一种储能液冷温控系统的测试评价装置及其方法与流程

本发明涉及储能装置的热控制设计及制造工艺，更具体地说，它涉及一种储能液冷温控系统的测试评价装置及其方法。

背景技术：

1、化学储能系统作为新能源产品的配套结构，随着新能源的进步而蓬勃发展。在储能系统的充放电过程中，化学储能系统会产生大量的热量。

2、目前，储能行业正从风冷转向液冷的热管理系统。液冷系统具有功耗低，温差一致性的优点。对于液冷系统的设计依赖系统的热仿真数据。

3、然而，在化学储能系统的发热是一个复杂的过程，受限于仿真参数的获取一方面是靠开发人员的经验，另一方面参数的输入不能代替实际工作环境。造成仿真的结果和实测结果有一定的偏差，流道板管路布局的合理性以及储能系统的温差一致性缺少一个客观的评价装置和方法。

4、中国专利公告号cn101458310，名称为一种电池一致性的评价方法，该申请案公开了一种电池一致性的评价方法，特点是将评价使用性的一致性指标和评价储存性的一致性指标作为电池的一致性指标，综合以上两个标准差，得到使用与储存一致性良好的电池组。该评价方法从实际应用情况出发，获得储存性能和使用性能两个一致性指标俱佳的电池组。它具有无法就流道板管路布局的合理性以及储能系统的温差一致性提供一个客观的评价方法和装置的不足。

技术实现思路

1、本发明克服了现有的热仿真的可靠性、流道板管路布局的合理性以及储能系统的温差一致性缺少一个客观的评价方法和装置的不足，提供了一种储能液冷温控系统的测试评价装置及其方法，它能对热仿真的可靠性、流道板管路布局的合理性以及储能系统的温差一致性提供一个客观的评价方法和装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种储能液冷温控系统的测试评价装置，包括充放电机、待检测的流道板、液冷管路、电池管理系统、电池模块以及设置在电池模块上的传感器和液冷管路上的流量计和压力计，电池管理系统电连接电池模块和各个传感器，电池管理系统检测电池模块中各个电池单体的温度。

4、本申请构建了一个储能系统的液冷方案的温控测试评价装置，建设了包括如充放电机、泵体、流道板、流道板路、传感器在内的温控测试评价装置，用于对包括流道板的布局、热仿真的准确性以及流道板的合理性进行评价。具体的，通过对液冷管路的进口和出口的液压进行检测，然后得出其压降；然后传感器测量电池模块中的各个电池单体中温度差，来判断液冷系统的一致性，结合液冷管路的进出水口的压强差，进而评估流道板布局的合理性。此外，通过上述模块，对液冷管路流速进行调整，通过对压降、温度信息的收集，得到不同的温差表现，并以此为基础来确定最优的液流管道的流速，并反过来去评估热仿真的有效性。

5、作为优选，电池管理系统实时采集各个电池单体的温度。通过实时的获取到电池模块中各个电池单体的温度，并得到温度与时间的曲线，各个电池单体的最大温度差与时间的曲线，从而获取评估流道板的布局合理性的基础数据。

6、一种储能液冷温控系统的测试评价方法，包括如前文所述的储能液冷温控系统的测试评价装置，测试方法包括：

7、s1 对电池模块按照预设充放电功率进行充放电循环；

8、s2 设定液冷管路中的基准流速为热仿真的优选值；

9、s3 选取若干大于或小于基准流速的值加入到待测参数中，并逐次设为液冷管路的对应流速；

10、s4 实时采集液冷管路的进水口和出水口的液压值；

11、s5 实时采集电池模组中各个电池单体的温度值；

12、通过进水口和出水口的液压差和各个流速下同一时间各个电池单体之间的最大温度差以评价热仿真的可靠性、待检测的流道板布局的合理性以及储能系统的温差一致性。

13、对于一个电池模组来说，影响其热管理的因素主要有这些：贴合电池单体、为电池单体进行降温的流道板、电池模组的充放电功率以及流道板路中的冷却介质的流速。在步骤s1中，电池模块按照预设充放电功率工作，模拟真实工况。在接近真实的工况下，按照热仿真得到的优选液冷管路的流速为基准流速，在其左右设置若干个相近值，并将这些值逐次设定为待测参数，并进行测试，由此比较出更优的温度表现和温度一致性表现，再将最优值与基准流速进行比较，根据其偏差值判断热仿真的水平。在测试过程中，步骤s4检测液冷管路进口和出口的压降和步骤s5检测各个电池单体的温度，通过电池单体的温度表现和温度一致性表现来判断流道板的布局设计水平。再通过各个电池单体的温度表现和温度一致性表现在不同的流速带来的不同发热水平下评价热仿真的合理性。

