【技術實現步驟摘要】
本技術涉及儲能溫控，更具體地，涉及一種電池簇及pcs并聯節能液冷系統。
技術介紹
1、近年來，我國能源儲存領域蓬勃發展，隨著數百個百兆瓦級別儲能項目的規劃和建設，儲能產業的規模持續擴大。這些儲能項目大多數是以獨立儲能和共享儲能的形式呈現的，然而，這些獨立儲能和共享儲能模式在建設中面臨著安全、效率和經濟性等多重挑戰。在這一背景下，液冷儲能技術以高效的熱管理能力的優勢，成為了解決這些難題的有效手段。由于電池的熱特性對儲能系統的性能具有重要影響，因此熱管理成為了電化學儲能產業鏈中不可或缺的一環，液冷技術通過液體介質進行熱交換，利用液體的大比熱容和快速冷卻等特性，實現了對電池的高效散熱，提升了儲能系統的能量轉換效率。
2、隨著新能源電力的快速發展，大規模高容量的儲能電站正在加速釋放其潛力。作為儲能系統的重要組成部分，熱管理系統的性能直接影響到儲能電站的運行效率和安全性。因此，隨著儲能裝機容量的不斷增長，儲能溫控市場的規模也將持續擴大。
3、現有的技術主要是通過水冷機組提供冷源或熱源來滿足電芯或pcs的制冷或制熱需求。但這種方式只能控制冷卻介質的流量和走向，而無法實現對pcs和電芯溫度的精準控制，從而導致冷量的浪費、能效的降低以及出現凝露而造成安全隱患。
技術實現思路
1、本技術旨在克服上述現有技術的至少一種缺陷(不足)，提供一種電池簇及pcs并聯節能液冷系統，可同時滿足對電池簇和pcs進行散熱降溫的需求，降低了液冷系統的能耗和運行成本，節能了占用空間。
3、本技術通過在水力模塊設置兩條并聯支路分別將電池簇和pcs的熱量帶出，通過制冷模塊對水力模塊帶出的熱量進行集中統一散熱降溫處理，實現了一體化解決降溫問題，節約了系統的能耗和安裝空間。
4、進一步地，所述pcs液冷模塊包括第二蒸發器和第二水泵，所述第二蒸發器、所述第二水泵和所述pcs依次連接形成pcs液冷循環回路，所述第二蒸發器與所述水力模塊連接形成所述第一并聯支路，用于與所述水力模塊進行熱交換，所述第二水泵用于驅動所述pcs液冷循環回路中的液體循環流動。
5、pcs液冷循環回路中的液體在第二水泵的驅動下將pcs的熱量帶出，并通過第二蒸發器與水力模塊進行熱交換，有效地提高了對pcs散熱的效率。
6、進一步地，所述制冷模塊包括壓縮制冷單元和氟泵制冷單元，所述壓縮制冷單元和所述氟泵制冷單元均與所述水力模塊相連接，用于與所述水力模塊進行熱交換。
7、采用壓縮制冷單元和氟泵制冷單元兩種不同模式的制冷散熱單元對pcs和電池簇進行降溫，可以根據不同的環境溫度選擇合適的制冷模式，更加靈活可靠、更加節能。
8、進一步地，還包括除濕單元，所述除濕單元與所述壓縮制冷單元相連接，用于對所述電池簇和所述pcs的安裝環境進行除濕。
9、通過除濕單元，將系統內的高濕空氣進行除濕處理，可以降低濕空氣對儲能集裝箱內的電氣元件造成的影響，提高系統運行的穩定性。
10、進一步地，所述除濕單元包括除濕蒸發器和第一風機；所述除濕蒸發器與所述壓縮制冷單元連接；所述第一風機用于對流使電池簇和pcs與除濕蒸發器進行熱交換。
11、通過第一風機強制對流，集裝箱內部的高濕空氣與除濕蒸發器進行熱交換，高濕空氣中的水分在除濕蒸發器的制冷劑吸熱蒸發下凝結析出，從而實現了除濕作用。
12、進一步地，所述除濕單元的入口還設有第二膨脹閥，所述第二膨脹閥用于獨立控制所述除濕蒸發器的蒸發壓力。
13、進一步地，所述除濕單元還包括空氣ptc加熱器，所述空氣ptc加熱器用于給除濕單元送出的空氣提供熱補償。
14、空氣ptc加熱器對除濕后的空氣進行熱補償，使得進入電池簇和pcs的環境空氣溫度保持在適于范圍內，有效地提高了儲能集裝箱運行的穩定性和節能性。
