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CN113921938B - 储能电站及用于储能电站中的液体恒温系统 - Google Patents

储能电站及用于储能电站中的液体恒温系统 Download PDF

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CN113921938B CN202111032240.6A CN202111032240A CN113921938B CN 113921938 B CN113921938 B CN 113921938B CN 202111032240 A CN202111032240 A CN 202111032240A CN 113921938 B CN113921938 B CN 113921938B
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Abstract

本发明公开了一种储能电站及用于储能电站中的液体恒温系统，液体恒温系统包括液体泵、调温设备、电池箱及控制器；液体泵一端通过管道、可控阀门与电池箱连通、另一端通过管道与调温设备连通，调温设备还通过管道与电池箱连通，控制器分别与液体泵、可控阀门及调温设备电连接；电池箱内具有浸没电池的导热绝缘液体；控制器启动液体泵控制导热绝缘液体在管道内流动循环；控制器启动调温设备对导热绝缘液体调温，使得电池箱内的导热绝缘液体保持在恒定温度范围内，控制器通过控制可控阀门控制电池箱内的导热绝缘液体量。本发明热量交换效率高，保温/散热效果好，如果电池发生自燃，液体很快进入破损电池内部，抑制自燃蔓延，防止周边电池被点燃。

Description

储能电站及用于储能电站中的液体恒温系统
技术领域
本发明涉及液体恒温控制领域，特别涉及一种储能电站及用于储能电站中的液体恒温系统。
背景技术
储能电站中使用了大量的锂电池，锂电池由于自身的特性，对温度非常敏感。在高温环境下，锂电池容易发生材料分解，导致寿命降低，甚至冒烟、自燃。在低温环境下，锂电池的有效容量会减少。一般在零度以下充电还容易导致锂枝晶的产生，造成电芯的内短路，引发严重故障。因此如何控制电池的温度，使其工作在一个适当的恒温环境下，是一个非常重要的工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺乏控制电池工作在适当的恒温环境下的相关手段的缺陷，提供一种储能电站及用于储能电站中的液体恒温系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供了一种用于储能电站中的液体恒温系统，包括液体泵、调温设备、电池箱、可控阀门以及控制器；
所述液体泵的一端通过管道和可控阀门与所述电池箱连通、另一端通过管道与所述调温设备连通，所述调温设备还通过管道与所述电池箱连通，所述控制器分别与所述液体泵及所述调温设备电连接；
所述电池箱内具有导热绝缘液体，所述导热绝缘液体用于浸没电池，所述可控阀门用于控制流入所述电池箱内的导热绝缘液体的流速，进而可以通过可控阀门控制电池箱内的导热绝缘液体量；
所述控制器用于通过启动所述液体泵控制所述导热绝缘液体在管道内进行流动及循环；
所述控制器还用于通过启动所述调温设备对导热绝缘液体进行调温，以使得所述电池箱内的导热绝缘液体保持在恒定温度范围内。
较佳地，所述电池箱的数量为多个，多个电池箱依次通过管道和可控阀门连通。
较佳地，所述液体恒温系统还包括与多个所述电池箱对应的多个可控阀门，所述控制器与多个所述可控阀门电连接；
所述控制器用于控制所述可控阀门的开度，以控制流入与所述可控阀门相对应的电池箱内的导热绝缘液体的流速。
较佳地，所述调温设备包括冷却设备和加热设备，所述冷却设备包括空调或风扇，所述加热设备包括电炉丝。
较佳地，所述液体恒温系统还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于对流入所述调温设备的导热绝缘液体的温度进行检测并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述导热绝缘液体的温度低于第一温度阈值时启动所述加热设备对所述导热绝缘液体进行加热，在所述导热绝缘液体的温度高于第二温度阈值时启动所述冷却设备对所述导热绝缘液体进行冷却；
其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。
较佳地，所述液体恒温系统还包括与所述电池箱对应的液面传感器，所述液面传感器用于对所述电池箱内的液位进行检测并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述液位低于第一液位阈值时增大与所述电池箱相对应的可控阀门的开度，在所述液位高于第二液位阈值时减小与所述电池箱相对应的可控阀门的开度；
