全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统的制作方法

本发明涉及到电池冷却，特别涉及到一种全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统。

背景技术：

1、目前，市面上的电池储能系统几乎是风冷式电池储能系统和冷板式液冷电池储能系统，然而，风冷式电池储能系统和冷板式电池储能系统在冷却过程中都是通过空气与电芯进行热交换来达到降温的目的，空气的导热系数相对较低，因此，风冷式电池储能系统和冷板式电池储能系统都存在冷却效率不高、冷却时间较长的不足，在运行过程中需要通过泵来实现绝缘冷却液的循环流动，存在制冷功耗大的缺点；为了提升制冷效果，现有通过将电池浸没在绝缘油内，达到更强的散热效果，如申请号为cn 214153060 u所示，利用管道和油泵将电池柜内部的绝缘油循环至外部的热交换器进行散热后，再流回电池柜内，但是此方法运行过程中需要通过泵来实现绝缘冷却液的循环流动，存在制冷功耗大的缺点，且在管道输送绝缘油循环过程中容易在外部造成漏液的现象。

2、因此如何针对电池冷却提出一种高速换热、低能量消耗的电池冷却系统是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供一种全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，旨在解决如何针对电池冷却提出一种高速换热、低能量消耗的电池冷却系统的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明第一方面提出：一种全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，包括：

3、液冷电池柜，所述液冷电池柜内置电池簇，所述电池簇被绝缘冷却液浸没；

4、换热器，所述换热器安装在所述液冷电池柜的内部，被绝缘冷却液浸没；

5、制冷机组，所述制冷机组通过换热管道与所述换热器的流入口和流出口进行连接，用于传递冷媒进行制冷循环。

6、进一步地，所述制冷机组包括压缩机、冷凝器、节流阀、三通阀门和自然冷却盘管，其中所述压缩机、所述冷凝器和所述节流阀根据所述冷媒的流向安装在所述换热管道中；

7、其中，所述三通阀门的第一接口和第二接口均与所述换热管道连接，所述自然冷却盘管的入口端所述三通阀门的第三接口连接，所述自然冷却盘管的出口端与三通阀门和所述流入口之间的换热管道连接。

8、进一步地，所述液冷电池柜内安装有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器浸没在所述绝缘冷却液中，用于检测所述液冷电池柜内的温度和压力，并将检测到的数据传输给控制系统；所述液冷电池柜的上侧安装有防爆阀，所述防爆阀上设置有电动执行机构，当控制系统判断当前液冷电池柜内部的压力和温度达到需要开启防爆阀的阈值时，将电信号传输至所述电动执行机构，开启阀门。

9、进一步地，所述节流阀上安装有阀门控制器，当所述温度传感器测量出当前液冷电池柜内产生的温度超出指定阈值时，将温度信号传输至控制系统，然后控制系统将调节信号传输至阀门控制器，所述阀门控制器对冷媒流量进行调节。

10、进一步地，所述换热器为环形，所述换热器靠近环形中空部分的外壁上设有支撑架用于连接驱动叶片，所述驱动叶片通过连接驱动电机进行转动；所述驱动叶片的叶面面对所述电池簇设置，所述电池簇的电池模块之间设置有间隙，所述间隙之间安装有导流片，且所述间隙的一侧入口面对所述驱动叶片。

11、进一步地，靠近所述驱动叶片的所述液冷电池柜的一侧向内延伸有凹槽，所述凹槽的深度小于所述驱动叶片与靠近所述驱动叶片的所述液冷电池柜的一侧的间距，且所述凹槽内放置有所述驱动电机，所述驱动电机上设置有温度传感器和电机控制装置，当驱动电机温度达到一定阈值时，所述温度传感器传输温度信号给电机控制装置，使所述驱动电机产生关闭或调节档位。

12、进一步地，所述换热管道内靠近所述换热器的流入口的位置，设置有流速传感器，当所述换热管道内流速大于一定阈值时，流速传感器将流量信息传输给所述电机控制装置，所述电机控制装置对所述驱动电机产生动力调节，使驱动叶片产生不同的转速，调整液冷电池柜内绝缘冷却液的流动速度，均匀散热效果。

13、进一步地，所述液冷电池柜内还设置有快速插拔连接器，所述快速插拔连接器包括插座和插头，所述液冷电池柜的底侧的内壁上固定连接有插座，所述电池簇的一侧连接有所述插头，所述插头与所述插座之间通过锁定机构连接。

