本發(fā)明涉及一種電池箱風機調(diào)速控制方法及儲能系統(tǒng)，屬于電池熱管理控制領域。

背景技術：

1、近年來，隨著大規(guī)模電化學儲能電站的快速發(fā)展，大規(guī)模串并聯(lián)后的儲能電池的一致性問題越來越突出，主要包括電壓一致性、溫度一致性等問題。

2、傳統(tǒng)的風冷型電池插箱通常采用開環(huán)式風機控制方法，風機工作在滿功率運行或者停機狀態(tài)時，缺少風機狀態(tài)監(jiān)測，造成風機運行損耗較高，而且無法有效監(jiān)測到風機故障，存在風機燒壞的風險，對于儲能電池穩(wěn)定運行存在較大的安全隱患。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種電池箱風機調(diào)速控制方法及儲能系統(tǒng)，用以解決儲能電池箱內(nèi)多電池溫度一致性低、熱管理損耗大的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一種電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于：

3、1)采集和計算電池箱內(nèi)溫度最大值、溫度變化率和溫度極差；

4、2)若溫度最大值大于一個預設的高溫啟動定制或者溫度極差大于一個預設的極差啟動定值，則根據(jù)溫度變化率調(diào)整風機轉(zhuǎn)速；

5、若溫度最大值小于一個預設的高溫停止定值且溫度極差小于一個預設的極差停止定值，則將風機關閉；

6、所述風機用于通過空氣流動來對電池箱內(nèi)電池單體進行散熱。

7、利用儲能電池的最大溫度、溫度極差和溫度變化率聯(lián)合控制調(diào)速風機的啟動、轉(zhuǎn)速及停止，提高儲能電池的溫度一致性，同時降低熱管理損耗。

8、進一步地，本發(fā)明所述的一種電池箱風機調(diào)速控制方法，所述步驟2)中，根據(jù)溫度變化率調(diào)整風機轉(zhuǎn)速包括：根據(jù)溫度變化率的大小設置至少兩個區(qū)間，采集的溫度變化率落入溫度變化率較小的區(qū)間時，對應的風機轉(zhuǎn)速低于采集的溫度變化率落入溫度變化率較大的區(qū)間時對應的風機轉(zhuǎn)速。

9、根據(jù)實時溫度變化率的大小設置不同的風機轉(zhuǎn)速，有效降低了電池箱的熱管理損耗。

10、進一步地，本發(fā)明所述的一種電池箱風機調(diào)速控制方法，在所述步驟2)之前還要判斷風機是否啟動；若風機為啟動狀態(tài)，當溫度變化率不為負值時，增加轉(zhuǎn)速；當溫度變化率為負值時，保持當前轉(zhuǎn)速。

11、在溫度較高時，通過采集實時溫度變化率的大小來控制風機轉(zhuǎn)速，當溫度變化率升高或保持不變時，增加轉(zhuǎn)速進行散熱；當溫度變化率降低時，風扇保持當前轉(zhuǎn)速，有效降低了電池箱的熱管理損耗，實現(xiàn)了系統(tǒng)的節(jié)能。

12、進一步地，本發(fā)明所述的一種電池箱風機調(diào)速控制方法，實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號和風機轉(zhuǎn)速控制信號：若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為有一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)時則判定為調(diào)速風機故障；若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)時，則判定為調(diào)速風機正常。

13、通過對比風機轉(zhuǎn)速信號與實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號，實現(xiàn)了風機的故障檢測和保護，大大提高了電池的循環(huán)壽命。

14、一種電池箱風機調(diào)速控制方法，，包括如下步驟：

15、1)采集和計算電池箱內(nèi)溫度最小值、溫度變化率和溫度極差；

16、2)若溫度最小值小于一個預設的低溫啟動定值或者溫度極差大于一個預設的極差啟動定值，則根據(jù)溫度變化率調(diào)整風機轉(zhuǎn)速；

17、若溫度最小值大于一個預設的低溫停止定值且溫度極差小于一個預設的極差停止定值，則將風機關閉；

18、所述風機用于通過空氣流動來對電池箱內(nèi)電池單體進行散熱。

19、利用儲能電池的最小溫度、溫度極差和溫度變化率聯(lián)合控制調(diào)速風機的啟動、轉(zhuǎn)速及停止，提高儲能電池的溫度一致性，同時降低熱管理損耗。

20、進一步地，本發(fā)明所述的一種電池箱風機調(diào)速控制方法，所述步驟2)中，根據(jù)溫度變化率調(diào)整風機轉(zhuǎn)速包括：根據(jù)溫度變化率的大小設置至少兩個區(qū)間，采集的溫度變化率落入溫度變化率較小的區(qū)間時，對應的風機轉(zhuǎn)速低于采集的溫度變化率落入溫度變化率較大的區(qū)間時對應的風機轉(zhuǎn)速。。

21、根據(jù)實時溫度變化率的大小設置不同的風機轉(zhuǎn)速，有效降低了電池箱的熱管理損耗。

22、進一步地，本發(fā)明所述的一種電池箱風機調(diào)速控制方法，在所述步驟2)之前還要判斷風機是否啟動；若風機為啟動狀態(tài)，當溫度變化率不為負值時，保持當前轉(zhuǎn)速；當溫度變化率為負值時，增加轉(zhuǎn)速。

23、在溫度較低時，通過采集實時溫度變化率的大小來控制風機轉(zhuǎn)速，當溫度變化率升高或保持不變時，保持當前轉(zhuǎn)速；當溫度變化率降低時，為了均衡電池箱內(nèi)溫度，風扇增加轉(zhuǎn)速，有效降低了電池箱的熱管理損耗，有效提高儲能電池箱電池工作溫度的一致性。

