化学储能装置的温控系统和化学储能系统的温控系统的制作方法

1.本实用新型属于化学储能技术领域，具体的为一种化学储能装置的温控系统和化学储能系统的温控系统。


背景技术：

2.锂离子电池在工作过程由于欧姆热、极化热的存在，因此存在产热的问题，特别是在大电流充放电的过程中，产热现象更为明显。这些热量如果不能及时扩散，堆积在电池内部一方面会造成电池界面副反应的速度增加，另一方面热量过度积累可能会引起电池热失控，因此高效的散热措施是锂离子电池设计必须要考虑的问题。另外，在电池充放电过程中，电池之间存在差异，导致电池之间存在温差，影响储能装置的使用寿命。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种化学储能装置的温控系统和化学储能系统的温控系统，能够实现温控控制和均温管理，以提高运行安全。
4.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.本实用新型首先提出了一种化学储能装置的温控系统，包括增压泵、循环水箱、进液管和回液管；所述化学储能装置内设有温控单元，所述温控单元内设有用于温控介质流通的温控流道；
6.所述增压泵的进液口与所述进液管之间设有第一进液管，所述增压泵的出液口与所述温控单元之间设有温控进液管，所述温控单元与所述回液管之间设有第一出液管；
7.所述温控单元与所述循环水箱之间设有第二出液管，且所述增压泵的进液口与所述循环水箱之间设有第二进液管；
8.所述第一进液管与第二进液管之间设有进液切换阀门组件，所述第一出液管和第二出液管之间设有出液切换阀门组件。
9.进一步，所述进液切换阀门组件包括分别设置在所述第一进液管与第二进液管上的进液阀门；或，所述进液切换阀门组件包括设置在所述第一进液管与第二进液管之间的进液切换阀。
10.进一步，所述出液切换阀门组件包括分别设置在所述第一出液管和第二出液管上的出液阀门；或，所述出液切换阀门组件包括设置在所述第一出液管和第二出液管之间的出液切换阀。
11.进一步，所述循环水箱内设有用于加热或制冷所述温控介质温度的温度控制器。
12.进一步，所述循环水箱内设有液位传感器，且所述循环水箱与所述进液管之间设有补液管，所述补液管上设有补液控制阀。
13.进一步，所述化学储能装置包括至少一个化学储能模组，所述化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体，所述化学储能单体呈方体型并具有长l、宽w和高h，且l≥w≥h，相邻两个所述化学储能单体中，以边长为长l和宽w围成的表面形成层叠结构，层叠得
到的化学储能模组呈方体形。
14.进一步，所述温控单元采用温控板；
15.所述温控板设置在呈方体型的所述化学储能模组的至少一个表面上；和/或，
16.所述温控板设置在相邻两个所述化学储能单体的表面之间；
17.所述增压泵的出液口与每一个所述温控板的进液口之间均通过所述温控进液管相连，所述回液管与每一个所述温控板的出液口之间均通过所述第一出液管相连；所述循环水箱与每一个所述温控板的出液口之间均通过所述第二出液管相连。
18.进一步，所述温控单元采用温控板；
19.所述温控板设置在呈方体型的所述化学储能模组的至少一个表面上；和/或，
20.相邻两个所述化学储能单体之间构成一个单体组，所述温控板设置在相邻两个所述单体组之间；
21.所述增压泵的出液口与每一个所述温控板的进液口之间均通过所述温控进液管相连，所述回液管与每一个所述温控板的出液口之间均通过所述第一出液管相连；所述循环水箱与每一个所述温控板的出液口之间均通过所述第二出液管相连。
22.本实用新型还提出了一种化学储能系统的温控系统，包括总进液管和总回液管，所述化学储能系统包括至少一个化学储能装置，每一个所述化学储能装置上均设有如上所述的温控系统，所述总进液管与所述进液管相连，所述总回液管与所述出液管相连。
23.进一步，还包括循环泵和水冷机组，所述循环泵的出液口与所述总进液管相连，所述总回液管与所述水冷机组的进液口相连，所述水冷机组的出液口与所述循环泵的进液口相连。
24.本实用新型的有益效果在于：