14、进一步地，所述液冷电池柜的内部安装有液位检测装置，所述液冷电池柜的下侧设置有排液阀，所述排液阀位于所述液冷电池柜内部的一端，设置有过滤装置。

15、进一步地，所述换热管道包括多条，且分别对应连接有所述制冷机组。

16、有益效果：

17、本申请将电池簇和换热器完全浸泡在绝缘冷却液中，实现全面的热量传递和散发，有效降低电池温度，提高电池的工作效率和寿命，原本作为制冷系统中的一环的换热器直接浸没在冷却液内，能够直接对冷却液起到有力的热交换效果，减少因外置换热器进行冷却液的传输换热导致的冷却液漏液现象和冷却液循环中使用大功率泵产生功耗较大的问题，能够通过冷媒的不断的循环制冷吸热作业，达到快速散热效果。

技术特征：

1.一种全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述制冷机组包括压缩机、冷凝器、节流阀、三通阀门和自然冷却盘管，其中所述压缩机、所述冷凝器和所述节流阀根据所述冷媒的流向安装在所述换热管道中；

3.根据权利要求2所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述液冷电池柜内安装有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器浸没在所述绝缘冷却液中，用于检测所述液冷电池柜内的温度和压力，并将检测到的数据传输给控制系统；所述液冷电池柜的上侧安装有防爆阀，所述防爆阀上设置有电动执行机构，当控制系统判断当前液冷电池柜内部的压力和温度达到需要开启防爆阀的阈值时，将电信号传输至所述电动执行机构，开启阀门。

4.根据权利要求3所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述节流阀上安装有阀门控制器，当所述温度传感器测量出当前液冷电池柜内产生的温度超出指定阈值时，将温度信号传输至控制系统，然后控制系统将调节信号传输至阀门控制器，所述阀门控制器对冷媒流量进行调节。

5.根据权利要求1所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述换热器为环形，所述换热器靠近环形中空部分的外壁上设有支撑架用于连接驱动叶片，所述驱动叶片通过连接驱动电机进行转动；所述驱动叶片的叶面面对所述电池簇设置，所述电池簇的电池模块之间设置有间隙，所述间隙之间安装有导流片，且所述间隙的一侧入口面对所述驱动叶片。

6.根据权利要求5所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，靠近所述驱动叶片的所述液冷电池柜的一侧向内延伸有凹槽，所述凹槽的深度小于所述驱动叶片与靠近所述驱动叶片的所述液冷电池柜的一侧的间距，且所述凹槽内放置有所述驱动电机，所述驱动电机上设置有温度传感器和电机控制装置，当驱动电机温度达到一定阈值时，所述温度传感器传输温度信号给电机控制装置，使所述驱动电机产生关闭或调节档位。

7.根据权利要求6所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述换热管道内靠近所述换热器的流入口的位置，设置有流速传感器，当所述换热管道内流速大于一定阈值时，流速传感器将流量信息传输给所述电机控制装置，所述电机控制装置对所述驱动电机产生动力调节，使驱动叶片产生不同的转速，调整液冷电池柜内绝缘冷却液的流动速度，均匀散热效果。

8.根据权利要求1所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述液冷电池柜内还设置有快速插拔连接器，所述快速插拔连接器包括插座和插头，所述液冷电池柜的底侧的内壁上固定连接有插座，所述电池簇的一侧连接有所述插头，所述插头与所述插座之间通过锁定机构连接。

9.根据权利要求8所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述液冷电池柜的内部安装有液位检测装置，所述液冷电池柜的下侧设置有排液阀，所述排液阀位于所述液冷电池柜内部的一端，设置有过滤装置。

10.根据权利要求1所述的全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其特征在于，所述换热管道包括多条，且分别对应连接有所述制冷机组。

技术总结
本发明涉及到电池冷却技术领域，公开了一种全浸没非循环流动液冷式电池储能热管理系统，其中包括：液冷电池柜，所述液冷电池柜内置电池簇，所述电池簇被绝缘冷却液浸没；换热器，所述换热器安装在所述液冷电池柜的内部，被绝缘冷却液浸没；制冷机组，所述制冷机组通过换热管道与所述换热器的流入口和流出口进行连接，用于传递冷媒进行制冷循环；本申请能够将电池簇和换热器完全浸泡在绝缘冷却液中，能够直接对冷却液起到有力的热交换效果，减少因外置换热器进行冷却液的传输换热导致的冷却液漏液现象和冷却液循环中使用大功率泵产生功耗较大的问题，能够通过冷媒的不断的循环制冷吸热作业，达到快速散热效果。

技术研发人员：欧阳开一,王齐
受保护的技术使用者：中科开创（广州）智能科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15