14、作为优选，还包括各个流速下同一时间各个电池单体之间的最大温度差确定最优流量值。通过该方式可以得到相比热仿真更可靠的最佳流量值。

15、作为优选，相邻待测参数中的流速值的差值相同。通过设置相同的差值，能更好的定位最优流速值。

16、作为优选，待测参数中小于基准流速的值的数量与大于基准流速的值的数量相同。由于最优袖流速值可能会出现在基准流速的任意一侧，通过在基准流速的左右设置相同数量的待测参数，更容易定位到最优流速值。

17、作为优选，预设充放电功率为0.5c、1c或1.5c，通过测试方法，评估各个预设充放电功率下的最优热管理策略。充放电功率“c”为本领域的公知常识，具体的，充放电率是充放电电流相对于电池容量的一种表示。例如，若用1c来放电一小时之后，理想的话，电池就会完全放电。相应的，0.5c表示需要2小时进行完全充电或放电。不同的充放电速度电池模块会表现出不同的热量表现。通过在上述检测的基础上追加不同的充防电功率，可以发现对应充放电功率下热管理系统的最优热管理系统。

18、作为优选，还包括有用于加热电池模块的冷水机，将电池模块放置在恒温箱中，记录从冷水机加热电池模块至电池模块开始充放电动作的时间，评价冷水机的选择的合理性。电池在低温环境下，其容量和充放电表现很差，为了恢复正常表现，需要对电池模块进行加热，直到其恢复正常运行温度，此后电池充放电过程中会产生相应的热量以维持电池模块的温度，在这一过程中，冷水机对电池模块的加热时间会影响系统的启动时间。通过为恒温箱设置不同的低于电池模块启动温度的低温，得到不同的启动时间，并评估流道板的布局的合理性、热仿真的合理性以及流道板布局的合理性。

19、作为优选，还包括有控制器，控制器电连接电池管理系统、冷水机、传感器以及流量计和压力计，控制器按照各个待测参数逐次执行测试方法。通过该控制器，可以实现测试的自动化，减少人工。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）通过构建了一个储能系统的液冷方案的温控测试评价装置，客观的评价了热仿真的可靠性、流道板管路布局的合理性以及储能系统的温差一致性，提高了对储能系统检测评价的泛用性；（2）对不同充放电倍率下热管理系统下的最优参数设置进行试验，提高了储能系统的热管理性能；（3）对低温条件下的热管理系统下的最优参数设置进行试验，提高了储能系统的热管理性能。

技术特征：

1.一种储能液冷温控系统的测试评价装置，其特征是，包括充放电机、待检测的流道板、液冷管路、电池管理系统、电池模块以及设置在电池模块上的传感器和液冷管路上的流量计和压力计，电池管理系统电连接电池模块和各个传感器，电池管理系统检测电池模块中各个电池单体的温度。

2.根据权利要求1所述的一种储能液冷温控系统的测试评价装置，其特征是，电池管理系统实时采集各个电池单体的温度。

3.一种储能液冷温控系统的测试评价方法，其特征是，包括如权利要求2所述的储能液冷温控系统的测试评价装置，测试方法包括：

4.根据权利要求3所述的一种储能液冷温控系统的测试评价方法，其特征是，还包括通过各个流速下同一时间各个电池单体之间的最大温度差确定最优流量值。

5.根据权利要求3所述的一种储能液冷温控系统的测试评价方法，其特征是，相邻待测参数中的流速值的差值相同。

6.根据权利要求5所述的一种储能液冷温控系统的测试评价方法，其特征是，待测参数中小于基准流速的值的数量与大于基准流速的值的数量相同。

7.根据权利要求3所述的一种储能液冷温控系统的测试评价方法，其特征是，设定充放电功率为0.5c、1c或1.5c，通过测试方法，评估各个设定充放电功率下的最优热管理策略。

8.根据权利要求3所述的一种储能液冷温控系统的测试评价方法，其特征是，还包括有用于加热电池模块的冷水机，将电池模块放置在恒温箱中，记录从冷水机加热电池模块至电池模块开始充放电动作的时间，评价冷水机的选择的合理性。

9.根据权利要求3所述的一种储能液冷温控系统的测试评价方法，其特征是，还包括有控制器，控制器电连接电池管理系统、冷水机、传感器以及流量计和压力计，控制器按照各个待测参数逐次执行测试方法。

技术总结
本发明公开了一种储能液冷温控系统的测试评价装置和方法，旨在解决现有的热仿真的可靠性、流道板管路布局的合理性以及储能系统的温差一致性缺少一个客观的评价方法和装置的不足。该发明包括充放电机、待检测的流道板、液冷管路、电池管理系统、电池模块以及设置在电池模块上的传感器和液冷管路上的流量计和压力计，电池管理系统电连接电池模块和各个传感器，电池管理系统检测电池模块中各个电池单体的温度。通过构建了一个储能系统的液冷方案的温控测试评价装置，客观的评价了热仿真的可靠性、流道板管路布局的合理性以及储能系统的温差一致性。

技术研发人员：王庆伟,相佳媛,万梓,付亮,郑文华,赵一峰
受保护的技术使用者：浙江南都能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11