一种大型电池储能系统的液冷热管理系统的制作方法

1.本发明涉及储能电池技术领域，具体为一种大型电池储能系统的液冷热管理系统。


背景技术：

2.随着可再生能源的不断发展和应用，电池储能系统作为储能领域的重要组成部分，其应用范围也越来越广泛。电池储能系统在长时间运行中易出现过热的问题，这不仅会影响电池储能系统的使用寿命和效率，还可能导致电池的安全问题。因此，如何有效地进行电池的热管理，是电池储能技术领域的重要研究方向。目前，电池储能系统的热管理技术主要分为空气冷却和液冷热管理两种方式。其中，液冷热管理方式具有热传导效率高、冷却效果好等优点，因此在大型电池储能系统中得到了广泛应用。
3.现有技术中，公开号为“cn115911664a”的一种液冷储能电池结构，包括方形电芯、铝端板、钢带、电连接铝排、下托盘、储能电池组、第二方形电芯、液冷板进水口、液冷板出水口和口琴管截面，所述方形电芯的正面设置有液冷板，所述方形电芯的两侧设置有端绝缘片，所述端绝缘片通过铝端板压紧连接于方形电芯的两侧，所述输出绝缘端子安装在铝端板的顶部，所述输出绝缘端子的顶部连接有正负极铝排，所述铝端板的侧面固定连接有电池监控模块，该液冷储能电池结构，采用电芯侧面冷却，冷却接触面积大，热交换效率高，模组即为箱体，去模组化，做到无模组集成，采用无动力铜排及高压插件，直接模组引出高压，整个系统内阻减小。
4.但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：上述装置在使用时，冷却液是单向通过管式冷凝器的，因此在冷却过程中，随着冷却液的温度逐渐上升，对远端的储能电池的冷却效果会逐渐降低，因此，该装置对不同位置的储能电池的冷却效果并不均匀，使得远端电池仍然存在单侧过热的安全隐患，需要作出改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，包括外围板，所述外围板围成的内腔中设置有多组储能电池组，所述储能电池组的外侧贴设有液冷环形板；
8.所述外围板的内壁上固定设置有旋转电机，所述旋转电机的输出端固定设置有旋转轴，所述旋转轴上固定设置有多个散热叶片，所述旋转轴的端部固定设置有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮的侧面啮合设置有被动锥齿轮，所述被动锥齿轮的中心处固定设置有中心杆，所述中心杆上固定设置有凸轮；
9.所述液冷环形板中对称开设有两条液冷通道，且两条液冷通道中的冷却液流向相反，所述液冷通道中连通设置有弹性蓄水囊，所述液冷通道的两端分别连通于第一蓄水箱
和第二蓄水箱，所述第一蓄水箱中活动设置有推动板，所述推动板上固定设置有连杆，所述连杆远离推动板的一端固定设置有压板，所述压板和第一蓄水箱的外壁之间连通设置有第一弹簧，所述第二蓄水箱中活动设置有活动板，且所述活动板和第二蓄水箱内腔底壁之间连接设置有第二弹簧。
10.优选的，所述外围板上开设有多个透气孔。
11.优选的，所述外围板的内壁上分别固定设置有温度检测仪和plc控制器。
12.优选的，所述储能电池组包括横向隔热板，所述横向隔热板的两侧均固定设置有纵向隔热板，所述纵向隔热板的两侧对称设置有至少一块储能电池块。
13.优选的，多个所述储能电池组之间设置有隔离板。
14.优选的，所述液冷环形板的外侧固定设置有支撑杆，所述支撑杆中内嵌设置有圆环轴承，所述中心杆铰接贯穿设置在圆环轴承中。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、本发明通过风冷和液冷相结合，能够对储能电池组实现更快速的冷却处理，效果更好；
17.2、本发明在液冷环形板中对称开设有两条液冷通道，且两条液冷通道中的冷却液流向相反，由此，可以对储能电池组进行更加均匀的降温，避免出现单侧高温的情况，使用更加安全；
