本技術(shù)屬于儲能電池領(lǐng)域,具體涉及一種儲能設(shè)備。
背景技術(shù):
1、隨著太陽能、風能等新能源的發(fā)展,儲能技術(shù)也隨之發(fā)展,由于鋰電池具有能量高、使用壽命長、額定電壓高、具備高功率承受力、自放電率低等優(yōu)點,逐漸成為儲能的主流產(chǎn)品。
2、隨著鋰電池儲能設(shè)備規(guī)模應用,鋰離子電池的安全使用也受到關(guān)注。由于電池模組中單體電池高度聚集,在充電和放電過程中會產(chǎn)生大量的熱量,而且該熱量會逐漸累積,造成電池溫度不均勻,嚴重時電池的熱平衡被破壞,進而引發(fā)電池的熱失控,存在一定的安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有儲能設(shè)備中電池模組存在安全隱患的問題,本實用新型提供一種儲能設(shè)備。
2、為解決上述問題,本實用新型提供的技術(shù)方案為:
3、一種儲能設(shè)備,包括溫控系統(tǒng)以及至少一個電池模組;所述電池模組包括外殼以及沿同一方向排布在外殼內(nèi)的多個單體電池;外殼內(nèi)設(shè)有共享腔室,共享腔室的內(nèi)腔和所有單體電池內(nèi)腔連通;外殼的頂板上對應各單體電池極性端子開設(shè)有避讓孔;各單體電池極性端子伸出避讓孔,該避讓孔對應的外殼的頂板區(qū)域與單體電池殼體固定密封;所述溫控系統(tǒng)包括熱量交換單元、熱量輸送單元和熱量處理單元;所述熱量交換單元用于與各電池模組實現(xiàn)熱交換;所述熱量輸送單元包括進液管路組件、回液管路組件,用于實現(xiàn)熱量交換單元和熱量處理單元之間傳熱介質(zhì)的輸送;所述熱量處理單元包括溫控機、散熱器以及控制閥;所述溫控機的進液口與回液管路組件連接、溫控機的出液口與進液管路組件連接,溫控機用于對傳熱介質(zhì)進行主動增溫或主動降溫;所述控制閥用于控制傳熱介質(zhì)是否進入散熱器,所述散熱器的進液口、出液口均與回液管路組件連接,用于對傳熱介質(zhì)進行散熱。
4、進一步地,所述散熱器的外側(cè)還設(shè)置有風機,所述風機對流經(jīng)散熱器的傳熱介質(zhì)進行散熱處理。
5、進一步地,所述控制閥包括三通電動閥,所述三通電動閥的第一端口與溫控機的進液口連通,第二端口與回液管路組件連通,第三端口與散熱器的出液口連通。
6、進一步地,所述進液管路組件和回液管路組件上設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置。
7、進一步地,所述進液管路組件上設(shè)置有補水接頭,用于給溫控系統(tǒng)補充傳熱介質(zhì),所述回液管路組件上設(shè)置有排氣閥。
8、進一步地,所述溫控機的進液口和出液口上設(shè)有阻斷接頭,該阻斷接頭能夠?qū)乜貦C中傳熱介質(zhì)進行封堵。
9、進一步地,所述熱量交換單元包括至少一個傳熱管,所述電池模組的極性端子上設(shè)有裝夾部,各傳熱管一一對應固定在各電池模組的裝夾部上,且傳熱管與各電池模組之間絕緣;所述裝夾部為開設(shè)在各個單體電池極性端子伸出避讓孔部位的通槽或通孔。
10、進一步地,所述傳熱管為金屬管,所述金屬管上具有絕緣層、絕緣套中的至少一個。
11、進一步地,所述外殼的頂板上鋪設(shè)絕緣密封膠層,傳熱管的進液端和出液端伸出絕緣密封膠層。
12、進一步地,所述外殼的頂部設(shè)有絕緣防護罩,各單體電池極性端子位于絕緣防護罩內(nèi)。
13、和現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:
14、1.本實用新型儲能設(shè)備中,電池模組將多個單體電池置于具有共享腔室的一個外殼內(nèi),利用該共享腔室和位于外殼內(nèi)的各單體電池內(nèi)腔貫通,使得各單體電池電解液和氣體共享來保障各單體電池的一致性,減少了各單體電池電解液和氣體之間的差異,一定程度上提升了各單體電池之間的一致性,從而一定程度上提升了電池模組的循環(huán)壽命。
15、該儲能設(shè)備的溫控系統(tǒng)對電池模組工作時的溫度進行控制,以盡量避免電池模組發(fā)生安全隱患。同時,該溫控系統(tǒng)通過溫控機、散熱器的組合方式對電池模組進行溫控,在氣溫非極端情況下采用散熱器利用環(huán)境溫度為電池模組降溫,在極端情況下溫度過高或者過低的時候,才啟動溫控機進行加熱或制冷,這樣能夠最大化利用環(huán)境溫度,減少了溫控能耗。該種溫控方式成本較小,避免了只采用溫控機時浪費能源,也避免了只采用散熱器時電池模組溫度不能得到及時控制的缺陷。
16、2.本實用新型儲能設(shè)備中,散熱器的外側(cè)還設(shè)置有風機,風機對流經(jīng)散熱器的傳熱介質(zhì)進一步散熱,從而進一步增加了散熱器的散熱效果,使得散熱器的使用時間有所增加,減少了溫控機的工作時間,降低了溫控的能耗。
