一种储能预制箱的温度控制系统的制作方法

1.本技术涉及储能领域，更为具体地，涉及一种储能预制箱的温度控制系统。


背景技术：

2.在全球加大对新能源技术发展支持力度的大背景下，各种与储能相关的技术得到广泛应用，其中，以预制箱作为储能方式得到了广泛应用。
3.而在储能预制箱系统的发展过程中，如何提高储能预制箱的温度控制效率是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种储能预制箱的温度控制系统，通过提供一种集中式液冷机组，既能提高该温度控制系统的工作效率，也能降低该系统的系统成本。
5.第一方面，提供了一种储能预制箱的温度控制系统，包括多个预制箱，用于容纳储能设备，所述预制箱设置有换水管道；液冷机组，设置于所述预制箱外，用于给所述预制箱提供循环水；换接管路，用于连接所述液冷机组与所述预制箱的所述换水管道，以便于所述液冷机组将所述循环水输送至所述预制箱。
6.本技术实施例中，该温度控制系统包括多个预制箱，液冷机组设置于预制箱外，预制箱内有储能设备。液冷机组通过换接管路与预制箱内的换水管道连接，以将循环水提供给多个预制箱。通过设置集中式的液冷机组，该集中式的液冷机组将循环水传输到多个预制箱中的每个预制箱，即单个液冷机组为多个预制箱提供循环水，每个预制箱不需要单独配置液冷机组，这样可以提高温度控制系统的工作效率和降低系统成本。并且，当预制箱内的储能设备需要液冷机组协助调节温度时，只需将换接管路与换水管道连接就可以实现循环水的流通，换接管路方便拆装，增加了系统的便利性。
7.在一种可能的实施方式中，所述换水管道包括主管道和子管道，所述主管道连接至所述换接管路，所述子管道连接所述主管道和所述储能设备。
8.本技术实施例中，预制箱内设置换水管道，以便与系统中的换接管路连接形成循环水流通通道。通过在预制箱内设置主管道和子管道，其中主管道与系统的换接管路连接，子管道与储能设备连接，保证循环水在预制箱内完成循环，有利于增加储能预制箱内的温度控制效果。
9.在一种可能的实施方式中，所述子管道包括进水管道和出水管道，所述进水管道用于将所述循环水传输给所述储能设备，所述出水管道用于将所述循环水传输回所述液冷机组。
10.本技术实施例中，主管道用于与液冷机组连接，子管道用于与储能设备连接。子管道又分为进水管道和出水管道，其中进水管道将循环水传输给储能设备，出水管道将循环水传输回液冷机组。通过设置进水管道和出水管道，使预制箱内接收循环水和液冷机组接收循环水这两个过程能够同时进行，保证循环水的稳定循环。另外，储能设备能够不断地接
收经过再次调节后的循环水，可以提高循环水对储能设备的作用效果。
11.在一种可能的实现方式中，所述预制箱包括增压结构，所述增压结构用于对所述循环水增加压力以将所述循环水传输给所述储能设备。
12.本技术实施例中，预制箱内容纳储能设备，储能设备的数量可以为多个。当循环水需要传输给多个储能设备时，由于传输的路径较远，循环水需克服管道的阻力就会越大。通过在预制箱内增设增压结构，可以使循环水克服管道阻力以顺利的传输至储能设备，从而保证系统的正常工作。
13.在一种可能的实现方式中，所述液冷机组用于将所述循环水冷却后提供给所述预制箱。
14.本技术实施例中，液冷机组和循环水配合，使得循环水传输至储能设备对储能设备进行冷却，并且因为预制箱内存在进水管道和出水管道，循环水可以一直稳定的循环，进而保证不间断的对储能设备进行冷却，提高储能设备的冷却效果。
15.在一种可能的实施方式中，所述预制箱还包括加热部件，所述加热部件用于将所述循环水加热后提供给所述储能设备。
16.本技术实施例中，当储能设备因为天气寒冷等一些原因无法正常工作时，在预制箱内增设加热部件。加热部件对循环水进行加热后使被加热后的循环水在预制箱内形成不经过液冷机组的流通回路，进而传输给储能设备对储能设备进行预热，可保证预制箱内储能设备在天气寒冷等特殊情况下也能正常工作。
17.在一种可能的实施方式中，所述多个预制箱以所述液冷机组为中心分布。
18.本技术实施例中，预制箱通过换接管路与液冷机组连接，实现循环水流通。通过将多个预制箱以液冷机组为中心分布，可以节省系统消耗，提高系统中循环水的作用效率。
19.在一种可能的实施方式中，所述预制箱内所容纳的所述储能设备不超过 10台。
20.本技术实施例中，预制箱内容纳多个储能设备可以提高系统对储能设备作用的效率。将预制箱内的储能设备限制在10台以内，既可以保证系统的效率，也可以防止因过大的负荷所导致的系统异常。