18.3、本发明在对储能电池组进行冷却降温时，风冷系统中旋转电机的转速越大，则液冷通道中冷却液的流动频率也越大，二者可以自动调整，由此，可以在高温时相互辅助，进而快速将储能电池组进行冷却，实现了单一的风冷或者单一的液冷所不具备的效果。
19.本发明提供了大型电池储能系统的液冷热管理系统，能够对储能电池组进行均匀、快速的降温，有效避免单侧高温的现象，冷却更加迅速，使用效果更好。
附图说明
20.图1为本发明的储能电池组的结构示意图；
21.图2为本发明的整体结构的俯视示意图；
22.图3为本发明的液冷热管理系统的局部结构示意图；
23.图4为本发明的图3中的a处放大图。
24.图中：1外围板、101透气孔、2温度检测仪、3plc控制器、4横向隔热板、5纵向隔热板、6储能电池块、7液冷环形板、8隔离板、9旋转电机、10旋转轴、11散热叶片、12主动锥齿轮、13被动锥齿轮、14中心杆、15凸轮、16支撑杆、17圆环轴承、18液冷通道、19弹性蓄水囊、20第一蓄水箱、21推动板、22连杆、23压板、24第一弹簧、25第二蓄水箱、26活动板、27第二弹簧。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
27.实施例一：
28.一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，包括外围板1，外围板1围成的内腔中设置有多组储能电池组，储能电池组的外侧贴设有液冷环形板7，液冷环形板7由导热性能好的材料制成，例如铜合金、铝合金、铁合金等等。
29.外围板1的内壁上固定设置有旋转电机9，旋转电机9的输出端固定设置有旋转轴10，旋转轴10上固定设置有多个散热叶片11，当旋转电机9启动后，旋转电机9会通过旋转轴10带动散热叶片11转动，由此产生散热气流，可以对储能电池组进行降温处理，旋转轴10的端部固定设置有主动锥齿轮12，主动锥齿轮12的侧面啮合设置有被动锥齿轮13，主动锥齿轮12能够带动被动锥齿轮13旋转，被动锥齿轮13的中心处固定设置有中心杆14，中心杆14上固定设置有凸轮15，被动锥齿轮13能够通过中心杆14带动凸轮15进行持续性旋转，而凸轮15在持续旋转的过程中，能够间歇性地下压到压板23。
30.液冷环形板7中对称开设有两条液冷通道18，且两条液冷通道18中的冷却液流向相反，这样的设置是因为：液冷通道18中的冷却液会随着换热而逐渐升温，使得远端的降温效果不理想，由此，本装置采用两条液冷通道18中的冷却液流向相反的设计，可以使得储能电池组的降温更加均匀，避免出现单侧高温的情况，液冷通道18中连通设置有弹性蓄水囊19，弹性蓄水囊19的内部可以蓄积冷却液，具有一定的伸缩弹性，液冷通道18的两端分别连通于第一蓄水箱20和第二蓄水箱25，二者之间设置有冷却液，第一蓄水箱20中活动设置有推动板21，推动板21可贴合着第一蓄水箱20的内壁移动，推动板21上固定设置有连杆22，连杆22远离推动板21的一端固定设置有压板23，压板23和第一蓄水箱20的外壁之间连通设置有第一弹簧24，第二蓄水箱25中活动设置有活动板26，活动板26能够贴合着第二蓄水箱25的内壁移动，且活动板26和第二蓄水箱25内腔底壁之间连接设置有第二弹簧27，第一弹簧24和第二弹簧27均具有良好的伸缩弹性，能够在无外力下压时自动复原。
31.实施例二：
