储能热管理系统技术方案

本申请提供一种储能热管理系统，包括液流主路、第一液流分路和第二液流分路，第一液流分路和第二液流分路并联设置，第一液流分路上设有用于与储能电池组换热的第一换热元件，第一换热元件位于用于容纳储能电池组的储能容器内，第二液流分路上设有用于与逆变器换热的第二换热元件，第二换热元件位于用于容纳逆变器的逆变器容器内；储能热管理系统还包括用于对换热液提供冷量或热量的冷热机组和用于驱动换热液流动的液泵，冷热机组和液泵串联设置在液流主路上。本申请相对于现有技术能够降低储能系统的热管理成本。储能系统的热管理成本。储能系统的热管理成本。

【技术实现步骤摘要】
储能热管理系统


[0001]本专利技术属于储能热管理系统领域，具体地，涉及一种储能热管理系统。

技术介绍

[0002]储能系统包括储能电池组和逆变器(PCS)，逆变器用于对储能电池组的充电或放电进行交直流变换。大型储能系统采用集装箱形式，将储能系统模块化，以便于建设和应用。在集装箱式储能系统中，由于储能电池组和逆变器的工作特性和热管理需求不同，储能电池组和逆变器通常分开放置，并且相关技术分别为储能集装箱和逆变器机柜配置单独的热管理系统，以进行针对性的热管理。例如，为储能集装箱配置大型风冷或液冷系统对其中的电池组进行热管理，同时在逆变器机柜内部集成热管理组件单独对逆变器进行热管理。这种热管理系统的设置建造成本和运行成本较高，且不便于维护和管理。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本申请提供一种用于储能热管理系统，能够降低集装箱式储能系统的热管理成本。
[0004]本申请提供一种储能热管理系统，包括液流主路、第一液流分路和第二液流分路，所述第一液流分路和所述第二液流分路分别与所述液流主路连接，所述第一液流分路和所述第二液流分路并联设置，
[0005]所述第一液流分路上设有用于与储能电池组换热的第一换热元件，所述第一换热元件位于用于容纳储能电池组的储能容器内，所述第二液流分路上设有用于与逆变器换热的第二换热元件，所述第二换热元件位于用于容纳逆变器的逆变器容器内；
[0006]所述储能热管理系统还包括用于对换热液提供冷量或热量的冷热机组和用于驱动换热液流动的液泵，所述冷热机组和所述液泵串联设置在所述液流主路上。
[0007]本申请的第一液流分路和第二液流分路并联设置，第一液流分路用于储能电池组的热管理，第二液流分路用于逆变器组的热管理，并将冷热机组和液泵设置在液流主路上，使得第一液流分路和第二液流分路能够共用冷热机组和液泵，相对于相关技术能够减少用于单独对逆变器进行热管理的组件的使用，降低集装箱式储能系统的热管理成本。
附图说明
[0008]图1为本申请一种实施方式提供的热管理系统的三维图。
[0009]图2为本申请一种实施方式提供的热管理系统的二维图。
[0010]图3为本申请一种实施方式提供的第一换热元件在储能集装箱中的位置示意图。
[0011]图4为本申请一种实施方式提供的分液装置的示意图。
[0012]图5为本申请一种实施方式提供的集液装置的示意图。
[0013]图6为本申请一种实施方式提供的冷热机组的示意图。
具体实施方式
[0014]为了更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0015]应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0016]储能系统包括储能电池组和逆变器(PCS)，逆变器用于对储能电池组的充电或放电进行交直流变换。大型储能系统采用集装箱形式将储能系统模块化，以便于建设和应用。在集装箱式储能系统中，由于储能电池组和逆变器的工作特性和热管理需求不同，储能电池组和逆变器通常分开放置，将储能电池组放置在储能集装箱内，将逆变器放置在逆变器机柜内。相关技术分别为储能集装箱和逆变器机柜配置单独的热管理系统，以进行针对性的热管理。例如，为储能集装箱配置大型风冷或液冷系统对其中的电池组进行热管理，同时在逆变器机柜内部配置热管理组件单独对逆变器进行热管理。这种热管理系统的设置集成化程度低，造价和运行成本高，且不便于维护和管理。
