储能模块的第二换热通口连通；
[0039]第三节流装置，具有第一通口和第二通口，所述第三节流装置的第一通口与所述第一节流装置的第二通口连通，所述第三节流装置的第二通口与所述第二换热器的第一通口连通。
[0040]可选地，所述第二多通阀还具有第四通口，所述第二多通阀的第四通口封堵设置；
[0041]或者，所述第二多通阀第四通口通过毛细管与所述第二多通阀的第二通口连通。
[0042]可选地，所述热泵系统还包括：
[0043]主控单元，与所循环系统连接，所述主控单元用于根据接收到的模式控制信号，控制所述循环系统工作。
[0044]可选地，所述热电耦合储能模块还包括：
[0045]第三换热器，具有被配置为互相换热的第二换热管路和第三换热管路，所述第二换热管路的两端口分别与所述热电耦合储能模块的外壳的第一换热通口和第二换热通口
连通，所述第三换热管路的两端口分别与所述循环系统的第一换热通口和第二换热通口连通。
[0046]可选地，所述热电耦合储能模块还包括：
[0047]循环泵，所述循环泵设于所述第二换热管路任意一端口与所述热电耦合储能模块的外壳之间。
[0048]本技术技术方案通过在外壳内填充相变材料，并将电芯和换热管路均埋设于相变材料内，以使换热管路可接具有预设温度的换热流体来为电芯进行热控制。本技术热电耦合储能模块通过在储电功能的基础上集成基于相变材料的电芯热控制功能，相比于单一储电的储能方案而言，电芯容量更小，成本更低、安全性更好，从而解决现有家庭储能方案安全性较低的问题，且同时相比于采用水箱的显热储能方案而言，储能密度更大，体积更加小巧，便于家庭使用。此外，相变材料在电芯充/放电过程中吸热控温，以延长电芯热失控的时间并同时降低电芯热失控的概率，且还可在电芯出现内短路等异常时有效阻燃，极大的提升了电芯的使用安全性。
附图说明
[0049]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0050]图1为本技术热电耦合储能模块一实施例的模块示意图；
[0051]图2为本技术热电耦合储能模块一实施例的截面示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电耦合储能模块，其特征在于，所述热电耦合储能模块包括：外壳，设有第一换热通口和第二换热通口；相变材料，填充于所述外壳内；电芯，埋设于所述相变材料内；以及，第一换热管路，埋设于所述相变材料内，并分别与所述外壳的第一换热通口和所述第二换热通口连通。2.如权利要求1所述的热电耦合储能模块，其特征在于，所述电芯的数量为M个，多个所述电芯并联形成电芯组，M不小于2。3.如权利要求2所述的热电耦合储能模块，其特征在于，所述电芯组中的多个电芯沿第一预设方向间隔排列。4.如权利要求3所述的热电耦合储能模块，其特征在于，所述电芯组的数量为N个，多个所述电芯组沿第二预设方向间隔排列，所述第二预设方向与所述第一预设方向垂直，N不小于2。5.如权利要求4所述的热电耦合储能模块，其特征在于，所述外壳具有相对的第一面和第二面；所述电芯组分为第一电芯组和第二电芯组，所述第一电芯组中各电芯的正极分别朝向所述外壳第一面，所述第二电芯组中各电芯的正极分别朝向所述外壳第二面；所述第一电芯组和所述第二电芯组的数量至少为一个，各所述第一电芯组和各所述第二电芯组沿第二预设方向交替排列以形成电芯阵列。6.如权利要求4所述的热电耦合储能模块，其特征在于，各所述电芯组串联连接。7.如权利要求4所述的热电耦合储能模块，其特征在于，多个所述电芯组具有在第二预设方向上的第1个电芯组和第N个电芯组；所述外壳设有正极接口和负极接口，所述正极接口与所述第1个电芯组中任意一所述电芯的正极连接，所述负极接口与所述第N个电芯组中任意一所述电芯的负极连接。8.如权利要求4所述的热电耦合储能模块，其特征在于，所述第一换热管路包括依次首尾相连的多个换热管段，多个换热管段沿第二预设方向间隔排列，任意相邻两换热管段之间夹设有至少一个所述电芯组。9.如权利要求1
‑
8任意一项所述的热电耦合储能模块，其特征在于，所述相变材料为无机相变材料。10.一种热泵系统，其特征在于，所述热泵系统包括：循环系统，具有第一换热通口和第二换热通口；如权利要求1
‑
9任意一项所述的热电耦合储能模块，所述热电耦合储能模块分别与所述循环系统的第一换热通口和第二换热通口连通。11.如权利要求10所述的热泵系统，其特征在于，所述循环系统包括：压缩机构，具有进口和出口；第一换热器，具有第一通口和第二通口；阀体组件，分别与所述压缩机构的进口和出口、所述第一换热器的第一通口以及所述热电耦合储能模块的第一换热通口连通。12.如权利要求11所述的热泵系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄招彬，曾德森，张桃桃，许克，朱佰盛，刘群波，江海昊，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：新型
国别省市：