本發(fā)明屬于電能儲(chǔ)能，具體的為一種均溫、溫控和消防一體浸沒式儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鋰電池?zé)崾Э赜捎陔姵氐纳鸁崴俾蔬h(yuǎn)高于散熱速率，且熱量大量累積而未及時(shí)散發(fā)出去所引起的。鋰電池?zé)崾Э厥且粋€(gè)能量正反饋循環(huán)過程：升高的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱后溫度升高，又反過來讓系統(tǒng)變得更熱。導(dǎo)致鋰電池?zé)崾Э氐脑蚝芏?，主要有以下幾點(diǎn)。

2、1)過充觸發(fā)鋰電池?zé)崾Э兀弘姵乇旧碛羞^沖保護(hù)，但是當(dāng)這種過沖保護(hù)出現(xiàn)問題失靈的情況下，電池還在繼續(xù)充電就會(huì)導(dǎo)致電池過沖觸發(fā)熱失控。隨著電池的不斷使用，電池的老化現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重，且電池組的一致性越來越差，此時(shí)的電池如果過充極易出現(xiàn)熱安全問題。所以任何時(shí)候都應(yīng)該按使用說明進(jìn)行安全充電。

3、2)過熱觸發(fā)鋰電池?zé)崾Э兀轰囯姵卣Ｊ褂弥?，?dāng)電池保持高速放電或遇到極限工況時(shí)，必須持續(xù)大電流放電，這時(shí)電池內(nèi)部的溫度開始慢慢升高，當(dāng)電池?zé)崃看罅糠e累時(shí)，若不及時(shí)限制其放電電流，極有可能造成鋰電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象。

4、3)機(jī)械觸發(fā)鋰電池?zé)崾Э兀轰囯姵匕庥鲎矒糇冃巍㈦姵匕鼉?nèi)部短路、以及其他對(duì)電池包造成損壞的行為都有可能引發(fā)電池的熱失控。

5、除了以上幾點(diǎn)原因外，電池過放電以及電池內(nèi)部短路等也會(huì)導(dǎo)致電池?zé)崾Э亍Ｌ貏e的，在電池?zé)崾Э厝急A段，電解液與正極反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣劇烈反應(yīng)，電池起火，導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸等危害，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種均溫、溫控和消防一體浸沒式儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠在正常運(yùn)行工況下實(shí)現(xiàn)均溫控制和溫度控制，使溫度保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；當(dāng)發(fā)生熱失控后，能夠?qū)崿F(xiàn)消防浸沒，以減小熱失控影響范圍。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種均溫、溫控和消防一體浸沒式儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括溫控機(jī)組、消防機(jī)組和至少一個(gè)儲(chǔ)能廂，所述儲(chǔ)能廂內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)儲(chǔ)能簇，所述儲(chǔ)能簇內(nèi)安裝有至少一個(gè)儲(chǔ)能包；

4、所述溫控機(jī)組上連接有溫控進(jìn)液總管和溫控回液總管；所述溫控進(jìn)液總管上連接有簇級(jí)進(jìn)液管，所述簇級(jí)進(jìn)液管與所述儲(chǔ)能簇一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述簇級(jí)進(jìn)液管上連接有包級(jí)進(jìn)液管，所述包級(jí)進(jìn)液管與設(shè)置在同一個(gè)儲(chǔ)能簇中的儲(chǔ)能包一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；

5、所述儲(chǔ)能廂內(nèi)設(shè)有均溫管路系統(tǒng)，所述均溫管路系統(tǒng)包括廂級(jí)儲(chǔ)液箱、均溫進(jìn)液總管和均溫回液總管；所述均溫進(jìn)液總管上設(shè)有均溫進(jìn)液分管；所述均溫進(jìn)液分管與設(shè)置在同一個(gè)所述儲(chǔ)能廂內(nèi)的所述儲(chǔ)能簇一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述均溫進(jìn)液分管上設(shè)有均溫進(jìn)液支管，所述均溫進(jìn)液支管與設(shè)置在同一個(gè)所述儲(chǔ)能簇內(nèi)的所述儲(chǔ)能包一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述均溫進(jìn)液支管與對(duì)應(yīng)的所述儲(chǔ)能包相連通；所述均溫回液總管上設(shè)有均溫回液分管，所述均溫回液分管與設(shè)置在同一個(gè)所述儲(chǔ)能廂內(nèi)的所述儲(chǔ)能簇一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述均溫回液分管上設(shè)有均溫回液支管，所述均溫回液支管與設(shè)置在同一個(gè)所述儲(chǔ)能簇內(nèi)的所述儲(chǔ)能包一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述均溫回液支管與對(duì)應(yīng)的所述儲(chǔ)能包相連通；所述均溫回液總管與所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱連接，所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱上連接有廂級(jí)出液管，所述廂級(jí)出液管上設(shè)有第一出液支路和第二出液支路，所述第一出液支路和第二出液支路分別與所述均溫進(jìn)液總管和所述溫控回液總管連接，或，均溫回液總管上設(shè)有第一回液支路和第二回液支路，第一回液支路與廂級(jí)儲(chǔ)液箱相連，第二回液支路與溫控回液總管相連；

