本申請涉及儲能設(shè)備，特別是涉及一種液冷型儲能裝置及液冷型儲能裝置的溫度控制方法。

背景技術(shù)：

1、儲能電站是通過電化學(xué)電池或電磁能量存儲介質(zhì)進(jìn)行可循環(huán)電能存儲、轉(zhuǎn)換及釋放的設(shè)備系統(tǒng)。為了在有限空間內(nèi)盡可能多地放置更多的儲能設(shè)備，儲能電站的電池組高度聚集，這就有可能造成散熱不足的問題。在電池過充過放、過熱、機(jī)械碰撞、溫度一致性差等內(nèi)外部因素影響下，電池組的溫度急劇上升，容易引起電池隔膜崩潰和內(nèi)部短路，從而導(dǎo)致熱失控。如果熱失控在電池模組內(nèi)發(fā)生傳播，會導(dǎo)致系統(tǒng)的火災(zāi)事故的發(fā)生。因此，需要對儲能設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的散熱裝置以輔助降溫，同時也需要對儲能設(shè)備的實時溫度進(jìn)行監(jiān)測。

2、目前市面上用于儲能設(shè)備的散熱裝置，按照冷卻介質(zhì)可以分為風(fēng)冷散熱和水冷散熱兩種方式，其中由于水冷散熱方式能夠?qū)㈦姵亟M完全浸沒于冷卻液中，具有更高的換熱效率和電池組保護(hù)效果，已逐漸被推廣使用。水冷散熱的工作原理是：向裝載有電池組的電池箱注入冷卻液，冷卻液浸沒電池組的過程中完成換熱工作，升溫后的冷卻液從電池箱的溢流口排出至外部的冷卻系統(tǒng)，待冷卻液重新冷卻后再次進(jìn)入電池組以實現(xiàn)循環(huán)降溫。

3、但是，實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，電池箱中貼近液冷板的電池底部能獲得較好的降溫效果，而處于同一個電池組中心的電池區(qū)域無法得到有效的溫度控制，導(dǎo)致同一個電池箱內(nèi)各個電池的散熱情況不一，產(chǎn)生安全隱患。同時各個電池箱均需要連接有冷卻液進(jìn)出管，這就導(dǎo)致儲能裝置內(nèi)部管路復(fù)雜，從而占據(jù)空間，降低安全性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了一定程度上克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請?zhí)峁┮环N液冷型儲能裝置及液冷型儲能裝置的溫度控制方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：一種液冷型儲能裝置，包括柜體和儲能模塊，柜體內(nèi)安裝有液冷機(jī)和儲能模塊，柜體的內(nèi)側(cè)壁安裝有放置角架，放置角架的數(shù)量為若干組且呈等距排列設(shè)置，放置角架上放置有儲能模塊，儲能模塊的數(shù)量為若干組且呈層疊設(shè)置；

3、所述柜體包括進(jìn)液主管、出液主管、介質(zhì)管連接頭和分流支管，柜體上固定安裝有進(jìn)液主管和出液主管，進(jìn)液主管的一端和出液主管的一端均與液冷機(jī)的連接端固定連接，進(jìn)液主管和出液主管上均固定安裝有若干組與儲能模塊的數(shù)量對應(yīng)的分流支管，分流支管的自由端固定安裝有介質(zhì)管連接頭，進(jìn)液主管的介質(zhì)管連接頭和出液主管的介質(zhì)管連接頭上均安裝有連接管，連接管與對應(yīng)的儲能模塊連接設(shè)置；

4、所述儲能模塊內(nèi)置溫度傳感器，儲能模塊包括外防護(hù)殼，外防護(hù)殼上固定安裝有電池箱，電池箱的內(nèi)側(cè)壁固定安裝有底板，底板呈鏤空狀結(jié)構(gòu)，底板與外防護(hù)殼的內(nèi)側(cè)底部形成一組密封的溢流倉，電池箱的前側(cè)壁安裝有進(jìn)液連接頭，進(jìn)液連接頭與溢流倉連通，電池箱的內(nèi)側(cè)壁位于底板的上方依次安裝有上限位框和下限位框，底板上放置有電池組，上限位框和下限位框套設(shè)于電池組的外側(cè)并與電池組的外側(cè)壁貼合，上限位框上開設(shè)有若干組等距排列設(shè)置的下溢流孔；

5、所述電池箱內(nèi)填充有氟化液；

6、所述上限位框和下限位框與電池組的外壁形成一組側(cè)浸倉，電池箱的前側(cè)安裝有出液連接頭，出液連接頭與側(cè)浸倉連通，下溢流孔與側(cè)浸倉連通；