其中，所述第一液位阈值小于所述第二液位阈值。
较佳地，在所述液位低于第一液位阈值时，所述可控阀门的开度的增大幅度与所述液位呈负相关；在所述液位高于第二液位阈值时，所述可控阀门的开度的减小幅度与所述液位呈正相关。
较佳地，所述液体恒温系统还包括多个分别与所述电池箱的电池相对应的第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测对应电池箱内的电池的温度并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述电池的温度超出预设温度范围内时启动所述液体泵。
较佳地，所述液体恒温系统还包括多个分别与所述电池箱相对应的第三温度传感器，所述第三温度传感器用于检测对应电池箱内的温度并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在电池箱之间的温度差超出预设差值范围内时启动所述液体泵。
本发明还提供了一种储能电站，其包括上述的用于储能电站中的液体恒温系统。
本发明的积极进步效果在于：本发明由于将电池浸没在导热绝缘液体中，热量的交换效率最高，对电池的保温/散热效果最好，并且如果电池发生自燃，液体会很快进入破损电池内部，抑制自燃的蔓延，防止周边的电池被点燃。
附图说明
图1为本发明一实施例的用于储能电站中的液体恒温系统的模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，本发明的用于储能电站中的液体恒温系统包括液体泵1、调温设备2、多个电池箱(图中标号为C1、C2……Cn)以及控制器3；
其中，所述液体泵1的一端通过管道与所述电池箱连通、另一端通过管道与所述调温设备2连通，所述调温设备2还通过管道与所述电池箱连通，并且多个电池箱之间通过管道依次连通，从而液体泵1、调温设备2、多个电池箱形成循环连通的结构，所述控制器3分别与所述液体泵1及所述调温设备2电连接；
所述电池箱内具有导热绝缘液体，所述导热绝缘液体用于浸没电池，每个电池箱中均放置有电池(图中标号为B1、B2……Bn)；其中，所述导热绝缘液体具体可以为变压器油等；
所述控制器3用于通过启动所述液体泵1控制所述导热绝缘液体在管道内进行流动及循环，从而可以通过导热绝缘液体的循环来保持温度的恒定；
所述控制器3还用于通过启动所述调温设备2对导热绝缘液体进行调温，以使得所述电池箱内的导热绝缘液体保持在恒定温度范围内。
在本发明具体实施过程中，所述液体恒温系统还包括与所述电池箱对应的可控阀门(图中标号为K1、K2……Kn)，所述控制器3与所述可控阀门电连接；
所述控制器用于控制所述可控阀门的开度，以控制流入与所述可控阀门相对应的电池箱内的导热绝缘液体的流速，如图中所示，可控阀门K1与电池箱C1相对应，那么通过控制所述可控阀门K1的开度就可以控制流入电池箱C1内的导热绝缘液体的流速。
所述液体恒温系统还可以包括与所述电池箱对应的液面传感器，所述液面传感器用于对所述电池箱内的液位进行检测并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器3用于在所述液位低于第一液位阈值时增大与所述电池箱相对应的可控阀门的开度，在所述液位高于第二液位阈值时减小与所述电池箱相对应的可控阀门的开度；其中，所述第一液位阈值小于所述第二液位阈值。
并且优选地，在所述液位低于第一液位阈值时，所述可控阀门的开度的增大幅度与所述液位呈负相关(即此时液位越低，可控阀门的开度的增大幅度越大，液位越高，可控阀门的开度的增大幅度越小)；在所述液位高于第二液位阈值时，所述可控阀门的开度的减小幅度与所述液位呈正相关(即此时液位越低，可控阀门的开度的减小幅度越小，液位越高，可控阀门的开度的减小幅度越大)，从而通过可控阀门就可以将各电池箱内的液面保持平稳。
所述调温设备2具体包括冷却设备和加热设备，所述冷却设备可以包括空调或风扇，所述加热设备可以包括电炉丝等。
所述液体恒温系统还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于对流入所述调温设备的导热绝缘液体的温度进行检测并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述导热绝缘液体的温度低于第一温度阈值时启动所述加热设备对所述导热绝缘液体进行加热，在所述导热绝缘液体的温度高于第二温度阈值时启动所述冷却设备对所述导热绝缘液体进行冷却；其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。从而通过上述控制，就可以将导热绝缘液体的温度保持在恒定的温度范围。
