一种储能装置的热管理系统、方法及储能装置与流程

本发明属于储能，具体涉及了一种储能装置的热管理系统、方法及储能装置。

背景技术：

1、以光伏、风能为代表的新型能源已在能源行业大放异彩，加速了社会发展对能源需求的转型，储能作为新能源中极其重要的一环，对行业发展、清洁能源的价值最大化都有着重要的影响，而电化学储能是目前最主要的储能方式，锂离子电池、固态电池等电化学储能载体在低温下的安全问题、性能发挥、使用寿命是各新能源企业、上下游行业、个人或商业用户极其关注的方面。

2、现有方案通常是在电池底部或其他面安装加热膜或ptc，当监测到温度低于某一阈值时，开启加热电路进行加热，但其存在以下问题：未充分考虑储能装置结构导致的不均匀散热对内部不同区域内电池加热效果的影响；加热膜工作仅由一路控制电路控制，无法精准地控制储能装置内不同区域内温度，因储能装置不同位置的结构设计等存在差异，加热时被电池吸收的热量不同，时常存在一部分区域电池已被加热至大于目标温度，其他局部区域内电池温度远低于目标温度的情况，电池组在此类情况下工作，会引起电池间状态不均衡、电池间温度不均匀、影响使用寿命、产品安全等问题，且会增加加热装置的能耗，不符合高效、节能的产品设计原则；以及储能装置中加热装置的设计仅考虑了寿命早期的产品特性，但在寿命中后期内，随着电池、内部结构件老化程度不同、连接状态不同，储能装置内不同区域对加热需求的差异化需求会更大，会极大的影响储能装置的工作性能，甚至引发安全问题。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种储能装置的热管理系统、方法及储能装置，以改善现有技术所面临的不均匀散热对内部不同区域内电池加热效果的影响以及电池间状态不均衡、电池间温度不均匀、影响使用寿命、产品安全等问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提出一种储能装置的热管理系统，包括：

3、加热膜，所述加热膜划分有多个独立加热区，每个所述独立加热区分别对应所述储能装置内的不同区域，且所述加热膜上设置有加热回路和热传导组件，且每个所述独立加热区内均设置有至少一个独立的加热回路，所述热传导组件均布在所述加热膜上；

4、用以控制所述加热回路的低温加热控制器，所述低温加热控制器与加热回路电连接以独立控制每个所述加热回路进行加热或停止加热；

5、用以获取所述储能装置内不同区域的电池温度的温度采集模块，所述温度采集模块与所述低温加热控制器电连接，其中，当任意一个所述独立加热区所对应的所述储能装置内的区域的温度低于预设阈值时，所述低温加热控制器控制所述独立加热区中的所述加热回路闭合进行加热升温。

6、在本发明的一个实施例中，所述加热回路包括加热电阻丝，所述加热电阻丝呈蛇形均布在每一个所述独立加热区内。

7、在本发明的一个实施例中，所述加热电阻丝呈扁平状结构。

8、在本发明的一个实施例中，所述温度采集模块包括温度传感器和can协议单元，所述温度传感器与所述can协议单元连接，所述can协议单元与所述低温加热控制器连接。

9、在本发明的一个实施例中，所述热传导组件包括热传导材料介质，所述热传导介质均匀填充于所述加热膜内或均匀涂覆于所述加热膜的表面。

10、本发明还提出一种储能装置的热管理方法，包括储能装置、加热膜、温度采集模块和低温加热控制器，其中，所述加热膜划分有多个独立加热区，每个所述独立加热区分别对应所述储能装置内的不同区域，

11、所述温度采集模块采集所述储能装置中不同区域内的电池温度；

12、所述低温加热控制器接收采集到的不同区域所对应的所述电池温度，并分别判断不同区域的电池温度是否小于对应的预设阈值；

13、若是，则所述低温加热控制器控制所述加热膜中与所述储能装置中低于预设阈值的区域所对应的独立加热区进行加热；

14、若否，则不进行加热。

15、在本发明的一个实施例中，所述热管理方法还包括：温度采集模块每间隔预设时间巡检一次所述储能装置中不同区域的电池温度，并实时将所述电池温度发送至所述低温加热控制器。

