CN117352901B - 一种储能柜冷却***和冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能柜冷却***和冷却方法，其中，储能柜冷却***包括依次连通的蓄冷水箱、冷却换热器、和站房式储能柜，所述蓄冷水箱上连接有第一循环管路，所述第一循环管路上安装有中温冷水塔、调节阀、蓄冷换热器和低温水箱，所述蓄冷水箱、所述中温冷水塔与所述调节阀串联连接，所述蓄冷换热器包括左侧进水口、左侧出水口、右侧进水口和右侧出水口，所述蓄冷换热器通过所述左侧进水口和所述左侧出水口与所述调节阀并联，所述蓄冷换热器通过所述右侧进水口和所述右侧出水口与所述低温水箱相连，所述低温水箱与所述蓄冷换热器的所述右侧进水口之间设有低温循环水泵，所述低温水箱上连接有第二循环管路，所述第二循环管路上安装有冷水机。
Description
技术领域
本发明用于冷却***技术领域，特别是涉及一种储能柜冷却***。
背景技术
目前，在储能产业中，锂离子电池占据主导地位，锂电池在充、放电的过程中会释放大量的、热密度很大的热，若这些热量不能及时带走，会导致锂电池局部发热，严重时会导致储能电池过温，甚至燃烧，而站房式的储能柜在充、放电的过程会产生4MW以上的热功率，常规的做法是采用低温水在储能***运行的全过程进行散热保持，即采用冷水机的冷源模式，但该模式下，冷水机时刻待机运转，耗电量大。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种储能柜冷却***和冷却方法，储能柜冷却***能够对站房式储能柜进行散热，且耗电量小。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种储能柜冷却***，包括依次连通的蓄冷水箱、冷却换热器、和站房式储能柜，所述蓄冷水箱上连接有第一循环管路，所述第一循环管路上安装有中温冷水塔、调节阀、蓄冷换热器和低温水箱，所述蓄冷水箱、所述中温冷水塔与所述调节阀串联连接，所述蓄冷换热器包括左侧进水口、左侧出水口、右侧进水口和右侧出水口，所述蓄冷换热器通过所述左侧进水口和所述左侧出水口与所述调节阀并联，所述蓄冷换热器通过所述右侧进水口和所述右侧出水口与所述低温水箱相连，所述低温水箱与所述蓄冷换热器的所述右侧进水口之间设有低温循环水泵，所述低温水箱上连接有第二循环管路，所述第二循环管路上安装有冷水机。
优选的，所述第二循环管路上安装有低温蓄冷水泵，所述冷水机为低温相变冷水机。
优选的，所述蓄冷水箱的底部连接有第三循环管路，所述第三循环管路上安装有自循环过滤器和自循环水泵。
优选的，所述中温冷水塔包括多个并联连接的冷水塔，所述中温冷水塔的进水口与所述蓄冷水箱之间设有中温冷却水泵。
优选的，站房式储能柜上设有第一进水口和第一出水口，所述蓄冷水箱的出水口与所述冷却换热器的左侧进水口相连，所述冷却换热器的右侧出水口与站房式储能柜的第一进水口相连，站房式储能柜的第一出水口与所述冷却换热器的右侧进水口相连，所述冷却换热器的左侧出水口与所述蓄冷水箱的进水口相连。
优选的，站房式储能柜上还设有第二进水口和第二出水口，所述冷却换热器与站房式储能柜之间设有分水器，所述冷却换热器的右侧出水口与所述分水器的进水口相连，所述分水器的出水口与站房式储能柜的第一进水口和第二进水口相连，站房式储能柜的第一出水口和第二出水口与所述冷却换热器的右侧进水口相连。
优选的，所述冷却换热器与站房式储能柜之间设有集水器，站房式储能柜的第一出水口和第二出水口与所述集水器的进水口相连，所述集水器的出水口与所述冷却换热器的右侧进水口相连。
优选的，所述集水器与所述冷却换热器的右侧进水口之间设有冷却水箱，所述冷却水箱与所述冷却换热器的右侧进水口之间安装有冷却水泵。
优选的，所述蓄冷水箱的出水口与所述冷却换热器的左侧进水口之间设有蓄冷循环水泵。
本发明还提供一种使用以上实施例中储能柜冷却***的冷却方法：
在低温环境下，即所述冷却水箱内温度低于进冷却对象目标温度20℃以上时，仅所述冷却换热器工作，低温水保存在所述蓄冷水箱中；
在中温环境下，即所述冷却水箱内温度与进冷却对象目标温度在10℃～20℃之间时，所述中温冷水塔工作，中温水保存在所述蓄冷水箱中；
在高温环境下，即所述冷却水箱内温度低于进冷却对象目标温度10℃以下，所述冷水机工作，所述低温水箱中的低温水流经所述蓄冷换热器，使低温水保存在所述蓄冷水箱中，达到站房式储能柜要求的进水温度。