7、所述介質(zhì)管連接頭上的連接管與儲能模塊上的出液連接頭和進(jìn)液連接頭的連接；

8、所述電池箱的前側(cè)壁正中處安裝有接線面板，接線面板上設(shè)置有bms模塊，bms模塊與電池組電連接。

9、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述柜體的底部固定安裝有支腳，柜體上還安裝有高壓箱，高壓箱位于儲能模塊電連接，柜體上開設(shè)有電池倉、液冷倉、逆變器倉和電氣操控倉，液冷機(jī)安裝于液冷倉內(nèi)，電氣操控倉內(nèi)設(shè)置有交流側(cè)斷路器、防雷裝置、端子排和電表。

10、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，出液連接頭和進(jìn)液連接頭二者中的至少一者位于溢流倉內(nèi)部的一端為閉合設(shè)置，出液連接頭位于溢流倉內(nèi)部的一端的外側(cè)壁開設(shè)有排液孔，出液連接頭內(nèi)滑動安裝有活動塞，活動塞的一側(cè)壁固定安裝有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧的自由端與出液連接頭的內(nèi)側(cè)壁固定連接，活動塞的外側(cè)壁與出液連接頭內(nèi)側(cè)壁貼合，活動塞的初始狀態(tài)堵塞排液孔。

11、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述出液連接頭和進(jìn)液連接頭的結(jié)構(gòu)相同。

12、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，進(jìn)液連接頭和出液連接頭上位于電池箱的前側(cè)螺紋安裝有加固螺母。

13、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電池箱的頂部開設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)放置有橡膠墊，電池箱的頂部通過螺栓固定安裝有密封蓋板，密封蓋板的底部設(shè)置有與密封槽相匹配的密封塊，電池箱的底部位于電池組的上方固定安裝有壓板，壓板與電池組貼合且壓板為鏤空狀結(jié)構(gòu)。

14、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電池組的若干組獨(dú)立電池的間隔處設(shè)置有墊板，墊板為鋁板，墊板上開設(shè)有貫穿狀的上溢流孔，上溢流孔與溢流倉連通。

15、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述墊板與電池組上獨(dú)立電池接觸的外側(cè)壁設(shè)置有密封膠，上限位框和下限位框與電池組外側(cè)壁接觸的一側(cè)壁設(shè)置有密封墊，側(cè)浸倉呈獨(dú)立密封。

16、作為本申請的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述柜體的內(nèi)側(cè)壁開設(shè)有用于安裝進(jìn)液主管和出液主管的安裝槽，進(jìn)液主管和出液主管隱藏于柜體的內(nèi)壁處，分流支管與放置角架水平設(shè)置。

17、一種液冷型儲能裝置的溫度控制方法，步驟如下：

18、s1：儲能模塊上的溫度傳感器檢測儲能模塊內(nèi)部氟化液溫度，并發(fā)送反饋信號，進(jìn)入步驟s2；

19、s2：bms模塊接收溫度傳感器的反饋信號，判斷儲能模塊內(nèi)氟化液的溫度是否大于等于設(shè)定的溫度閾值，如果判斷結(jié)果為是，則發(fā)送降溫信號，進(jìn)入步驟s3，如果判斷結(jié)果為否，則繼續(xù)進(jìn)行檢測作業(yè)，進(jìn)入步驟s2；

20、s3：降溫信號被設(shè)備的控制模塊接收，并驅(qū)動液冷機(jī)進(jìn)行作業(yè)，使得液冷機(jī)進(jìn)行速冷模式，進(jìn)入步驟s4；

21、s4：液冷機(jī)執(zhí)行速冷模式限定時間段后，輸入進(jìn)入儲能模塊內(nèi)冷卻的氟化液對儲能模塊內(nèi)部氟化液進(jìn)行置換降溫，降溫完畢后，進(jìn)入步驟s1。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請能達(dá)到的有益效果是：

23、1、本申請中，通過設(shè)置溢流倉、上溢流孔、下溢流孔和側(cè)浸倉的配合使用，致使進(jìn)入電池箱內(nèi)的氟化液能夠有效的分散在電池組的各個方位上，從而對電池組進(jìn)行全方位的熱量置換，保證了電池箱內(nèi)通過同個電池組的不同區(qū)域散熱冷卻效果能夠相近，從而避免了電池組出現(xiàn)局部過熱損壞的情況出現(xiàn)，且上溢流孔和下溢流孔的添加能夠有效的改變氟化液在電池的流速，提高熱量置換效率。

24、2、本申請中，通過將進(jìn)液主管和出液主管隱藏于柜體的內(nèi)部中，減少了進(jìn)液主管和出液主管占地空間，同時配合分流支管的使用，致使在對儲能模塊進(jìn)行安裝連接管時，更加的直觀，不會造成管道交錯復(fù)雜難辨的情況，提高了使用便利性。

