本發(fā)明實(shí)施例涉及電池儲(chǔ)能，具體涉及一種組串式儲(chǔ)能機(jī)柜的溫控裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(battery?energy?storage?system，簡稱bess)由大量電池儲(chǔ)能模塊組成，集成度高。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)熱量聚集，會(huì)造成局部區(qū)域性溫升陡增，直接影響儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用的安全性和可靠性。

2、目前的儲(chǔ)能系統(tǒng)，采用風(fēng)冷的方式進(jìn)行散熱。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，現(xiàn)有方案大多采用變頻風(fēng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3、如公開號(hào)為cn113757152a的中國專利“一種輔助儲(chǔ)能模塊風(fēng)機(jī)調(diào)速控制電路及控制”，其公開了通過采集散熱器的溫度信號(hào)t來調(diào)節(jié)脈沖產(chǎn)生單元輸出的脈沖信號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生直流電壓信號(hào)以對風(fēng)機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速控制。在其技術(shù)方案中，僅通過散熱器溫度采集單元采集溫度信號(hào)，傳送給脈沖分配板進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而輸出風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制電壓。

4、本技術(shù)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述專利方案中針對單個(gè)儲(chǔ)能模塊進(jìn)行風(fēng)機(jī)調(diào)速，由于多個(gè)儲(chǔ)能模塊組合集成的儲(chǔ)能系統(tǒng)機(jī)柜風(fēng)機(jī)數(shù)量太多，個(gè)別風(fēng)機(jī)故障后容易出現(xiàn)熱累積；而且，目前主流廠家的igbt(絕緣柵雙極晶體管)模塊，溫度傳感器的位置離igbt功率模塊中的igbt與反向并聯(lián)二極管核心發(fā)熱區(qū)域較遠(yuǎn)，因此溫度傳感器無法準(zhǔn)確地得到igbt功率模塊中的igbt與二極管的真實(shí)結(jié)溫，故儲(chǔ)能模塊集成后的儲(chǔ)能系統(tǒng)機(jī)柜無法及時(shí)、可靠地進(jìn)行散熱，會(huì)導(dǎo)致熱功率超過散熱功率，嚴(yán)重情況下甚至出現(xiàn)igbt模塊過熱爆炸的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種組串式儲(chǔ)能機(jī)柜的溫控裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中的問題。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供一種組串式儲(chǔ)能機(jī)柜的溫控裝置，用于控制儲(chǔ)能機(jī)柜冷卻風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，包括：第一比較單元、第二比較單元和總比較單元；

3、所述儲(chǔ)能機(jī)柜內(nèi)集成有多個(gè)儲(chǔ)能模塊，每個(gè)所述儲(chǔ)能模塊均包括：a相igbt、b相igbt、c相igbt、溫度傳感器、電流采樣單元、電壓采樣單元、濾波電感、濾波電容和交流開關(guān)；

4、且每個(gè)所述儲(chǔ)能模塊均設(shè)有所述第一比較單元和所述第二比較單元，每個(gè)所述儲(chǔ)能模塊的電流采樣單元和電壓采樣單元均與模塊內(nèi)的第一比較單元連接，每個(gè)所述儲(chǔ)能模塊的溫度傳感器與模塊內(nèi)的第二比較單元連接；

5、每個(gè)所述儲(chǔ)能模塊的電流采樣單元用于采集模塊內(nèi)a相、b相和c相igbt的電流值，并將電流值傳送給模塊內(nèi)的第一比較單元，每個(gè)所述儲(chǔ)能模塊的電壓采樣單元用于采集模塊內(nèi)a相、b相和c相igbt的電壓值，并將電壓值傳送給模塊內(nèi)的第一比較單元；