21.在一种可能的实施方式中，所述液冷机组与所述预制箱的数量比例不大于1:10。
22.本技术实施例中，液冷机组可同时为多个预制箱提供循环水以作用到预制箱内的储能设备。将预制箱的数量与液冷机组的数量控制在1:10，既可以保证系统的效率，也可以防止因过大的负荷所导致的系统异常。
23.在一种可能的实施方式中，所述液冷机组设置有降噪设备，用于对所述液冷机组进行降噪。
24.本技术实施例中，液冷机组设置在预制箱外，因此有足够的空间可对液冷机组做额外的设置。在液冷机组中设置降噪设备可使液冷机组作用于预制箱时能有效降低噪音，较少对周围环境的干扰。
25.在一种可能的实施方式中，所述液冷机组包括主液冷机组和备液冷机组，所述备液冷机组用于对所述主液冷机组进行备份。
26.本技术实施例中，液冷机组设置在预制箱外，因此有足够的空间可对液冷机组做额外的设置。对主液冷机组进行备份，即在液冷机组中设置备液冷机组，可以防止主液冷机组发生故障时造成的系统无法正常工作。
附图说明
27.图1是本技术一实施例的温度控制系统的结构示意图；
28.图2是本技术另一实施例的温度控制系统的结构示意图；
29.图3是本技术再一实施例的温度控制系统的结构示意图；
30.图4是本技术又一实施例的温度控制系统的结构示意图；
31.图5是本技术又一实施例的温度控制系统的结构示意图；
32.具体实施方式中的附图标记如下：
33.预制箱1，液冷机组2，换接管路3，储能设备11，换水管道12，增压结构13，加热部件16，第一阀门12a，第二阀门12b，第三阀门12c，主管道 121，子管道122，进水管道1221，出水管道1222。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
36.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
38.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
39.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
40.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
41.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
42.储能电池预制箱，将多个电池串联和/或并联后设置于预制箱内，是一种集成度相对较高的储能装置。储能电池预制箱由于其具有安装方便、占地面积小和移动灵活等特点，在众多储能设备中脱颖而出。然而在储能电池预制箱工作过程中，特别是高温情况下，电池会发生剧烈的反应，产生大量的热，若这部分热不能及时散出，最终很可能会导致电池的自燃或爆炸。因此，为了储能系统的安全工作，必须要对电池采取恰当的热管理手段。
43.但就目前的储能预制仓的系统中，负责对储能预制仓散热的液冷机组和储能预制仓集成，因预制箱的尺寸有限，液冷机组需要占用预制箱的空间，这就会提高储能系统的成本。此外，负责对储能设备进行散热的部件如水泵等都集成在液冷机组中，而储能设备所在容纳空间中仅有电气连接件及管路，也就是预制箱里的水循环均在液冷机组舱内完成，所以对储能设备的降温效果并不理想。因此，目前的储能预制箱中的温度控制方面还存在以下几个方面的问题：(1)每个预制箱都要单独配置液冷机组，液冷机组制冷成本高，并且故障率大；(2)储能预制箱成本高，液冷机组占用储能预制仓的空间、重量，提高系统成本；(3)储能预制箱空间受限，无法做液冷机组备份或备份机组成本高；(4)液冷机组空间有限，设备噪音大；(5)液冷机组空间小，维护困难。
44.鉴于此，本技术实施例提供了一种全新的储能预制箱的温度控制系统，既能提高温度控制系统的整体效率，又能降低系统的成本。
45.图1是本技术一实施例的温度控制系统的结构示意图。如图1所示，该温度控制系统包括多个预制箱1，用于容纳储能设备11，预制箱1设置有换水管道12；液冷机组2，设置于预制箱外1，用于给预制箱1提供循环水；换接管路3，用于连接液冷机组2与预制箱1的换水管道12，以便于液冷机组2将循环水输送至预制箱1。
46.预制箱1是能装载货物进行运输，并便于用机械设备进行装卸搬运的一种成组工具。预制箱1与集装箱的不同之处在于预制箱无规定的尺寸。在本技术实施例中，预制箱1用于容纳储能设备11以及换水管道12。
