CN116979177A - 一种储能户外柜以及温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能户外柜以及温度控制方法，于机柜柜体的腔体内设置中间隔墙并左右分割成电池舱和电气舱；于电气舱的前侧面板的贴地侧设置动态进风口，对应动态进风口处安装进风风机，电气舱的后侧面板的贴顶侧设置动态出风口，对应动态进风口处安装出风风机；中间隔墙上靠近且对齐动态进风口处开设进风通道，中间隔墙上靠近且对齐动态出风口处开设出风通道，动态进风口、电气舱、进风通道、电池舱、出风通道、电气舱、动态出风口依次连通形成Ω型气流连通通道。温度控制方法是对比电池舱内的温度与工业空调设定启动温度采用两级温度切换控制的温度控制策略。本发明具备两级温度控制，提高空调使用寿命，提升产品整体储能收益。
Description
技术领域
本发明涉及一种储能户外柜，尤其涉及一种储能户外柜以及温度控制方法。
背景技术
储能是可再生能源***、智能电网的重要组成部分，随着环境污染问题的加剧和对能源的可持续性需求的增长，人们对新能源的发展和使用更加重视。在最近几年，风能和光伏发电是可再生能源领域需求和发展最为迅猛的两个部分。然而，这类可生能源具有间歇性和不稳定性等特点，因此储能技术的应用就显得尤为重要了。储能技术能够提高这类能源的可控性和利用率，发挥关键作用。储能技术被广泛应用于电网侧、用户侧以及发电侧，以应对不同的需求。在电网侧，当可再生能源的供应出现间歇性断裂时，储能***能够自动投入，提供临时的电力供应，以确保连续供电的需要得到满足。在用户侧，通过安装储能***，用户能够在电力供应不稳定的情况下保证正常的用电需求，对于风能和光伏发电，储能技术能够平衡其间歇性和不稳定性特点，提高电力***的可靠性和可控性。通过储能***，可再生能源的电能可以在发电过剩时储存起来，在电力供应不足时进行释放，以满足电网的需求。
锂电池以高性能、寿命长等优势在生产生活中的应用越来越广泛。而在储能产品中，磷酸铁锂电池以其高安全性在储能领域获得了广泛的应用。虽然锂电池的效率高于其他类型的电池储能***，但对于储能***需面对的共性问题却无法规避。除去储能***电池充放电效率、逆变器效率、电缆损耗等不可控损耗外，***的热管理损耗占比尤为明显。通常在充放电过程中，电池自身会放出大量的热量，保障电池工作在合理的温度范围内，对***的安全性和电池自身使用寿命都具有重要作用。而现有储能***都会根据电池的数量等配置适宜的工业空调，依据监测到的电池温度对空调启动制冷或制热整体控制，这个过程功耗很高，会影响整体储能收益。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种储能户外柜以及温度控制方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是一种储能户外柜，包括机柜柜体，于机柜柜体的腔体内设置中间隔墙并左右分割成安装电池模组的电池舱和安装电气控制元器件的电气舱；
于电气舱的前侧面板的贴地侧设置动态进风口，对应动态进风口处安装进风风机，电气舱的后侧面板的贴顶侧设置动态出风口，对应动态进风口处安装出风风机；
中间隔墙上靠近且对齐动态进风口处开设进风通道，中间隔墙上靠近且对齐动态出风口处开设出风通道，动态进风口、电气舱、进风通道、电池舱、出风通道、电气舱、动态出风口依次连通形成Ω型气流连通通道。
进一步地，中间隔墙安装于机柜柜体的腔体的中心，中间隔墙上开有联通电池舱和电气舱的穿线孔。
进一步地，动态进风口和动态出风口均为电动百叶窗，动态进风口的电动百叶窗与进风风机电连接，动态出风口的电动百叶窗与出风风机电连接，进风风机和出风风机接入储能柜控制***。
进一步地，储能户外柜内安装有工业空调，工业空调挂设在电气舱的后侧面板上。
进一步地，机柜柜体和中间隔墙组成储能户外柜的钢结构，与钢结构内部填充有充岩棉所形成保温层。
一种储能户外柜的温度控制方法，温度控制方法是对比电池舱内的温度与工业空调设定启动温度采用两级温度切换控制的温度控制策略。
进一步地，两级温度切换控制的温度控制策略包括强制内外循环通风温度控制和强制内循环温度控制。
进一步地，强制内外循环通风温度控制的温度控制策略的优先级高于强制内循环温度控制的优先级。