16、在本发明的一个实施例中，所述热管理方法还包括：若所述储能装置中任一区域的电池温度被加热至大于最高工作温度，则该区域所述对应的所述独立加热区停止加热。

17、在本发明的一个实施例中，所述热管理方法还包括：若所述储能装置中任意两个区域的电池温度之间的温差大于预设安全工作温差，则所述低温加热控制器控制所述加热膜中所有的独立加热区停止加热。

18、本发明还提出一种储能设备，包括如上述实施例中任意一项所述的储能装置的热管理系统。

19、本发明提出一种储能装置的热管理系统、方法及储能装置，其根据储能装置设计、如内部电池排布、结构设计等，以及产品对低温下热管理的需求指标将加热膜合理划分成多个独立加热区，以解决传统加热方式引起的内部温度不均衡问题，从而提升储能装置的使用寿命及工作性能，并避免加热时存在一部分区域电池已被加热至大于目标温度，其他局部区域内电池温度远低于目标温度的情况，从而使得电池间状态保持均衡、电池间温度保持均匀，以提高使用寿命和产品安全，且降低加热装置的能耗。

技术特征：

1.一种储能装置的热管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储能装置的热管理系统，其特征在于，所述加热回路包括加热电阻丝，所述加热电阻丝呈蛇形均布在每一个所述独立加热区内。

3.根据权利要求2所述的储能装置的热管理系统，其特征在于，所述加热电阻丝呈扁平状结构。

4.根据权利要求1所述的储能装置的热管理系统，其特征在于，所述温度采集模块包括温度传感器和can协议单元，所述温度传感器与所述can协议单元连接，所述can协议单元与所述低温加热控制器连接。

5.根据权利要求1所述的储能装置的热管理系统，其特征在于，所述热传导组件包括热传导材料介质，所述热传导介质均匀填充于所述加热膜内或均匀涂覆于所述加热膜的表面。

6.一种储能装置的热管理方法，其特征在于，包括储能装置、加热膜、温度采集模块和低温加热控制器，其中，所述加热膜划分有多个独立加热区，每个所述独立加热区分别对应所述储能装置内的不同区域，

7.根据权利要求6所述的储能装置的热管理方法，其特征在于，所述热管理方法还包括：温度采集模块每间隔预设时间巡检一次所述储能装置中不同区域的电池温度，并实时将所述电池温度发送至所述低温加热控制器。

8.根据权利要求6所述的储能装置的热管理方法，其特征在于，所述热管理方法还包括：若所述储能装置中任一区域的电池温度被加热至大于最高工作温度，则该区域所述对应的所述独立加热区停止加热。

9.根据权利要求6所述的储能装置的热管理方法，其特征在于，所述热管理方法还包括：若所述储能装置中任意两个区域的电池温度之间的温差大于预设安全工作温差，则所述低温加热控制器控制所述加热膜中所有的独立加热区停止加热。

10.一种储能设备，其特征在于，包括如权利要求1至5中任意一项所述的储能装置的热管理系统。

技术总结
本发明提出一种储能装置的热管理系统、方法及储能装置，热管理系统包括：加热膜，其划分有多个独立加热区，每个独立加热区分别对应储能装置内的不同区域，每个独立加热区内设置有至少一个独立的加热回路；用以控制加热回路的低温加热控制器；用以获取不同区域的电池温度的温度采集模块，当任意一个独立加热区对应的储能装置内的区域的温度低于预设阈值时，低温加热控制器控制独立加热区中的加热回路闭合进行加热升温。本发明能够提升储能装置的使用寿命及工作性能，并避免加热时存在一部分区域电池已被加热至大于目标温度，其他局部区域内电池温度远低于目标温度的情况，以使电池间状态保持均衡、电池间温度保持均匀，以提高使用寿命和安全性。

技术研发人员：吕彬彬,张道红,郭佳明
受保护的技术使用者：上海思格源智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15