47.在本技术实施例中，预制箱1可以为：钢制装箱、铝合金预制箱、玻璃钢预制箱和木预制箱、不锈钢预制箱等。当为钢制时，预制箱1强度大，结构牢、焊接性高和水密性好；当为铝合金制时，预制箱1重量轻，防腐蚀和方便加工；当为玻璃钢制时，预制箱1强度大、刚性好、隔热、防腐和耐化学性能好。本技术中的预制箱1对材料、尺寸等不作限制。
48.储能设备11是指能够把能量储存起来，在需要时再释放的介质或设备。在本技术实施例中，储能设备11可以为电池、电容器等，本技术对此不作限定。
49.液冷机组2是将水降温形成冷却水，再循环使用冷却水的给水系统，包括敞开式和封闭式两种类型，由冷却设备、水泵、管道等组成。水经过需要被温度调节的设备温度上升后，如果即行排放，那么会造成大量的浪费。使升温冷水流过液冷机组2则水温回降，可将回降的水送回需温度调节的设备再次使用，冷水的用量大大降低。因此，液冷机组2在很大程度上起了节约用水的作用。
50.在本技术实施例中，换接管路3是用管子、管子连接件和阀门等零件形成的部件，换接管路3将液冷机组2和预制箱1连接起来，以使循环水在储能设备11和液冷机组2间形成水循环回路。当预制箱1内的储能设备11需要液冷机组2协助调节温度时，将换接管路3与预
制箱11连接即可，换接管路3装卸方便，因此增加了液冷机组2和预制箱1之间连接的便利性。另外，循环水也可不经过液冷机组2，而单独在预制仓1内形成流通回路。
51.在本技术实施例中，换水管道12是用于传输循环水的装置。按设计压力分类，换水管道12可以为真空管道、低压管道、高压管道、超高压管道；按材料分类，换水管道12可以为金属管道和非金属管道。本技术实施例中对换水管道12的材料、类型及尺寸无任何限定，在实际运用中可根据工程需要进行变化。
52.如前文所述，将液冷机组2与储能设备11都集成在预制箱1内会引起较多方面的问题，因此为了改善这些方面的问题，本技术实施例将预制箱1和液冷机组2分开设置，采用集中式的液冷机组2为多个预制箱1提供循环水，以提高该温度控制系统的工作效率。
53.上述方案中，该温度系统包括多个预制箱1，液冷机组2设置在预制箱1 外以使两者都成为独立的部分，预制箱1内容纳有储能设备11。该系统还包括换接管路3，液冷机组2通过换接管路3与预制箱1内的换水管路12连接，进而液冷机组2将循环水提供给多个预制箱1。通过设置集中式的液冷机组2，该集中式的液冷机组2将循环水通过换接管路3将循环水传输到多个预制箱 1中的每个预制箱1，即单个液冷机组2为多个预制箱1提供循环水，每个预制箱1不需要单独配置液冷机组2，提高了系统的工作效率和降低了系统成本。另外，换接管路3装卸方便，也增加了系统装卸的便利性。
54.图2是本技术另一实施例的温度控制系统的结构示意图。如图2所示，可选地，换水管道12包括主管道121和子管道122，主管道121连接至换接管路3，子管道122连接主管道121和储能设备12。
55.换接管路3用于将预制箱1和液冷机组2连接，即如有预制箱1需要液冷机组2协助调节温度，将换接管路3连接至预制箱1即可。若出现液冷机组的换接管路3接口不够用的情况，也可以用换接管路3将预制箱1与预制箱1连接，使得不能与液冷机组2直接相连的预制箱1，通过连接与液冷机组2直接相连预制箱1的换接管路3，间接地连接到液冷机组2，以保证有循环水调节所有预制箱1内的温度。
56.上述方案中，预制箱2内设置有换水管道12，以便与系统中的换接管路 3连接形成循环水流通通道。通过在预制箱内设置主管道121和子管道122，其中，主管道121与系统的换接管路3连接，子管道122与储能设备11连接，保证循环水在预制箱内完成循环，有利于增加储能预制箱1内的温度控制效果。另外，换水管道12与储能设备11设置于同一空间内，相比于仅有一部分子管道122与储能设备11设置于同一空间内，能够进一步提升温度控制效果。
57.可选地，子管道122包括进水管道1221和出水管道1222，进水管道1221 用于将循环水传输给储能设备11，出水管道1222用于将循环水传输回液冷机组2。
58.利用循环水进行温度调节时，循环水自身的温度也会受到预制箱1内储能设备11的影响。当循环水对储能设备11作用后，循环水自身也要传输回液冷机组2进行再次冷却。循环水一方面要保证对储能设备11的温度调节作用，另一方面也要保证自身的温度调节。
59.上述方案中，主管道121用于与液冷机组2连接，子管道122用于与储能设备11连接。将子管道122又分为进水管道1221和出水管道1222，其中进水管道1221是将循环水传输给储能设备11，出水管道1222是将循环水传输回液冷机组2。通过设置进水管道1221和出水管道1222，使预制箱1接收循环水和液冷机组2接收循环水这两个过程能够同时进行，保证
