一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法与流程

本发明涉及的是储能，具体而言，尤其涉及一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法。

背景技术：

1、液冷储能集装箱中电池以高倍率充放电运行，电池散发出的热量一般是通过水冷板流道中的冷却液通过管道运载到水冷机组中进行冷却；目前储能集装箱一般由9个、10个、12个或14个电池簇集成的，每一电池簇再由8个液冷电池模组堆叠而成，其冷却系统由水冷机组与一级管道连接，将冷却液分流到簇级的二级管道，最后冷却液通过与电池模组水冷板连接的三级管道流入到水冷板中，从而将电池模组产生的热量带回水冷机组进行冷却。现有技术的一级管道分流给二级管道一般是按照自然分流的方式，由于管道扬程阻力的影响，越远离水冷机组的电池簇的冷却液流量分配也越少，另一方面8个液冷电池模组由下往上堆叠，冷却液由于重力产生的自垂效应，每个电池模组的冷却液流量相差较大，导致同一电池簇中的电池温差也很大，严重的个别冷却液流量小的电池模组中电池温度会超过电池设计指标温度，从而引发热失控风险，危及整个液冷储能集装箱；故提供一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法，以便于解决现有的液冷储能集装箱中冷却液流量分配不均的问题。

2、本发明一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法可以通过下列技术方案来实现：

3、本发明一种高均流性的液冷储能集装箱集装箱体；水冷机组和多个电池簇，其分别固定设置在所述集装箱体中，所述电池簇包括多个电池模组；循环流道组件，其连通所述水冷机组和多个所述电池簇；

4、其中，循环流道组件包括一级进水管和一级回水管，其两者分别与所述水冷机组的出水口、回水口连通连接；分别与所述一级进水管连通连接的多个二级进水管；分别与所述二级进水管、所述电池模组的进液口连通连接的多个三级进水管；分别串联水平方向上两个相邻电池模组的多个变径串联管；分别与所述电池模组的出液口连通连接的多个三级回水管；分别与所述三级回水管连通连接且分别与所述一级回水管连通设置的多个二级回水管；

5、其中，每个所述二级进水管靠近所述一级进水管的一端上设置有高精度调流器，其能够精确控制流向对应电池簇的冷却液流量大小；多个所述变径串联管的内径是不同的，多个所述变径串联管的具体尺寸根据搭建好的仿真模型计算出的数据进行设置，使得进入每个所述电池模组的冷却液流量保持一致；每个所述二级出水管靠近所述一级出水管的一端上设置有压感微调器，其能够自动微调流经其内的冷却液压力值同时能够实时监测冷却液中是否有气泡。

6、在其中一种实施方式中，所述二级进水管和所述二级回水管的上端都设置有排气阀，所述排气阀只允许气体通过。

7、在其中一种实施方式中，所述高精度调流器包括调流器主体，其贯穿固定设置在所述二级进水管上；固定设置在所述调流器主体侧边的流量开度角度刻盘；活动设置在所述调流器主体上且能够指向所述流量开度角度刻盘的调流指针，转动所述调流指针能够实现所述调流器主体的流量开度调节；固定设置在所述调流指针上的调节件；设置在所述调流器主体上且能够对所述调流指针进行固定限位的自锁按键。

8、在其中一种实施方式中，所述压感微调器包括壳体，其贯穿设置在所述二级出水管上；设置在所述壳体中且与所述二级出水管连通连接的压感管道，其能够自动调节流经其内冷却液的压力值；设置在所述壳体外侧的超声波监测器，其发出的超声波能够穿透所述压感管道的管壁实时监测所述压感管道中是否有气泡。

9、在其中一种实施方式中，所述压感管道的中间形成微缩口弧面，该弧面采用的是具有压力临界值的压感材料。

10、在其中一种实施方式中，当流经所述压感管道的冷却液压力超过所述压力临界值时，所述压感管道的流道扩展，使得冷却液压力减小；当冷却液压力减少到所述压感管道的临界压力值后，压感管道的流道恢复到初始临界压力时的流通面积，实现所述压感管道中冷却液压力值的恒定。

11、在其中一种实施方式中，所述集装箱体中设置有隔板，通过所述隔板把所述集装箱体分隔成两个独立的腔室；所述隔板采用的是隔热耐火材料。

12、在其中一种实施方式中，每个所述电池簇包括16个电池模组，其中以8个所述电池模组为一组在垂直方向上进行堆叠；两组所述电池模组中水平方向相邻的两个所述液冷模组出水口与进水口串联连通。

13、在其中一种实施方式中，所述一级进水管靠近所述水冷机组的位置上设置有流量压力监测装置。

14、本发明一种高均流性的调节方法，其应用于上述任一项所述的液冷储能集装箱中，包括如下步骤：

15、s1, 构建液冷储能集装箱仿真模型，按照实际运行工况进行仿真及模型修正；输出各个所述变径串联管的仿真内径尺寸，同时得到每个所述高精度调流器的仿真流量开度值并换算成对应的调节角度值；