6、每個(gè)所述儲(chǔ)能模塊的溫度傳感器用于采集模塊內(nèi)a相、b相和c相igbt的溫度值，并將溫度值傳送給所述第二比較單元；

7、所有第一比較單元和第二比較單元分別與所述總比較單元連接，所述第一比較單元用于輸出對應(yīng)儲(chǔ)能模塊的運(yùn)行功率給所述總比較單元，所述第二比較單元用于輸出對應(yīng)儲(chǔ)能模塊的溫度值給所述總比較單元，所述總比較單元用于根據(jù)接收的運(yùn)行功率值和溫度值得到控制電壓值，并將控制電壓值傳送給風(fēng)機(jī)調(diào)速模塊以控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

8、基于上述方案可知，本發(fā)明的組串式儲(chǔ)能機(jī)柜的溫控裝置，通過設(shè)置第一比較單元、第二比較單元和總比較單元，儲(chǔ)能機(jī)柜內(nèi)集成有多個(gè)儲(chǔ)能模塊，每個(gè)儲(chǔ)能模塊均包括：a相igbt、b相igbt、c相igbt、溫度傳感器、電流采樣單元、電壓采樣單元、濾波電感、濾波電容和交流開關(guān)，且每個(gè)儲(chǔ)能模塊均設(shè)有第一比較單元和第二比較單元，電流采樣單元和電壓采樣單元均與模塊內(nèi)的第一比較單元連接，溫度傳感器與模塊內(nèi)的第二比較單元連接，所有第一比較單元和第二比較單元分別與總比較單元連接。本發(fā)明的組串式儲(chǔ)能機(jī)柜的溫控裝置，每個(gè)儲(chǔ)能模塊的電流采樣單元和電壓采樣單元采集a相、b相和c相igbt三相的電流值和電壓值，并傳送給對應(yīng)的第一比較單元，溫度傳感器采集溫度值并傳送給第二比較單元，第一比較單元將各個(gè)儲(chǔ)能模塊的運(yùn)行功率發(fā)送給總比較單元，第二比較單元將各個(gè)儲(chǔ)能模塊的溫度值傳送給總比較單元?？偙容^單元根據(jù)接收的各個(gè)儲(chǔ)能單元的運(yùn)行功率值和溫度值，經(jīng)控制邏輯運(yùn)算后得到風(fēng)機(jī)的控制電壓值，并將控制電壓值傳送給風(fēng)機(jī)調(diào)速模塊，從而控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速?？偙容^單元根據(jù)各個(gè)儲(chǔ)能單元的運(yùn)行功率值和溫度值雙重判斷條件，可以提前識(shí)別各個(gè)儲(chǔ)能模塊的熱量累積，并通過輸出控制電壓值控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，對儲(chǔ)能機(jī)柜內(nèi)的儲(chǔ)能模塊進(jìn)行散熱，避免因溫度傳感器采樣不及時(shí)造成散熱風(fēng)機(jī)滯后動(dòng)作，并造成儲(chǔ)能模塊的散熱遲滯，保證儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并在滿足儲(chǔ)能模塊散熱的基礎(chǔ)上最大限度地降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而降低能源損耗。

9、在一種可行的方案中，所述風(fēng)機(jī)為抽吸式離心風(fēng)機(jī)。

10、在一種可行的方案中，多個(gè)所述儲(chǔ)能模塊呈上下堆疊的設(shè)置在儲(chǔ)能機(jī)柜內(nèi)；

11、所述儲(chǔ)能機(jī)柜設(shè)有定向進(jìn)風(fēng)口和散熱風(fēng)道；

12、所述儲(chǔ)能模塊的一端向所述定向進(jìn)風(fēng)口開放，相對的另一端與所述散熱風(fēng)道連通；

13、所述風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)口與所述散熱風(fēng)道相連通，用于抽吸熱量。

14、在一種可行的方案中，所述溫度傳感器為ntc溫度傳感器。

15、在一種可行的方案中，所述第二比較單元將a相、b相和c相igbt中的溫度最大值傳送給所述總比較單元。

16、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種上述設(shè)計(jì)中溫控裝置的溫控方法，包括以下步驟：