所述液体恒温系统还包括多个分别与所述电池箱的电池相对应的第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测对应电池箱内的电池的温度并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述电池的温度超出预设温度范围内时启动所述液体泵，从而就可以将电池的温度保持在恒定范围。
所述液体恒温系统还包括多个分别与所述电池箱相对应的第三温度传感器，所述第三温度传感器用于检测对应电池箱内的温度并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在电池箱之间的温度差超出预设差值范围内时启动所述液体泵，从而可以避免电池箱之间的温度差过大，使各个电池箱的温度保持相对平衡。
本实施例还提供了一种储能电站，其包括上述的用于储能电站中的液体恒温系统。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于储能电站中的液体恒温系统，其特征在于，包括液体泵、调温设备、电池箱、可控阀门以及控制器；
所述液体泵的一端通过管道和可控阀门与所述电池箱连通、另一端通过管道与所述调温设备连通，所述调温设备还通过管道与所述电池箱连通，所述控制器分别与所述液体泵及所述调温设备电连接；
所述电池箱内具有导热绝缘液体，所述导热绝缘液体用于浸没电池，所述可控阀门用于控制流入所述电池箱内的导热绝缘液体的流速；
所述控制器用于通过启动所述液体泵控制所述导热绝缘液体在管道内进行流动及循环；
所述控制器还用于通过启动所述调温设备对导热绝缘液体进行调温，以使得所述电池箱内的导热绝缘液体保持在恒定温度范围内；
所述电池箱的数量为多个，多个电池箱依次通过管道和可控阀门连通；
所述液体恒温系统还包括与多个所述电池箱对应的多个可控阀门，所述控制器与多个所述可控阀门电连接；
所述控制器用于控制所述可控阀门的开度，以控制流入与所述可控阀门相对应的电池箱内的导热绝缘液体的流速；
所述液体恒温系统还包括与所述电池箱对应的液面传感器，所述液面传感器用于对所述电池箱内的液位进行检测并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述液位低于第一液位阈值时增大与所述电池箱相对应的可控阀门的开度，在所述液位高于第二液位阈值时减小与所述电池箱相对应的可控阀门的开度；
其中，所述第一液位阈值小于所述第二液位阈值；
所述液体恒温系统还包括多个分别与所述电池箱相对应的第三温度传感器，所述第三温度传感器用于检测对应电池箱内的温度并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在电池箱之间的温度差超出预设差值范围内时启动所述液体泵。
2.如权利要求1所述的用于储能电站中的液体恒温系统，其特征在于，所述调温设备包括冷却设备和加热设备，所述冷却设备包括空调或风扇，所述加热设备包括电炉丝。
3.如权利要求2所述的用于储能电站中的液体恒温系统，其特征在于，所述液体恒温系统还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于对流入所述调温设备的导热绝缘液体的温度进行检测并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述导热绝缘液体的温度低于第一温度阈值时启动所述加热设备对所述导热绝缘液体进行加热，在所述导热绝缘液体的温度高于第二温度阈值时启动所述冷却设备对所述导热绝缘液体进行冷却；
其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。
4.如权利要求1所述的用于储能电站中的液体恒温系统，其特征在于，在所述液位低于第一液位阈值时，所述可控阀门的开度的增大幅度与所述液位呈负相关；在所述液位高于第二液位阈值时，所述可控阀门的开度的减小幅度与所述液位呈正相关。
5.如权利要求1所述的用于储能电站中的液体恒温系统，其特征在于，所述液体恒温系统还包括多个分别与所述电池箱的电池相对应的第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测对应电池箱内的电池的温度并将检测结果发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述电池的温度超出预设温度范围内时启动所述液体泵。
6.一种储能电站，其特征在于，其包括如权利要求1-5中任意一项所述的用于储能电站中的液体恒温系统。
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