24、進一步地，本發(fā)明所述的一種電池箱風機調(diào)速控制方法，實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號和風機轉(zhuǎn)速控制信號：若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為有一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)時則判定為調(diào)速風機故障；若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)時，則判定為調(diào)速風機正常。

25、通過對比風機轉(zhuǎn)速信號與實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號，實現(xiàn)了風機的故障檢測和保護，大大提高了電池的循環(huán)壽命。

26、一種電池箱風機調(diào)速控制系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器用于執(zhí)行實現(xiàn)上述電池箱風機調(diào)速控制方法的指令。

27、一種儲能系統(tǒng)，包括至少一個電池箱，所述電池箱包括如上所述的電池箱風機調(diào)速控制系統(tǒng)。

28、本發(fā)明采用具有調(diào)速功能和狀態(tài)監(jiān)測功能的風機，利用儲能電池的最大溫度、最小溫度、溫度極差和溫度變化率聯(lián)合控制調(diào)速風機的啟動、轉(zhuǎn)速及停止，提高儲能電池的溫度一致性，同時降低熱管理損耗。電池管理系統(tǒng)bms根據(jù)所輸出的風機驅(qū)動信號和調(diào)速風機的狀態(tài)信號判斷調(diào)速風機的故障狀態(tài)，若為故障狀態(tài)，bms主動切斷風機電源，同時切斷電池系統(tǒng)，實現(xiàn)對電池系統(tǒng)的保護。本發(fā)明有效提高儲能電池箱電池工作溫度的一致性，同時降低了熱管理損耗，并實現(xiàn)了風機的故障檢測和保護，提升儲能電池箱的運行可靠性，有效提升了電池循環(huán)壽命。

技術特征：

1.一種電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，所述步驟2)中，根據(jù)溫度變化率調(diào)整風機轉(zhuǎn)速包括：根據(jù)溫度變化率的大小設置至少兩個區(qū)間，采集的溫度變化率落入溫度變化率較小的區(qū)間時，對應的風機轉(zhuǎn)速低于采集的溫度變化率落入溫度變化率較大的區(qū)間時對應的風機轉(zhuǎn)速。

3.根據(jù)權利要求1所述的電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，在所述步驟2)之前還要判斷風機是否啟動；若風機為啟動狀態(tài)，當溫度變化率不為負值時，增加轉(zhuǎn)速；當溫度變化率為負值時，保持當前轉(zhuǎn)速。

4.根據(jù)權利要求3所述的電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號和風機轉(zhuǎn)速控制信號：若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為有一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)時則判定為調(diào)速風機故障；若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)時，則判定為調(diào)速風機正常。

5.一種電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

6.根據(jù)權利要求5所述的電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，所述步驟2)中，根據(jù)溫度變化率調(diào)整風機轉(zhuǎn)速包括：根據(jù)溫度變化率的大小設置至少兩個區(qū)間，采集的溫度變化率落入溫度變化率較小的區(qū)間時，對應的風機轉(zhuǎn)速低于采集的溫度變化率落入溫度變化率較大的區(qū)間時對應的風機轉(zhuǎn)速。

7.根據(jù)權利要求5所述的電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，在所述步驟2)之前還要判斷風機是否啟動；若風機為啟動狀態(tài)，當溫度變化率不為負值時，保持當前轉(zhuǎn)速；當溫度變化率為負值時，增加轉(zhuǎn)速。

8.根據(jù)權利要求7所述的電池箱風機調(diào)速控制方法，其特征在于，實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號和風機轉(zhuǎn)速控制信號：若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為有一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)時則判定為調(diào)速風機故障；若風機轉(zhuǎn)速控制信號為0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為無轉(zhuǎn)速或靜止狀態(tài)，或者是，風機轉(zhuǎn)速控制信號為大于0，且實時采集調(diào)速風機的狀態(tài)信號為一定頻率的轉(zhuǎn)速信號或啟動狀態(tài)時，則判定為調(diào)速風機正常。

9.一種電池箱風機調(diào)速控制系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器，所述處理器用于執(zhí)行實現(xiàn)如權利要求1～8任一項電池箱風機調(diào)速控制方法的指令。

10.一種儲能系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個電池箱，所述電池箱包括如權利要求9所述的電池箱風機調(diào)速控制系統(tǒng)。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種電池箱風機調(diào)速控制方法及儲能系統(tǒng)，涉及電化學儲能領域，尤其涉及電池熱管理控制領域，提出一種儲能電池箱風機調(diào)速控制方法，電池管理系統(tǒng)BMS實時采集電池箱內(nèi)電芯的溫度，并監(jiān)測調(diào)速風機的工作狀態(tài)，BMS根據(jù)儲能電池的最大溫度、最小溫度、溫度極差和溫度變化率聯(lián)合控制調(diào)速風機的啟動、轉(zhuǎn)速及停止，BMS根據(jù)風機驅(qū)動信號和調(diào)速風機狀態(tài)信號判斷調(diào)速風機故障狀態(tài)，若為故障狀態(tài)，BMS主動切斷風機電源，同時切斷電池系統(tǒng)，本發(fā)明有效提高儲能電池熱管理的可靠性，保障電池工作溫度的一致性，同時降低熱管理損耗，提升儲能電池系統(tǒng)的充放電效率。

技術研發(fā)人員：田志國,朱新華,王京,李正力,李肖輝,閆濤,俞乾,徐勇,古領先
受保護的技術使用者：許昌許繼電科儲能技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30