[0017]储能系统的热管理早期以风冷散热方式为主流，即使用空调进行散热。风冷散热的方式主要有两种：一种是不设置风道，空调对箱体内部空间进行整体散热。这种方式散热针对性差，散热效率较低，且能耗大。另一种是设置风道，风机与风道结合、将风吹入电池组或逆变器内从而进行温度调节。风机和风道结合的方式能够在一定程度上提高散热效率。然而，由于空气的换热系数较低，风冷散热的方式总体上冷却效率低，容易导致电池的均温性差等问题。特别是对于集装箱式储能系统而言，由于其内部电池组分布密度大，逆变器转换功率大，电池组和逆变器的整体散热量都远大于一般的储能系统，风冷散热的方式难以满足散热需求。目前针对集装箱式储能系统的热管理方式已逐渐由风冷转变为液冷。液冷散热使用冷却液作为换热介质，冷却液热容量大、换热系数高，应用在集装箱式储能系统中能够有效降低电池温度，改善电池均温性。同样由于液体(例如水)的热容量和换热系数等要高于气体(例如空气)，在电池组或逆变器温度过低、需要升温的情况下，采用液体换热的方式对电池组或逆变器进行加热能够实现更好的效果。
[0018]基于此，本申请提供一种储能热管理系统，如图1～3所示，包括液流主路1、第一液流分路101和第二液流分路102，第一液流分路101和第二液流分路102分别与液流主路1连接，第一液流分路101和第二液流分路102并联设置。
[0019]第一液流分路101上设有用于与储能电池组换热的第一换热元件103，第一换热元件103位于储能集装箱4内。流入第一液流分路101中的换热液通过第一换热元件103与储能电池组41进行换热，从而对储能电池组41进行加热或冷却。第二液流分路102上设有用于与逆变器换热的第二换热元件，第二换热元件位于逆变器机柜5内。流入第二液流分路102中的换热液通过第二换热元件与逆变器进行换热，从而对逆变器进行加热或冷却。
[0020]在本申请中，容纳有储能电池组或者用于容纳储能电池组的集装箱为储能集装箱，容纳有储能逆变器或者用于容纳储能逆变器的机柜为逆变器机柜。在另一些实施方式中，用于容纳储能电池组的储能容器可以是其他类型的集装箱式或柜式容器，用于容纳逆变器的逆变器容器也可以是其他类型的集装箱式或柜式容器。
[0021]本申请的储能热管理系统还包括用于对换热液提供冷量或热量的冷热机组2和用
于驱动换热液流动的液泵3，冷热机组2和液泵3串联设置于液流主路1。
[0022]本申请的第一液流分路和第二液流分路并联设置，第一液流分路用于储能电池组的热管理，第二液流分路用于逆变器组的热管理，并将冷热机组和液泵设置在液流主路上，使得第一液流分路和第二液流分路能够共用冷热机组和液泵，相对于现有技术能够减少用于单独对逆变器进行热管理的组件的使用，提高集装箱式储能热管理系统的集成化程度，降低造价和运行成本。
[0023]本申请的换热液可以是水、水溶液或者其他可用于热量交换的流体。
[0024]本申请的热管理系统在运行过程中，液泵3驱动换热液流动。从液流主路1分流至第一液流分路101的换热液，通过第一换热元件103与储能电池组换热；从液流主路分流至第二液流分路102的换热液，通过第二换热元件与逆变器换热。然后，从第一液流分路101和第二液流分路102流出的换热液汇流至液流主路1，流经液泵3，然后流入冷热机组2，冷热机组2为换热液提供冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能热管理系统，包括液流主路、第一液流分路和第二液流分路，所述第一液流分路和所述第二液流分路分别与所述液流主路连接，所述第一液流分路和所述第二液流分路并联设置，其特征在于：所述第一液流分路上设有用于与储能电池组换热的第一换热元件，所述第一换热元件位于用于容纳储能电池组的储能容器内，所述第二液流分路上设有用于与逆变器换热的第二换热元件，所述第二换热元件位于用于容纳逆变器的逆变器容器内；所述储能热管理系统还包括用于对换热液提供冷量或热量的冷热机组和用于驱动换热液流动的液泵，所述冷热机组和所述液泵串联设置在液流主路上。2.根据权利要求1所述的储能热管理系统，其特征在于：所述第一换热元件有多个，所述多个第一换热元件分布在至少两个所述储能容器内。3.根据权利要求2所述的储能热管理系统，其特征在于：所述第一液流分路至少有两条，所述至少两条第一液流分路之间并联设置，设置在同一条所述第一液流分路上的所述第一换热元件位于同一个所述储能容器内，所述第一液流分路的数量大于或等于所述储能容器的数量。4.根据权利要求3所述的储能热管理系统，其特征在于：位于同一个所述储能容器内的所述第一换热元件设置在同一条所述第一液流分...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹斌，冯宇杰，高强，请求不公布姓名，吴义正，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：杭州三花研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：