32.一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，包括外围板1，外围板1上开设有多个透气孔101，用于进行外围板1围成内腔中的气体交换，对储能电池组进行冷却，外围板1的内壁上分别固定设置有温度检测仪2和plc控制器3，温度检测仪2可以实时监测温度，当温度超过预定值时，plc控制器3可以控制旋转电机9启动，通过风冷和水冷相结合的方式，对储能电池组进行快速降温，当温度处于预定范围内时，也可以控制旋转电机9关闭，进而使得温度保持在一定合理的范围内，外围板1围成的内腔中设置有多组储能电池组，储能电池组的外侧贴设有液冷环形板7，液冷环形板7由导热性能好的材料制成，例如铜合金、铝合金、铁合金等等。
33.外围板1的内壁上固定设置有旋转电机9，旋转电机9的输出端固定设置有旋转轴10，旋转轴10上固定设置有多个散热叶片11，当旋转电机9启动后，旋转电机9会通过旋转轴10带动散热叶片11转动，由此产生散热气流，可以对储能电池组进行降温处理，旋转轴10的端部固定设置有主动锥齿轮12，主动锥齿轮12的侧面啮合设置有被动锥齿轮13，主动锥齿轮12能够带动被动锥齿轮13旋转，被动锥齿轮13的中心处固定设置有中心杆14，中心杆14上固定设置有凸轮15，被动锥齿轮13能够通过中心杆14带动凸轮15进行持续性旋转，而凸轮15在持续旋转的过程中，能够间歇性地下压到压板23，液冷环形板7的外侧固定设置有支
撑杆16，支撑杆16中内嵌设置有圆环轴承17，中心杆14铰接贯穿设置在圆环轴承17中，由此，可以确保中心杆14能够顺畅地进行旋转。
34.液冷环形板7中对称开设有两条液冷通道18，且两条液冷通道18中的冷却液流向相反，这样的设置是因为：液冷通道18中的冷却液会随着换热而逐渐升温，使得远端的降温效果不理想，由此，本装置采用两条液冷通道18中的冷却液流向相反的设计，可以使得储能电池组的降温更加均匀，避免出现单侧高温的情况，液冷通道18中连通设置有弹性蓄水囊19，弹性蓄水囊19的内部可以蓄积冷却液，具有一定的伸缩弹性，液冷通道18的两端分别连通于第一蓄水箱20和第二蓄水箱25，二者之间设置有冷却液，第一蓄水箱20中活动设置有推动板21，推动板21可贴合着第一蓄水箱20的内壁移动，推动板21上固定设置有连杆22，连杆22远离推动板21的一端固定设置有压板23，压板23和第一蓄水箱20的外壁之间连通设置有第一弹簧24，第二蓄水箱25中活动设置有活动板26，活动板26能够贴合着第二蓄水箱25的内壁移动，且活动板26和第二蓄水箱25内腔底壁之间连接设置有第二弹簧27，第一弹簧24和第二弹簧27均具有良好的伸缩弹性，能够在无外力下压时自动复原。
35.实施例三：
36.本实施例在上述实施例一或实施例二的基础上，对储能电池组的具体结构进行了进一步的公开和限定：储能电池组包括横向隔热板4，横向隔热板4的两侧均固定设置有纵向隔热板5，纵向隔热板5的两侧对称设置有至少一块储能电池块6，横向隔热板4和纵向隔热板5的作用都是防止储能电池块6之间进行热量传导累加，可以采用陶瓷材料制成，多个储能电池组之间设置有隔离板8，隔离板8的作用也是进行热量隔离，避免热累加，进而进行快速降温。
37.工作原理：
38.储能电池组的外侧贴设有液冷环形板7，液冷环形板7中对称开设有两条液冷通道18，且两条液冷通道18中的冷却液流向相反，这样的设置是因为：液冷通道18中的冷却液会随着换热而逐渐升温，使得远端的降温效果不理想，由此，本装置采用两条液冷通道18中的冷却液流向相反的设计，可以使得储能电池组的降温更加均匀，避免出现单侧高温的情况，在温度检测仪2检测到出现高温时，plc控制器3控制旋转电机9启动，一方面，旋转电机9会通过旋转轴10带动散热叶片11转动，由此产生散热气流，可以对储能电池组进行降温处理，另一方面，旋转轴10带动主动锥齿轮12旋转，主动锥齿轮12通过被动锥齿轮13带动中心杆14旋转，使得凸轮15发生持续性转动，凸轮15在持续旋转的过程中，能够间歇性地下压到压板23，压板23通过连杆22带动推动板21下压，进而将第一蓄水箱20中的冷却液挤向液冷通道18，直至冷却液到达第二蓄水箱25中暂存，当凸轮15不再下压压板23时，压板23又会在第一弹簧24的作用下被向上顶起，使得冷却液又从第二蓄水箱25回流至第一蓄水箱20，在具体使用时，可以在第二蓄水箱25中增设制冷件，进而确保冷却液在往复流动过程中能够对储能电池组实现更加快速的降温。