15、具體地，所述水力模塊包括第一水泵、第一ptc加熱器和三通閥，所述三通閥的第一輸出口與所述第一并聯支路的輸入端連接，所述三通閥的第二輸出口與所述第二并聯支路的輸入端連接，所述第一并聯支路的輸出端和第二并聯支路的輸出端匯合后與所述第一水泵的入口相連，所述第一水泵的輸出口、所述第一ptc加熱器、所述制冷模塊、所述三通閥的輸入口依次串聯連接。
16、通過三通閥將水力模塊中的冷卻液分流至第一并聯支路和第二并聯支路，可以按需調節兩支路中的冷卻液流量，使系統各散熱對象的散熱更加精準靈活。ptc加熱器可以在水力模塊中的冷卻液溫度過低時開啟，為冷卻液提供了熱補償，從而使系統具有冷卻或加熱的功能，可以滿足系統供冷供熱不同的需求。
17、具體地，所述壓縮制冷單元包括第一蒸發器、壓縮機、第一單向閥、冷凝器、儲液罐、第二單向閥和第一膨脹閥；所述第一蒸發器、壓縮機、第一單向閥、冷凝器、儲液罐、第二單向閥和第一膨脹閥依次連接形成壓縮制冷循環，所示壓縮制冷單元通過所述第一蒸發器與所述水力模塊進行熱交換。
18、具體地，所述氟泵制冷單元包括第三單向閥和氟泵；所述第一蒸發器、第三單向閥、冷凝器、儲液罐、氟泵和第一膨脹閥依次連接形成氟泵制冷循環，所述氟泵制冷單元通過所述蒸發器與水力模塊進行熱交換。
19、與現有技術相比，本技術的有益效果為：
20、(1)本技術通過采用冷卻液的液冷方式對系統進行散熱，液冷系統中的冷卻液可以與電池簇和pcs隔離換熱，散熱效果更加高效節能。
21、(2)本技術采用壓縮制冷、氟泵制冷兩種不同模式的制冷單元，能夠根據不同的環境溫度選擇合適的制冷模式，提高了系統的可靠性和節能性，節約安裝空間和運行成本。
22、(3)本技術的電池簇和pcs通過支路并聯共用一套液冷系統進行散熱降溫，可同時滿足對兩個散熱對象進行溫度控制，節省安裝空間和運營成本；
23、(4)本技術的具有除濕加熱功能，通過除濕單元對電池簇和pcs的安裝環境進行除濕加熱，從而避免了產生凝露而對系統造成安全隱患的風險。
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1.一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，包括制冷模塊、水力模塊和電池簇；所述制冷模塊與所述水力模塊連接，用于與水力模塊進行熱交換，其特征在于，還包括PCS液冷模塊和PCS，所述PCS液冷模塊用于對所述PCS進行熱交換；所述水力模塊包括與所述PCS液冷模塊連接的第一并聯支路和與所述電池簇連接的第二并聯支路，所述第一并聯支路用于對所述PCS液冷模塊進行熱交換，所述第二并聯支路用于對所述電池簇進行熱交換。
2.根據權利要求1所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述PCS液冷模塊包括第二蒸發器和第二水泵，所述第二蒸發器、所述第二水泵和所述PCS依次連接形成PCS液冷循環回路，所述第二蒸發器與所述水力模塊連接形成所述第一并聯支路，用于與所述水力模塊進行熱交換，所述第二水泵用于驅動所述PCS液冷循環回路中的液體循環流動。
3.根據權利要求1所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述制冷模塊包括壓縮制冷單元和氟泵制冷單元，所述壓縮制冷單元和所述氟泵制冷單元均與所述水力模塊相連接，用于與所述水力模塊進行熱交換。
4.根據權利要
5.根據權利要求4所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述除濕單元包括除濕蒸發器和第一風機；所述除濕蒸發器與所述壓縮制冷單元連接；所述第一風機用于對流使電池簇和PCS與除濕蒸發器進行熱交換。
