一种矿用高效液冷储能电池舱的制作方法

本发明涉及储能电池舱领域，特别涉及一种矿用高效液冷储能电池舱。

背景技术：

1、随着煤矿智能化建设的推进，矿用储能系统在应急电源、设备启停缓冲及可再生能源消纳等方面发挥着日益重要的作用。然而，矿井作业环境具有易燃易爆气体（如瓦斯、灰尘）聚集、空间狭小且通风条件受限、粉尘浓度高等特点，这对储能电池舱的安全性与热管理效率提出了严苛要。

2、井下环境温度较高，空气对流换热系数低，难以快速带走电池充放电产生的大量热量，易导致电池模组间形成较大温差，影响电池一致性，加速电池老化，为了保障散热，针对储能电池的温控方案主要分为风冷和液冷两类。风冷系统虽结构简单，但在矿井受限空间内，受限于空气对流换热系数低及进气粉尘大的问题，散热效率难以满足大功率电池簇的需求。相较之下，液冷系统因换热效率高、噪音小而逐渐受到青睐。

3、但现有的矿用液冷储能系统仅依靠水泵驱动冷却液在电池包内循环，即所谓的被动液冷；这种方式仅能将电池产生的热量转移至循环水中，却缺乏对升温后的循环水进行有效的降温处理。在矿井高温环境下，循环水吸收电池热量后温度持续升高，若无制冷装置介入，将导致换热温差减小，最终致使电池长期工作在高温区间，严重影响电池寿命，甚至引发热失控风险。

技术实现思路

1、本发明提供一种矿用高效液冷储能电池舱，可以解决现有技术中被动液冷存在无法持续有效降温的问题。

2、一种矿用高效液冷储能电池舱，包括柜体，所述柜体内安装有用于存储液冷电池包的存储架以及液冷系统；所述液冷系统包括水循环装置，所述水循环装置的两端分别连通回水管和出水管，所述回水管和出水管分别通过支管一和支管二接通在液冷电池包的进液口和出液口；所述液冷系统还包括制冷子系统，所述制冷子系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器安装在水循环装置的内部。

3、进一步地，所述柜体的底部通过两块隔板将其内部自上而下依次分隔形成电池存储腔、第二设备腔和第一设备腔，所述存储架安装在电池存储腔内。

4、进一步地，所述回水管和出水管分别安装在存储架两侧的柜体内。

5、进一步地，所述水循环装置安装在第二设备腔内的一隔板上方；所述水循环装置包括一箱体，所述箱体一端设置竖板，并通过竖板分隔形成泵送腔和冷却腔，所述泵送腔安装水泵，所述水泵接通设置在泵送腔一侧的出水接头，所述出水接头连接在出水管的一端；所述竖板的底部设置连通泵送腔和冷却腔的开口；所述冷却腔的一端顶部设置回水接头，所述回水接头连接在回水管的一端；所述蒸发器安装在冷却腔内。

6、进一步地，所述冷却腔内安装有交错设置的第一水平板和第二水平板，所述冷却腔内部通过第一水平板和第二水平板形成s型流道。

7、进一步地，所述压缩机和冷凝器安装在第一设备腔内，所述第一设备腔的相对两侧壁上分别开设若干风口；其中，一所述第一设备腔内壁面的风口处安装风机，所述风机将柜体外空气抽入柜体内部。

8、进一步地，，安装有所述风机的风口处安装有滤网，所述冷凝器位于压缩机和风机之间。

9、进一步地，所述冷凝器包括固定架，所述固定架内安装有盘状的冷凝管，所述冷凝管的两端分别接通分配管和聚集管，所述分配管和聚集管分别接通压缩机、和膨胀阀。

10、进一步地，还包括清理机构，所述清理机构包括无杆气缸、以及固定在无杆气缸滑块上的活动板，所述活动板上设置有与冷凝管一一配合的开孔，所述开孔处安装有沿冷凝管滑动的清理环。

11、进一步地，所述开孔的数量为至少两行，每行所述开孔下方的活动板两侧壁上均设置有两端设置为倾斜部的导流板，所述导流板远离活动板一侧设置向上凸出的挡水沿；所述导流板两端的两个倾斜部呈“八”字形设置。

12、本发明液冷系统集成独立制冷子系统，包含依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器，且蒸发器直接嵌入水循环装置内部；压缩机将低温低压制冷剂压缩为高温高压气体，经冷凝器散热后通过膨胀阀节流为低温低压液态制冷剂，在蒸发器中与冷却腔内的高温冷却液发生热交换；实现对循环冷却液的主动降温，突破传统被动液冷仅转移热量无降温的局限；进而满足在矿井高温环境下，确保冷却液持续维持适宜温度，避免因循环水温升高导致换热效率衰减，使液冷电池包始终工作在25-40℃的最佳温度区间。

1.一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，包括柜体（1），所述柜体（1）内安装有用于存储液冷电池包（100）的存储架（16）以及液冷系统；

2.如权利要求1所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，所述柜体（1）的底部通过两块隔板（18）将其内部自上而下依次分隔形成电池存储腔（13）、第二设备腔（12）和第一设备腔（11），所述存储架（16）安装在电池存储腔（13）内。

3.如权利要求2所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，所述回水管（15）和出水管（14）分别安装在存储架（16）两侧的柜体（1）内。

4.如权利要求2所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，所述水循环装置（2）安装在第二设备腔（12）内的一隔板（18）上方；

5.如权利要求4所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，所述冷却腔内安装有交错设置的第一水平板（22）和第二水平板（25），所述冷却腔内部通过第一水平板（22）和第二水平板（25）形成s型流道。

6.如权利要求2所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，所述压缩机（4）和冷凝器（3）安装在第一设备腔（11）内，所述第一设备腔（11）的相对两侧壁上分别开设若干风口（10）；

7.如权利要求6所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，安装有所述风机（17）的风口（10）处安装有滤网，所述冷凝器（3）位于压缩机（4）和风机（17）之间。

8.如权利要求6或7所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，所述冷凝器（3）包括固定架（30），所述固定架（30）内安装有盘状的冷凝管（31），所述冷凝管（31）的两端分别接通分配管（34）和聚集管（35），所述分配管（34）和聚集管（35）分别接通压缩机（4）、和膨胀阀。

9.如权利要求8所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，还包括清理机构，所述清理机构包括无杆气缸（33）、以及固定在无杆气缸（33）滑块上的活动板（32），所述活动板（32）上设置有与冷凝管（31）一一配合的开孔，所述开孔处安装有沿冷凝管（31）滑动的清理环（38）。

10.如权利要求9所述的一种矿用高效液冷储能电池舱，其特征在于，所述开孔的数量为至少两行，每行所述开孔下方的活动板（32）两侧壁上均设置有两端设置为倾斜部的导流板（36），所述导流板（36）远离活动板（32）一侧设置向上凸出的挡水沿（37）；