上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：该储能柜冷却***通过采用多冷源实现柔性调节站房式的储能柜的发热量，达到节电、清洁的目的，在低温时可以不启动冷源（中温冷水塔和冷水机）维持站房式储能***要求的进水温度，在站房式储能柜充放电时，通过冷却水箱内温度与进冷却对象目标温度的差值，来启动利用中温冷水塔和/或冷水机，进行自适应散热，保持站房式储能***的稳定运行，该储能柜冷却***根据进冷却对象的温度为控制目标，通过控制中温冷水塔和冷水机的工作情况，来调节流经站房式储能柜的水温，便于站房式储能柜的散热效果，使用该储能柜冷却***的冷却方法工作效率高，耗电量小，实现为站房式储能***的稳定运行提供可靠基础。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明中储能柜冷却***的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
本发明中，如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内” 等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
其中，图1给出了本发明实施例的参考方向坐标系，以下结合图1所示的方向，对本发明的实施例进行说明。
本发明的实施例提供了一种储能柜冷却***，参见图1，包括依次连通的蓄冷水箱100、冷却换热器200、和站房式储能柜300，蓄冷水箱100上连接有第一循环管路，第一循环管路上安装有中温冷水塔400、调节阀410、蓄冷换热器500和低温水箱600，蓄冷水箱100、中温冷水塔400与调节阀410串联连接，蓄冷换热器500包括左侧进水口510、左侧出水口520、右侧进水口530和右侧出水口540，蓄冷换热器500通过左侧进水口510和左侧出水口520与调节阀410并联，蓄冷换热器500通过右侧进水口530和右侧出水口540与低温水箱600相连，低温水箱600与蓄冷换热器500的右侧进水口530之间设有低温循环水泵550，低温水箱600上连接有第二循环管路，第二循环管路上安装有冷水机610，该储能柜冷却***通过采用多冷源实现柔性调节站房式的储能柜的发热量，达到节电、清洁的目的，在低温时可以不启动冷源（中温冷水塔400和冷水机610）维持站房式储能***要求的进水温度，在站房式储能柜充放电时，通过冷却水箱内温度与进冷却对象目标温度的差值，来启动利用中温冷水塔400和/或冷水机610，进行自适应散热，保持站房式储能***的稳定运行，该储能柜冷却***根据进冷却对象的温度为控制目标，通过控制中温冷水塔400和冷水机610的工作情况，来调节流经站房式储能柜的水温，便于站房式储能柜的散热效果，同时工作效率高，耗电量小，实现为站房式储能***的稳定运行提供可靠基础。
作为本发明优选的实施方式，参见图1，第二循环管路上安装有低温蓄冷水泵620，冷水机610为低温相变冷水机。
优选的，参见图1，蓄冷水箱100的底部连接有第三循环管路，第三循环管路上安装有自循环过滤器110和自循环水泵120。
在某些实施例中，参见图1，中温冷水塔400包括多个并联连接的冷水塔，中温冷水塔400的进水口与蓄冷水箱100之间设有中温冷却水泵420。
作为本发明优选的实施方式，参见图1，站房式储能柜300上设有第一进水口310和第一出水口320，蓄冷水箱100的出水口与冷却换热器200的左侧进水口相连，冷却换热器200的右侧出水口与站房式储能柜300的第一进水口310相连，站房式储能柜300的第一出水口320与冷却换热器200的右侧进水口相连，冷却换热器200的左侧出水口与蓄冷水箱100的进水口相连。
在某些实施例中，参见图1，站房式储能柜300上还设有第二进水口330和第二出水口340，冷却换热器200与站房式储能柜300之间设有分水器700，冷却换热器200的右侧出水口与分水器700的进水口相连，分水器700的出水口与站房式储能柜300的第一进水口310和第二进水口330相连，站房式储能柜300的第一出水口320和第二出水口340与冷却换热器200的右侧进水口相连。
优选的，参见图1，冷却换热器200与站房式储能柜300之间设有集水器800，站房式储能柜300的第一出水口320和第二出水口340与集水器800的进水口相连，集水器800的出水口与冷却换热器200的右侧进水口相连。
可以理解的是，集中冷站可以设有多个站房式储能柜，机设有多个进水口及出水口，该储能柜冷却***可以通过分水器700和集水器800实现为集中冷站（即多个站房式储能柜）的散热。