6、所述消防機(jī)組上設(shè)有消防進(jìn)液總管，所述消防進(jìn)液總管上設(shè)有消防進(jìn)液分管，所述消防進(jìn)液分管與所述儲(chǔ)能簇一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述消防進(jìn)液分管上設(shè)有消防進(jìn)液支管，所述消防進(jìn)液支管與設(shè)置在同一個(gè)所述儲(chǔ)能簇內(nèi)的所述儲(chǔ)能包一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述儲(chǔ)能包包括包外殼，所述包外殼內(nèi)安裝有儲(chǔ)能單體組，所述儲(chǔ)能單體組包括至少一個(gè)儲(chǔ)能單體，所述消防進(jìn)液支管用于在對(duì)應(yīng)所述儲(chǔ)能包內(nèi)的所述儲(chǔ)能單體發(fā)生熱失控時(shí)向所述儲(chǔ)能包內(nèi)注入或向所述儲(chǔ)能包噴淋消防介質(zhì)。

7、進(jìn)一步，所述均溫進(jìn)液支管與所述儲(chǔ)能包的底部連接，每一根所述均溫進(jìn)液支管上分別設(shè)有用于控制進(jìn)液流量的均溫進(jìn)液電磁閥。

8、進(jìn)一步，所述均溫回液支管與所述儲(chǔ)能包的頂部連接以控制所述儲(chǔ)能包內(nèi)的浸沒液面高度。

9、進(jìn)一步，所述包級(jí)進(jìn)液管與所述儲(chǔ)能包的底部連接，每一根所述包級(jí)進(jìn)液管上分別設(shè)有用于控制進(jìn)液流量的包級(jí)進(jìn)液電磁閥。

10、還包括回液箱，所述回液箱上設(shè)有消防回液總管；

11、所述消防回液總管與所述均溫回液總管連；或，

12、所述均溫回液分管上設(shè)有消防回液支路，所述消防回液支路與所述消防回液總管相連；或，

13、所述消防回液總管上連接有消防回液分管，所述消防回液分管與設(shè)置在同一個(gè)儲(chǔ)能廂中的儲(chǔ)能簇一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述消防回液分管上連接有消防回液支管，所述消防回液支管與設(shè)置在同一個(gè)所述儲(chǔ)能簇中的所述儲(chǔ)能包一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述消防回液支管與對(duì)應(yīng)的所述儲(chǔ)能包連接。

14、進(jìn)一步，所述廂級(jí)出液管上設(shè)有廂級(jí)出液泵。

15、進(jìn)一步，所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱設(shè)為一個(gè)，且所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱設(shè)置在對(duì)應(yīng)的所述儲(chǔ)能廂的底部或頂部；當(dāng)所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱設(shè)置在對(duì)應(yīng)的所述儲(chǔ)能廂的頂部時(shí)，所述均溫回液總管設(shè)有回液泵。

16、進(jìn)一步，所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱設(shè)為兩個(gè)，兩個(gè)所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱分別為底部?jī)?chǔ)液箱和頂部?jī)?chǔ)液箱，所述底部?jī)?chǔ)液箱和頂部?jī)?chǔ)液箱分別位于對(duì)應(yīng)所述儲(chǔ)能廂的頂部和底部；

17、所述廂級(jí)出液管與所述底部?jī)?chǔ)液箱或頂部?jī)?chǔ)液箱連接；

18、所述均溫進(jìn)液總管與所述頂部?jī)?chǔ)液箱相連，所述均溫回液總管與所述底部?jī)?chǔ)液箱相連；且當(dāng)所述廂級(jí)出液管與所述底部?jī)?chǔ)液箱連接時(shí)，所述廂級(jí)出液管通過所述第一出液支路和頂部?jī)?chǔ)液箱與所述均溫進(jìn)液總管連接；當(dāng)所述廂級(jí)出液管與所述頂部?jī)?chǔ)液箱連接時(shí)，所述底部?jī)?chǔ)液箱和頂部?jī)?chǔ)液箱之間設(shè)有提升管，所述提升管上設(shè)有用于將所述底部?jī)?chǔ)液箱內(nèi)的溫控介質(zhì)泵入所述頂部?jī)?chǔ)液箱的提升泵；或，