循环水的稳定循环。另外，储能设备11不断地接收经过再次调节后的循环水，可以提高循环水对储能设备11的作用效果。
60.图3是本技术再一实施例的温度控制系统的结构示意图。如图3所示，预制箱包括增压结构13，所述增压结构13用于对循环水增加压力以将循环水传输给储能设备11。
61.增压部件13是使循环水增压的机械部件。增压部件13将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。增压部件13可以为各种类型的增压泵，如管道增压泵、空气增压泵、氯气增压泵等，本技术实施例对此不作任何限定。
62.上述方案中，预制箱1内容纳储能设备11，储能设备的数量11可以为多个。当循环水需要传输给多个储能设备11时，由于传输的路径较远，循环水就要克服传输管道较大的阻力。通过在预制箱1内增设增压部件13，可以使循环水克服较大的管道阻力，以顺利的传输至储能设备，从而保证系统的正常运行。
63.可选地，液冷机组2用于将循环水冷却后提供给多个预制箱1。
64.当预制箱1内的储能设备11因工作导致高温，必须要有外界的帮助使储能设备11温度降低再继续工作，防止有安全方面的风险。
65.上述方案中，当预制箱1内的储能设备11有制冷需求时，开启液冷机组 2和第一阀门12a、第二阀门12b(第三阀门12c关闭)。液冷机组2和循环水配合，使得循环水传输至储能设备11对储能设备11进行冷却，并且因为预制箱1内存在进水管道1221和出水管道1222，循环水可以稳定的循环，以达到不间断的对储能设备11进行冷却，提高储能设备11的冷却效果。
66.图4是本技术又一实施例的温度控制系统的结构示意图。如图4所示，预制箱1还包括加热部件16，加热部件16用于将循环水加热后提供给储能设备11。
67.当预制箱1内的储能设备11因低温无法工作时，必须要有外界的帮助使储能设备11的温度升高，才能使储能设备11开始工作。
68.上述方案中，当储能设备11因天气寒冷等一些原因无法正常工作时，可在预制箱1内增设加热部件16。当预制箱1内储能设备11有制热需求时，开启加热部件16和第三阀门12c(第一阀门12a和第二阀门12b关闭)。加热部件16对循环水进行加热后使被加热后的循环水在预制箱1内形成不经过液冷机组2的流通回路，再传输给储能设备11对储能设备11进行预热，这样可保证预制箱1内储能设备11在天气寒冷等特殊情况下也能正常工作。
69.图5是本技术又一实施例的温度控制系统的结构示意图。如图5所示，多个预制箱1以液冷机组2为中心分布。
70.液冷机组2与预制箱1通过换接管路3连接以使循环水在液冷机组2和预制箱1内循环流通。当液冷机组2连接多个预制箱1时，为使温度控制系统的能耗降低，可调整多个预制箱1与液冷机组2的位置关系。
71.上述方案中，预制箱1通过换接管路3与液冷机组2连接，实现循环水流通。通过将多个预制箱1以液冷机组2为中心分布，可以节省该温度控制系统的系统消耗，提高系统中循环水的作用效率。
72.可选地，预制箱1内容纳的储能设备11不超过10台。
73.上述方案中，预制箱1内容纳多个储能设备11可以提高系统对储能设备 11作用的效率。将预制箱1内的储能设备11限制在10台以内，既可以保证系统的作用效率，又可以防
止因过大的负荷所导致的系统异常。
74.可选地，液冷机组2与预制箱1的数量比例不大于1:10。
75.本技术实施例中，液冷机组2可同时为多个预制箱1提供循环水以作用到预制箱内1的储能设备11。将预制箱1的数量与液冷机组2的数量控制在1:10，既可以保证系统的效率，也可以防止因过大的负荷所导致的系统异常。
76.可选地，液冷机组2设置有降噪设备，用于对液冷机组2进行降噪。
77.上述方案，液冷机组2设置在预制箱1外，因此有足够的空间可对液冷机组2做额外的设置。在液冷机组2中设置降噪设备可使液冷机组2作用于预制箱1时能有效降低噪音，较少对周围环境的干扰。
78.可选地，液冷机组2包括主液冷机组和备液冷机组，备液冷机组用于对主液冷机组进行备份。
79.上述方案，液冷机组2设置在预制箱1外，因此有足够的空间可对液冷机组2做额外的设置。对主液冷机组进行备份，即在液冷机组2中设置备液冷机组，可以防止主液冷机组发生故障时造成的系统无法正常工作。
80.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。