【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能电池，具体的说是涉及一种具有消防与空调节能效果的储能电池热失控管理系统及其应用。
技术介绍
1、目前电池储能系统常用的热管理系统(空调冷却恒温)和消防系统都是相互独立的，热管理系统控制电池温度，消防系统处理电气火灾和电池火灾。由于电池储能系统对高密度能量和较低成本的追求，在电池热失控初期火灾探测器可能无法快速感知，又或者灭火、冷却系统无法及时准确送达，确保系统受控。
2、热管理系统较多采用风冷模式，利用降温后的空气冷却电池表面，冷却速度较慢，冷却效率较低，无法对电池进行热失控管理。现有的消防及热失控管理无法对电池热失控进行有效精准的管理控制。风冷、液冷模式的热管理系统，制冷时大多采用风冷散热，没有利用自然冷源制冷，制冷效率较低。
3、文献1：申请号201910389510.5的中国专利申请，请求保护“具有防火隔离功能的锂电池储能集装箱及其防火隔离方法”，公开了一种锂电池隔离防火方法，“对每个电池柜进行监控，当烟雾探测器监测到有起火信号发生时，消防控制系统首先控制电池柜对应空调系统关闭，并关闭空调系统中的排气扇及进气扇，然后开启与外界连通的排气扇，接着控制喷淋装置向电池柜内部释放消防液及灭火剂，当电池柜内部温度或者气压达到极限设定值时，消防控制系统控制防爆阀开启，电池柜内燃烧产生的高温烟雾通过排气扇、防爆阀及排入外界空气中；当火情消除，控制系统控制电池柜下部的排水管道开启，消防液通过排水管道排出到电站外部。”
4、文献2：申请号为201911158464.4的中国专利申请，请求
5、在现有技术中，热管理系统大多采用风冷模式，利用降温后的空气冷却电池表面，冷却速度较慢，冷却效率较低，无法对电池进行热失控管理。现有的消防及热失控管理无法对电池热失控进行有效精准的管理控制。
技术实现思路
1、为克服现有技术不足，本专利技术提供一种具有消防与空调节能效果的储能电池热失控管理系统及其应用，具体方案如下：
2、本专利技术利用阻燃绝缘并具有灭火功能的冷却液，通过液冷方式对电池进行冷却散热，可以快速带走电池的热量，解决高容量密度时的散热问题，具有极大的冷却效率。冷却过程中可以充分利用自然冷源，达到节能的作用。同时，自有控制系统通过点式、线式、管式等感温感烟系统对电池进行精准探测，在电池温度升高到阈值时，输出信号启动应急模式，加大冷却液流量，精准控温防止电池热失控。
3、在电池柜内安装有液冷供液干管，各供液支管通过温控阀与供液干管连接，供液支管接入各电池组上方，各电池组下方有集液口，集液口通过回液支管与回液干管连接，冷却液经回液干管汇流至回液总管，回液总管接入储液箱，气温低于回液温度时，储液箱内的冷却液通过供液泵先输送至自然冷冷却器，再流过压缩冷冷却器；气温高于回液温度时，储液箱内的冷却液通过供液泵直接输送至压缩冷冷却器。压缩冷冷却器出口与供液总管相连，供液总管与各供液干管相连。绝缘冷却液经冷却器冷却后送至供液总管、供液干管，再经温控阀送至供液支管，供液支管喷出冷却液，冷却液对电池进行换热降温，换热后的冷却液经集液口进入回液支管、回液干管，再进入回液总管，回到集液箱。各电池组内装有温度传感器。温控阀有两档开度，正常冷却时温控阀设定某一开度(开度1)；电池温度升高到阈值时，相应的温控阀全开(开度2)，加大冷却液流量，确保电池组温度受控，杜绝热失控。
4、在电池柜内安装有液冷供液干管，各供液支管通过温控阀与供液干管连接，供液支管接入各电池组上方进行喷淋换热冷却，换热后的冷却液流至集液口经回液支管流至回液干管，回液干管与回液总管连接，回液总管接入集液箱，集液箱内的冷却液通过供液泵送至冷却器，冷却器出口与供液总管相连。各电池组内装有传感器，传感器控制信号接入控制系统。温控阀有两档开度，正常冷却时温控阀设定某一开度(开度1)；电池温度升高到阈值时，相应的温控阀全开(开度2)，加大冷却液流量，确保电池组温度受控，杜绝热失控。
5、电池温度过低需要加热时，系统可切换至制热模式，对冷却液进行加热，加热后的冷却液通过喷淋对电池组加热。此时为加热工况。加热工况时，压缩机、风扇不工作，电加热箱、供液泵工作，系统根据供液温度控制电加热箱加热，保持供液温度稳定。加热工况下的冷却液流程：供液泵--自然冷旁通阀--压缩冷旁通阀--供液总管--供液干管--温控阀--供液支管--电池组--集液口--回液支管--回液干管--回液总管--制热二通阀--电加热箱--供液泵。
6、冷却系统采用自然冷技术叠加压缩制冷技术，气温较低时可利用自然冷源制冷，达到节能的目的。
7、供液泵输送的冷却液温度高于或等于室外气温时，此时为压缩冷工况。压缩冷工况时，风扇、压缩机、供液泵工作，电加热箱不工作，系统根据压缩冷冷却器出液温度控制压缩机、风扇工作，保持出液温度稳定。压缩冷工况下的冷却液流程：供液泵--自然冷旁通阀--压缩冷直通阀--压缩冷冷却器--供液总管--供液干管--温控阀--供液支管--电池组--集液口--回液支管--回液干管--回液总管--制冷二通阀--储液箱--供液泵。
8、供液泵输送的冷却液温度低于室外气温时，此时为压缩冷与自然冷组合的混合工况，混合工况时，风扇、压缩机、供液泵工作，电加热箱不工作，系统根据压缩冷冷却器出液温度控制压缩机、风扇工作，保持出液温度稳定。此种工况下，可减少压缩机工作的冷却负荷，缩短压缩机工作时间，有较好的节能效果。混合工况下的冷却液流程：供液泵--自然冷直通阀--自然冷冷却器--压缩冷直通阀--压缩冷冷却器--供液总管--供液干管--温控阀--供液支管--电池组--集液口--回液支管--回液干管--回液总管--制冷二通阀--储液箱--供液泵。
