一种浸没液冷储能系统技术方案

本申请提供了一种浸没液冷储能系统，该浸没液冷储能系统包括储能模块、热管理模块、散热模块、管路系统和阀体组件，其中：储能模块包括电池集液箱、电池胶囊和电池，电池集液箱用于容纳电池胶囊，电池集液箱中填充有第一传热介质，第一传热介质用于加热或冷却电池胶囊；电池胶囊用于容纳电池，电池胶囊中填充有第二传热介质，第二传热介质用于加热或冷却电池；热管理模块用于加热或冷却第一传热介质；散热模块用于向外部环境散出浸没液冷储能系统所产生的热量；阀体组件和管路系统用于连接储能模块、热管理模块和散热模块，第一传热介质在储能模块、热管理模块和散热模块之间循环流动。本申请提供的浸没液冷储能系统，能够提高电池的均温性。电池的均温性。电池的均温性。

【技术实现步骤摘要】
一种浸没液冷储能系统


[0001]本申请实施例涉及能源
，更为具体地涉及一种浸没液冷储能系统。

技术介绍

[0002]新能源代替传统化石能源是实现“双碳”目标的关键，能源转型改变了传统能源格局，推动电动汽车以及储能行业快速发展。然而，锂电池的充放电效率、容量、安全性和寿命受温度影响很大，温度过高、过低或电池组间存在较大温差会直接影响其性能，因此需要使电池在适宜的温度下运行，从而可以充分发挥电池的性能。
[0003]目前常采用间接接触式液冷(即冷板式液冷)方式冷却电池，即液冷板与电池模块壁面通过导热介质贴附，电池产生的热量通过导热介质传递至液冷板内部的冷却工质，再通过流动的冷却工质将热量带走。但间接接触式液冷方式，电池模块与液冷板之间存在较大传热热阻，且电池模块与液冷板的换热面积有限，难以直接冷却电池极耳等高发热部位，导致电池极耳温度较高，电池整体均温性较差。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种浸没液冷储能系统，能够提高电池的均温性，可以使电池在相对适宜的温度下工作，充分发挥电池性能。
[0005]第一方面，提供了一种浸没液冷储能系统，所述浸没液冷储能系统包括储能模块、热管理模块、散热模块、管路系统和阀体组件，其中：所述储能模块包括电池集液箱、电池胶囊和电池，所述电池集液箱用于容纳所述电池胶囊，所述电池集液箱中填充有第一传热介质，所述第一传热介质用于加热或冷却所述电池胶囊；所述电池胶囊用于容纳所述电池，所述电池胶囊中填充有第二传热介质，所述第二传热介质用于加热或冷却所述电池；所述热管理模块用于加热或冷却所述第一传热介质；所述散热模块用于向外部环境散出所述浸没液冷储能系统所产生的热量；所述阀体组件和所述管路系统用于连接所述储能模块、所述热管理模块和所述散热模块，所述第一传热介质在所述储能模块、所述热管理模块和所述散热模块之间循环流动。
[0006]在本申请实施例中，电池与第二传热介质通过直接接触的方式进行换热，具有较小的传热热阻，因此能有效提高电池冷却或加热效率；第二传热介质与电池的接触面积大，可以接触发热量较高的部位(如电池极耳)，通过增大换热面积提高电池的均温性。在浸没液冷储能系统中，当电池温度较低需要加热时，可以通过热管理模块加热第一传热介质；当电池温度较高需要散热时，可以通过热管理模块冷却第一传热介质，或者可以通过散热模块进行散热；也就是说，通过加热或冷却第一传热介质间接加热或冷却电池，从而使得电池在相对适宜温度下工作，充分发挥电池性能。
[0007]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电池胶囊的内表面设置有散热翅片，或者，所述电池胶囊外表面设置有散热翅片，或者，所述电池胶囊的内表面和外表面均设置有散热翅片。
[0008]在本申请实施例中，通过在电池胶囊的内表面布置散热翅片，可以增加第二传热介质与电池胶囊内表面的接触面积，从而可以强化第二传热介质与电池胶囊的外表面的传热效果，提升第二传热介质的冷却或加热效率，进而提升电池冷却或加热效率。通过在电池胶囊的外表面布置散热翅片，可以增加第一传热介质与电池胶囊外表面的接触面积，从而可以强化第一传热介质与电池胶囊的内表面的传热效果，提升第二传热介质的冷却或加热效率，进而提升电池冷却或加热效率。
[0009]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电池部分或全部沉浸于所述第二传热介质中。其中，所述电池包括但不限于以下任一种类型：方形电池、软包电池、圆柱电池。
[0010]在本申请实施例中，第二传热介质能够浸没电池极耳，从而能够对电池极耳的进行冷却或加热，能够解决无法有效冷却或加热电池极耳的问题，避免电芯本体温差过大。
[0011]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电池胶囊为全密封结构。
[0012]在本申请实施例中，通过设置电池胶囊为全密封的结构，可以保证腔体的气密性，避免发生气相工质泄漏。
[0013]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一传热介质包括以下任意一种：油类、氟化液、乙二醇水溶液、纳米流体、相变乳液，第二传热介质为绝缘传热介质，例如可以是油类工质或者氟化液类工质。
[0014]需要说明的是，由于第二传热介质与电池直接接触，因此第二传热介质为绝缘传热介质。也就是说，该第二传热介质可以为单相绝缘传热介质，也可以为两相绝缘传热介质。第一传热介质可以包括所有类型的传热介质，也就是说，该第一传热介质可以为绝缘传热介质，也可以为非绝缘传热介质。示例性的，该第一传热介质可以为：油类、氟化液、乙二醇水溶液、纳米流体、相变乳液等，本申请对此不作限定。
