一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊、空調(diào)模塊、新風(fēng)模塊、排風(fēng)模塊分別與溫度總控管理模塊通信連接。使用本實(shí)用新型的全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，建立起溫度管理模型，在溫度總控管理模塊的管理和協(xié)調(diào)下，可以實(shí)現(xiàn)各溫度管理模塊協(xié)調(diào)運(yùn)行，既滿(mǎn)足全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)溫度可控和溫度均勻性要求，又有效解決溫度管理系統(tǒng)能耗高的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展引發(fā)了一系列的社會(huì)問(wèn)題，如人口增長(zhǎng)、能源危機(jī)、環(huán)境污染、自然災(zāi)害等，其中城市用電短缺尤為嚴(yán)重。為了解決上述問(wèn)題，大力發(fā)展基于用戶(hù)側(cè)的微網(wǎng)系統(tǒng)，提高可再生能源和新能源的利用率，提升能源的利用效率，減少碳排放，正逐漸成為共識(shí)。微網(wǎng)系統(tǒng)是以集成3S (BMS+PCS+EMS)技術(shù)為核心，由分布式新能源發(fā)電系統(tǒng)、分布式儲(chǔ)能平臺(tái)、負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)匯集而成的小型發(fā)、配、儲(chǔ)、輸、送的電力系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。
[0003]微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，是分布式儲(chǔ)能平臺(tái)的重要組成部分，用于電能的存儲(chǔ)和釋放。由于微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率和安全性，均與溫度有密切的關(guān)系，因此，一般采用溫度管理系統(tǒng)對(duì)微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的溫度管理和控制。
[0004]但是，通常的微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，未能很好平衡溫度管理和系統(tǒng)能耗之間的關(guān)系，導(dǎo)致溫度管理效果不理想或能耗偏高，從而降低了微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量效率，整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性也下降了。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型旨在提供一種溫度管理均勻、管理能耗低的全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，由溫度總控管理模塊、電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊、空調(diào)模塊、新風(fēng)模塊、排風(fēng)模塊五部分組成；電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊、空調(diào)模塊、新風(fēng)模塊、排風(fēng)模塊分別與溫度總控管理模塊通信連接。
[0007]所述電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊，包括若干個(gè)電池柜溫度管理模塊，電池柜溫度管理模塊包括若干個(gè)電池托溫度管理模塊，電池托溫度管理模塊包括若干個(gè)電池包溫度管理模塊；電池包溫度管理模塊、電池托溫度管理模塊、電池柜溫度管理模塊、電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊依次通信連接；所述電池包溫度管理模塊包括若干個(gè)用于監(jiān)測(cè)單元電池溫度的溫度測(cè)控單元。
[0008]所述電池包溫度管理模塊，實(shí)施電池包的溫度管理，負(fù)責(zé)控制電池包風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止。
[0009]所述電池托溫度管理模塊，實(shí)施電池托的溫度管理，負(fù)責(zé)控制電池托風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止，以及對(duì)電池包風(fēng)扇的并聯(lián)控制。
[0010]所述電池柜溫度管理模塊，實(shí)施對(duì)電池柜的溫度管理，負(fù)責(zé)控制電池柜風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止，以及對(duì)電池包風(fēng)扇和電池托風(fēng)扇的并聯(lián)控制。
[0011]所述電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊，實(shí)施對(duì)電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)的溫度管理，負(fù)責(zé)電池包風(fēng)扇、電池托風(fēng)扇、電池柜風(fēng)扇的并聯(lián)控制，負(fù)責(zé)與溫度總控管理模塊之間的信息傳遞，一方面電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊向溫度總控管理模塊上傳電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)的溫度管理信息，另外一方面溫度總控管理模塊向電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊發(fā)出控制指令，對(duì)電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)的電池包風(fēng)扇、電池托風(fēng)扇、電池柜風(fēng)扇實(shí)施并聯(lián)控制。