6.根據權利要求5所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述除濕單元的入口還設有第二膨脹閥，所述第二膨脹閥用于獨立控制所述除濕蒸發器的蒸發壓力。
7.根據權利要求4-6任一項所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述除濕單元還包括空氣PTC加熱器，所述空氣PTC加熱器用于給除濕單元送出的空氣提供熱補償。
8.根據權利要求1至6任一項所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述水力模塊包括第一水泵、第一PTC加熱器和三通閥，所述三通閥的第一輸出口與所述第一并聯支路的輸入端連接，所述三通閥的第二輸出口與所述第二并聯支路的輸入端連接，所述第一并聯支路的輸出端和第二并聯支路的輸出端匯合后與所述第一水泵的入口相連，所述第一水泵的輸出口、所述第一PTC加熱器、所述制冷模塊、所述三通閥的輸入口依次串聯連接。
9.根據權利要求3至6任一項所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述壓縮制冷單元包括第一蒸發器、壓縮機、第一單向閥、冷凝器、儲液罐、第二單向閥和第一膨脹閥；所述第一蒸發器、壓縮機、第一單向閥、冷凝器、儲液罐、第二單向閥和第一膨脹閥依次連接形成壓縮制冷循環，所示壓縮制冷單元通過所述第一蒸發器與所述水力模塊進行熱交換。
10.根據權利要求9所述的一種電池簇及PCS并聯節能液冷系統，其特征在于，所述氟泵制冷單元包括第三單向閥和氟泵；所述第一蒸發器、第三單向閥、冷凝器、儲液罐、氟泵和第一膨脹閥依次連接形成氟泵制冷循環，所述氟泵制冷單元通過所述蒸發器與水力模塊進行熱交換。
...【技術特征摘要】
1.一種電池簇及pcs并聯節能液冷系統，包括制冷模塊、水力模塊和電池簇；所述制冷模塊與所述水力模塊連接，用于與水力模塊進行熱交換，其特征在于，還包括pcs液冷模塊和pcs，所述pcs液冷模塊用于對所述pcs進行熱交換；所述水力模塊包括與所述pcs液冷模塊連接的第一并聯支路和與所述電池簇連接的第二并聯支路，所述第一并聯支路用于對所述pcs液冷模塊進行熱交換，所述第二并聯支路用于對所述電池簇進行熱交換。
2.根據權利要求1所述的一種電池簇及pcs并聯節能液冷系統，其特征在于，所述pcs液冷模塊包括第二蒸發器和第二水泵，所述第二蒸發器、所述第二水泵和所述pcs依次連接形成pcs液冷循環回路，所述第二蒸發器與所述水力模塊連接形成所述第一并聯支路，用于與所述水力模塊進行熱交換，所述第二水泵用于驅動所述pcs液冷循環回路中的液體循環流動。
3.根據權利要求1所述的一種電池簇及pcs并聯節能液冷系統，其特征在于，所述制冷模塊包括壓縮制冷單元和氟泵制冷單元，所述壓縮制冷單元和所述氟泵制冷單元均與所述水力模塊相連接，用于與所述水力模塊進行熱交換。
4.根據權利要求3所述的一種電池簇及pcs并聯節能液冷系統，其特征在于，還包括除濕單元，所述除濕單元與所述壓縮制冷單元相連接，用于對所述電池簇和所述pcs的安裝環境進行除濕。
5.根據權利要求4所述的一種電池簇及pcs并聯節能液冷系統，其特征在于，所述除濕單元包括除濕蒸發器和第一風機；所述除濕蒸發器與所述壓縮制冷單元連接；所述第一風機用于對流使電池簇和pcs與除濕蒸發器進行熱交換。
【專利技術屬性】
技術研發人員：王璇，齊洋州，葉春錦，
申請(專利權)人：廣東申菱環境系統股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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