[發明專利]一種儲能系統及其熱管理方法

有效

• 申請號: 202011385234.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112531232B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 周儉節
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/627;H01M10/63;H01M10/635;H01M10/655;H01M10/6556;H01M10/6567
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

1.一種儲能系統的熱管理方法，其特征在于，應用于所述儲能系統中的智能電池熱管理單元，所述方法包括：

通過所述儲能系統中的能量管理系統EMS，獲取預測發電功率和預測負荷功率并進行整合得到所述儲能系統中電池系統在下一預設時段的充放電電流；

分別獲取所述電池系統的當前電芯參數、下一預設時段的預測環境溫度及所述儲能系統中冷卻系統的載體回收溫度；所述當前電芯參數包括：當前電芯溫度、當前電芯電壓及電池簇內阻；

所述電池簇內阻為所述智能電池熱管理單元或者相應DCDC單元根據相應電池簇的當前SOC預測得到的；

根據投運電池簇數量、所述當前電芯電壓及所述電池簇內阻，利用電池產熱模型確定下一預設時段的產熱功率；其中，所述投運電池簇數量是根據所述下一預設時段的充放電電流進行DCDC單元投運支路選擇確定得到，使得下一預設時段達到該充放電電流需投運的電池簇數量的轉換效率達到最佳；

根據所述當前電芯溫度和所述產熱功率，進行電池制冷制熱需求判斷，確定下一預設時段的電芯溫度控制目標范圍；

根據所述電芯溫度控制目標范圍、所述預測環境溫度及所述載體回收溫度，結合所述冷卻系統的各項功耗，確定總功耗最小的散熱邏輯；

采用所述總功耗最小的散熱邏輯控制所述冷卻系統對所述儲能系統進行散熱。

2.根據權利要求1所述的儲能系統的熱管理方法，其特征在于，根據所述充放電電流、所述當前電芯電壓及所述電池簇內阻，確定下一預設時段的產熱功率，包括：

根據所述充放電電流進行DCDC單元投運支路選擇，確定下一預設時段的投運電池簇數量；

以所述投運電池簇數量、所述當前電芯電壓及所述電池簇內阻，作為電池產熱模型的輸入信息，確定下一預設時段的所述產熱功率。

3.根據權利要求1-2任一項所述的儲能系統的熱管理方法，其特征在于，采用所述總功耗最小的散熱邏輯控制所述冷卻系統對所述儲能系統進行散熱，包括：

采用所述總功耗最小的散熱邏輯控制所述冷卻系統，對所述電池系統，或者，對所述電池系統和所述儲能系統中的電能變換單元，進行散熱。

4.根據權利要求3所述的儲能系統的熱管理方法，其特征在于，所述冷卻系統為冷卻液系統，所述載體回收溫度為：液冷設備的進水溫度；或者，

所述冷卻系統為空調系統，所述載體回收溫度為：空調系統的回風口溫度。

5.根據權利要求4所述的儲能系統的熱管理方法，其特征在于，所述冷卻系統為冷卻液系統且為所述電池系統散熱時，所述冷卻系統的各項功耗包括：

流經電芯液冷板、板式熱交換器、第一電磁三通閥、第一循環泵及第一加熱器的冷卻液內循環的功耗；

流經所述電芯液冷板、空水交換器及所述第一電磁三通閥的冷卻液外循環的功耗；

流經所述板式熱交換器、壓縮機及冷凝器的冷卻劑循環的功耗。

6.根據權利要求5所述的儲能系統的熱管理方法，其特征在于，全部散熱邏輯包括：

僅所述冷卻液內循環運行的第一邏輯；

所述冷卻液內循環和所述第一加熱器同時運行的第二邏輯；

所述冷卻液內循環和所述制冷劑循環同時運行的第三邏輯；

僅所述冷卻液外循環運行的第四邏輯。

7.根據權利要求6所述的儲能系統的熱管理方法，所述第一邏輯還包括：若所述當前電芯溫度超出下限，則降低所述第一循環泵的工作頻率；若所述當前電芯溫度超出上限，則提升所述第一循環泵的工作頻率；

所述第二邏輯還包括：若所述當前電芯溫度超出所述下限，且所述預測環境溫度低于設置值，則啟動所述第一加熱器；

所述第三邏輯還包括：若所述當前電芯溫度超出所述下限，則降低所述壓縮機和所述第一循環泵的工作頻率；若所述當前電芯溫度超出所述上限，則提升所述壓縮機和所述第一循環泵的工作頻率；

所述第四邏輯還包括：若所述當前溫度超出所述下限，則降低所述第一循環泵的工作頻率；若所述當前電芯溫度超過所述上限，則提升所述第一循環泵的工作頻率。