此外，若旋转电机9的转速越高，则凸轮15的下压频率也越高，使得液冷通道18中的冷却液流动更加频繁，由此，可以在高温时相互辅助，进而快速将储能电池组进行冷却，实现了单一的风冷或者单一的液冷所不具备的效果。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，包括外围板，其特征在于：所述外围板围成的内腔中设置有多组储能电池组，所述储能电池组的外侧贴设有液冷环形板；所述外围板的内壁上固定设置有旋转电机，所述旋转电机的输出端固定设置有旋转轴，所述旋转轴上固定设置有多个散热叶片，所述旋转轴的端部固定设置有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮的侧面啮合设置有被动锥齿轮，所述被动锥齿轮的中心处固定设置有中心杆，所述中心杆上固定设置有凸轮；所述液冷环形板中对称开设有两条液冷通道，且两条液冷通道中的冷却液流向相反，所述液冷通道中连通设置有弹性蓄水囊，所述液冷通道的两端分别连通于第一蓄水箱和第二蓄水箱，所述第一蓄水箱中活动设置有推动板，所述推动板上固定设置有连杆，所述连杆远离推动板的一端固定设置有压板，所述压板和第一蓄水箱的外壁之间连通设置有第一弹簧，所述第二蓄水箱中活动设置有活动板，且所述活动板和第二蓄水箱内腔底壁之间连接设置有第二弹簧。2.根据权利要求1所述的一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，其特征在于：所述外围板上开设有多个透气孔。3.根据权利要求1所述的一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，其特征在于：所述外围板的内壁上分别固定设置有温度检测仪和plc控制器。4.根据权利要求1所述的一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，其特征在于：所述储能电池组包括横向隔热板，所述横向隔热板的两侧均固定设置有纵向隔热板，所述纵向隔热板的两侧对称设置有至少一块储能电池块。5.根据权利要求1所述的一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，其特征在于：多个所述储能电池组之间设置有隔离板。6.根据权利要求1所述的一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，其特征在于：所述液冷环形板的外侧固定设置有支撑杆，所述支撑杆中内嵌设置有圆环轴承，所述中心杆铰接贯穿设置在圆环轴承中。

技术总结
本发明提供一种大型电池储能系统的液冷热管理系统，包括外围板，所述外围板围成的内腔中设置有多组储能电池组，所述储能电池组的外侧贴设有液冷环形板；所述被动锥齿轮的中心处固定设置有中心杆，所述中心杆上固定设置有凸轮；所述液冷环形板中对称开设有两条液冷通道，且两条液冷通道中的冷却液流向相反，所述液冷通道中连通设置有弹性蓄水囊，所述液冷通道的两端分别连通于第一蓄水箱和第二蓄水箱。本发明提供了大型电池储能系统的液冷热管理系统，能够对储能电池组进行均匀、快速的降温，有效避免单侧高温的现象，冷却更加迅速，使用效果更好。效果更好。效果更好。


技术研发人员：李对 桑良 程峰 牛顿
受保护的技术使用者：合肥正瑞储能科技有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/20