17、3.本實用新型儲能設(shè)備中,控制閥包括三通電動閥,只需單個器件即可實現(xiàn)溫控機和散熱器內(nèi)傳熱介質(zhì)的通斷,使得控制閥結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便。
18、4.本實用新型分布式溫控系統(tǒng)中,進液管路組件和回液管路組件上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)裝置,通過該流量調(diào)節(jié)裝置對傳熱介質(zhì)進行流量控制,以確保各電池模組均工作在較佳的溫度范圍內(nèi)。
19、5.本實用新型分布式溫控系統(tǒng)中,進液管路組件上設(shè)置有補水接頭,補水接頭能夠?qū)乜叵到y(tǒng)補充傳熱介質(zhì),回液管路組件上設(shè)置有排氣閥,排氣閥用于排出溫控系統(tǒng)中的空氣,補水接頭和排氣閥配合工作,以使溫控系統(tǒng)高效的對各電池模組實現(xiàn)溫控,提升溫控系統(tǒng)的溫控效果。
20、6.本實用新型分布式溫控系統(tǒng)中,溫控機的進液口和出液口上設(shè)有阻斷接頭,該阻斷接頭在溫控機維修時,能夠阻止溫控機中傳熱介質(zhì)的流出,無需進行相應的排液操作,提升了維修時的便捷性和可靠性。
21、7.本實用新型儲能設(shè)備中,熱量交換單元為傳熱管,與電池模組的極性端子進行換熱,傳熱管將電池模組中熱量最為集中的極性端子熱量傳導至外部進行處理,以確保電池模組運行在最佳溫度范圍內(nèi),同時,該傳熱管設(shè)置在極性端子的通槽或通孔內(nèi),與各電池模組的極性端子直接接觸,使得傳熱管與極性端子具有較大的接觸面積,進一步提高換熱效率。
22、8.本實用新型儲能設(shè)備中,傳熱管上設(shè)置絕緣層和絕緣套,使得傳熱管與電池模組進行熱交換時,能夠保持可靠性的絕緣性能,進而提升了傳熱管與電池模組在使用過程中的安全性。
23、9.本實用新型儲能設(shè)備中,電池模組的外殼的頂板鋪設(shè)絕緣密封膠層,當極性端子上的傳熱管表面產(chǎn)生凝露,在絕緣密封膠層的阻擋下,凝露無法滲入極性端子與避讓孔之間的間隙,進而可以防止電池模組短路的情況發(fā)生。
24、10.本實用新型儲能設(shè)備中,電池模組利用絕緣防護罩為極性端子提供絕緣防護,避免電池模組運行過程中極性端子外露可能存在的安全隱患,并且也避免了外部環(huán)境的一些異物落入極性端子位置導致電池模組短路的問題,提升了電池模組的安全性。
25、本實用新型的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
1.一種儲能設(shè)備,其特征在于,包括溫控系統(tǒng)以及至少一個電池模組;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述散熱器的外側(cè)還設(shè)置有風機,所述風機對流經(jīng)散熱器的傳熱介質(zhì)進行散熱處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述控制閥包括三通電動閥,所述三通電動閥的第一端口與溫控機的進液口連通,第二端口與回液管路組件連通,第三端口與散熱器的出液口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述進液管路組件和回液管路組件上設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述進液管路組件上設(shè)置有補水接頭,用于給溫控系統(tǒng)補充傳熱介質(zhì),所述回液管路組件上設(shè)置有排氣閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述溫控機的進液口和出液口上設(shè)有阻斷接頭,該阻斷接頭能夠?qū)乜貦C中傳熱介質(zhì)進行封堵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述熱量交換單元包括至少一個傳熱管,所述電池模組的極性端子上設(shè)有裝夾部,各傳熱管一一對應固定在各電池模組的裝夾部上,且傳熱管與各電池模組之間絕緣;所述裝夾部為開設(shè)在各個單體電池極性端子伸出避讓孔部位的通槽或通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述傳熱管為金屬管,所述金屬管上具有絕緣層、絕緣套中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述外殼的頂板上鋪設(shè)絕緣密封膠層,傳熱管的進液端和出液端伸出絕緣密封膠層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲能設(shè)備,其特征在于,所述外殼的頂部設(shè)有絕緣防護罩,各單體電池極性端子位于絕緣防護罩內(nèi)。