[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)能系統(tǒng)及其熱管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011385234.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112531232B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周儉節(jié)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陽(yáng)光電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): 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(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N儲(chǔ)能系統(tǒng)及其熱管理方法，該方法應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)中的智能電池?zé)峁芾韱卧讷@取到下一預(yù)設(shè)時(shí)段的充放電電流、當(dāng)前電芯參數(shù)、下一預(yù)設(shè)時(shí)段的預(yù)測(cè)環(huán)境溫度及冷卻系統(tǒng)的載體回收溫度后，根據(jù)充放電電流、當(dāng)前電芯參數(shù)、預(yù)測(cè)環(huán)境溫度及載體回收溫度，結(jié)合冷卻系統(tǒng)的各項(xiàng)功耗，確定總功耗最小的散熱邏輯；再采用總功耗最小的散熱邏輯控制冷卻系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行散熱；也即，本申請(qǐng)能夠依據(jù)上述參數(shù)，對(duì)下一時(shí)段的散熱邏輯進(jìn)行尋優(yōu)，確定出總功耗最小的散熱邏輯，并以該邏輯控制冷卻系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行散熱，能夠提前動(dòng)態(tài)調(diào)整冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使輔助供電降至最低，克服熱管理過(guò)程中溫度控制的滯后性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)及其熱管理方法。

背景技術(shù)

隨著鋰電池儲(chǔ)能的發(fā)展，電池系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，箱式儲(chǔ)能的功率為MW級(jí)，電池容量在2MWh及以上，因此，相應(yīng)冷卻系統(tǒng)的耗電功率也越來(lái)越大。

目前，在節(jié)能減排的需求下，無(wú)論冷卻系統(tǒng)采用空調(diào)冷卻，還是液冷，其中配置相應(yīng)設(shè)備正逐漸由定頻控制配套的異步電機(jī)，向直流變頻配套同步機(jī)發(fā)展。但是，配置直流變頻配套同步機(jī)后，如何在滿足系統(tǒng)要求的前提下，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)以較低消耗功率運(yùn)行，是當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N儲(chǔ)能系統(tǒng)及其熱管理方法，能夠在滿足系統(tǒng)要求的前提下，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)以較低功耗運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)第一方面公開(kāi)了一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱管理方法，應(yīng)用于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中的智能電池?zé)峁芾韱卧龇椒òǎ?/p>

通過(guò)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中的EMS(Energy Management System，能量管理系統(tǒng))，獲取所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池系統(tǒng)在下一預(yù)設(shè)時(shí)段的充放電電流；

分別獲取所述電池系統(tǒng)的當(dāng)前電芯參數(shù)、下一預(yù)設(shè)時(shí)段的預(yù)測(cè)環(huán)境溫度及所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)的載體回收溫度；

根據(jù)所述充放電電流、所述當(dāng)前電芯參數(shù)、所述預(yù)測(cè)環(huán)境溫度及所述載體回收溫度，結(jié)合所述冷卻系統(tǒng)的各項(xiàng)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(tǒng)對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行散熱。

可選地，在上述的儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱管理方法中，所述當(dāng)前電芯參數(shù)包括：當(dāng)前電芯溫度、當(dāng)前電芯電壓及電池簇內(nèi)阻；

所述電池簇內(nèi)阻為所述智能電池?zé)峁芾韱卧蛘呦鄳?yīng)DCDC單元根據(jù)相應(yīng)電池簇的當(dāng)前SOC預(yù)測(cè)得到的。

可選地，在上述的儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱管理方法中，根據(jù)所述充放電電流、所述當(dāng)前電芯參數(shù)、所述預(yù)測(cè)環(huán)境溫度及所述載體回收溫度，結(jié)合所述冷卻系統(tǒng)的各項(xiàng)功耗，確定總功耗最小的散熱邏輯，包括：

根據(jù)所述充放電電流、所述當(dāng)前電芯電壓及所述電池簇內(nèi)阻，確定下一預(yù)設(shè)時(shí)段的產(chǎn)熱功率；

根據(jù)所述當(dāng)前電芯溫度和所述產(chǎn)熱功率，進(jìn)行電池制冷制熱需求判斷，確定下一預(yù)設(shè)時(shí)段的電芯溫度控制目標(biāo)范圍；

根據(jù)所述電芯溫度控制目標(biāo)范圍、所述預(yù)測(cè)環(huán)境溫度及所述載體回收溫度，結(jié)合所述冷卻系統(tǒng)的各項(xiàng)功耗，確定總功耗最小的散熱邏輯。

可選地，在上述的儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱管理方法中，根據(jù)所述充放電電流、所述當(dāng)前電芯電壓及所述電池簇內(nèi)阻，確定下一預(yù)設(shè)時(shí)段的產(chǎn)熱功率，包括：

根據(jù)所述充放電電流進(jìn)行DCDC單元投運(yùn)支路選擇，確定下一預(yù)設(shè)時(shí)段的投運(yùn)電池簇?cái)?shù)量；

以所述投運(yùn)電池簇?cái)?shù)量、所述當(dāng)前電芯電壓及所述電池簇內(nèi)阻，作為電池產(chǎn)熱模型的輸入信息，確定下一預(yù)設(shè)時(shí)段的所述產(chǎn)熱功率。