19、所述均溫進(jìn)液總管與所述底部?jī)?chǔ)液箱相連，所述均溫回液總管與所述頂部?jī)?chǔ)液箱相連，所述均溫回液總管上設(shè)有回液泵；當(dāng)所述廂級(jí)出液管與所述底部?jī)?chǔ)液箱連接時(shí)，所述底部?jī)?chǔ)液箱和頂部?jī)?chǔ)液箱之間設(shè)有連接管；當(dāng)所述廂級(jí)出液管與所述頂部?jī)?chǔ)液箱連接時(shí)，所述廂級(jí)出液管通過所述第一出液支路和底部?jī)?chǔ)液箱與所述均溫進(jìn)液總管連接。

20、進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能廂的頂部設(shè)有排氣孔和排氣風(fēng)扇。

21、進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能簇包括簇支架，所述包外殼固定安裝在所述簇支架上；或，所述簇支架上設(shè)有用于放置所述儲(chǔ)能包的放置平臺(tái)。

22、進(jìn)一步，還包括廂級(jí)進(jìn)液管，所述廂級(jí)進(jìn)液管與所述儲(chǔ)能廂一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且設(shè)置在同一個(gè)所述儲(chǔ)能廂中的簇級(jí)進(jìn)液管均與所述廂級(jí)進(jìn)液管相連，所述廂級(jí)進(jìn)液管與溫控進(jìn)液總管相連。

23、進(jìn)一步，所述包外殼采用密閉式結(jié)構(gòu)；所述包外殼的頂部設(shè)有包級(jí)防爆閥，所述消防進(jìn)液支管的出液口設(shè)置在所述包級(jí)防爆閥的正上方；或，所述消防進(jìn)液支管與所述包外殼內(nèi)部連通。

24、進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能廂設(shè)有可存儲(chǔ)消防介質(zhì)的廂外殼，或，所述儲(chǔ)能簇設(shè)有可存儲(chǔ)消防介質(zhì)的的簇外殼。

25、進(jìn)一步，所述廂外殼或簇外殼的頂部設(shè)有溢流回液管。

26、進(jìn)一步，還包括回液箱，所述溢流回液管與所述回液箱相連。

27、進(jìn)一步，所述消防進(jìn)液支管與所述包外殼內(nèi)部連通，所述儲(chǔ)能廂底部或儲(chǔ)能簇底部設(shè)有回液槽，所述回液槽的底部設(shè)有底部回液管。

28、進(jìn)一步，還包括回液箱，所述底部回液管與所述回液箱相連。

29、進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能廂的頂部設(shè)有排氣孔和排氣風(fēng)扇；當(dāng)所述均溫回液總管與位于所述儲(chǔ)能廂底部的所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱相連時(shí)，該所述均溫回液總管上設(shè)置的所有的所述溫控回液分管的頂部設(shè)有延伸至所述儲(chǔ)能廂頂部的排氣分管，或，位于所述儲(chǔ)能廂底部的所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱上設(shè)有延伸至所述儲(chǔ)能廂頂部的排氣管；當(dāng)所述均溫回液總管與位于所述儲(chǔ)能廂頂部的所述廂級(jí)儲(chǔ)液箱相連時(shí)，該位于所述儲(chǔ)能廂頂部的廂級(jí)儲(chǔ)液箱上設(shè)有排氣口；或所述儲(chǔ)能廂內(nèi)設(shè)有延伸至所述儲(chǔ)能廂頂部的排氣總管，所述包外殼的頂部連接有與所述排氣總管連接的排氣支管。

30、進(jìn)一步，所述包外殼采用頂部開口的敞開式結(jié)構(gòu)；所述消防進(jìn)液支管位于所述包外殼頂部開口的上方，所述消防進(jìn)液支管上設(shè)有用于向所述包外殼內(nèi)注入消防介質(zhì)的消防出液口。

31、進(jìn)一步，所述消防出液口與設(shè)置在對(duì)應(yīng)所述儲(chǔ)能包內(nèi)的所述儲(chǔ)能單體一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。

32、進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能單體的頂面上設(shè)有單體防爆閥，所述消防出液口設(shè)置在對(duì)應(yīng)所述單體防爆閥的正上方。

33、進(jìn)一步，所述消防出液口上設(shè)有在所述單體防爆閥爆開時(shí)被沖開的消防封口膜。

34、進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能廂設(shè)有密閉的廂外殼，或，所述儲(chǔ)能簇設(shè)有密閉的簇外殼。

