CN220606372U - 一种级联式储能***的冷却机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种级联式储能***的冷却机构，包括预制舱；所述预制舱内设置有储能舱和控制舱，储能舱内设置有若干组储能链节、用于给储能舱进行散热的空调机组以及液冷散热组件；所述储能舱的上方设置有电动百叶窗以及温度传感器；所述控制舱内设置有液冷机组和控制模块，液冷机组与液冷散热组件连接，温度传感器的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端分别连接空调机组、电动百叶窗和液冷机组的输入端。本实用新型提供的一种级联式储能***的冷却机构，采用两套独立的液冷***，流量和流速控制相互独立，流量和流速的控制均由控制模块结合设备的温度来完成，可实现精准散热，实现了稳定、持续、均匀散热，提高了散热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能***热管理技术领域，更具体涉及一种级联式储能***的冷却机构。
背景技术
随着光伏、风电等新能源电站的不断接入，电力***对于储能装置的需求也越来越大。新能源电站通过储能***的充放电调节，可减小新能源电站的出力波动；另一方面，通过计算新能源出力与调度计划出力之间的偏差，并调节储能装置的输出进行补偿，可以满足跟踪计划出力要求。
级联式储能***通常运行在较高电压等级的***，发热量大，传统的风冷方式无法对每个电芯进行散热，散热效率低，还需设计风机、风道等，导致预制舱体积增加。对于级联式储能***，每个H桥式的PCS(储能变流器)和1个电池簇构成1个储能链节，电池和PCS的发热量不同，液冷***的流量和流速控制也不同，一旦流量和流速控制不合理，会严重影响电芯温度的一致性，影响电池容量和使用寿命。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种级联式储能***的冷却机构，解决电池和PCS共舱存在发热量不同导致电池温度一致性的问题，提高预制舱舱内散热效果。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
一种级联式储能***的冷却机构，包括预制舱；所述预制舱内设置有储能舱和控制舱，储能舱内设置有若干组采用级联方式组成的储能链节、用于给储能舱进行散热的空调机组以及用于给储能链节进行液冷散热的液冷散热组件；所述储能舱的上方设置有用于开窗散热的电动百叶窗以及用于采集预制舱内温度的温度传感器；所述控制舱内设置有用于给液冷散热组件提供冷却动力源的液冷机组和用于控制预制舱内冷却的控制模块，液冷机组与液冷散热组件连接，温度传感器的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端分别连接空调机组、电动百叶窗和液冷机组的输入端。
进一步优化技术方案，所述储能舱的上方设置有用于加快储能舱内空气流动的散热风机，散热风机的输入端连接控制模块的输出端。
进一步优化技术方案，所述储能链节包括一个设置在下方由若干个电池PACK组成的电池簇和一个设置在电池簇上方的PCS。
进一步优化技术方案，所述电池PACK和PCS的机壳上均设置有进液口和出液口。
进一步优化技术方案，所述液冷散热组件包括两路连接液冷机组的主管路，每路主管路上均连接有若干个辅管路，其中一路辅管路通过终端管件与电池PACK机壳上的进液口和出液口连接，另一路辅管路通过终端管件与PCS机壳上的进液口和出液口连接。
进一步优化技术方案，所述液冷机组包括分别对电池和PCS进行冷却的电池液冷机组和PCS液冷机组，电池液冷机组连接连通电池PACK的主管路，PCS液冷机组连接连通PCS的主管路。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型提供的一种级联式储能***的冷却机构，采用两套独立的液冷***，流量和流速控制相互独立，流量和流速的控制均由控制模块结合设备的温度来完成，可实现精准散热，实现了稳定、持续、均匀散热，提高了散热效率；并且液冷机组与液冷散热组件采用同一舱体设计，节省了液冷散热组件，降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1.预制舱、2.液冷机组、3.控制模块、4.主管路、5.辅管路、6.终端管件、7.空调机组、8.散热风机、9.电动百叶窗、10.温度传感器、11.电池PACK、12.PCS。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
一种级联式储能***的冷却机构，结合图1所示，包括预制舱1，预制舱1采用独立舱体，设置有储能舱和控制舱两个舱室，两个舱室之间的管路均从内部设计，无需在舱外增加管道，无外部环境对管路的影响，设计简单、方便维护。
储能舱内设置有储能链节、空调机组7和液冷散热组件，储能链节设置为若干个，整体采用级联的方式组成，空调机组7用来给储能舱进行散热，液冷散热组件用来给储能链节进行液冷散热。储能舱的上方设置有散热风机8、电动百叶窗9和温度传感器10，散热风机8用来加快储能舱内的空气流动，实现对储能舱的降温，电动百叶窗9用来对储能舱进行开窗散热，温度传感器10用来采集预制舱内的温度信息。