25.本实用新型的化学储能装置的温控系统，通过设置增压泵和循环水箱，当利用温控单元对化学储能装置进行温度控制时，利用进液切换阀门组件使增压泵的进液口与进液管相连通，利用出液切换阀门组件使温控单元的出液口与回液管相连通，如此，温控介质经由第一进液管，并由增压泵经温控进液管泵入到温控单元内，而后经由第一出液管回流到回液管内，实现对化学储能装置的温度控制；当利用温控单元对化学储能装置进行均温管理时，利用进液切换阀门组件使增压泵的进液口与循环水箱相连，利用出液切换阀门组件使温控单元的出液口与循环水箱连通，如此，温控介质经由第二进液管后，由增压泵经温控进液管泵入到温控单元内，而后经由第二出液管回流到循环水箱，即温控介质在循环水箱、增压泵和温控单元之间循环，使化学储能装置内的化学储能单体之间的温度保持均衡，实现对化学储能装置进行均温管理的技术目的；综上，本实用新型的化学储能装置的温控系统，即能够对化学储能装置实现温度控制，还可以实现均温管理。
附图说明
26.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
27.图1为本实用新型化学储能装置的温控系统实施例1的结构示意图；
28.图2为图1的a详图；
29.图3为化学储能模组的结构示意图；
30.图4为本实施例化学储能系统的温控系统的结构示意图；
31.图5为本实用新型化学储能系统的温控系统实施例2的结构示意图；
32.图6为图5的b详图。
33.附图标记说明：
34.1-总进液管；2-总回液管；3-循环泵；4-水冷机组；5-化学储能装置；6-化学储能模组； 7-化学储能单体；
35.11-增压泵；12-循环水箱；13-进液管；14-回液管；15-温控板；15a-一类温控板；15b
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二类温控板；16-温控流道；17-第一进液管；18-温控进液管；19-第一出液管；20-第二出液管；21-第二进液管；22-第一进液阀门；23-第二进液阀门；24-第一出液阀门；25-第二出液阀门；26-温控控制器；27-液位传感器；28-补液管；29-补液控制阀。
具体实施方式
36.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
37.实施例1
38.如图1所示，为本实用新型化学储能装置的温控系统实施例1的结构示意图。本实施例化学储能装置的温控系统包括增压泵11、循环水箱12、进液管13和回液管14。化学储能装置内设有温控单元，温控单元内设有用于温控介质流通的温控流道16。本实施例的温控单元为设置在化学储能模组10内的温控板15。具体的，增压泵11的进液口与进液管13之间设有第一进液管17，增压泵11的出液口与温控单元之间设有温控进液管18，温控单元与回液管14之间设有第一出液管19。温控单元与循环水箱12之间设有第二出液管20，且增压泵 11的进液口与循环水箱12之间设有第二进液管21。
39.第一进液管17与第二进液管21之间设有进液切换阀门组件，具体的，进液切换阀门组件可以采用以下两种方式实现，即：进液切换阀门组件包括分别设置在第一进液管17与第二进液管21上的进液阀门；或，进液切换阀门组件包括设置在第一进液管17与第二进液管21 之间的进液切换阀，进液切换阀可分别控制增压泵11的进液口与第一进液管17或第二进液管21连通。本实施例的进液切换阀门组件包括分别设置在第一进液管17与第二进液管21上的第一进液阀门22和第二进液阀门23，分别控制第一进液阀门22和第二进液阀门23的开闭，即可使增压泵11的进液口与第一进液管17或第二进液管21连通。
40.第一出液管19和第二出液管20之间设有出液切换阀门组件。具体的，出液切换阀门组件可以采用以下两种方式实现，即：出液切换阀门组件包括分别设置在第一出液管19和第二出液管20上的出液阀门；或，出液切换阀门组件包括设置在第一出液管19和第二出液管20 之间的出液切换阀，出液切换阀可分别控制温控单元中的温控流道16的出液口与回液管14 或循环水箱12相连通。本实施例的出液切换阀门组件包括分别设置在第一出液管19和第二出液管20上的第一出液阀门24和第二出液阀门25，分别控制第一出液阀门24和第二出液阀门25的开闭，即可使温控流道16的出液口与回液管14或循环水箱12相连通。
41.进一步，本实施例的循环水箱12内设有用于加热或制冷温控介质温度的温度控制器26，温度控制器26可以半导体制冷器，可实现对循环水箱12内的温控介质进行加热或制冷的技术目的。