35、進(jìn)一步，所述廂外殼或簇外殼的頂部設(shè)有溢流回液管。

36、進(jìn)一步，還包括回液箱，所述溢流回液管與所述回液箱相連。

37、本發(fā)明的有益效果在于：

38、本發(fā)明的均溫、溫控和消防一體浸沒式儲(chǔ)能系統(tǒng)，

39、本發(fā)明均溫、溫控和消防一體浸沒式儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過在儲(chǔ)能廂內(nèi)設(shè)置均溫管路系統(tǒng)，利用均溫進(jìn)液總管將溫控介質(zhì)輸送到各個(gè)儲(chǔ)能簇的均溫進(jìn)液分管內(nèi)，而后在經(jīng)過均溫進(jìn)液支管將溫控介質(zhì)注入到各個(gè)儲(chǔ)能包內(nèi)；儲(chǔ)能包的包外殼內(nèi)的溫控介質(zhì)的液面高度由均溫回液支管控制并使溫控介質(zhì)浸沒儲(chǔ)能單體，儲(chǔ)能包內(nèi)的溫控介質(zhì)液面高度達(dá)到設(shè)定高度后，溫控介質(zhì)依次經(jīng)由均溫回液支管、均溫回液分管和均溫回液總管回流到廂級(jí)儲(chǔ)液箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)溫控介質(zhì)的循環(huán)；采用浸沒的方式確保儲(chǔ)能單體在正常工況下的溫度保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)，屬于同一個(gè)儲(chǔ)能包的不同儲(chǔ)能單體之間的溫度、以及屬于不同儲(chǔ)能包的儲(chǔ)能單體之間的溫度之間的差值更??；通過設(shè)置溫控機(jī)組，溫控機(jī)組可控制溫控介質(zhì)的溫度，利用溫控出液總管將經(jīng)溫控機(jī)組進(jìn)行溫度控制后的溫控介質(zhì)傳輸?shù)礁鱾€(gè)簇級(jí)進(jìn)液管內(nèi)，再通過包級(jí)進(jìn)液管注入到儲(chǔ)能包內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能包的溫度控制的技術(shù)目的，使儲(chǔ)能包內(nèi)的環(huán)境溫度保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；通過在廂級(jí)儲(chǔ)液箱上連接廂級(jí)出液管，并在廂級(jí)出液管上設(shè)置第一出液支路和第二出液支路分別與均溫進(jìn)液總管和所述溫控回液總管連接，或均溫回液總管通過第一回液支路和第二回液支路分別與廂級(jí)儲(chǔ)液箱和溫控回液總管連接；如此，可以控制廂級(jí)儲(chǔ)液箱內(nèi)的溫控介質(zhì)通過均溫進(jìn)液總管以進(jìn)行均溫控制，或者控制廂級(jí)儲(chǔ)液箱內(nèi)的溫控介質(zhì)通過溫控回液總管回流至溫控機(jī)組，實(shí)現(xiàn)溫控介質(zhì)的循環(huán)利用；通過設(shè)置消防機(jī)組，當(dāng)有儲(chǔ)能單體發(fā)生熱失控時(shí)，消防機(jī)組可以通過消防進(jìn)液總管、消防進(jìn)液分管和消防進(jìn)液支管快速將消防介質(zhì)注入到對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能包內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)消防浸沒，以減小熱失控影響范圍。

40、本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

41、1)溫控介質(zhì)和消防介質(zhì)均采用絕緣、不燃的安全液，熱管理系統(tǒng)由溫控和均溫耦合的雙循環(huán)組成，使儲(chǔ)能單體完全浸沒于安全液介質(zhì)中，調(diào)節(jié)溫度，有效管理儲(chǔ)能單體及儲(chǔ)能包的溫升與溫度一致性，使儲(chǔ)能充放電倍率在＜1c時(shí)，儲(chǔ)能單體的溫差小于2℃，有效確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠，使電池使用壽命延長(zhǎng)10％以上；

42、2)電池運(yùn)行全過程浸沒于安全液中，電池?zé)崾Э貢r(shí)所噴射出的可燃物質(zhì)首先經(jīng)過安全液過濾后由獨(dú)立的排氣孔和排氣風(fēng)扇排出儲(chǔ)能系統(tǒng)，同時(shí)將消防介質(zhì)注入到對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能包內(nèi)，防止空氣進(jìn)入；

43、3)某一個(gè)儲(chǔ)能包內(nèi)的某個(gè)儲(chǔ)能單體熱失控時(shí)，由于儲(chǔ)能單體之間有流動(dòng)性隔熱安全液，因而杜絕儲(chǔ)能單體熱失控的熱蔓延，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生單體熱失控時(shí)絕對(duì)不燃，從根本上解決熱失控的燃爆隱患；

44、4)bms采集板、均衡板均浸沒于安全液，可消除電路板散熱成本，杜絕熱蔓延和起火隱患，外觀簡(jiǎn)潔。