进一步地，强制内外循环通风温度控制是当电池舱内的温度低于工业空调设定启动温度时，打通动态进风口、电气舱、进风通道、电池舱、出风通道、电气舱、动态出风口所依次连通形成Ω型气流连通通道，启动进风风机、出风风机进行强制排风。
进一步地，强制内循环温度控制电池舱内的温度到达工业空调设定启动温度时，关闭动态进风口和动态出风口，启动工业空调进行强制内循环降低温度。
本发明公开了一种储能户外柜以及温度控制方法，本发明中的户外柜具备两级温度控制，延缓了电池到达开启空调制冷的条件温度，当环境温度合适时，可显著延缓和降低空调的开启时间和工作时间，降低空调制冷产生的功耗，提高空调使用寿命，提升产品整体储能收益。可以实现对密闭电池舱间断换气，气体流动带出热量的同时也可将电池充放电产生的可燃气体排出电池舱，降低电池舱一侧可燃气体浓度，提高储能***的安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的气流流通示意图一。
图3为本发明的气流流通示意图二。
图中：1、机柜柜体；2、中间隔墙；3、电池舱；4、电气舱；5、动态进风口；6、进风风机；7、动态出风口；8、出风风机；9、进风通道；10、出风通道；11、穿线孔；12、工业空调。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示的一种储能户外柜，包括机柜柜体1，于机柜柜体的腔体内设置中间隔墙2并左右分割成安装电池模组的电池舱3和安装电气控制元器件的电气舱4，电气舱4内安装此类储能户外柜常用的电气元件，PCS、高压箱等，机柜柜体1和中间隔墙2组成储能户外柜的钢结构，与钢结构内部填充有充岩棉所形成保温层，充岩棉作为保温层材料，能够减缓热量的传导和散失，提高储能箱内部的温度稳定性。
于电气舱4的前侧面板的贴地侧设置动态进风口5，对应动态进风口5处安装进风风机6，电气舱4的后侧面板的贴顶侧设置动态出风口7，对应动态进风口5处安装出风风机8；动态进风口5和动态出风口7均为固定式的防水防尘的电动百叶窗，动态进风口5和动态出风口7都采用固定式的防水防尘电动百叶窗，可以有效防止灰尘、污染物等外部物质进入电气舱4，确保电气元件的正常工作和安全运行。
动态进风口5的电动百叶窗与进风风机6电连接，动态出风口7的电动百叶窗与出风风机8电连接，进风风机6和出风风机8接入储能柜控制***。中间隔墙2上靠近且对齐动态进风口5处开设进风通道9，中间隔墙2上靠近且对齐动态出风口7处开设出风通道10，动态进风口5和动态出风口7位于中间隔墙2上的斜对角处，并且二者大小相同，整体上形成如图2-3所示的动态进风口5、电气舱4、进风通道9、电池舱3、出风通道10、电气舱4、动态出风口7依次连通形成Ω型气流连通通道。根据冷空气下沉，热空气上升的特点，动态进风口5和进风通道9靠下设置，动态出风口7和出风通道10靠上设置，由于冷空气相对较重，热空气相对较轻，在动态进风口5处设置进风通道9，可以使冷空气在靠下的位置进入电气舱4，从而实现冷空气下沉；而动态出风口7和出风通道10位于靠上的位置，可以将热空气通过上升的方式排出，使冷热气流在储能箱内部形成良好的分层循环，增强温度的控制效果。冷空气进入电气舱4时，分层循环作用有效降低电气舱内部的温度，上升后的热空气能够迅速排出，这样保证电气舱4内部的热量及时被带走，冷空气也能迅速降低电气舱内部的温度，从而保证储能箱内部设备的稳定运行和延长寿命。
本实施例中，中间隔墙2安装于机柜柜体的腔体的中心，中间隔墙2上开有联通电池舱3和电气舱4的穿线孔11，用于穿设连接线缆。储能户外柜内安装有工业空调12，工业空调12挂设在电气舱4的后侧面板上。
对此，本发明还公开一种储能户外柜的温度控制方法，温度控制方法是对比电池舱内的温度与工业空调设定启动温度采用两级温度切换控制的温度控制策略。其中，两级温度切换控制的温度控制策略包括强制内外循环通风温度控制和强制内循环温度控制。而且强制内外循环通风温度控制的温度控制策略的优先级高于强制内循环温度控制的优先级。