9、室外气温较低时，自然冷的冷却量可满足系统的发热冷却，此时为完全自然冷工况。完全自然冷工况时，风扇工作，压缩机不工作，系统根据自然冷冷却器出液温度控制风扇工作，保持出液温度稳定。此种工况下，压缩机不工作，仅利用风扇自然冷却，延长压缩机使用寿命，有很好的节能效果。完全自然冷工况下的冷却液流程：供液泵--自然冷直通阀--自然冷冷却器--压缩冷旁通阀--供液总管--供液干管--温控阀--供液支管--电池组--集液口--回液支管--回液干管--回液总管--制冷二通阀--储液箱--供液泵。
10、一种具有消防与节能作用的储能电池液冷热管理系统，在所述的储能电池热失控管理系统中设置有多个电池柜(15)，所述电池柜(15)内部设置有电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有消防与节能作用的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：在所述的储能电池热失控管理系统中设置有多个电池柜（15），所述电池柜（15）内部设置有电池组（14），所述电池组（14）中的每个电池上均设置有温度传感器（16）；所述电池柜（15）上设置有供液干管（20）；每个电池上设置有供液支管（22），所述供液支管（22）上设置有温控阀（21），在所述电池上还设置有回液支管（23）和集液口（24），所述回液支管（23）与回液干管（25）连接。
2.根据权利要求1所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：所述储能电池液冷热管理系统设置有压缩冷冷却器（4），所述压缩冷冷却器（4）设置有A、B、C、D四个端口，其中，所述压缩冷冷却器（4）的A端口的一路通过供液总管（19）与所述供液干管（20）连接，所述压缩冷冷却器（4）的A端口的另外一路与所述压缩冷冷却器（4）的D端口连接，并在其中设置有压缩冷旁通阀（18）。
3.根据权利要求2所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：所述压缩冷冷却器（4）的B端口通过膨胀阀（3）与压缩侧冷凝器（2）的G端口连接，所述压缩冷冷
4.根据权利要求3所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：自然冷冷却器（5）E端口的一路通过压缩冷直通阀（17）与所述压缩冷冷却器（4）D端口的一路连接，所述压缩冷冷却器（4）D端口的另外一路通过压缩冷直通阀（18）与所述压缩冷冷却器（4）A端口连接。
5.根据权利要求4所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：所述自然冷冷却器（5）E端口的另一路通过自然冷旁通阀（8）以及供液泵（13）与储液箱（12）连接。
6.根据权利要求5所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：自然冷冷却器（5）H端口通过自然冷直通阀（7）与所述供液泵（13）连接和自然冷旁通阀（8）分别连接，所述自然冷旁通阀（8）的另一端连接所述自然冷冷却器（5）的端口E。
7.根据权利要求6所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：所述自然冷冷却器（5）的外侧还设置有风扇（6）。
8.根据权利要求7所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：所述供液泵（13）的另一端连接所述储液箱（12）的I端口，所述I端口还通过电加热箱（11）连接制热二通阀（10），所述制热二通阀（10）的另一端与制冷二通阀（9）和所述回液总管（26）分别连接，所述制冷二通阀（9）的另外一端连接所述储液箱（12）的J端口。
9.一种权利要求1所述储能电池液冷热管理系统的应用，其特征在于，所述应用步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种具有消防与节能作用的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：在所述的储能电池热失控管理系统中设置有多个电池柜（15），所述电池柜（15）内部设置有电池组（14），所述电池组（14）中的每个电池上均设置有温度传感器（16）；所述电池柜（15）上设置有供液干管（20）；每个电池上设置有供液支管（22），所述供液支管（22）上设置有温控阀（21），在所述电池上还设置有回液支管（23）和集液口（24），所述回液支管（23）与回液干管（25）连接。
2.根据权利要求1所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：所述储能电池液冷热管理系统设置有压缩冷冷却器（4），所述压缩冷冷却器（4）设置有a、b、c、d四个端口，其中，所述压缩冷冷却器（4）的a端口的一路通过供液总管（19）与所述供液干管（20）连接，所述压缩冷冷却器（4）的a端口的另外一路与所述压缩冷冷却器（4）的d端口连接，并在其中设置有压缩冷旁通阀（18）。
3.根据权利要求2所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：所述压缩冷冷却器（4）的b端口通过膨胀阀（3）与压缩侧冷凝器（2）的g端口连接，所述压缩冷冷却器（4）的c端口通过压缩机（1）与所述压缩侧冷凝器（2）的f端口连接。
4.根据权利要求3所述的储能电池液冷热管理系统，其特征在于：自然冷冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵南军，徐文斌，郑建国，
申请(专利权)人：浙江洁普智汇能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。