RU2399123C2 - Temperature controller - Google Patents

Temperature controller Download PDF

Info

Publication number
RU2399123C2
RU2399123C2 RU2008139420/09A RU2008139420A RU2399123C2 RU 2399123 C2 RU2399123 C2 RU 2399123C2 RU 2008139420/09 A RU2008139420/09 A RU 2008139420/09A RU 2008139420 A RU2008139420 A RU 2008139420A RU 2399123 C2 RU2399123 C2 RU 2399123C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
temperature controller
battery
pipeline
heat
Prior art date
Application number
RU2008139420/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008139420A (en
Inventor
Леннарт ЭНГКВИСТ (SE)
Леннарт ЭНГКВИСТ
Магнус КАЛЛАВИК (SE)
Магнус КАЛЛАВИК
Герхард БРОСИГ (SE)
Герхард БРОСИГ
Вилли ХЕРМАНССОН (SE)
Вилли ХЕРМАНССОН
Пер ХАЛЬВАРССОН (SE)
Пер ХАЛЬВАРССОН
Стефан ЙОХАНССОН (SE)
Стефан ЙОХАНССОН
Бертиль НЮГРЕН (SE)
Бертиль НЮГРЕН
Гуннар РУССБЕРГ (SE)
Гуннар РУССБЕРГ
Ян Р. СВЕНССОН (SE)
Ян Р. СВЕНССОН
Original Assignee
Абб Рисерч Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абб Рисерч Лтд filed Critical Абб Рисерч Лтд
Priority to RU2008139420/09A priority Critical patent/RU2399123C2/en
Publication of RU2008139420A publication Critical patent/RU2008139420A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399123C2 publication Critical patent/RU2399123C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: temperature controller, to provide heat to device (5) of energy accumulation in power compensator (1), where device of energy accumulation comprises multiple blocks (7) of high-temperature battery with high potential, comprises pipeline network to locate coolant, which includes circuit (17) of the main pipeline and circuit (18) of local pipeline in each block of battery, besides each circuit of local pipeline has the first end (11) to produce coolant and the second end (12) to discharge carrier, besides circuit of the main pipeline comprises source (22) of heat and fan (20), and pipeline network comprises connection pipe (19), which connects each end of each circuit of local pipeline with circuit of the main pipeline to provide for continuous flow of liquid coolant.
EFFECT: improved control over temperature in case of high voltage of high-temperature accumulation device is the technical result of invention.
15 cl, 13 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится к компенсации мощности высоковольтной линии электропередачи. Под линией электропередачи надо понимать проводник для передачи электрической энергии или линию распределения в пределах 3 кВ и выше, предпочтительно в пределах 10 кВ и выше. Главным образом, изобретение относится к компенсатору мощности для обеспечения обмена электрической энергией в высоковольтной линии электропередачи. Устройство содержит преобразователь источника напряжения (VSC) и устройство аккумулирования энергии. В особенности изобретение относится к регулированию температуры устройства аккумулирования энергии, содержащего высокотемпературные батареи.The present invention relates to power compensation of a high voltage power line. A power line should be understood as a conductor for transmitting electrical energy or a distribution line within 3 kV and above, preferably within 10 kV and above. Mainly, the invention relates to a power compensator for ensuring the exchange of electrical energy in a high voltage power line. The device comprises a voltage source converter (VSC) and an energy storage device. In particular, the invention relates to controlling the temperature of an energy storage device containing high temperature batteries.

Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Известно множество устройств и способов для компенсации реактивной мощности в линии электропередачи. Самое распространенное устройство содержит конденсаторное средство или реакторное средство, способные быть управляемыми, подключенные к линии электропередачи. Соединительное средство может предпочтительно включать в себя переключатель, содержащий полупроводниковые элементы. Полупроводниковые элементы, используемые в известных применениях, обычно включают в себя непрерывный элемент, такой как тиристор. Эти виды компенсаторов реактивной мощности известны как гибкие системы передачи переменного тока (FACTS).Many devices and methods are known for compensating reactive power in a power line. The most common device contains capacitor means or reactor means capable of being controlled, connected to a power line. The connecting means may preferably include a switch containing semiconductor elements. The semiconductor elements used in known applications typically include a continuous element, such as a thyristor. These types of reactive power compensators are known as flexible AC transmission systems (FACTS).

Известно устройство FACTS - статический компенсатор (STATCOM). STATCOM содержит преобразователь источника напряжения (VSC), имеющий ас сторону, подключенную к линии электропередачи и dс сторону, подключенную к временным аккумуляторным средствам, таким как конденсаторное средство. В STATCOM величина напряжения на выходе контролируется в компенсаторе, снабжающем реактивной мощностью или поглощающем реактивную мощность от линии электропередачи. Преобразователь источника напряжения содержит, по крайней мере, шесть самокоммутирующих полупроводниковых переключателей, каждый из которых шунтирован обратным параллельно соединенным диодом.Known device FACTS - Static Compensator (STATCOM). STATCOM contains a voltage source converter (VSC) having an as side connected to a power line and a dc side connected to temporary battery means, such as a capacitor means. At STATCOM, the magnitude of the output voltage is controlled in a compensator that supplies reactive power or absorbs reactive power from the power line. The voltage source converter contains at least six self-switching semiconductor switches, each of which is shunted by a parallel inverse connected diode.

Из US 6747370 (Abe) ранее известна система компенсации энергии, использующая высокотемпературную аккумуляторную батарею. Цель системы компенсации - обеспечить экономичную, высокотемпературную аккумуляторную батарею, основанную на аккумулировании энергии, у которой есть функция ограничения пиковой нагрузки, функция выравнивания нагрузки и функция, стабилизирующая качество. Известная система содержит систему электропитания, электрическую нагрузку и систему аккумулирования электроэнергии, включающую в себя высокотемпературную аккумуляторную батарею и систему преобразования энергии. Батарея является батареей на основе натрий-серы.From US 6,747,370 (Abe), an energy compensation system using a high temperature battery is previously known. The purpose of the compensation system is to provide an economical, high-temperature battery based on energy storage that has a peak load limiting function, a load balancing function and a function that stabilizes quality. The known system includes a power supply system, an electric load and an electric energy storage system including a high temperature battery and an energy conversion system. The battery is a sodium sulfur battery.

Из US 5141826 (Bohm) ранее известна батарея высокой энергии с температурой регулируемой средой. Цель среды - обеспечить равномерную температуру распространения в пределах батареи. Раскрытая батарея состоит из батареи на основе натрия, которая работает при температурах между 250 и 400°С. Таким образом, батарея содержит множество элементов батареи, расположенных друг за другом в корпусе, и жидкую или газообразную среду, протекающую внутри корпуса, влияющую на температуру единичных элементов. Корпус обеспечен средством для направления среды внутри корпуса таким образом, что один или оба конца элементов находятся прямо или косвенно в контакте со средой. Для цели охлаждения батарея расположена на охлаждающей пластине, через которую прокачивается охлаждающая жидкость.From US 5141826 (Bohm), a high energy battery with a temperature controlled environment is previously known. The purpose of the medium is to ensure a uniform temperature of propagation within the battery. The disclosed battery consists of a sodium-based battery that operates at temperatures between 250 and 400 ° C. Thus, the battery contains many battery cells arranged one after another in the housing, and a liquid or gaseous medium flowing inside the housing, affecting the temperature of individual cells. The housing is provided with means for guiding the medium inside the housing so that one or both ends of the elements are directly or indirectly in contact with the medium. For the purpose of cooling, the battery is located on a cooling plate through which coolant is pumped.

Из ЕР 1302998 (Dustmann) ранее известна комбинированная система, содержащая средство батареи и твердооксидный топливный элемент. Цель системы - обеспечить соответствующий источник движения для транспортного средства. Батарея типа натрий-никель хлорид или натрий-ион хлорид с рабочей температурой приблизительно 300°С. Для обеспечения частичной зарядной емкости и частичной теплоемкости система содержит множество топливных элементов, прикрепленных к батарее. Тепло обеспечивается теплопроводностью посредством близкой связи между топливными элементами и элементами батареи. Для охлаждения батареи в батарее устроены множество каналов, содержащих воздух, нагнетаемый вентилятором. Тепло отработанных газов используется для нагревания воздуха пассажирского отделения транспортного средства.A combination system comprising a battery means and a solid oxide fuel cell is previously known from EP 1302998 (Dustmann). The purpose of the system is to provide an appropriate source of movement for the vehicle. A battery of the type sodium-nickel chloride or sodium-ion chloride with an operating temperature of approximately 300 ° C. To provide partial charge capacity and partial heat capacity, the system comprises a plurality of fuel cells attached to the battery. Heat is provided by thermal conductivity through close coupling between fuel cells and battery cells. To cool the battery, the battery has many channels containing air pumped by the fan. The heat of the exhaust gases is used to heat the air of the passenger compartment of the vehicle.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Типичная цель настоящего изобретения - это поиск путей улучшения управления температурой на высоком напряжении высокотемпературного устройства аккумулирования, чтобы сделать его пригодным для использования в компенсаторе мощности высоковольтной линии передачи энергии.A typical objective of the present invention is to find ways to improve the high voltage temperature control of a high temperature storage device to make it suitable for use in a power compensator of a high voltage power transmission line.

Эта цель достигается согласно изобретению посредством устройства аккумулирования энергии, отличающегося свойствами независимого пункта 1 или посредством способа, отличающегося этапами в независимом пункте 6. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах.This objective is achieved according to the invention by means of an energy storage device characterized by the properties of independent claim 1 or by a method characterized by the steps of independent claim 6. Preferred embodiments are described in the dependent claims.

Высокотемпературное аккумулирующее устройство содержит высокотемпературную батарею, содержащую множество натрий/металл хлоридных элементов батареи, имеющую рабочую температуру в пределах около 300°С. Блок батареи содержит теплоизолирующий бокс, содержащий множество последовательно соединенных элементов батареи. Блок батареи имеет две клеммы, входящие в электрическую схему в пределах 1.5 кВ. Соединение четырех таких блоков батареи последовательно, таким образом, позволяет достичь уровня напряжения 6 кВ. Блок батареи содержит контур локального трубопровода для размещения теплопередающей среды в виде текучей среды. Текучая среда может быть как жидкой средой, так и газообразной средой.The high temperature storage device comprises a high temperature battery containing a plurality of sodium / metal chloride elements of the battery having an operating temperature in the range of about 300 ° C. The battery pack comprises a heat insulating box containing a plurality of series-connected battery cells. The battery pack has two terminals included in the electrical circuit within 1.5 kV. The connection of four such battery blocks in series, thus, allows you to achieve a voltage level of 6 kV. The battery pack contains a local pipe loop to accommodate the heat transfer medium in the form of a fluid. The fluid may be either a liquid medium or a gaseous medium.

Критерий для функции батареи, например, способной аккумулировать и высвобождать энергию, такой, чтобы температура внутри элемента батареи сохранялась между 270 и 340°С. В рабочем режиме таком, когда батарея заряжена или разряжена, теплота вырабатывается внутри батареи. В режиме холостого хода однако, теплота не вырабатывается внутри батареи. Таким образом, при режиме холостого хода, теплота должна быть обеспечена снаружи батареи. В рабочем режиме и при малых токах также должна быть дополнительно обеспечена теплота снаружи батареи.A criterion for the function of a battery, for example, capable of storing and releasing energy, such that the temperature inside the battery cell is maintained between 270 and 340 ° C. In operating mode, when the battery is charged or discharged, heat is generated inside the battery. In idle mode, however, heat is not generated inside the battery. Thus, in idle mode, heat must be provided outside the battery. In operating mode and at low currents, heat outside the battery must also be provided.

Согласно изобретению теплота переносится к блокам высокотемпературной батареи посредством теплопередающей среды в виде текучей среды, такой как жидкая или газообразная среда. Контроллер температуры расположен для поддержания рабочей температуры блока батареи. Таким образом, контроллер температуры обеспечивает теплоту во время холостого хода. Контроллер температуры содержит трубопроводную сеть для обеспечения потока теплопередающей среды через блоки батареи. Трубопроводная сеть содержит контур главного трубопровода и, по крайней мере, один блок перемещения текучей среды, такой как вентилятор или насос. Трубопроводная сеть включает в себя контур локального трубопровода каждого блока батареи и обеспечивает прохождение теплопередающей среды. Теплота, содержащаяся в теплопередающей среде, передается элементам батареи посредством конвекции.According to the invention, heat is transferred to the blocks of the high temperature battery by means of a heat transfer medium in the form of a fluid, such as a liquid or gaseous medium. A temperature controller is located to maintain the operating temperature of the battery pack. In this way, the temperature controller provides heat during idle. The temperature controller includes a piping network to provide a flow of heat transfer medium through the battery blocks. The pipe network comprises a main pipe circuit and at least one fluid transfer unit, such as a fan or pump. The pipe network includes a local pipe loop of each battery pack and allows the passage of the heat transfer medium. The heat contained in the heat transfer medium is transferred to the battery cells by convection.

Согласно варианту воплощения изобретения контур локального трубопровода содержит первый конец для получения потока газообразной среды, и второй конец - для выпуска газообразной среды. В варианте конструкции газообразная среда содержит предпочтительно воздух. Дополнительно контур главного трубопровода содержит сторону входа для снабжения горячего воздуха и сторону выхода для получения располагаемого воздуха. Каждый первый конец каждого контура локального трубопровода соединен со стороной входа контура главного трубопровода. Каждый второй конец каждого контура локального трубопровода соединен со стороной выхода контура главного трубопровода. Все соединения между контуром главного трубопровода и каждого контура локального трубопровода содержат соединительную трубу. Контур главного трубопровода содержит, по крайней мере, один вентилятор и средство теплоснабжения. В варианте воплощения изобретения контур главного трубопровода заземлен и имеет потенциал земли. Каждый контур локального трубопровода имеет такой же потенциал, как и блок батареи, включающий контур локального трубопровода. В еще одном варианте воплощения изобретения каждая соединительная труба содержит трубку из термостойкого и электроизолирующего материала, такого как керамический материал.According to an embodiment of the invention, the local pipeline circuit comprises a first end for receiving a gaseous medium stream, and a second end for discharging a gaseous medium. In an embodiment, the gaseous medium preferably contains air. Additionally, the main pipeline circuit contains an inlet side for supplying hot air and an outlet side for receiving disposable air. Each first end of each circuit of the local pipeline is connected to the input side of the circuit of the main pipeline. Each second end of each circuit of the local pipeline is connected to the outlet side of the circuit of the main pipeline. All connections between the circuit of the main pipeline and each circuit of the local pipeline contain a connecting pipe. The main pipeline circuit contains at least one fan and heat supply means. In an embodiment of the invention, the main pipe loop is grounded and has ground potential. Each local pipeline circuit has the same potential as a battery pack, including a local pipeline circuit. In yet another embodiment of the invention, each connecting pipe comprises a tube of heat-resistant and electrically insulating material, such as ceramic material.

Согласно варианту воплощения изобретения множество последовательно соединенных блоков батареи образуют цепь батареи. Каждый блок батареи содержит большое число элементов батареи, каждый из которых имеет напряжение в пределе 1.7 и 3.1 В. Элементы соединены последовательно в блок батареи, который, в одном типичном варианте воплощения, может иметь напряжение около 1.5 кВ. В одном варианте воплощения четыре таких блока батареи соединены последовательно, в результате чего общее напряжение составляет 6 кВ. Однако в других вариантах воплощения многие батареи, соединенные последовательно, выдают общее напряжение в пределах 30-100 кВ. Контур главного трубопровода поэтому гальванически отделен от цепи батареи. Соединительные трубы, таким образом, должны быть изготовлены из электроизолирующего, термостойкого материала. В варианте воплощения соединительная труба содержит керамическую трубу.According to an embodiment of the invention, a plurality of series-connected battery units form a battery circuit. Each battery pack contains a large number of battery cells, each of which has a voltage in the range of 1.7 and 3.1 V. The cells are connected in series to a battery pack, which, in one typical embodiment, can have a voltage of about 1.5 kV. In one embodiment, four such battery packs are connected in series, resulting in a total voltage of 6 kV. However, in other embodiments, many batteries connected in series provide a common voltage in the range of 30-100 kV. The main pipe circuit is therefore galvanically separated from the battery circuit. The connecting pipes, therefore, must be made of an electrically insulating, heat-resistant material. In an embodiment, the connecting pipe comprises a ceramic pipe.

В варианте воплощения изобретения также используется контроллер температуры в рабочем режиме блока батареи, обеспечивающим поток воздуха для передачи тепла вырабатываемого из элементов батареи. В дополнительном варианте воплощения изобретения контур главного трубопровода содержит средство для обеспечения охлаждающего эффекта. В первом варианте воплощения охлаждающий эффект обеспечивается посредством нагнетания окружающего воздуха через контур локального трубопровода. Во втором варианте воплощения охлаждающий эффект достигается за счет теплообменника, соединенного с контуром главного трубопровода.In an embodiment of the invention, a temperature controller is also used in the operating mode of the battery pack, providing an air flow for transferring heat generated from the battery cells. In a further embodiment of the invention, the main pipe loop comprises means for providing a cooling effect. In a first embodiment, a cooling effect is provided by forcing ambient air through a local pipe loop. In a second embodiment, the cooling effect is achieved by a heat exchanger connected to the main pipe loop.

В соответствии с вариантом воплощения изобретения система поддержания теплового состояния содержит устройство для управления температурой блоков батареи. Устройство управления измеряет температуру каждого блока батареи и управляет потоком и температурой газообразной среды для поддержания нужной температуры батареи. Температура каждой батареи измеряется посредством термопар, терморезисторов или подобного, и информация о температуре отправляется в устройство управления. Каждый такой датчик гальванически изолирован от контура главного трубопровода. Таким образом, датчик показывает такой же потенциал, как и блок считывания батареи. Каждый датчик обеспечивается локальной подачей питания и содержит беспроводную передачу информации. Такое средство беспроводной передачи может содержать электромагнитные преобразователи, оптоволокна и т.п.According to an embodiment of the invention, the thermal state maintenance system comprises a device for controlling the temperature of the battery packs. The control device measures the temperature of each battery pack and controls the flow and temperature of the gaseous medium to maintain the desired battery temperature. The temperature of each battery is measured by thermocouples, thermistors, or the like, and temperature information is sent to the control device. Each such sensor is galvanically isolated from the circuit of the main pipeline. Thus, the sensor shows the same potential as the battery reader. Each sensor is provided with local power supply and contains wireless information transmission. Such wireless transmission means may include electromagnetic transducers, optical fibers, and the like.

Согласно варианту воплощения изобретения модуль связи установлен в каждом гальванически изолированном блоке батареи. Модуль содержит средство радиосвязи, источник питания и множество измерительных преобразователей. Также модуль связи гальванически изолирован и таким образом достигается такой же потенциал, как и у блока батареи. Модуль может обмениваться информацией в пределах беспроводной локальной сети, такой как WLAN или сеть Bluetooth. Воспринимаемые значения, такие, как напряжение, ток и температура предпочтительно передаются в цифровом виде. Для сохранения энергопотребления передача информации распределяется в коротком промежутке периода времени. Таким образом, средство передачи информации необходимо электрифицировать в течение небольшого процента времени. Передача информации может предпочтительно иметь место в пределах 2 ГГц. Источник питания содержит в одном варианте воплощения заднюю часть батареи и средство обеспечения электроэнергией. Такое энергетическое средство может содержать любой вид конфигурации генератора, так же как солнечный элемент, термоэлектрический элемент, топливный элемент или другое средство.According to an embodiment of the invention, a communication module is installed in each galvanically isolated battery pack. The module contains radio communications, a power source, and a variety of measuring transducers. Also, the communication module is galvanically isolated and thus achieves the same potential as that of the battery pack. The module can exchange information within a wireless local area network, such as a WLAN or a Bluetooth network. Perceived values, such as voltage, current, and temperature, are preferably digitally transmitted. To save energy consumption, information transfer is distributed over a short period of time. Thus, the means of transmitting information must be electrified within a small percentage of the time. Information transmission may preferably take place within 2 GHz. The power source comprises, in one embodiment, the back of the battery and means for providing electricity. Such an energy means may comprise any kind of generator configuration, as well as a solar cell, thermoelectric element, fuel cell or other means.

В варианте воплощения изобретения система поддержания теплового состояния содержит средство для рециркуляции газообразной среды. Средство для обеспечения рециркуляции может содержать клапан в контуре главного трубопровода. В варианте воплощения каждый входной конец контура главного трубопровода содержит отдельный клапан на впуске каждой батареи, который может быть использован для рециркуляции горячего отработанного воздуха, который имеет температуру порядка 300°С, от батареи, для более эффективного нагрева. В варианте воплощения рециркуляционный клапан вместо этого расположен в центральной трубе.In an embodiment of the invention, the thermal state maintenance system comprises means for recirculating the gaseous medium. The recirculation means may include a valve in the main pipe loop. In an embodiment, each inlet end of the main pipe loop contains a separate valve at the inlet of each battery, which can be used to recirculate hot exhaust air, which has a temperature of about 300 ° C., from the battery, for more efficient heating. In an embodiment, the recirculation valve is instead located in the central pipe.

В еще одном варианте воплощения рециркуляция газообразной среды достигается за счет сокращенной трубы между первым концом и вторым концом контура локального трубопровода блока батареи. Сокращенная труба содержит вентилятор и может содержать тепловой элемент. В этом варианте воплощения контур главного трубопровода содержит клапан в обоих соединениях, входном и выходном, с контуром локального трубопровода. Посредством регулирования клапанов газообразная среда внутри контура локального трубопровода может рециркулировать полностью или частично.In yet another embodiment, the recirculation of the gaseous medium is achieved by a shortened pipe between the first end and the second end of the local pipe loop of the battery pack. The shortened pipe contains a fan and may contain a thermal element. In this embodiment, the main pipe circuit comprises a valve in both connections, inlet and outlet, with a local pipe circuit. By adjusting the valves, the gaseous medium inside the local pipe loop can recycle in whole or in part.

Согласно другому варианту воплощения изобретения нагрев воздуха обеспечивается раздельно на каждом уровне батареи. Для такого расположения необходимо множество нагревательных элементов, но каждый элемент нуждается только в уровне малой мощности, сравнительно с центральной системой нагрева для всей системы батареи. Размер и расположение системы аккумулирования энергии батареи могут быть выбраны в соответствии с требованиями.According to another embodiment of the invention, air heating is provided separately at each level of the battery. For this arrangement, many heating elements are needed, but each element only needs a low power level, compared with a central heating system for the entire battery system. The size and location of the battery energy storage system can be selected as required.

За счет такой же центральной трубы или системы охлаждения отделенной параллельной трубы батарей можно также осуществить подачу не нагретого воздуха к батареям или даже охлажденного до низкой температуры воздуха, чтобы получить более эффективное охлаждение.Due to the same central pipe or cooling system of the separated parallel battery pipe, it is also possible to supply unheated air to the batteries or even cooled to a low temperature to obtain more efficient cooling.

Во время охлаждения горячий выхлопной воздух из батарей может использоваться для сохранения тепла, например, в солях, материалах с фазовым переходом, мыльном камне или похожих материалах. Это сохраненное тепло может затем повторно использоваться во время нагрева батареи для того, чтобы получить лучшую энергетическую эффективность. Также горячий выхлопной воздух может использоваться, например, для нагрева здания компенсатора. Предварительный подогрев воздуха, использованного для нагрева батарей, может также осуществляться посредством использования нагрева охлаждающей воды от клапана VSC, например посредством теплообменника или тепловых насосов.During cooling, the hot exhaust air from the batteries can be used to retain heat, for example, in salts, phase-transition materials, soapstone, or similar materials. This stored heat can then be reused during battery heating in order to obtain better energy efficiency. Also, hot exhaust air can be used, for example, to heat the expansion joint building. Preheating of the air used to heat the batteries can also be accomplished by using cooling water heating from a VSC valve, for example through a heat exchanger or heat pumps.

В первом аспекте изобретения цель достигается за счет температурного контроллера для обеспечения теплом устройства аккумулирования энергии компенсатора мощности, причем устройство аккумулирования энергии содержит множество блоков высокотемпературной батареи с высоким потенциалом, температурный контроллер, содержащий трубопроводную сеть для размещения теплопередающей среды, где трубопроводная сеть содержит контур главного трубопровода и контур локального трубопровода в каждом блоке батареи, причем каждый контур локального трубопровода имеет первый конец для получения теплопередающей среды и второй конец для выпуска среды, где контур главного трубопровода содержит тепловой источник и вентилятор, и где трубопроводная сеть содержит соединительную трубу, соединяющую каждый конец каждого контура локального трубопровода с контуром главного трубопровода для обеспечения непрерывности потока теплопередающей текучей среды. В дополнительном варианте воплощения соединительная труба содержит термостойкую и электроизолирующую трубу из керамического материала. Еще в одном варианте воплощения контур главного трубопровода температурного контроллера дополнительно содержит общую нагревательную систему, включающую в себя нагреватель и общий вентилятор. В еще одном варианте воплощения температурный контроллер дополнительно содержит охлаждающий контур с охлаждающим устройством и общим охлаждающим вентилятором. В еще одном варианте воплощения температурный контроллер дополнительно содержит второй контур, проходящий через теплообменник для теплообмена со второй системой текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.In a first aspect of the invention, the objective is achieved by a temperature controller to provide heat to the power compensator energy storage device, the energy storage device comprising a plurality of high potential high-temperature battery blocks, a temperature controller comprising a pipe network for accommodating a heat transfer medium, where the pipe network contains a main pipe loop and a local pipe loop in each battery pack, with each local pipe loop the wire has a first end for receiving a heat transfer medium and a second end for discharging a medium, where the main pipe circuit contains a heat source and a fan, and where the pipeline network contains a connecting pipe connecting each end of each local pipe circuit to the main pipe circuit to ensure the continuity of the heat transfer fluid flow Wednesday. In a further embodiment, the connecting pipe comprises a heat-resistant and electrically insulating pipe made of ceramic material. In yet another embodiment, the primary circuit of the temperature controller further comprises a common heating system including a heater and a common fan. In yet another embodiment, the temperature controller further comprises a cooling circuit with a cooling device and a common cooling fan. In yet another embodiment, the temperature controller further comprises a second circuit extending through a heat exchanger for heat exchange with a second fluid system, which may include cooling water from the voltage source converter valves.

Во втором аспекте изобретения цели достигаются за счет способа для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи высокого напряжения, причем каждый блок батареи содержит контур локального трубопровода, имеющий первый конец для получения теплопередающей среды и второй конец для выпуска среды, где способ содержит обеспечение трубопроводной сети, содержащей контур главного трубопровода, соединенный с контурами локального трубопровода, нагнетание непрерывного потока теплопередающей текучей среды, изолирование каждого блока батареи от контура главного трубопровода посредством вставки соединительной трубки между каждым концом контуров локального трубопровода и контуром главного трубопровода, нагрев теплопередающей текучей среды для обеспечения теплового эффекта батареи в течение режима холостого хода. В еще одном варианте воплощения способ дополнительно содержит охлаждение теплопередающей текучей среды для того, чтобы обеспечить охлаждающий эффект в блоках батареи в течение рабочего режима.In a second aspect of the invention, objectives are achieved by a method for creating temperature conditions for a series of series-connected blocks of a high-temperature high-voltage battery, each battery block containing a local pipeline circuit having a first end for receiving a heat transfer medium and a second end for discharging a medium, where the method comprises providing a network containing a circuit of the main pipeline connected to the circuits of the local pipeline, forcing a continuous flow of heat transfer fluid, isolating each battery pack from the main pipe loop by inserting a connecting pipe between each end of the local pipe loops and the main pipe loop, heating the heat transfer fluid to provide a thermal effect to the battery during idle mode. In yet another embodiment, the method further comprises cooling the heat transfer fluid in order to provide a cooling effect in the battery units during operation.

В еще одном аспекте изобретения предлагается машиночитаемый носитель, содержащий компьютерный программный продукт, который при выполнении его на компьютере заставляет процессор выполнять вышеупомянутый способ для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи высокого напряжения. В качестве варианта воплощения машиночитаемый носитель может быть обеспечен, по меньшей мере, частично в сети, такой как Интернет.In yet another aspect of the invention, there is provided a computer-readable medium comprising a computer program product, which, when executed on a computer, causes the processor to perform the aforementioned method to create temperature conditions for a series of series-connected blocks of a high temperature high voltage battery. As an embodiment, a computer-readable medium may be provided at least partially in a network such as the Internet.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Другие свойства и преимущества настоящего изобретения станут очевидны человеку, квалифицированному в данной области техники, из следующего подробного описания в сочетании с приложенными чертежами, в которых:Other properties and advantages of the present invention will become apparent to a person skilled in the art from the following detailed description in conjunction with the attached drawings, in which:

Фиг.1 - принципиальная схема части устройства аккумулирования энергии согласно изобретению,Figure 1 is a schematic diagram of a part of an energy storage device according to the invention,

Фиг.2 - принципиальный план компенсатора мощности, включающего в себя контроллер температуры и контроллер заряда,Figure 2 is a schematic plan of a power compensator including a temperature controller and a charge controller,

Фиг.3 - главный вид первого варианта воплощения контроллера температуры,Figure 3 is a main view of a first embodiment of a temperature controller,

Фиг.4 - вид сбоку первого варианта воплощения контроллера температуры,4 is a side view of a first embodiment of a temperature controller,

Фиг.5 - вид сбоку второго варианта воплощения контроллера температуры,5 is a side view of a second embodiment of a temperature controller,

Фиг.6 - вид сбоку третьего варианта воплощения контроллера температуры,6 is a side view of a third embodiment of a temperature controller,

Фиг.7 - вид сбоку четвертого варианта воплощения контроллера температуры,7 is a side view of a fourth embodiment of a temperature controller,

Фиг.8 - вид сбоку пятого варианта воплощения контроллера температуры,8 is a side view of a fifth embodiment of a temperature controller,

Фиг.9 - вид сбоку шестого варианта воплощения контроллера температуры,Fig.9 is a side view of a sixth embodiment of a temperature controller,

Фиг.10 - вид сбоку седьмого варианта воплощения контроллера температуры,Figure 10 is a side view of a seventh embodiment of a temperature controller,

Фиг.11 - вид сбоку восьмого варианта воплощения контроллера температуры,11 is a side view of an eighth embodiment of a temperature controller,

Фиг.12 - вид сбоку девятого варианта воплощения контроллера температуры,12 is a side view of a ninth embodiment of a temperature controller,

Фиг.13 - вид сбоку десятого варианта воплощения контроллера температуры.13 is a side view of a tenth embodiment of a temperature controller.

Описание предпочтительных вариантов воплощенияDescription of Preferred Embodiments

В типовом варианте воплощения изобретения часть устройства аккумулирования энергии содержит множество последовательно соединенных блоков батареи 7. В варианте воплощения, показанном на Фиг.2, четыре блока батареи 7а-7d, являющиеся частью всего устройства аккумулирования энергии, размещены на стойке 8. Каждый блок батареи имеет положительную клемму 9m и отрицательную клемму 10. В показанном варианте воплощения каждый блок батареи имеет напряжение 1.5 кВ, таким образом, устройство аккумулирования энергии, содержащее четыре батареи, соединенные последовательно, имеет уровень напряжения 6 кВ. Однако также может быть намного больше батарей, соединенных последовательно, имеющих в результате более высокий уровень напряжения.In an exemplary embodiment of the invention, a portion of the energy storage device comprises a plurality of battery packs connected in series 7. In the embodiment shown in FIG. 2, four battery packs 7a-7d, which are part of the entire energy storage device, are located on the rack 8. Each battery pack has the positive terminal 9m and the negative terminal 10. In the shown embodiment, each battery unit has a voltage of 1.5 kV, so the energy storage device containing four batteries is connected e series, has a voltage level of 6 kV. However, there can also be many more batteries connected in series, resulting in a higher voltage level.

Устройство аккумулирования энергии содержит высокоэнергетические, высокотемпературные батареи, содержащие натрий/металл хлоридные элементы батареи, имеющие рабочую температуру в пределах 270-340°С. Каждый блок батареи содержит теплоизолированный бокс, содержащий множество последовательно соединенных элементов батареи. В рабочем режиме такие заряжающиеся или разряжающиеся батареи вырабатывают тепло. В режиме холостого хода, для соблюдения рабочих температурных условий, тепло должно быть обеспечено снаружи батареи. Блок батареи поэтому содержит контур локального трубопровода, имеющий первое отверстие 11 для получения потока газовой среды и второе отверстие 12 для выпуска газовой среды.The energy storage device comprises high energy, high temperature batteries containing sodium / metal chloride battery cells having an operating temperature in the range of 270-340 ° C. Each battery pack contains a thermally insulated box containing a plurality of series-connected battery cells. In operating mode, such charging or discharging batteries generate heat. In idle mode, in order to comply with operating temperature conditions, heat must be provided outside the battery. The battery pack therefore comprises a local pipeline circuit having a first opening 11 for receiving a gas flow and a second opening 12 for discharging a gas medium.

Натрий/металл хлоридный элемент батареи содержит электролит, заключенный в тонкий барьерный слой из керамического материала. Когда батарея заряжается или разряжается, граница реакции распространяется внутри от керамического барьерного слоя. Таким образом, и зарядка, и разрядка распространяются в таком же направлении и начинаются от керамического барьерного слоя. В результате множества зарядных и разрядных циклов в элементе батареи может быть уставлено множество областей, определяющих энергоемкие области и неэнергоемкие области.The sodium / metal chloride element of the battery contains an electrolyte embedded in a thin barrier layer of ceramic material. When the battery is charging or discharging, the reaction boundary extends inside from the ceramic barrier layer. Thus, both charging and discharging propagate in the same direction and start from the ceramic barrier layer. As a result of a plurality of charge and discharge cycles, a plurality of areas defining energy-intensive areas and non-energy-intensive areas can be set in the battery cell.

Схематичное расположение четырех батарей высокого напряжения, соединенных последовательно. В этом показанном расположении наивысший потенциал батареи будет 6 кВ относительно земли. В других случаях дополнительно может быть последовательно соединены множество батарей, давая очень высокие потенциалы батареи для батареи сверху. Потенциал может достигать предела от 10 кВ до 100 кВ.Schematic arrangement of four high voltage batteries connected in series. In this arrangement shown, the highest potential of the battery will be 6 kV relative to ground. In other cases, a plurality of batteries may additionally be connected in series, giving very high battery potentials for the battery from above. The potential can reach a limit of 10 kV to 100 kV.

Дополнительный вариант воплощения изобретения показан на Фиг.2. В этом варианте воплощения компенсатор 1 мощности содержит не только преобразователь 4 источника напряжения и устройство 5 аккумулирования энергии, но также контроллер 13 температуры и систему 14 управления, содержащую контроллер 15 заряда. Контроллер заряда содержит модуль 16 для оценки состояния заряда батареи. Контроллер 13 температуры содержит трубопроводную сеть для размещения теплопередающей среды. Трубопроводная сеть содержит контур главного трубопровода 17, контур локального трубопровода 18, расположенный в каждом блоке батареи, и множество соединительных труб 19, соединяющих контур главного трубопровода с контурами локального трубопровода. Контроллер температуры содержит, по крайней мере, одно средство теплоснабжения и блок перемещения текучей среды для циркуляции теплопередающей среды в трубопроводной сети. Следовательно, посредством циркуляции теплопередающей среды через каждую батарею тепло доставляется к батареям путем конвекции. В показанном варианте воплощения теплопередающая среда содержит воздух, и блок перемещения текучей среды содержит вентилятор.A further embodiment of the invention is shown in FIG. 2. In this embodiment, the power compensator 1 comprises not only a voltage source converter 4 and an energy storage device 5, but also a temperature controller 13 and a control system 14 comprising a charge controller 15. The charge controller includes a module 16 for evaluating the state of charge of the battery. The temperature controller 13 comprises a piping network for accommodating a heat transfer medium. The pipeline network contains a circuit of the main pipeline 17, a circuit of a local pipeline 18 located in each battery unit, and a plurality of connecting pipes 19 connecting the circuit of the main pipeline with the circuits of the local pipeline. The temperature controller comprises at least one heat supply means and a fluid transfer unit for circulating the heat transfer medium in the pipeline network. Therefore, by circulating the heat transfer medium through each battery, heat is delivered to the batteries by convection. In the shown embodiment, the heat transfer medium contains air, and the fluid transfer unit comprises a fan.

Фиг.3 показывает пример расположения для нагрева батарей в комплекте с отдельными вентиляторами, подсоединенными к нагревателю соединением воздухоприемника к каждой батареи. В зависимости от ситуации снабжается только холодный воздух без нагрева для охлаждения или, если необходим нагрев батареи, воздухоприемник нагревается посредством нагревателя. На выходе выхлопная труба «дымоход» обеспечивает горячим отработанным воздухом. Система управления температурой управляет, как и когда охлажденный воздух подается без нагрева, когда подается нагретый воздух для нагрева батарей, или если подается не воздух.Figure 3 shows an example arrangement for heating the batteries complete with separate fans connected to the heater by connecting an air intake to each battery. Depending on the situation, only cold air is supplied without heating for cooling, or if battery heating is required, the air intake is heated by a heater. At the outlet, the exhaust pipe “chimney” provides hot exhaust air. The temperature control system controls how and when chilled air is supplied without heating, when heated air is supplied to heat the batteries, or if not air is supplied.

Фиг.4 показывает вид сбоку расположения на Фиг.3. Нагреватели и вентиляторы имеют потенциал земли и могут питаться от обычной сети переменного тока, и батареи имеют высокий электрический потенциал. Поэтому соединение с батареями осуществляется посредством электроизолирующих и термостойких труб. Воздух имеет температуру в пределах 300-400°С. Поэтому труба изготовлена из керамического материала.FIG. 4 shows a side view of the arrangement of FIG. 3. Heaters and fans have ground potential and can be powered by conventional AC power, and batteries have high electrical potential. Therefore, the connection to the batteries is via electrically insulating and heat-resistant pipes. Air has a temperature in the range of 300-400 ° C. Therefore, the pipe is made of ceramic material.

Контроллер температуры 13 схематично разделен на контур главного трубопровода 17 и общий контур локального трубопровода 18. В этом варианте воплощения контур локального трубопровода показывает потенциал высокого напряжения, в то время как контур главного трубопровода показывает потенциал земли. Соединительные трубы, которые соединяют контур главного трубопровода и контур локального трубопровода, должны не только показывать электроизоляцию, но также выдерживать текучую среду, имеющую температуру примерно 300°С. Контур главного трубопровода в этом варианте воплощения содержит отдельный вентилятор 20 и часть 21 трубы для каждого блока батареи. Каждая часть трубы содержит элемент 22 теплоснабжения для доставки тепла блоку батареи. Блок доставки тепла может содержать резистивный элемент для соединения с источником электроэнергии низкого напряжения.The temperature controller 13 is schematically divided into a main pipe circuit 17 and a common local pipe circuit 18. In this embodiment, the local pipe circuit shows a high voltage potential, while the main pipe circuit shows an earth potential. The connecting pipes that connect the circuit of the main pipeline and the circuit of the local pipeline must not only show electrical insulation, but also withstand a fluid having a temperature of about 300 ° C. The main pipe loop in this embodiment comprises a separate fan 20 and a pipe portion 21 for each battery pack. Each part of the pipe contains a heat supply element 22 for delivering heat to the battery unit. The heat delivery unit may comprise a resistive element for connecting to a low voltage power source.

Фиг.5 показывает вид сбоку расположения, где приточный воздух подается посредством центрального вентилятора, подводимого к центральной системе труб. На входе в каждую батарею находится клапан и нагреватель, управляемый посредством системы теплового управления. Система контролирует как и когда через клапан подается охлажденный воздух. В одном рабочем режиме воздух не подается. В другом рабочем режиме нагретый воздух подается для нагревания батарей. В этом рабочем режиме нагреватель включен.Figure 5 shows a side view of the location where the supply air is supplied by a central fan supplied to the central pipe system. At the inlet of each battery there is a valve and heater controlled by a heat control system. The system controls how and when cooled air is supplied through the valve. In one operating mode, air is not supplied. In another operating mode, heated air is supplied to heat the batteries. In this operating mode, the heater is turned on.

Фиг.6 показывает вид сбоку расположения, где приточный воздух подается посредством центрального вентилятора, подводимого к центральной системе труб, и нагретый воздух подается посредством подобного отдельного вентилятора вместе с центральным нагревателем, подводимым центральной системой труб. На входе в каждую батарею находится специальный клапан, который управляет приточным воздухом к батарее: если нет необходимости в нагревании или охлаждении клапан закрывает вход, если необходимо нагревание клапан открывается для нагретого воздуха в батарею, и если необходимо охлаждение клапан открывается для охлажденного воздуха в батарею.6 shows a side view of the location where the supply air is supplied by a central fan supplied to the central pipe system and the heated air is supplied by a similar separate fan together with a central heater supplied by the central pipe system. At the entrance to each battery there is a special valve that controls the supply air to the battery: if there is no need for heating or cooling, the valve closes the entrance, if necessary, the valve opens for heated air to the battery, and if cooling is necessary, the valve opens for cooled air to the battery.

Фиг.7 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.6, но на выходе отработанного воздуха в каждой батарее расположен специальный клапан, позволяющий рециркулировать горячему отработанному воздуху в батарее в ситуациях, когда необходимо нагревание. В этом случае горячий отработанный воздух может повторно использоваться и тем самым сохранить энергию для нагрева.Fig. 7 shows a side view of an arrangement similar to Fig. 6, but at the outlet of the exhaust air in each battery there is a special valve that allows the recirculation of hot exhaust air in the battery in situations where heating is required. In this case, the hot exhaust air can be reused and thereby save energy for heating.

Фиг.8 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.7, но рециркуляция горячего отработанного воздуха осуществляется посредством центрального клапана, подающего горячий воздух обратно во входной трубопровод с центральным нагревателем.Fig. 8 shows a side view of an arrangement similar to Fig. 7, but the hot exhaust air is recirculated by a central valve supplying hot air back to the inlet duct with a central heater.

Фиг.9 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.7. Вариант воплощения содержит первый вентилятор и первый клапан для регулирования рециркуляции горячего отработанного воздуха. Дополнительно вариант воплощения содержит второй вентилятор и второй клапан для регулирования количества горячего воздуха, выходящего из системы. В этом варианте воплощения для каждого блока батареи имеется по одному нагревателю.Fig. 9 shows a side view of an arrangement similar to Fig. 7. An embodiment includes a first fan and a first valve for regulating recirculation of hot exhaust air. Additionally, an embodiment comprises a second fan and a second valve for controlling the amount of hot air leaving the system. In this embodiment, one heater is provided for each battery pack.

Фиг.10 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.8, где центральный охлаждающий трубопровод оснащен охладителем, чтобы увеличить эффективность охлаждения батарей. В ситуациях, когда «холодный» выходной воздух является недостаточно холодным, это увеличит охлаждающую способность батарей.Figure 10 shows a side view of an arrangement similar to Figure 8, where the central cooling pipe is equipped with a cooler to increase the cooling efficiency of the batteries. In situations where the “cold” exhaust air is not cold enough, this will increase the cooling capacity of the batteries.

Фиг.11 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.10, но также оснащенного системой сохранения тепла отработанного воздуха на выходе. Благодаря этому, энергия теплого отработанного воздуха может сохраняться для использования позже. Когда необходим нагрев, эта тепловая энергия может использоваться повторно для предварительного нагрева приточного воздуха из нагревательного трубопровода. Это сохранит энергию для нагрева батарей. Накопитель энергии может изготавливаться, например, из солей, материалов фазового перехода или подобных материалов. Повторное использование этой энергии может осуществляться, например, некоторыми видами теплообменника, тепловым насосом и т.д.11 shows a side view of an arrangement similar to FIG. 10, but also equipped with an exhaust air heat storage system. Due to this, the energy of the warm exhaust air can be stored for later use. When heating is needed, this thermal energy can be reused to preheat the supply air from the heating pipe. This saves energy for heating the batteries. The energy storage device may be made, for example, from salts, phase transition materials or similar materials. Reuse of this energy can be carried out, for example, by some types of heat exchanger, heat pump, etc.

Фиг.12 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.10, но также оснащенного средством предварительного нагрева приточного воздуха из нагревательного трубопровода посредством повторного использования теплой охлаждающей воды от VSC клапана. Приточный воздух нагревается от этой теплой охлаждающей воды через устройство с теплообменником.12 shows a side view of an arrangement similar to FIG. 10 but also equipped with means for preheating the supply air from the heating pipe by reusing warm cooling water from the VSC valve. The supply air is heated by this warm cooling water through a device with a heat exchanger.

Дополнительно усовершенствование контроллера температуры показано на Фиг.12. В этом варианте воплощения главная трубопроводная обводка контроллера температуры дополнительно содержит общую систему 23 нагрева, включающую в себя нагреватель 22 и общий вентилятор 20. Согласно этому варианту воплощения также предусмотрено охлаждение блоков батареи. Таким образом, охлаждающая обводка 25 выполнена с охладителем и общим охлаждающим вентилятором 27. Обеспечение охлаждения или нагрева может выбираться посредством переключающего клапана 28. Также в показанном варианте воплощения система нагрева содержит удлиненный контур, проходящий через устройство 31 сохранения тепла. Дополнительно система содержит второй контур 29, проходящий через теплообменник 32 для теплообмена со второй системой 33 текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от вентилей преобразователя источника напряжения. Система нагрева также содержит удлиненный контур, проходящий через второй теплообменник 35 для теплообмена со второй системой 34 нагрева, которая может являться системой нагрева для зданий.Further, an improvement of the temperature controller is shown in FIG. In this embodiment, the main piping of the temperature controller further comprises a common heating system 23 including a heater 22 and a common fan 20. According to this embodiment, cooling of the battery blocks is also provided. Thus, the cooling stroke 25 is provided with a cooler and a common cooling fan 27. The provision of cooling or heating can be selected by means of a switching valve 28. Also in the embodiment shown, the heating system comprises an elongated circuit passing through the heat storage device 31. Additionally, the system comprises a second circuit 29 passing through a heat exchanger 32 for heat exchange with a second fluid system 33, which may contain cooling water from the valves of the voltage source converter. The heating system also includes an elongated circuit passing through the second heat exchanger 35 for heat exchange with the second heating system 34, which may be a heating system for buildings.

Хотя пределы изобретения не должны быть ограничены представленными вариантами воплощения, но содержат также варианты воплощения, очевидные для людей, квалифицированных в технике.Although the scope of the invention should not be limited by the presented embodiments, they also include embodiments obvious to those skilled in the art.

Claims (14)

1. Контроллер температуры (13) для обеспечения теплом устройства (5) аккумулирования энергии компенсатора мощности (1) для линии (3) передачи электроэнергии, причем устройство аккумулирования энергии содержит множество блоков (7) высокотемпературной батареи с высоким потенциалом, причем контроллер температуры содержит трубопроводную сеть для размещения теплопередающий среды, отличающийся тем, что трубопроводная сеть содержит контур (17) главного трубопровода и контур (18) локального трубопровода в каждом блоке батареи, причем каждый контур локального трубопровода, имеющий первый конец (11) для получения теплопередающей среды и второй конец (12) для выпуска среды, причем контур главного трубопровода содержит источник (22) тепла и вентилятор (20), и причем трубопроводная сеть содержит соединительную трубу (19), соединяющую каждый конец каждого контура локального трубопровода с контуром главного трубопровода для обеспечения непрерывного потока теплопередающей текучей среды.1. A temperature controller (13) for providing heat to a power storage device (5) of a power compensator (1) for a power transmission line (3), the power storage device comprising a plurality of high potential battery blocks (7) with a high potential, the temperature controller comprising a pipe a network for accommodating a heat transfer medium, characterized in that the pipeline network contains a circuit (17) of the main pipeline and a circuit (18) of the local pipeline in each battery unit, each circuit l a steel pipe having a first end (11) for receiving a heat transfer medium and a second end (12) for discharging a medium, the main pipe circuit comprising a heat source (22) and a fan (20), and the pipe network comprising a connecting pipe (19), connecting each end of each circuit of the local pipeline to the circuit of the main pipeline to ensure a continuous flow of heat transfer fluid. 2. Контроллер температуры по п.1, в котором соединительная труба содержит термостойкую и электроизолирующую трубу из керамического материала.2. The temperature controller according to claim 1, in which the connecting pipe contains a heat-resistant and electrically insulating pipe made of ceramic material. 3. Контроллер температуры по п.1 или 2, в котором контур (17) главного трубопровода контроллера температуры дополнительно содержит общую систему (23) нагрева, включающую в себя нагреватель (22) и общий вентилятор (20).3. The temperature controller according to claim 1 or 2, in which the circuit (17) of the main pipe of the temperature controller further comprises a common heating system (23), including a heater (22) and a common fan (20). 4. Контроллер температуры по п.3, в котором контроллер температуры содержит охлаждающий контур (25) с охладителем (26) и общий охлаждающий вентилятор (27).4. The temperature controller according to claim 3, in which the temperature controller comprises a cooling circuit (25) with a cooler (26) and a common cooling fan (27). 5. Контроллер температуры по п.1 или 2, в котором контроллер температуры содержит охлаждающий контур (25) с охладителем (26) и общий охлаждающий вентилятор (27).5. The temperature controller according to claim 1 or 2, in which the temperature controller comprises a cooling circuit (25) with a cooler (26) and a common cooling fan (27). 6. Контроллер температуры по любому из пп.1, 2 или 4, в котором контроллер температуры дополнительно содержит второй контур (29), проходящий через теплообменник (32) для теплообмена со второй системой (33) текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.6. The temperature controller according to any one of claims 1, 2 or 4, wherein the temperature controller further comprises a second circuit (29) passing through a heat exchanger (32) for heat exchange with a second fluid system (33), which may contain cooling water from converter valves of a voltage source. 7. Контроллер температуры по п.3, в котором контроллер температуры, дополнительно содержит второй контур (29), проходящий через теплообменник (32) для теплообмена со второй системой (33) текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.7. The temperature controller according to claim 3, in which the temperature controller further comprises a second circuit (29) passing through a heat exchanger (32) for heat exchange with a second fluid system (33), which may contain cooling water from the voltage source converter valves. 8. Контроллер температуры по п.5, в котором контроллер температуры дополнительно содержит второй контур (29), проходящий через теплообменник (32) для теплообмена со второй системой (33) текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.8. The temperature controller according to claim 5, in which the temperature controller further comprises a second circuit (29) passing through a heat exchanger (32) for heat exchange with a second fluid system (33), which may contain cooling water from the voltage source converter valves. 9. Способ для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи (7) высокого напряжения, причем каждый блок батареи содержит контур (18) локального трубопровода, имеющий первый конец (11) для получения теплопередающей среды и второй конец (12) для выпуска среды, отличающийся тем, что обеспечивают трубопроводную сеть, содержащую контур (17) главного трубопровода, соединенный с контурами локального трубопровода, нагнетают непрерывный поток теплопередающей текучей среды, изолируют каждый блок батареи от контура главного трубопровода посредством вставки соединительной трубы между каждым концом контуров локального трубопровода и контуром главного трубопровода, нагревают теплопередающую текучую среду для обеспечения теплового эффекта батареи в режиме холостого хода.9. A method for creating the temperature conditions of a series of series-connected blocks of a high-temperature high-voltage battery (7), each battery block comprising a local pipeline circuit (18) having a first end (11) for receiving a heat transfer medium and a second end (12) for discharging the medium characterized in that they provide a pipeline network containing a circuit (17) of the main pipeline connected to the circuits of the local pipeline, pump a continuous stream of heat transfer fluid, isolate each block ba arei from the main line circuit by inserting the connecting pipe between each end of the local loop conduit circuit and the main pipe, heated heat transfer fluid for providing thermal battery effect in idling mode. 10. Способ по п.9, в котором способ дополнительно содержит охлаждение теплопередающей текучей среды для обеспечения охлаждающего эффекта блоков батареи в рабочем режиме.10. The method according to claim 9, in which the method further comprises cooling the heat transfer fluid to provide a cooling effect of the battery blocks in the operating mode. 11. Машиночитаемый носитель, отличающийся тем, что он содержит компьютерный программный продукт, который при выполнении его на компьютере заставляет процессор выполнять способ для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи высокого напряжения по п.9.11. Machine-readable medium, characterized in that it contains a computer program product, which, when executed on a computer, causes the processor to perform a method for creating the temperature conditions of a number of series-connected blocks of a high-temperature high-voltage battery according to claim 9. 12. Машиночитаемый носитель по п.11, обеспеченный по меньшей мере частично в сети, такой как Интернет.12. The computer-readable medium of claim 11, provided at least partially in a network, such as the Internet. 13. Компенсатор (1) мощности для линии (3) передачи электроэнергии, содержащий преобразователь (4) источника напряжения и устройство (5) аккумулирования энергии, отличающийся тем, что устройство аккумулирования энергии содержит батареи высокого напряжения и контроллер (13) температуры по любому из пп.1-8.13. A power compensator (1) for an electric power transmission line (3), comprising a voltage source converter (4) and an energy storage device (5), characterized in that the energy storage device comprises high voltage batteries and a temperature controller (13) according to any one of paragraphs 1-8. 14. Компенсатор мощности по п.13, в котором компенсатор дополнительно содержит систему (14) управления, содержащую контроллер (15) заряда с модулем (16) для оценки состояния заряда батарей. 14. The power compensator according to claim 13, wherein the compensator further comprises a control system (14) comprising a charge controller (15) with a module (16) for assessing the state of charge of the batteries.
RU2008139420/09A 2006-03-06 2006-03-06 Temperature controller RU2399123C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008139420/09A RU2399123C2 (en) 2006-03-06 2006-03-06 Temperature controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008139420/09A RU2399123C2 (en) 2006-03-06 2006-03-06 Temperature controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008139420A RU2008139420A (en) 2010-04-20
RU2399123C2 true RU2399123C2 (en) 2010-09-10

Family

ID=42800671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008139420/09A RU2399123C2 (en) 2006-03-06 2006-03-06 Temperature controller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399123C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483399C1 (en) * 2011-12-23 2013-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" Device for thermostatting of accumulator batteries
WO2014003607A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Общество С Ограниченной Ответственностью "Системы Управления Хранением Энергии" Battery comprised of electrical energy storage cells and having a distributed analytical control system
RU227175U1 (en) * 2024-05-04 2024-07-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Thermoelectric converter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483399C1 (en) * 2011-12-23 2013-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" Device for thermostatting of accumulator batteries
WO2014003607A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Общество С Ограниченной Ответственностью "Системы Управления Хранением Энергии" Battery comprised of electrical energy storage cells and having a distributed analytical control system
RU227175U1 (en) * 2024-05-04 2024-07-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Thermoelectric converter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008139420A (en) 2010-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090317694A1 (en) Temperature controller
US9553346B2 (en) Battery system with selective thermal management
US20090234598A1 (en) Temperature Controller
CN102897019A (en) System and method for managing waste heat of electric vehicle
KR101526389B1 (en) Thermal management system of battery for electric vehicle
US20050130005A1 (en) Fuel cell system
KR20110122829A (en) Method for managing the heat in an electric battery
US20140295228A1 (en) Battery system with a temperature-control element containing a temperature-control channel and a bypass and motor vehicle containing the battery system
WO2007102758A1 (en) Power compensator
CN113659230A (en) Battery pack thermal management system, control method thereof and vehicle
JP2007188730A (en) Heat utilization system
RU2399123C2 (en) Temperature controller
CN113771699B (en) Two-phase immersed liquid cooling electric automobile cold start system based on vortex heating
CN113555619A (en) Multistage heating electric-electric hybrid heat management system and control method thereof
JP2007188731A (en) Electrolytic solution circulation type battery system
US8618406B1 (en) Thermoelectric power generation method and apparatus
CN212303763U (en) Battery thermal management device of thermoelectric cooling coupling liquid cooling
WO2020022087A1 (en) Battery temperature adjustment device
CN104037472B (en) Based on the Li-ion batteries piles heat management device of PTC resistive band heating
KR20210016128A (en) A Coolong/Heating Structure composed of cylindrical battery Cells
CN110247084A (en) A kind of more electric pile fuel cell systems and its control method, vehicle
CN115411412A (en) Energy storage battery thermal management system and method adopting hybrid cooling mode
CN114497625A (en) Heat circulation system of fuel cell
CN114614146A (en) Temperature equalizing system and temperature equalizing control method
CN111244579B (en) Battery thermal management system and electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110307