[0012]所述空調(diào)模塊，負(fù)責(zé)對(duì)空調(diào)的啟動(dòng)和停止控制，實(shí)施對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)置的室內(nèi)局域空間環(huán)境溫度進(jìn)行管理。
[0013]所述新風(fēng)模塊，負(fù)責(zé)對(duì)新風(fēng)系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止控制，在啟動(dòng)過(guò)程中通過(guò)引入室外新風(fēng)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度。
[0014]所述排風(fēng)模塊，負(fù)責(zé)對(duì)排風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止控制，在啟動(dòng)過(guò)程中通過(guò)主動(dòng)排出電池儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)空氣來(lái)調(diào)節(jié)溫度。
[0015]所述溫度總控管理模塊，負(fù)責(zé)對(duì)電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊、空調(diào)模塊、新風(fēng)模塊、排風(fēng)模塊的并聯(lián)控制。
[0016]為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，在物理結(jié)構(gòu)設(shè)置上，所述電池包溫度管理模塊控制的電池包風(fēng)扇、電池托溫度管理模塊控制的電池托風(fēng)扇、電池柜溫度管理模塊控制的電池柜風(fēng)扇在電池柜中從低到高依次布置。同時(shí)，在通風(fēng)截面的設(shè)計(jì)上，電池包溫度管理模塊控制的電池包風(fēng)扇、電池托溫度管理模塊控制的電池托風(fēng)扇、電池柜溫度管理模塊控制的電池柜風(fēng)扇的通風(fēng)截面積依次減小，以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)速率的逐步加快。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、該溫度管理系統(tǒng)降低了溫度管理的能耗。依據(jù)溫度管理的層級(jí)，采用從局部到整體的方式，實(shí)施溫度管理和控制，改粗放式溫度管理為精細(xì)化溫度管理，有效減小了管理能耗。
[0019]2、提高了溫度管理的可靠性。傳統(tǒng)的溫度管理，大多是針對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)本身溫度的變化，同時(shí)單獨(dú)考慮室溫的變化，未能將溫度的管理進(jìn)行系統(tǒng)化的考慮和設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型將電池儲(chǔ)能系統(tǒng)溫度管理、室溫的管理、室內(nèi)空氣的排放、新風(fēng)的引入四位一體設(shè)計(jì)，作為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行總的溫度管理和控制，溫度管理的可靠性得到很大提高。
[0020]3、使用該溫度管理系統(tǒng)進(jìn)行溫度管理，增強(qiáng)了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性。這將推動(dòng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在安全要求特別嚴(yán)格場(chǎng)合的應(yīng)用和推廣，例如具有高密度人口特征的樓宇微網(wǎng)中的應(yīng)用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1:實(shí)施例1中全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
[0022]圖2:實(shí)施例1中電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊結(jié)構(gòu)圖
[0023]圖3:實(shí)施例1中全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)布局示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例只是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)方式，不作為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制性說(shuō)明。
[0025]實(shí)施例1
[0026]一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，如圖1所示，由溫度總控管理模塊、電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊、空調(diào)模塊、新風(fēng)模塊、排風(fēng)模塊五部分組成；電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊、空調(diào)模塊、新風(fēng)模塊、排風(fēng)模塊分別與溫度總控管理模塊通信連接。
[0027]如圖2所示，電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊，包括若干個(gè)電池柜溫度管理模塊，電池柜溫度管理模塊包括若干個(gè)電池托溫度管理模塊，電池托溫度管理模塊包括若干個(gè)電池包溫度管理模塊；電池包溫度管理模塊、電池托溫度管理模塊、電池柜溫度管理模塊、電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊依次通信連接；電池包溫度管理模塊包括若干個(gè)用于監(jiān)測(cè)單元電池溫度的溫度測(cè)控單元。