在某些实施例中，参见图1，集水器800与冷却换热器200的右侧进水口之间设有冷却水箱810，冷却水箱810与冷却换热器200的右侧进水口之间安装有冷却水泵820。
作为本发明优选的实施方式，参见图1，蓄冷水箱100的出水口与冷却换热器200的左侧进水口之间设有蓄冷循环水泵210。
本发明还提供一种储能柜冷却***的冷却方法：
在低温环境下，即冷却水箱810内温度低于进冷却对象目标温度20℃以上时，低温水保存在蓄冷水箱100中；
在中温环境下，即冷却水箱810内温度与进冷却对象目标温度在10℃～20℃之间时，中温冷水塔400工作，中温水保存在蓄冷水箱100中；
在高温环境下，即冷却水箱810内温度低于进冷却对象目标温度10℃以下，冷水机610工作，低温水箱600中的低温水流经蓄冷换热器500，使低温水保存在蓄冷水箱100中，达到站房式储能柜要求的进水温度。
可以理解的是，也可以随着季度（温度）的变化进行适应节能，在低温时仅冷却换热器200工作，不启动中温冷水塔400和冷水机610，即可维持站房式储能***要求的进水温度；
在充、放电时利用蓄冷水箱100柔性散热，根据液冷***控制和保护功能使外部冷源（中温冷水塔400和冷水机610）根据热量的大小自动运行循环水泵及换热单元进行自适应散热，保持站房式储能***的稳定运行；
在启动静默运行及站房式储能柜部分运行时，冷却换热器200工作，通过蓄冷水箱100中储存的冷却水进行循环换热，达到站房式储能柜要求的进水温度。
在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种储能柜冷却***，其特征在于：包括依次连通的蓄冷水箱、冷却换热器、和站房式储能柜，所述蓄冷水箱上连接有第一循环管路，所述第一循环管路上安装有中温冷水塔、调节阀、蓄冷换热器和低温水箱，所述蓄冷水箱、所述中温冷水塔与所述调节阀串联连接，所述蓄冷换热器包括左侧进水口、左侧出水口、右侧进水口和右侧出水口，所述蓄冷换热器通过所述左侧进水口和所述左侧出水口与所述调节阀并联，所述蓄冷换热器通过所述右侧进水口和所述右侧出水口与所述低温水箱相连，所述低温水箱与所述蓄冷换热器的所述右侧进水口之间设有低温循环水泵，所述低温水箱上连接有第二循环管路，所述第二循环管路上安装有冷水机，站房式储能柜上设有第一进水口和第一出水口，所述蓄冷水箱的出水口与所述冷却换热器的左侧进水口相连，所述冷却换热器的右侧出水口与站房式储能柜的第一进水口相连，站房式储能柜的第一出水口与所述冷却换热器的右侧进水口相连，所述冷却换热器的左侧出水口与所述蓄冷水箱的进水口相连，站房式储能柜上还设有第二进水口和第二出水口，所述冷却换热器与站房式储能柜之间设有分水器，所述冷却换热器的右侧出水口与所述分水器的进水口相连，所述分水器的出水口与站房式储能柜的第一进水口和第二进水口相连，站房式储能柜的第一出水口和第二出水口与所述冷却换热器的右侧进水口相连，所述冷却换热器与站房式储能柜之间设有集水器，站房式储能柜的第一出水口和第二出水口与所述集水器的进水口相连，所述集水器的出水口与所述冷却换热器的右侧进水口相连。
2.根据权利要求1所述的储能柜冷却***，其特征在于：所述第二循环管路上安装有低温蓄冷水泵，所述冷水机为低温相变冷水机。
3.根据权利要求1所述的储能柜冷却***，其特征在于：所述蓄冷水箱的底部连接有第三循环管路，所述第三循环管路上安装有自循环过滤器和自循环水泵。
4.根据权利要求1所述的储能柜冷却***，其特征在于：所述中温冷水塔包括多个并联连接的冷水塔，所述中温冷水塔的进水口与所述蓄冷水箱之间设有中温冷却水泵。
5.根据权利要求1所述的储能柜冷却***，其特征在于：所述集水器与所述冷却换热器的右侧进水口之间设有冷却水箱，所述冷却水箱与所述冷却换热器的右侧进水口之间安装有冷却水泵。
6.根据权利要求5所述的储能柜冷却***，其特征在于：所述蓄冷水箱的出水口与所述冷却换热器的左侧进水口之间设有蓄冷循环水泵。
7.一种使用权利要求6所述的储能柜冷却***的冷却方法，其特征在于：
在低温环境下，即所述冷却水箱内温度低于进冷却对象目标温度20℃以上时，仅所述冷却换热器工作，低温水保存在所述蓄冷水箱中；
在中温环境下，即所述冷却水箱内温度与进冷却对象目标温度在10℃～20℃之间时，所述中温冷水塔工作，中温水保存在所述蓄冷水箱中；
在高温环境下，即所述冷却水箱内温度低于进冷却对象目标温度10℃以下，所述冷水机工作，所述低温水箱中的低温水流经所述蓄冷换热器，使低温水保存在所述蓄冷水箱中，达到站房式储能柜要求的进水温度。
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