[發明專利]一種模塊化儲能電池冷卻系統及控制方法

有效

• 申請號: 202111629371.2
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114512740B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 崔鵬飛;關勝利;蔡偉琳;張彬;丘淼生;耿曼
• 申請（專利權）人: 廣州高瀾節能技術股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/63;H01M10/651;H01M10/6563;H01M10/6568
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張浩

1.一種模塊化儲能電池冷卻系統，冷卻系統為分布式儲能電池艙內的所有電池簇制冷，使用冷卻水帶走模塊化儲能電池的熱量，其特征在于，

所述冷卻系統采用柜內布置，冷卻系統柜布置在電池簇的一端，冷卻系統柜與電池簇液冷系統通過冷卻供水管路和冷卻回水管路連接；

冷卻系統柜內部布置有：電柜；電柜，用于為冷卻系統提供工作電源；還用于控制和保護水泵、加熱器、壓縮機、膨脹閥、風機，閥門；還用于根據溫度儀表、壓力儀表和流量儀表采集的運行數據，對冷卻系統的運行狀態進行監測；

電柜的控制方式包括：遠程控制和就地控制；其中，就地控制的控制邏輯包括：自動模式、強制制冷模式、強制加熱模式、待機模式、停機模式、手動控制模式；

待機模式下，電柜根據電池簇狀態信號開啟冷卻系統進入自動模式；在自動模式下，電柜根據冷卻水供水溫度信號控制冷卻系統進入制冷循環或加熱循環，使得在冷卻水供水溫度設定范圍內調節冷卻水供水溫度，實現冷卻系統的制冷量等于電池簇發熱量與制冷機組自發熱量之和；其中，電池簇狀態信號包括：電池簇的電芯溫度和電池簇的投切信號。

2.根據權利要求1所述的模塊化儲能電池冷卻系統，其特征在于，

冷卻系統柜內部布置的設備包括：高位水箱，壓縮機，板式換熱器，過濾器，壓力變送器，溫度變送器，蝶閥，水泵，球閥，加熱器，電動三通閥，冷凝器，風機，電動球閥；

冷卻系統柜外部還布置有自然散熱盤管，溫濕度變送器；

電柜內部布置有：PLC，電源，控制模塊，電子膨脹閥控制器，斷路器，繼電器，接觸器，信號模塊，輸入模塊和輸出模塊。

3.根據權利要求1所述的模塊化儲能電池冷卻系統，其特征在于，

冷卻系統的制冷循環包括：壓縮機制冷循環和自然風冷循環；

電柜根據環境溫度，實現壓縮機制冷循環和自然風冷循環之間的切換；其中，當環境溫度不小于-12℃時，采用壓縮機制冷循環；當環境溫度小于-12℃時，采用自然風冷循環。

4.根據權利要求1所述的模塊化儲能電池冷卻系統，其特征在于，

強制制冷模式下，冷卻水供水溫度不低于10℃；否則，進入停機模式。

5.根據權利要求1所述的模塊化儲能電池冷卻系統，其特征在于，

強制加熱模式下，冷卻水供水溫度不高于50℃；否則，進入停機模式。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的模塊化儲能電池冷卻系統，其特征在于，

冷卻系統柜與電池簇集中布置在集裝箱內，冷卻系統柜內的風機朝向集裝箱上預留的通風孔；

冷卻系統柜與電池簇液冷系統的冷卻供水管路和冷卻回水管路均靠近電池簇側；

冷卻系統柜上風機孔設置有網罩；冷卻系統柜的冷卻供水管路和冷卻回水管路出均設有封堵。

7.適用于權利要求1至6任一項所述的模塊化儲能電池冷卻系統的一種模塊化儲能電池冷卻系統的控制方法，其特征在于，

所述控制方法包括：

步驟1，水泵通電運行，冷卻系統進入待機模式；待機模式下進行冷卻水供水溫度預調節；

步驟2，采集電池簇狀態信號和冷卻水供水溫度信號；其中，電池簇狀態信號包括：電池簇的電芯溫度和電池簇的投切信號；

步驟3，電柜根據電池簇的電芯溫度，控制冷卻系統進入制冷循環或加熱循環；

步驟4，當冷卻系統進入制冷循環時，根據電池簇的投切信號和電池簇發熱量的設計峰值，確定電池簇發熱量；在冷卻水供水溫度設定范圍內由電柜調節冷卻水供水溫度，使得冷卻系統的制冷量等于電池簇發熱量與制冷機組自發熱量之和；其中，冷卻水供水溫度設定范圍以電池簇的電芯溫度的設計最小值為下限，以電池簇的電芯溫度減去1℃為上限。