储能系统及热失控控制方法与流程

本公开实施例涉及储能领域，特别涉及一种储能系统及热失控控制方法。

背景技术：

1、储能系统一般利用标准集装箱建造，舱内设置数百块电池簇，每块电池簇又由几十只单体电池组成。以电池储能预制舱配合对应的控制，简称储能系统，为主要储能设备的锂电池储能市场迎来了爆发式增长。

2、目前，电池储能系统中存在电池热失控情况，如何对电池热失控进行控制，以及如何降低电池热失控所带来的影响是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种储能系统及热失控控制方法，至少可以降低电池簇出现热失控之后造成的不良影响。

2、根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种储能系统，包括：多个电池簇，所述电池簇具有进液口以及出液口；液冷机组，所述液冷机组经由排液管道分别与所述进液口及所述出液口连通，用于通过所述进液口向所述电池簇内注入冷却液体，通过所述出液口将所述电池簇内的所述冷却液体回流至所述液冷机组内；控液阀门，所述控液阀门设置在每个所述电池簇的所述进液口与所述液冷机组之间的所述排液管道上，所述控液阀门还设置在每个所述电池簇的所述出液口与所述液冷机组之间的所述排液管道上，用于在任意所述电池簇出现热失控时，关闭与未出现热失控的所述电池簇连接的所述排液管道上的所有所述控液阀门；恒压罐，所述恒压罐与至少一个所述液冷机组连通；控压阀门，所述控压阀门设置在每个所述液冷机组与所述恒压罐之间，用于在所述电池簇内压力超过预设压力后，导通所述恒压罐与所述液冷机组之间的通路，以将部分冷却液体输入至所述恒压罐内，降低所述电池簇内的压力。

3、在一些实施例中，每个所述电池簇分为多个分隔区域，每个所述分隔区域内包括多个电芯，所述控液阀门包括：多个进液控制阀门以及多个回液控制阀门，一所述进液控制阀门及一所述回液控制阀门与一个所述分隔区域连接，用于在任意分隔区域出现热失控时，关闭与未出现热失控的所述分隔区域连接的所述进液控制阀门以及所述回液控制阀门。

4、在一些实施例中，所述控制阀门还包括：出液截流阀门，一所述出液截流阀门的一端与一个所述电池簇的所有所述分隔区域连接的所述进液控制阀门连通，另一端与所述液冷机组连通，用于在任意所述电池簇出现热失控时，将未出现热失控的所述电池簇与所述液冷机组之间通路断开；回液截流阀门，一所述回液截流阀门的一端与一个所述电池簇的所有所述分隔区域连接的所述回液控制阀门连通，另一端与所述液冷机组连通，用于在任意所述电池簇出现热失控时，将未出现热失控的所述电池簇与所述液冷机组之间通路断开。

5、在一些实施例中，还包括：电池管理模块，所述电池管理模块与所述电池簇、所述控液阀门及所述控压阀门连接，用于获取所述电池簇的温度，判断所述电池簇是否发生热失控，并在所述电池簇出现热失控时，控制所述控液阀门与所述控压阀门的关闭与导通。

6、在一些实施例中，每个所述电池簇分为多个分隔区域，所述电池管理模块包括：温度传感器，一所述温度传感器位于一所述分隔区域内，用于检测该所述分隔区域的温度，并在所述分隔区域热失控时发出警报。

7、根据本公开一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种热失控控制方法，用于储能系统内，包括：检测每个电池簇的工作状态，判断所述电池簇是否处于热失控状态；当所述电池簇处于热失控状态时，关闭与未处于所述热失控状态的所述电池簇连接的排液管道上的所有控液阀门；监控处于所述热失控状态的所述电池簇内的压力，并在所述电池簇内的压力超过预设压力后，导通恒压罐与液冷机组之间的通路，控制所述电池簇内的冷却液体排放至所述恒压罐内，降低所述电池簇内的压力。

8、在一些实施例中，判断所述电池簇是否处于热失控状态的方法包括：检测每个所述电池簇的温度，若每个所述电池簇的温度超过预设温度时，断定所述电池簇处于热失控状态。

9、在一些实施例中，判断所述电池簇是否处于热失控状态的方法还包括：检测每个所述电池簇的温度变化率，当所述电池簇的所述温度变化率超过预设值时，断定所述电池簇处于热失控状态；其中，所述温度变化率为所述电池簇在单位时间内的上升的温度。