17、s1每個(gè)儲(chǔ)能模塊的電流采樣單元采集a相、b相和c相igbt的電流值ia、ib和ic，電壓采樣單元采集a相、b相和c相igbt的三相線電壓值uab、ubc和uca，并分別將采集的電流值和電壓值傳送給模塊內(nèi)的第一比較單元；

18、s2每個(gè)儲(chǔ)能模塊的第一比較單元得到各儲(chǔ)能模塊的運(yùn)行功率，并將運(yùn)行功率發(fā)送給總比較單元；

19、s3總比較單元得到所有儲(chǔ)能模塊的運(yùn)行功率p1至px，并取所有儲(chǔ)能模塊中運(yùn)行功率的最大值pmax，經(jīng)計(jì)算得到功率比：

20、d＝pmax/pn*100％

21、其中，d為功率比，pmax為各儲(chǔ)能模塊運(yùn)行功率的最大值，pn為單個(gè)儲(chǔ)能模塊的額定功率；

22、s4每個(gè)儲(chǔ)能模塊的溫度傳感器采集a相、b相和c相igbt的溫度t-a、t-b和t-c，并將溫度值傳送給模塊內(nèi)的第二比較單元；

23、s5各個(gè)儲(chǔ)能模塊內(nèi)的第二比較單元比較a相、b相和c相igbt的溫度，并將三相中的最大溫度值tntc發(fā)送給總比較單元；

24、s6總比較單元得到所有儲(chǔ)能模塊的溫度值tntc1至tntcx，并取所有儲(chǔ)能模塊中的溫度最大值tmax；

25、s7總比較單元根據(jù)功率比d和溫度最大值tmax，計(jì)算得出風(fēng)機(jī)控制電壓值；

26、s8總比較單元將控制電壓值發(fā)送給風(fēng)機(jī)調(diào)速模塊以控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

27、在一種可行的方案中，在步驟s7中，總比較單元得出風(fēng)機(jī)控制電壓的過程為：

28、s71如運(yùn)行功率的最大值pmax不等于零，則總比較單元根據(jù)以下條件得出風(fēng)機(jī)的控制電壓值：

29、若d＜d1，則繼續(xù)判斷溫度最大值tmax，若tmax＜t1，則輸出控制電壓值0，若tmax≥t1，則輸出控制電壓v1；

30、若d1≤d＜d2，則繼續(xù)判斷溫度最大值tmax，若tmax＜t1，則輸出控制電壓值v1，若t1≤tmax＜t2，則輸出控制電壓v2，若tmax≥t2，則輸出控制電壓值v3；

31、若d≥d2，則輸出控制電壓值v3；

32、s72如運(yùn)行功率的最大值pmax等于零，則總比較單元根據(jù)以下條件得出風(fēng)機(jī)的控制電壓值：

33、若tmax＜t1，則輸出控制電壓值0，若tmax≥t1，則輸出控制電壓值v1。

34、在一種可行的方案中，d1的值為20％，d2的值為80％；

35、所述t1的值為40℃，所述t2的值為80℃；

36、所述v1的值為2伏，所述v2的值為6伏，所述v3的值為10伏。

37、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

38、1、多個(gè)儲(chǔ)能模塊集成在儲(chǔ)能機(jī)柜內(nèi)，儲(chǔ)能機(jī)柜的散熱風(fēng)道合并為一個(gè)，風(fēng)機(jī)設(shè)置在散熱風(fēng)道的端部，減少了風(fēng)機(jī)數(shù)量和占地面積。

39、2、總比較單元基于各個(gè)儲(chǔ)能單元的運(yùn)行功率值和運(yùn)行溫度值雙重判斷條件，可以提前識(shí)別各個(gè)儲(chǔ)能模塊的熱量累積，避免因溫度傳感器采樣不及時(shí)的原因造成儲(chǔ)能模塊的散熱遲滯，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，并降低能源消耗。