25、3、本申請中，獨(dú)立的側(cè)浸倉、上溢流孔和下溢流孔的配合使用，使得氟化液在電池箱內(nèi)的流動路徑變長，從而延長氟化液與電池組的接觸時間，提高了熱量置換的效率，從而增加了電池壽命。

技術(shù)特征：

1.一種液冷型儲能裝置，包括柜體（3）和儲能模塊（2），其特征在于，所述柜體（3）內(nèi)安裝有液冷機(jī)（1）和儲能模塊（2），柜體（3）的內(nèi)側(cè)壁安裝有放置角架（11），放置角架（11）的數(shù)量為若干組且呈等距排列設(shè)置，放置角架（11）上放置有儲能模塊（2），儲能模塊（2）的數(shù)量為若干組且呈層疊設(shè)置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，所述柜體（3）的底部固定安裝有支腳（5），柜體（3）上還安裝有高壓箱（10），高壓箱（10）位于儲能模塊（2）電連接，柜體（3）上開設(shè)有電池倉（12）、液冷倉（4）、逆變器倉（7）和電氣操控倉（9），液冷機(jī)（1）安裝于液冷倉（4）內(nèi)，電氣操控倉（9）內(nèi)設(shè)置有交流側(cè)斷路器、防雷裝置、端子排和電表。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，出液連接頭（19）和進(jìn)液連接頭（22）二者中的至少一者位于溢流倉（26）內(nèi)部的一端為閉合結(jié)構(gòu)，出液連接頭（19）位于溢流倉（26）內(nèi)部的一端的外側(cè)壁開設(shè)有排液孔（30），出液連接頭（19）內(nèi)滑動安裝有活動塞（32），活動塞（32）的一側(cè)壁固定安裝有復(fù)位彈簧（31），復(fù)位彈簧（31）的自由端與出液連接頭（19）的內(nèi)側(cè)壁固定連接，活動塞（32）的外側(cè)壁與出液連接頭（19）內(nèi)側(cè)壁貼合，活動塞（32）的初始狀態(tài)堵塞排液孔（30）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，所述出液連接頭（19）和進(jìn)液連接頭（22）的結(jié)構(gòu)相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，所述電池箱（18）的頂部開設(shè)有密封槽（34），密封槽（34）內(nèi)放置有橡膠墊，電池箱（18）的頂部通過螺栓固定安裝有密封蓋板（13），密封蓋板（13）的底部設(shè)置有與密封槽（34）相匹配的密封塊，電池箱（18）的底部位于電池組（15）的上方固定安裝有壓板（14），壓板（14）與電池組（15）貼合且壓板（14）為鏤空狀結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，所述電池組（15）的若干組獨(dú)立電池的間隔處設(shè)置有墊板（24），墊板（24）為鋁板，墊板（24）上開設(shè)有貫穿狀的上溢流孔（28），上溢流孔（28）與溢流倉（26）連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，所述墊板（24）與電池組（15）上獨(dú)立電池接觸的外側(cè)壁設(shè)置有密封膠，上限位框（16）和下限位框（17）與電池組（15）外側(cè)壁接觸的一側(cè)壁設(shè)置有密封墊，側(cè)浸倉（33）呈獨(dú)立密封。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，所述柜體（3）的內(nèi)側(cè)壁開設(shè)有用于安裝進(jìn)液主管（6）和出液主管（8）的安裝槽，進(jìn)液主管（6）和出液主管（8）隱藏于柜體（3）的內(nèi)壁處，分流支管（35）與放置角架（11）水平設(shè)置。

10.一種液冷型儲能裝置的溫度控制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至9任一項所述的液冷型儲能裝置，其特征在于，步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及儲能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液冷型儲能裝置及液冷型儲能裝置的溫度控制方法，包括柜體和儲能模塊，柜體內(nèi)安裝有液冷機(jī)和儲能模塊，柜體的內(nèi)側(cè)壁安裝有放置角架，放置角架的數(shù)量為若干組且呈等距排列設(shè)置，放置角架上放置有儲能模塊，儲能模塊的數(shù)量為若干組且呈層疊設(shè)置。本申請通過設(shè)置溢流倉、上溢流孔、下溢流孔和側(cè)浸倉的配合使用，使得進(jìn)入電池箱內(nèi)的氟化液能夠有效的分散在電池組的各個方位上，從而對電池組進(jìn)行全方位的熱量置換，保證電池箱內(nèi)通過同個電池組的不同區(qū)域散熱冷卻效果能夠相近，從而避免電池組出現(xiàn)局部過熱損壞的情況出現(xiàn)，上溢流孔和下溢流孔的添加能夠有效的改變氟化液在電池的流速，提高熱量置換效率。

技術(shù)研發(fā)人員：范迅,孫健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京創(chuàng)源動力科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26