10、在一些实施例中，判断所述电池簇处于热失控状态之后还包括：检测处于热失控状态的所述电池簇的当前温度，若该所述电池簇的当前温度小于或等于第一预设值，持续导通所述液冷机组与该所述电池簇之间的通路，以控制所述电池簇的当前温度，或者控制所述电池簇的温度上升速度；若该所述电池簇的当前温度高于所述第一预设值，断开所述液冷机组与处于热失控状态的所述电池簇之间的通路，断开处于热失控状态的所述电池簇的所有所述控液阀门。

11、在一些实施例中，判断所述电池簇处于热失控状态之后还包括：检测处于热失控状态的所述电池簇的温度变化率的变化趋势，若所述温度变化率的所述变化趋势下降至第二预设值以下，则控制该所述液冷机组与处于热失控状态的所述电池簇之间持续导通，以控制该所述电池簇的温度，若所述温度变化率的所述变化趋势在第二预设值以上，断开所述液冷机组与处于热失控状态的所述电池簇之间的通路。

12、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：一方面，设置液冷机组可以对电池簇进行降温，从而提高储能系统的可靠性，而且，在任意电池簇出现热失控的时候关闭其他电池簇上的控液阀门，可以避免出现热失控的电池簇与其他正常电池簇之间的通路连通的情况，从而可以避免出现热失控的电池簇内的冷却液体进入其他正常电池簇内，从而避免出现热失控的电池簇对正常电池簇造成影响，进而降低电池簇出现热失控之后造成的不良影响。

13、另一方面，还设置有恒压罐和控压阀门，对于电池簇而言，出现热失控的时候通常会伴随大量无机和有机的可燃气体，因此，对于相对密封的电池簇而言，会增加电池簇内的压强，同样可能会对整个储能系统造成影响，设置恒压罐在电池簇内的压力超过预设压力之后，将部分冷却液体排入恒压罐内，可以降低电池簇内的压力，从而降低电池簇出现热失控之后造成的不良影响。

技术特征：

1.一种储能系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，每个所述电池簇分为多个分隔区域，每个所述分隔区域内包括多个电芯，所述控液阀门包括：

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制阀门还包括：

4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，每个所述电池簇分为多个分隔区域，所述电池管理模块包括：温度传感器，一所述温度传感器位于一所述分隔区域内，用于检测该所述分隔区域的温度，并在所述分隔区域热失控时发出警报。

6.一种热失控控制方法，用于储能系统内，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的热失控控制方法，其特征在于，判断所述电池簇是否处于热失控状态的方法包括：

8.根据权利要求6所述的热失控控制方法，其特征在于，判断所述电池簇是否处于热失控状态的方法还包括：

9.根据权利要求7或8所述的热失控控制方法，其特征在于，判断所述电池簇处于热失控状态之后还包括：

10.根据权利要求8所述的热失控控制方法，其特征在于，判断所述电池簇处于热失控状态之后还包括：检测处于热失控状态的所述电池簇的温度变化率的变化趋势，若所述温度变化率的所述变化趋势下降至第二预设值以下，则控制该所述液冷机组与处于热失控状态的所述电池簇之间持续导通，以控制该所述电池簇的温度，若所述温度变化率的所述变化趋势在第二预设值以上，断开所述液冷机组与处于热失控状态的所述电池簇之间的通路。

技术总结
本公开实施例涉及储能领域，提供一种储能系统及热失控控制方法，其中，储能系统包括：多个电池簇，电池簇具有进液口以及出液口；液冷机组经由排液管道分别与进液口及出液口连通，通过进液口向电池簇内注入冷却液体，通过出液口将电池簇内的冷却液体回流至液冷机组内；控液阀门设置在每个电池簇的进液口与液冷机组之间的排液管道上，控液阀门还设置在每个电池簇的出液口与液冷机组之间的排液管道上；恒压罐与至少一个液冷机组连通；控压阀门设置在每个液冷机组与恒压罐之间，用于在电池簇内压力超过预设压力后，导通恒压罐与液冷机组之间的通路，可以降低电池簇出现热失控之后造成的不良影响。

技术研发人员：刘沐雨
受保护的技术使用者：浙江晶科储能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5