[发明专利]温度均衡控制系统、通风量调节装置及温度均衡调节方法

说明书

本发明公开一种温度均衡控制系统、通风量调节装置及温度均衡调节方法。温度均衡控制系统包括温度显示贴纸、出风口、电池簇。温度显示贴纸设置于电池PACK的通风口面板上，温度显示贴纸用于记录电池运行过程中的最高温度，出风口设置于电池PACK的通风口面板上，出风口设置在温度显示贴纸附近。通风量调节装置包括调节挡板、固定底板、支撑端、丝杆、螺母座、丝杆螺母、限位卡件、指针、刻度盘，调节挡板安装于所述电池簇上的进风口处，本发明的温度均衡控制系统有效避免由于电池老化造成的电芯温度差异，能够有效避免由于温控系统故障造成的温度误报，通风量调节装置能够手动调节电池簇的通风量，进而调节储能箱体内部各个电池簇之间的温度均衡。

技术领域

本发明涉及储能电池温度控制技术领域，特别是涉及一种温度均衡控制系统、通风量调节装置及温度均衡调节方法。

背景技术

目前储能技术的应用领域主要存在以下四个方面：

第一是电源侧，它主要的作用是平抑新能源发电的功率波动，提升新能源电力的品质，减少弃光和弃风，提高新能源发电经济效益。第二是电网侧，参与电网的调频调压或调峰，作为黑启动电源，它的调节快速、灵活。第三是负荷侧，现在的峰谷套利也是一个主推的产品，削峰填谷、平移负荷，提高设备利用率，减少对供电容量需求，延缓配电网投资。第四是微网，微电网的运行双向调控，以及微电网孤岛运行中不可或缺的补偿部分就是储能系统。目前的应用领域看来，锂电池储能的三大领域有：大型风光储能、通信基站的后备电源、家庭储能。其中通信基站的后备电源领域目前占比重较大，家庭储能借着特斯拉掀起的“能源家庭”浪潮，有较大的进一步发展扩容的空间，大型风光储能短期看来势头不大。

无论上面的哪一种并网接入的技术方案，在实际应用中都需要将电池芯串联起来后使用。对于容量大的应用场景，还需要将电池芯并联后在串联起来使用。为了说明方便和安装维护，储能系统按照从小打到的方式分为：电芯—PACK—RACK—电池堆进行论述。电芯就是电池厂家出厂的电池单体，电池单体的标称电压为3.2V，不同厂家的不同型号的电芯容量从几十安时到几百安时，如典型的有：50AH、75AH、100AH、150AH、280AH等等，随着技术的进步，一些厂家也在研发和推广更高安时的电池，如320AH的电芯等等。将电池芯经过串联和并联就组成电池PACK，电池PACK的标称电压为48V左右，也有部分厂家为了适应自己的电池型号，采用其他的电压等级。电池PACK是将电池芯进行串联并且需要用结构件将电池芯固定，并且预留出电气接口方便PACK之间的连接，而且为了便于现场的安装和运维过程中的拆卸，需要将PACK设计成可拆卸。由于电池具有内阻，在充放电过程中和存储过程中具有发热特性，特别是在高于0.5C充放电的应用中，电池本体的发热需要设计专用的风扇进行散热，因此在PACK设计中需要考虑风扇散热。PACK只是将电池芯串联或并联起来，为了检测电池的剩余电量和健康状况，需要检测电芯的电压和电流、温度，所以在电池PACK的设计中设置了检测模块，该模块属于电池管理系统，在电池PACK级别电压、电流、温度检测和信号处理模块称为BMU。为了便于系统集成，BMU安装在相应的PACK内部，并且预留出通讯接口，BMU的通讯协议和形式没有统一的规定，一般情况下由厂家自定义。电池PACK串联或者并联起来，将电压提高至功率双向变流器(Power Conversion System—PCS)所需的电压等级，一般情况下，串联数量为14级或者16级后，电压等级就可以达到700V-900V左右，这个电压等级是市场上主流PCS厂家设定的电压等级。将电池PACK后安装在一个电池架里，为了安全需要在直流侧安装一个直流断路器，保证在电池故障或者系统故障时，直流侧具有物理隔离点。直流断路器接受EMS、PCS和BMS的控制，当系统故障时，或者具触发阈值的设定时，短路器断开保证电池与系统在物理上分开，保证设备安全。同时，电池RACK具有BMS单元，BMS单元将BMU的数据汇集后做简单的数据处理和分析后，将数据传输给PCS和EMS，多个电池PACK连接起来后，就形成了电池RACK。有的大型储能系统，也会将多个电池RACK连接起来使用，成为电池堆。

现有技术中温度均衡控制系统由于电池老化造成电芯温度差异，无法避免由于温控系统故障造成的温度误报，因此储能系统的使用寿命较低，因此迫切需要改进。