[0015]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述散热模块包括散热器和风扇，所述阀体组件用于连接所述散热器和所述电池集液箱之间，用于接通或断开所述散热器与所述电池集液箱之间的通路。
[0016]在本申请实施例中，当阀体组件接通散热器和电池集液箱之间的通路后，第一传热介质可以在散热器与电池集液箱之间流通，从而可以将第一传热介质中的热量散发到外界环境中，达到降低电池温度的作用，使得电池在相对适宜温度下工作，充分发挥电池性能。
[0017]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述热管理模块包括通过所述管路系统依次连接的压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器。
[0018]在一种可能的实现方式中，阀体组件可以连接在储能模块的电池集液箱和蒸发器之间，用于接通或断开电池集液箱和蒸发器之间的通路。当阀体组件接通电池集液箱和蒸发器之间的通路后，蒸发器和电池集液箱之间便可进行有效的热交换。也就是说，第一传热介质可以在蒸发器与电池集液箱之间流通，从而可以降低第一传热介质的温度，进而间接降低电池温度，使得电池在相对适宜温度下工作，充分发挥电池性能。
[0019]在另一种可能的实现方式中，阀体组件可以连接在储能模块的电池集液箱和冷凝器之间，用于接通或断开电池集液箱和冷凝器之间的通路。当阀体组件接通电池集液箱和冷凝器之间的通路后，冷凝器和电池集液箱之间便可进行有效的热交换。也就是说，第一传
热介质可以在冷凝器与电池集液箱之间流通，从而可以提高第一传热介质的温度，进而间接提高电池温度，使得电池在相对适宜温度下工作，充分发挥电池性能。
[0020]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述浸没液冷储能系统还包括电热器，所述电热器用于加热所述第一传热介质。
[0021]在本申请实施例中，当电池温度较低时，可以提高电热器对第一传热介质进行电加热，从而可以提高第一传热介质的温度，进而间接提高电池温度，使得电池在相对适宜温度下工作，充分发挥电池性能。
[0022]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述浸没液冷储能系统还包括功率模块，所述功率模块包括功率器件集液箱、功率器件胶囊和功率器件，所述功率器件集液箱用于容纳所述功率器件胶囊，所述功率器件集液箱中填充有第一传热介质，所述第一传热介质用于冷却所述功率器件胶囊；所述功率器件胶囊用于容纳所述功率器件，所述功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浸没液冷储能系统，其特征在于，所述浸没液冷储能系统包括储能模块、热管理模块、散热模块、管路系统和阀体组件，其中：所述储能模块包括电池集液箱、电池胶囊和电池，所述电池集液箱用于容纳所述电池胶囊，所述电池集液箱中填充有第一传热介质，所述第一传热介质用于加热或冷却所述电池胶囊；所述电池胶囊用于容纳所述电池，所述电池胶囊中填充有第二传热介质，所述第二传热介质用于加热或冷却所述电池；所述热管理模块用于加热或冷却所述第一传热介质；所述散热模块用于向外部环境散出所述浸没液冷储能系统所产生的热量；所述阀体组件和所述管路系统用于连接所述储能模块、所述热管理模块和所述散热模块，所述第一传热介质在所述储能模块、所述热管理模块和所述散热模块之间循环流动。2.根据权利要求1所述的浸没液冷储能系统，其特征在于，所述浸没液冷储能系统还包括功率模块，所述功率模块包括功率器件集液箱、功率器件胶囊和功率器件，所述功率器件集液箱用于容纳所述功率器件胶囊，所述功率器件集液箱中填充有所述第一传热介质，所述第一传热介质用于冷却所述功率器件胶囊；所述功率器件胶囊用于容纳所述功率器件，所述功率器件胶囊中填充有所述第二传热介质，所述第二传热介质用于冷却所述功率器件；所述功率器件与所述电池电连接。3.根据权利要求2所述的浸没液冷储能系统，其特征在于，所述电池胶囊和所述功率器件胶囊的内表面设置有散热翅片，或者，所述电池胶囊和所述功率器件胶囊外表面设置有散热翅片，或者，所述电池胶囊和所述功率器件胶囊的内外表面均设置有散热翅片。4.根据权利要求1至3任一项所述的浸没液冷储能系统，其特征在于，所述散热模块包括散热器和风扇，所述阀体组件用于连接所述散热器和所述电池集液箱之间，用于接通或断开所述散热器与所述电池集液箱之间的通路。5.根据权利要求1至4中任一项所述的浸没液冷储能系统，其特征在于，所述热管理模块包括通过所述管路系统依次连接的压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的浸没液冷储能系统，其特征在于，所述浸没液冷储能系统还包括电热器，所述电热器用于加热所述第一传热介质。7.根据权利要求6所述的浸没液冷储能系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李马林，
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：