42.进一步，本实施例的循环水箱12内设有液位传感器27，且循环水箱12与进液管13之间设有补液管28，补液管28上设有补液控制阀29。通过设置液位传感器27实时监测循环水箱12内的温控介质的液面高度，当发现循环水箱12内的温控介质的液面高度低于设定阈值时，打开补液控制阀29，利用进液管13向循环水箱12内补充温控介质，确保循环水箱12 内的温控介质的容量满足对化学储能装置进行均温控制的要求。
43.本实施例中，化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6，化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7，化学储能单体7呈方体型并具有长l、宽w和高h，且l≥w≥h，相邻两个化学储能单体中，以边长为长l和宽w围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板15。温控板15设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上；和/或，温控板15设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。增压泵11的出液口与每一个温控板15 的进液口之间均通过温控进液管18相连，回液管14与每一个温控板的出液口之间均通过第一出液管19相连；循环水箱12与每一个温控板15的出液口之间均通过第二出液管20相连。温控板15的设置方式有多种，本实施例的温控板15设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。当然，在其他一些实施例中，还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组，温控板15设置在相邻两个单体组之间；也可以将温控板15设置在储能模组呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上，此时可使温控板15与化学储能单体中由长l和高h或由宽w和高 h围成的侧面贴合在一起。
44.如图4所示，本实施例化学储能系统的温控系统，包括总进液管1和总回液管2。化学储能系统包括至少一个化学储能装置5，化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6。每一个化学储能装置4上均设有本实施例如上所述化学储能装置的温控系统，总进液管1与进液管13相连，总出液管2与出液管14相连。
45.进一步，本实施例化学储能系统的温控系统还包括循环泵3和水冷机组4，循环泵3的出液口与总进液管1相连，总回液管2与水冷机组4的进液口相连，水冷机组4的出液口与循环泵3的进液口相连，水冷机组4用于调节温控介质的温度，循环泵3用于将水冷机组内的温控介质泵入到各个化学储能装置中。
46.实施例2
47.如图5所示，为本实用新型化学储能系统的温控系统实施例2的结构示意图。本实施例的本实施例化学储能系统的温控系统，包括总进液管1和总回液管2。化学储能系统包括至少一个化学储能装置5，化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6。每一个化学储能装置 4上均设有化学储能装置的温控系统。
48.如图6所示，本实施例化学储能装置的温控系统包括增压泵11、循环水箱12、进液管13和回液管14。化学储能装置内设有温控单元，温控单元内设有用于温控介质流通的温控流道16。本实施例的温控单元为设置在化学储能模组10内的温控板15。具体的，增压泵11的进液口与进液管13之间设有第一进液管17，增压泵11的出液口与温控单元之间设有温控进液管18，温控单元与回液管14之间设有第一出液管19。温控单元与循环水箱12之间设有第二出液管20，且增压泵11的进液口与循环水箱12之间设有第二进液管21。
49.第一进液管17与第二进液管21之间设有进液切换阀门组件，具体的，进液切换阀门组件可以采用以下两种方式实现，即：进液切换阀门组件包括分别设置在第一进液管17与第二进液管21上的进液阀门；或，进液切换阀门组件包括设置在第一进液管17与第二进