[0028]如圖3所示(圖中只顯示了一個(gè)電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)的位置分布)，電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)20包括三個(gè)電池柜I和一個(gè)控制柜2，電池柜I與控制柜2通信連接，電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊3設(shè)置在控制柜2中，電池包18內(nèi)設(shè)置有電池包風(fēng)扇4和電池包溫度管理模塊5，電池托19內(nèi)設(shè)置有電池托風(fēng)扇6和電池托溫度管理模塊7,電池柜I內(nèi)設(shè)置有電池柜風(fēng)扇8和電池柜溫度管理模塊9。電池包溫度管理模塊5、電池托溫度管理模塊7、電池柜溫度管理模塊9、電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊3依次通信連接。電池包風(fēng)扇4、電池托風(fēng)扇6、電池柜風(fēng)扇8在電池柜I中從低到高依次布置，電池包風(fēng)扇4、電池托風(fēng)扇6、電池柜風(fēng)扇8的通風(fēng)截面積依次減小，電池柜風(fēng)扇8上端設(shè)置有風(fēng)管10，風(fēng)管10末端設(shè)置有排風(fēng)扇11，排風(fēng)扇11安裝在全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放置的室內(nèi)12的墻壁上?？照{(diào)13安裝在室內(nèi)12的墻壁上方，室內(nèi)12墻壁下方安裝有新風(fēng)系統(tǒng)14，新風(fēng)系統(tǒng)14的進(jìn)風(fēng)口 15通向室外，新風(fēng)系統(tǒng)14的出風(fēng)口 16通向室內(nèi)12。空調(diào)13、新風(fēng)系統(tǒng)14、排風(fēng)扇11、電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊3分別與溫度總控管理模塊17通信連接。
[0029]使用上述一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行溫度管理時(shí)，按以下情況進(jìn)行:
[0030]當(dāng)某一個(gè)溫度測(cè)控單元測(cè)試到環(huán)境溫度 ≤ 35°C或 ≤ 10°C時(shí)，所屬電池包溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池包風(fēng)扇，對(duì)該電池包進(jìn)行溫度管理。
[0031]定義某一個(gè)電池包平均溫度與所屬電池托平均溫度的偏差為Λ Tl，當(dāng)8°C^A Tl ( 12°C時(shí)，該電池包溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池包風(fēng)扇，對(duì)該電池包進(jìn)行溫度管理，使得Λ Tl隨時(shí)間增大而呈現(xiàn)逐步減小的趨勢(shì)；當(dāng)八11 > 12°C時(shí)，所屬電池托溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池托風(fēng)扇，對(duì)所屬電池托進(jìn)行溫度溫度均衡管理。
[0032]定義某一個(gè)電池托平均溫度與所屬電池柜平均溫度的偏差為Λ T2，當(dāng)5°C^AT2 ^ 8°C時(shí)，該電池托所有電池包溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池包風(fēng)扇，對(duì)該電池托所有電池包進(jìn)行溫度管理，最終達(dá)到對(duì)該電池托進(jìn)行溫度管理的目的，使得Λ Τ2隨時(shí)間增大呈減小趨勢(shì)；i8°C<AT2< 12°C時(shí)，該電池托溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池托風(fēng)扇，對(duì)該電池托進(jìn)行溫度均衡管理；當(dāng)八了2 > 12°C時(shí)，所屬電池柜溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池柜風(fēng)扇，對(duì)所屬電池柜進(jìn)行溫度管理。
[0033]定義某一個(gè)電池柜平均溫度與所屬電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)平均溫度的偏差為Λ Τ3，當(dāng)10C^A Τ3 ^ 3°C時(shí)，該電池柜所有電池包溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池包風(fēng)扇，對(duì)該電池柜所有電池包進(jìn)行溫度管理，使得Λ T3隨時(shí)間增大呈減小趨勢(shì)^3°C<AT3 ≤ 5°C時(shí)，該電池柜所有電池托溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池托風(fēng)扇，對(duì)該電池托進(jìn)行溫度均衡管理；當(dāng)5 °C < Λ T3 < 8 °C時(shí)，該電池柜溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池柜風(fēng)扇，對(duì)電池柜進(jìn)行溫度均衡管理；當(dāng)8?<Δ Τ3 ( 12°C時(shí)，所屬電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的所有電池柜風(fēng)扇，對(duì)該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)進(jìn)行溫度均衡管理，并將Λ Τ3超范圍信息傳遞至溫度總控管理模塊，溫度總控管理模塊接收到信息后向排風(fēng)模塊發(fā)出啟動(dòng)指令，排風(fēng)模塊接收到指令后啟動(dòng)排風(fēng)扇，對(duì)電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)進(jìn)行溫度管理。