空调散热则由温度传感器10采集预制舱内温度，控制模块3判断是否满足阈值要求，如果舱内温度超过上限阈值，则同步启动空调机组7、散热风机8和电动百叶窗9进行散热。当舱内温度低于下限阈值，则同步关闭空调机组7、散热风机8和电动百叶窗9。
储能链节包括一个电池簇和一个PCS12，电池簇由若干个电池PACK11组成，包括电芯、电池PACK和电池支架等组件，电池PACK11和PCS12的机壳上设置有进液口和出液口，进液口和出液口连接液冷散热组件。
液冷散热组件设置于舱体内，环绕各个储能链节设计，包括主管路4、辅管路5和终端管件6，主管路4设置为两路，每路主管路4上均连接有若干个辅管路5，其中一路辅管路5通过终端管件6连接电池PACK11机壳上进液口和出液口，另一路辅管路5通过终端管件6连接PCS12机壳上进液口和出液口。液体散热组件均为绝缘材料，主管路4采用绝缘支撑件加以固定。各个储能链节采用并列模式的液冷循环回路，散热均匀、各个储能链节互不影响。
冷却液经过电池PACK11和PCS12连接的终端管路6循环至辅管路5，再循环至主管路4，最终返回液冷机组，储能链节之间互不影响。
由于PCS12发热量较大，热量向上扩散，因此各储能链节的结构设计为电池簇在下方，PCS12在上方。
液冷机组2和控制模块3，液冷机组2用来给液冷散热组件提供冷却动力源，控制模块3用来控制预制舱内冷却，液冷机组2与液冷散热组件连接，温度传感器10的输出端连接控制模块3的输入端，控制模块3的输出端分别连接空调机组7、散热风机8、电动百叶窗9和液冷机组2的输入端。控制模块3实现对预制舱的温度参数控制。
由于电池和PCS的发热量不一致，因此在控制舱内设置两套独立的液冷机组，液冷机组2包括电池液冷机组和PCS液冷机组，电池液冷机组对电池进行冷却，PCS液冷机组对PCS进行冷却，电池液冷机组连接连通电池PACK11的主管路4，PCS液冷机组连接连通PCS12的主管路，二者的流量和流速均独立控制。当电池发热量超过设定值时，启动电池的液冷***进行散热，当PCS12的发热量超过设定值时，启动PCS12的液冷***进行散热，流量和流速的控制均由控制模块3结合设备的温度实现精准控制。
液冷循环回路通过液冷机组2-主管路4(进液)-辅管路5(进液)-终端管件6(进液口)-终端管件6(出液口)-辅管路5(出液)-主管路4(出液)-液冷机组2进行循环散热。
空调散热则由温度传感器10采集预制舱内温度，控制模块3判断是否满足阈值要求，如果舱内温度超过上限阈值，则同步启动空调机组7、散热风机8和电动百叶窗9进行散热。当舱内温度低于下限阈值，则同步关闭空调机组7、散热风机8和电动百叶窗9。
Claims (6)
1.一种级联式储能***的冷却机构，包括预制舱(1)；其特征在于：所述预制舱(1)内设置有储能舱和控制舱，储能舱内设置有若干组采用级联方式组成的储能链节、用于给储能舱进行散热的空调机组(7)以及用于给储能链节进行液冷散热的液冷散热组件；所述储能舱的上方设置有用于开窗散热的电动百叶窗(9)以及用于采集预制舱内温度的温度传感器(10)；所述控制舱内设置有用于给液冷散热组件提供冷却动力源的液冷机组(2)和用于控制预制舱内冷却的控制模块(3)，液冷机组(2)与液冷散热组件连接，温度传感器(10)的输出端连接控制模块(3)的输入端，控制模块(3)的输出端分别连接空调机组(7)、电动百叶窗(9)和液冷机组(2)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种级联式储能***的冷却机构，其特征在于：所述储能舱的上方设置有用于加快储能舱内空气流动的散热风机(8)，散热风机(8)的输入端连接控制模块(3)的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种级联式储能***的冷却机构，其特征在于：所述储能链节包括一个设置在下方由若干个电池PACK(11)组成的电池簇和一个设置在电池簇上方的PCS(12)。
4.根据权利要求3所述的一种级联式储能***的冷却机构，其特征在于：所述电池PACK(11)和PCS(12)的机壳上均设置有进液口和出液口。
5.根据权利要求4所述的一种级联式储能***的冷却机构，其特征在于：所述液冷散热组件包括两路连接液冷机组(2)的主管路(4)，每路主管路(4)上均连接有若干个辅管路(5)，其中一路辅管路(5)通过终端管件(6)与电池PACK(11)机壳上的进液口和出液口连接，另一路辅管路(5)通过终端管件(6)与PCS(12)机壳上的进液口和出液口连接。
6.根据权利要求5所述的一种级联式储能***的冷却机构，其特征在于：所述液冷机组(2)包括分别对电池和PCS进行冷却的电池液冷机组和PCS液冷机组，电池液冷机组连接连通电池PACK(11)的主管路(4)，PCS液冷机组连接连通PCS(12)的主管路(4)。
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