液管21 之间的进液切换阀，进液切换阀可分别控制增压泵11的进液口与第一进液管17或第二进液管21连通。本实施例的进液切换阀门组件包括分别设置在第一进液管17与第二进液管21上的第一进液阀门22和第二进液阀门23，分别控制第一进液阀门22和第二进液阀门23的开闭，即可使增压泵11的进液口与第一进液管17或第二进液管21连通。
50.第一出液管19和第二出液管20之间设有出液切换阀门组件。具体的，出液切换阀门组件可以采用以下两种方式实现，即：出液切换阀门组件包括分别设置在第一出液管19和第二出液管20上的出液阀门；或，出液切换阀门组件包括设置在第一出液管19和第二出液管20 之间的出液切换阀，出液切换阀可分别控制温控单元中的温控流道16的出液口与回液管14 或循环水箱12相连通。本实施例的出液切换阀门组件包括分别设置在第一出液管19和第二出液管20上的第一出液阀门24和第二出液阀门25，分别控制第一出液阀门24和第二出液阀门25的开闭，即可使温控流道16的出液口与回液管14或循环水箱12相连通。
51.进一步，本实施例的循环水箱12内设有用于加热或制冷温控介质温度的温度控制器26，温度控制器26可以半导体制冷器，可实现对循环水箱12内的温控介质进行加热或制冷的技术目的。
52.进一步，本实施例的循环水箱12内设有液位传感器27，且循环水箱12与进液管13之间设有补液管28，补液管28上设有补液控制阀29。通过设置液位传感器27实时监测循环水箱12内的温控介质的液面高度，当发现循环水箱12内的温控介质的液面高度低于设定阈值时，打开补液控制阀29，利用进液管13向循环水箱12内补充温控介质，确保循环水箱12 内的温控介质的容量满足对化学储能装置进行均温控制的要求。
53.本实施例中，化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6，化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7，化学储能单体7呈方体型并具有长l、宽w和高h，且l≥w≥h，相邻两个化学储能单体中，以边长为长l和宽w围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板15。温控板15设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上；和/或，温控板15设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。增压泵11的出液口与每一个温控板15 的进液口之间均通过温控进液管18相连，回液管14与每一个温控板的出液口之间均通过第一出液管19相连；循环水箱12与每一个温控板15的出液口之间均通过第二出液管20相连。温控板15的设置方式有多种，本实施例的温控板15设有两类，分别为一类温控板15a和二类温控板15b，其中，一类温控板15a设置在相邻两个化学储能单体的表面之间，二类温控板15b设置在储能模组呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上，本实施例的二类温控板 15b与化学储能单体中由长l和高h或由宽w和高h围成的侧面贴合在一起。当然，在其他一些实施例中，还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组，将一类温控板15设置在相邻两个单体组之间，不再累述。
54.本实施例中，总进液管1与进液管13相连，总出液管2与出液管14相连。化学储能系统的温控系统还包括循环泵3和水冷机组4，循环泵3的出液口与总进液管1相连，总回液管2与水冷机组4的进液口相连，水冷机组4的出液口与循环泵3的进液口相连，水冷机组 4用于调节温控介质的温度，循环泵3用于将水冷机组内的温控介质泵入到各个化学储能装置中。
55.本文中，“温控单元”的进液口即为“温控流道”的进液口，“温控单元”的出液口即为“温控流道”的出液口。
56.本文所述的“和/或”表示“和”和“或”两种逻辑关系，例如“a和/或b”可表示“a 和
b”以及“a或b”两种逻辑关系。
57.本实施例“温控介质”采用氟化液，在其他一些实施例中，“温控介质”还可以采用水，且“温控介质”优选具有绝缘性的液体物质。
58.以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。