具体的，强制内外循环通风温度控制是当电池舱内的温度低于工业空调设定启动温度时，打通动态进风口5、电气舱4、进风通道9、电池舱3、出风通道10、电气舱4、动态出风口7所依次连通形成Ω型气流连通通道，启动进风风机6、出风风机8进行强制排风。安装在电气舱的进风风机利用通过动态进风口将外部温度适宜的新风鼓入电池舱内，而隔墙靠后门上方位置出风风机则相反，将电池舱内空气抽出至电气舱隔离散热区，再经电气舱出风风机排出柜体。进风风机和出风风机转向相反，通过不断的鼓入新的冷空气，排出内部的热空气，在密闭电池舱内部形成大风量空气流动，从而实现外部进风对电池模组降温。进出风电动百叶窗、进出风风机均由储能柜控制***电气控制打开或关闭。随着充放电过程的进行，电池温度缓慢升高，当温度超过开启空调制冷的设定值后，***控制工业空调开启，同时关闭进出风电动百叶窗、进出风风机，密闭电池舱，切换为空调制冷对电池模组降温。形成了上述的强制内循环温度控制，强制内循环温度控制电池舱内的温度到达工业空调设定启动温度时，关闭动态进风口5和动态出风口7，启动工业空调12进行强制内循环降低温度。
本发明中的户外柜具备两级温度控制，延缓了电池到达开启空调制冷的条件温度，当环境温度合适时，可显著延缓和降低空调的开启时间和工作时间，降低空调制冷产生的功耗，提高空调使用寿命，提升产品整体储能收益。可以实现对密闭电池舱间断换气，气体流动带出热量的同时也可将电池充放电产生的可燃气体排出电池舱，降低电池舱一侧可燃气体浓度，提高储能***的安全性。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种储能户外柜，包括机柜柜体（1），其特征在于：于所述机柜柜体的腔体内设置中间隔墙（2）并左右分割成安装电池模组的电池舱（3）和安装电气控制元器件的电气舱（4）；
于所述电气舱（4）的前侧面板的贴地侧设置动态进风口（5），对应动态进风口（5）处安装进风风机（6），所述电气舱（4）的后侧面板的贴顶侧设置动态出风口（7），对应动态进风口（5）处安装出风风机（8）；
所述中间隔墙（2）上靠近且对齐动态进风口（5）处开设进风通道（9），所述中间隔墙（2）上靠近且对齐动态出风口（7）处开设出风通道（10），动态进风口（5）、电气舱（4）、进风通道（9）、电池舱（3）、出风通道（10）、电气舱（4）、动态出风口（7）依次连通形成Ω型气流连通通道。
2.根据权利要求1所述的储能户外柜，其特征在于：所述中间隔墙（2）安装于机柜柜体的腔体的中心，中间隔墙（2）上开有联通电池舱（3）和电气舱（4）的穿线孔（11）。
3.根据权利要求1所述的储能户外柜，其特征在于：所述动态进风口（5）和动态出风口（7）均为电动百叶窗，动态进风口（5）的电动百叶窗与进风风机（6）电连接，动态出风口（7）的电动百叶窗与出风风机（8）电连接，进风风机（6）和出风风机（8）接入储能柜控制***。
4.根据权利要求1所述的储能户外柜，其特征在于：所述储能户外柜内安装有工业空调（12），工业空调（12）挂设在电气舱（4）的后侧面板上。
5.根据权利要求1所述的储能户外柜，其特征在于：所述机柜柜体（1）和中间隔墙（2）组成所述储能户外柜的钢结构，与钢结构内部填充有充岩棉所形成保温层。
6.一种储能户外柜的温度控制方法，其特征在于：所述温度控制方法是对比电池舱内的温度与工业空调设定启动温度采用两级温度切换控制的温度控制策略。
7.根据权利要求6所述的储能户外柜的温度控制方法，其特征在于：所述两级温度切换控制的温度控制策略包括强制内外循环通风温度控制和强制内循环温度控制。
8.根据权利要求6所述的储能户外柜的温度控制方法，其特征在于：所述强制内外循环通风温度控制的温度控制策略的优先级高于所述强制内循环温度控制的优先级。
9.根据权利要求7所述的储能户外柜的温度控制方法，其特征在于：所述强制内外循环通风温度控制是当电池舱内的温度低于工业空调设定启动温度时，打通动态进风口（5）、电气舱（4）、进风通道（9）、电池舱（3）、出风通道（10）、电气舱（4）、动态出风口（7）所依次连通形成Ω型气流连通通道，启动进风风机（6）、出风风机（8）进行强制排风。
10.根据权利要求7所述的储能户外柜的温度控制方法，其特征在于：所述强制内循环温度控制电池舱内的温度到达工业空调设定启动温度时，关闭动态进风口（5）和动态出风口（7），启动工业空调（12）进行强制内循环降低温度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |