[發明專利]一種鋰離子電容水冷循環系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201810343041.9
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108735516A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 梁亞青;楊娟娟;沈道安;田精
• 申請（專利權）人: 上海展梟新能源科技有限公司
• 主分類號: H01G11/18
• 分類號: H01G11/18;H01G11/06
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 楊嘉芳

本發明公開了一種鋰離子電容水冷循環系統，該系統包括水冷模組和制冷水機；所述水冷模組包括水冷板，水冷板呈蛇形來回繞行于鋰離子電容之間，水冷模組還包括用于檢測環境溫度以及鋰離子電容溫度，并對制冷水機的供水溫度進行調節控制的電池管理系統；水冷模組通過集水管連接到制冷水機的進水口，制冷水機的出水口通過分水管連接水冷模組；在集水管或分水管上且位于系統最高處還設置有膨脹水箱。本發明還公開了通過該系統的控制方法。系統結構簡單，控制有效。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電容水冷循環系統及其控制方法，尤其適用于鋰離子電容儲能包。

背景技術

鋰離子電容器是一種新型能量存儲裝置，其正極采用超級電容器正極材料，負極采用鋰離子電池負極材料，兼具超級電容器的高功率輸出(其功率密度遠大于蓄電池)、長壽命特性和鋰離子電池高能量密度的特性。因此，鋰離子電容器在儲能和能量回收領域被廣泛運用。

鋰離子電容目前在電網調峰儲能及軌道交通啟停能量回收領域應用廣泛，現有的鋰離子電容器儲能系統采用風冷換熱技術較多，隨著人們對電力的需求不斷加大，對儲能系統的功率和能量也提出更高的要求，大功率和大電流隨之而來的就是鋰離子電容的大發熱量的問題，風冷散熱技術已經很難滿足儲能系統的溫升和均溫要求，因此高效的水冷方案被提上應用需求。

目前新能源電池包也有采用水冷方式的，但由于目前所用的新能源車用鋰電池放電電流小，因此發熱較小，其冷板結構較為簡單，而由于其車用環境較為惡劣，整體電池包需滿足IP67的防塵防水要求。目前大部分儲能電池包使用環境為室內，無防水需求，因此電池包不需做密封設計。而對于非氣密性系統，當電池包表面溫度過低時，周圍大氣中的水蒸氣就會源源不斷在表面結露，由此產生凝露，引起電池包的安全問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種新的鋰離子電容水冷循環系統及其控制方法，系統結構簡單，水冷循環控制效果好。

為解決以上技術問題，本發明首先公開了一種鋰離子電容水冷循環系統，該系統包括水冷模組和制冷水機；所述水冷模組包括水冷板，水冷板呈蛇形來回繞行于鋰離子電容之間，水冷模組還包括用于檢測環境溫度以及鋰離子電容溫度、并對制冷水機的供水溫度進行調節控制的電池管理系統；水冷模組通過集水管連接到制冷水機的進水口，制冷水機的出水口通過分水管連接水冷模組；在集水管或分水管上且位于系統最高處還設置有膨脹水箱。膨脹水箱對整個系統起到補水排氣定壓的作用。

進一步地，所述水冷板為扁平狀的管帶，在管帶的兩端設置有帶水嘴的端頭，管帶內部設有連通水嘴的冷卻流道。

進一步地，所述集水管和分水管通過連接軟管連接水嘴。

進一步地，每個所述端頭上均設置有兩個水嘴，所述冷卻流道有兩個，每個冷卻流道均在各自的兩端連通一個水嘴，每個端頭上的水嘴一個連接集水管，冷水板流道內的水流經該集水管流入制冷水機，另一個連接分水管，制冷水機的出水經該分水管進入水冷板流道內。該連接方式使水冷板內的兩路水流為逆流形式，水流通過管帶會被鋰離子電容逐漸加熱，當水冷模組為單向水流時水冷模組水路下游的鋰離子電容溫度會比上游的溫度高，水路上下游的鋰離子電容之間存在溫差，兩路水逆流的方式可消除這種積溫的影響，利于鋰離子電容的溫度均衡，延長鋰離子電容的使用壽命和效率。

進一步地，所述管帶內設置有若干條孔道，所述端頭為中空結構，中部設置有隔板，將孔道分為兩個獨立的冷卻流道。孔道的設置利于管帶承受夾緊力及加強內部傳熱。

進一步地，所述集水管或分水管上且位于系統最低處設置有放水閥。該放水閥的設置便于檢修的時候排水作用。