16、s2,进行液冷储能集装箱样机测试，根据各个所述变径串联管的仿真内径尺寸分别加工多个所述变径串联管并进行组装；所述液冷机组开启冷却液循环，所述压感微调器超声波确认流体中有无气泡；

17、s3, 根据各个所述高精度调流器的调节角度值分别调节多个所述高精度调流器的流量开度并进行固定；

18、s4,判定仿真数据和测试数据是否一致，若一致则均匀性调节结束；若不一致则自动进行所述压感微调器微调使仿真数据和测试数据保持一致。

19、与现有技术相比，本发明一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法的有益效果为：

20、本发明一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法通过设置变径串联管的不同尺寸，使得各个电池模组之间的冷却液流量保持一致，通过手动调节精度调流器的流量开度，从而保证了各个电池簇之间冷却液流量保持一致，再通过压感微调器的自动微调操作，有效地解决了现有的液冷储能集装箱中冷却液流量分配不均的问题；

21、本发明一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法通过压感微调器中的超声波监测器能够实时监测流道中是否有气泡，且能根据气泡数量和尺寸大小实时监测流道中的漏液情况，可以第一时间根据实时数据快速锁定漏液点所在的电池簇，当气泡第一时间出现在该电池簇时即判定该电池簇泄露；通过设置排气阀，排气阀只允许气体通过，能够有效地排出冷却液中的气体；同时采用双电池模组串联的方式，一定程度上减少了集装箱的占地面积；本液冷储能集装箱还具有简单易操作和维护成本低的特点。

技术特征：

1.一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，所述二级进水管和所述二级回水管的上端都设置有排气阀，所述排气阀只允许气体通过。

3.根据权利要求2所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，所述高精度调流器包括调流器主体，其贯穿固定设置在所述二级进水管上；固定设置在所述调流器主体侧边的流量开度角度刻盘；活动设置在所述调流器主体上且能够指向所述流量开度角度刻盘的调流指针，转动所述调流指针能够实现所述调流器主体的流量开度调节；固定设置在所述调流指针上的调节件；设置在所述调流器主体上且能够对所述调流指针进行固定限位的自锁按键。

4.根据权利要求2所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，所述压感微调器包括壳体，其贯穿设置在所述二级出水管上；设置在所述壳体中且与所述二级出水管连通连接的压感管道，其能够自动调节流经其内冷却液的压力值；设置在所述壳体外侧的超声波监测器，其发出的超声波能够穿透所述压感管道的管壁实时监测所述压感管道中是否有气泡。

5.根据权利要求4所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，所述压感管道的中间形成微缩口弧面，该弧面采用的是具有压力临界值的压感材料。

6.根据权利要求5所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，当流经所述压感管道的冷却液压力超过所述压力临界值时，所述压感管道的流道扩展，使得冷却液压力减小；当冷却液压力减少到所述压感管道的临界压力值后，压感管道的流道恢复到初始临界压力时的流通面积，实现所述压感管道中冷却液压力值的恒定。

7.根据权利要求2所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，所述集装箱体中设置有隔板，通过所述隔板把所述集装箱体分隔成两个独立的腔室；所述隔板采用的是隔热耐火材料。

8.根据权利要求2所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，每个所述电池簇包括16个电池模组，其中以8个所述电池模组为一组在垂直方向上进行堆叠；两组所述电池模组中水平方向相邻的两个所述液冷模组出水口与进水口串联连通。

9.根据权利要求2所述的一种高均流性的液冷储能集装箱，其特征在于，所述一级进水管靠近所述水冷机组的位置上设置有流量压力监测装置。

10.一种高均流性的调节方法，其应用于权利要求1-9任一项所述的液冷储能集装箱中，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高均流性的液冷储能集装箱及调节方法，液冷储能集装箱包括集装箱体；分别固定设置在集装箱体中的至少一个水冷机组和多个电池簇，电池簇包括多个电池模组；分别连通相对应的水冷机组和多个电池簇的至少一个循环流道组件，其包括一级进水管、一级回水管、多个二级进水管、多个二级回水管、多个三级进水管、多个三级回水管和多个变径串联管；每个二级进水管靠近一级进水管的一端上设置有高精度调流器；每个二级出水管靠近一级出水管的一端上设置有压感微调器。本发明通过变径串联管、精度调流器和压感微调器的相互配合，有效地解决了现有的液冷储能集装箱中冷却液流量分配不均的问题。

技术研发人员：陈硕,王千二,石桥,汪超,杨新火,袁江,池文琼,贺斌,林成文
受保护的技术使用者：深圳永泰数能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27