[0034]定義某一個(gè)電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)平均溫度與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)平均溫度的偏差為Λ Τ4，當(dāng)10C^A Τ4 ( 2°C時(shí)，該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)所有電池包溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池包風(fēng)扇，對(duì)該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)所有電池包進(jìn)行溫度管理，使得Λ Τ4隨時(shí)間增大呈現(xiàn)逐步減小趨勢(shì)；當(dāng)2°C<A T4 ( 4°C時(shí)，該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)所有電池托溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池托風(fēng)扇，對(duì)該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)所有電池托進(jìn)行溫度管理；當(dāng)4°C<A T4 ( 6°C時(shí)，該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)所有電池柜溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電池柜風(fēng)扇，對(duì)該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)所有電池柜進(jìn)行溫度管理；當(dāng)6°C <Λ T4 < 8°C時(shí)，該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的所有電池柜風(fēng)扇，對(duì)該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)進(jìn)行溫度管理，并將Λ T4超范圍信息傳遞至溫度總控管理模塊，溫度總控管理模塊接收到信息后向排風(fēng)模塊發(fā)出啟動(dòng)指令，排風(fēng)模塊接收到指令后啟動(dòng)排風(fēng)扇；i8°C<AT4≤10°C時(shí)，該電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊將ΛΤ4超范圍信息傳遞至溫度總控管理模塊，溫度總控管理模塊接收到信息后向所有電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊發(fā)出啟動(dòng)電池柜風(fēng)扇指令，所有電池柜風(fēng)扇啟動(dòng)，溫度總控管理模塊向空調(diào)模塊發(fā)出啟動(dòng)指令，空調(diào)模塊接收到指令后啟動(dòng)空調(diào)，待Λ Τ4不超范圍后即空調(diào)停止工作。
[0035]空調(diào)模塊啟動(dòng)空調(diào)需滿(mǎn)足以下條件:(1)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放置的室內(nèi)環(huán)境溫度小于15°C或大于30°C，或者溫度總控管理模塊發(fā)出啟動(dòng)指令要求進(jìn)行制熱或制冷；(2)新風(fēng)系統(tǒng)處于停機(jī)狀態(tài)。
[0036]當(dāng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放置的室內(nèi)環(huán)境溫度大于30°C而室外溫度小于25°C，或電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放置的室內(nèi)環(huán)境溫度小于15°C而室外溫度大于20°C時(shí)，新風(fēng)模塊啟動(dòng)新風(fēng)系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，其特征在于:電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊、空調(diào)模塊、新風(fēng)模塊、排風(fēng)模塊分別與溫度總控管理模塊通信連接；所述電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊，包括若干個(gè)電池柜溫度管理模塊，電池柜溫度管理模塊包括若干個(gè)電池托溫度管理模塊，電池托溫度管理模塊包括若干個(gè)電池包溫度管理模塊；電池包溫度管理模塊、電池托溫度管理模塊、電池柜溫度管理模塊、電池儲(chǔ)能子系統(tǒng)溫度管理模塊依次通信連接；所述電池包溫度管理模塊包括若干個(gè)用于監(jiān)測(cè)單元電池溫度的溫度測(cè)控單J Li ο
2.如權(quán)利要求1所述的一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池包溫度管理模塊控制的電池包風(fēng)扇、電池托溫度管理模塊控制的電池托風(fēng)扇、電池柜溫度管理模塊控制的電池柜風(fēng)扇在電池柜中從低到高依次布置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種全景式微網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用溫度管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池包溫度管理模塊控制的電池包風(fēng)扇、電池托溫度管理模塊控制的電池托風(fēng)扇、電池柜溫度管理模塊控制的電池柜風(fēng)扇的通風(fēng)截面積依次減小。
【文檔編號(hào)】G05D23/30GK203616674SQ201320779803
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】劉宏兵, 夏敏, 卓亨, 黃蘭妮, 周樹(shù)良 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)儲(chǔ)能材料國(guó)家工程研究中心有限公司