[发明专利]一种集中式储能设备热管理系统及其工作方法

说明书

本发明公开的一种集中式储能设备热管理系统及其工作方法，属于储能技术领域。通过主控制器与储能系统中每级的水泵和温度测点直接连接，对分布式储能单元的热管理进行集中式管控，取消了单个储能单元的热管理机构，有效降低了储能系统的能耗，降低了系统的设计、安装和维护成本。通过储能系统每级中每个监测点的实时通讯状态信息，精准地控制储能系统中每级的环境温度；并且在某个储能单元突发热失控状态时能够进行强制分离及降温，降低突发安全问题的发生概率，降低储能系统因为热失控所造成的巨大经济损失，提高储能系统的安全性和稳定性。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种集中式储能设备热管理系统及其工作方法。

背景技术

在对储能过程进行分析时，为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围，称为储能系统。它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储能系统往往涉及多种能量、多种设备、多种物质、多个过程，是随时间变化的复杂能量系统，需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储能密度、储能功率、蓄能效率以及储能价格、对环境的影响等。

电化学储能是指各种二次电池储能。是利用化学元素做储能介质，充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化。主要包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池等。目前以锂电池和铅蓄电池为主。

目前储能电池热管理系统主要采取空冷、液冷、相变材料冷却或其几种方式耦合的方法，这些方法存在系统结构复杂、系统能耗高等缺点，然而现在比较成熟的液冷系统并不适用于大型电站式电池储能系统，这主要是由于电池储能系统在一定空间内积聚了大量的电池，不能统一做到温控及消防的统一管理，会造成系统能耗高，成本居高不下的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种集中式储能设备热管理系统及其工作方法，对分布式储能单元的热管理进行集中式管控，结构设计合理，控制精准、能耗低，提高储能设备的安全性和可靠性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种集中式储能设备热管理系统，包括主控制器、主水箱、循环主路；循环主路与主水箱连接，循环主路上设有主路水泵，主路水泵连接有压力流量检测单元和主路测温单元；循环主路连接有若干条循环支路，每条循环支路连接一个储能集装箱，循环支路上设有支路水泵，支路水泵连接有支路测温单元；循环支路连接有若干条循环分路，每条循环分路连接一个储能电池簇，循环分路上设有分路水泵，分路水泵连接有分路测温单元；循环分路连接有若干条循环毛细路，每条循环毛细路连接一个电池组，循环毛细路上设有毛细路水泵，毛细路水泵连接有毛细路测温单元；

主路水泵、压力流量检测单元、主路测温单元、支路水泵、支路测温单元、分路水泵、分路测温单元、毛细路水泵和毛细路测温单元分别与主控制器连接。

优选地，循环主路包括供液主路和供液回路，供液主路和回液主路分别与主水箱连接，供液主路和回液主路上均设有主路水泵；若干储能集装箱设在供液主路和回液主路之间，每个储能集装箱分别通过循环支路与供液主路和回液主路连接，每条循环支路上均设有支路水泵。

进一步优选地，主路测温单元和压力流量检测单元均分别与供液主路上的主路水泵连接。

优选地，循环支路包括供液支路和两条回液支路，供液支路与循环主路连接，两条回液支路汇合后与循环主路连接，供液支路和两条回液支路上均设有支路水泵；若干储能电池簇设在供液支路和两条回液支路之间，每个储能电池簇分别通过循环分路与供液支路和两条回液支路连接，每条循环分路上均设有分路水泵。

优选地，循环分路包括供液分路和两条回液分路，供液分路与循环支路连接，两条回液分路汇合后与循环支路连接，供液分路和两条回液分路上均设有分路水泵；若干电池组设在供液分路和两条回液分路之间，每个电池组分别通过循环毛细路与供液分路和两条回液分路连接，每条循环毛细路上均设有毛细路水泵。