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化学储能单体的安全阻隔热失控系统

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


化学储能单体的安全阻隔热失控系统

技术领域

本发明属于化学储能技术领域,具体的为一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统。

背景技术

锂电池热失控由于电池的生热速率远高于散热速率,且热量大量累积而未及时散发出去所引起的。锂电池热失控是一个能量正反馈循环过程:升高的温度会导致系统变热,系统变热后温度升高,又反过来让系统变得更热。导致锂电池热失控的原因很多,主要有以下几点。

1)过充触发锂电池热失控:电池本身有过冲保护,但是当这种过冲保护出现问题失灵的情况下,电池还在继续充电就会导致电池过冲触发热失控。随着电池的不断使用,电池的老化现象逐渐严重,且电池组的一致性越来越差,此时的电池如果过充极易出现热安全问题。所以任何时候都应该按使用说明进行安全充电。

2)过热触发锂电池热失控:锂电池正常使用中,当电池保持高速放电或遇到极限工况时,必须持续大电流放电,这时电池内部的温度开始慢慢升高,当电池热量大量积累时,若不及时限制其放电电流,极有可能造成锂电池热失控现象。

3)机械触发锂电池热失控:锂电池包遭遇撞击变形、电池包内部短路、以及其他对电池包造成损坏的行为都有可能引发电池的热失控。

除了以上几点原因外,电池过放电以及电池内部短路等也会导致电池热失控。特别的,在电池热失控燃爆阶段,电解液与正极反应产生的氧气剧烈反应,电池起火,导致火灾和爆炸等危害,给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统,在化学储能单体即将或已经发生热失控时,可有效阻隔热失控以防止热失控蔓延至其他化学储能单体,并能够防止热失控爆燃。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统,包括:

注液泵;

储液装置,用于储存安全液;

单体注液管道,用于向所述化学储能单体内注入安全液;

单体导出管道,用于导出所述化学储能单体内的流体物质;

所述注液泵的进液口与所述储液装置之间相连,所述注液泵的出液口与所述单体注液管道相连;所述单体注液管道上设有单体注液阀。

进一步,所述单体导出管道上设有用于导出所述化学储能单体内的流体物质的导出动力装置。

进一步,所述单体导出管道上设有单体导出阀。

进一步,还包括第一单体被动阀,所述第一单体被动阀设置在所述单体导出管道内,或所述第一单体被动阀设置在所述化学储能单体的外壳上并位于所述单体导出管道的入口内;第一单体被动阀在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体导出阈值后被动打开。

进一步,所述单体导出管道上设有单体导出阀,所述单体导出阀位于所述第一单体被动阀的下游侧,且所述单体导出阀采用可主动控制开闭或在所述第一单体被动阀打开后被压力冲开的第一单体单向电磁阀。

进一步,还包括第二单体被动阀,所述第二单体被动阀设置在所述单体注液管道内,或所述第二单体被动阀设置在所述化学储能单体的外壳上并位于所述单体注液管道的出口内;所述第二单体被动阀在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体注液阈值后被动打开。

进一步,所述第二单体被动阀位于所述单体注液阀的下游侧,所述单体注液阀采用可主动控制开闭或在所述第二单体被动阀打开后被压力冲开的第二单体单向电磁阀。

进一步,所述化学储能单体的外壳上还设有在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体防爆阈值后被动打开的单体防爆阀。

进一步,所述化学储能单体设为至少一个,所述注液泵的出液口与每一个所述化学储能单体之间分别设有所述单体注液管道,每一个所述化学储能单体上分别设有所述单体导出管道。

进一步,还包括用于向所述储液装置内补充安全液的补液系统。

进一步,所述储液装置内设有用于调节安全液温度的温度调节装置。

本发明的有益效果在于:

本发明的化学储能单体的安全阻隔热失控系统,当即将或已经发生热失控时,注液泵将储液装置内的安全液注入到化学储能单体内,在注入安全液的过程中,化学储能单体内的流体物质经单体导出管道排出,以防止化学储能单体内的压力过大导致安全液无法注入的问题,从而在化学储能单体即将或已经发生热失控时起到控制和阻隔作用,避免热失控蔓延至其他化学储能单体。

本发明的其他有益效果如下:

1)通过设置第一单体被动阀,当单体导出阀开启失败或电池管理系统出现误差导致热失控已经发生时,此时化学储能单体内因热失控反应产生的气体导致气压上升,当其他达到设定阈值后,第一单体被动阀打开,并将单体导出阀冲开,以此将化学储能单体内的流体物质排出,即可实现被动防护,避免因化学储能单体的外壳因过大的气压而爆炸;

2)通过设置第二单体被动阀,当单体注液阀开启失败或电池管理系统出现误差导致热失控已经发生时,此时化学储能单体内因热失控反应产生的气体导致气压上升,当其他达到设定阈值后,第二单体被动阀打开,并将单体注液阀冲开,从而可以被动地将安全液注入到化学储能单体内。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:

图1为采用本发明化学储能单体的安全阻隔热失控系统的化学储能系统的结构示意图;

图2为图1的A详图;

图3为图1的B详图;

图4为化学储能厢的安全阻隔热失控系统的结构示意图;

图5为化学储能单体以及化学储能包的安全阻隔热失控系统的结构示意图;

图6为被动阀与电磁单向阀之间的原理图,具体的为被动阀关闭时的状态图;

图7为被动阀打开时的状体图。

图8为安全温控系统的第一种实施方式的结构示意图;

图9为图8的C详图;

图10为化学储能模组的结构示意图;

图11为安全温控系统的第二种实施方式的结构示意图;

图12为图11的D详图;

图13为化学储能模组的结构示意图;

图14为安全温控系统的第三种实施方式的结构示意图;

图15为图14的E详图;

图16为安全温控系统的第四种实施方式的结构示意图;

图17为图16的F详图;

图18为图17的G详图;

图19为安全温控系统的第五种实施方式的结构示意图;

图20为图19的H详图;

图21为化学储能模组的结构示意图;

图22为安全温控系统的结构示意图;

图23为安全温控系统的第六种实施方式的结构示意图;

图24为图23的I详图。

附图标记说明:

1-总进液管;2-总回液管;3-总循环泵;4-水冷机组;5-化学储能装置;6-化学储能模组;7-化学储能单体;

11-进液管Ⅰ;12-回液管Ⅰ;13-温控板;13a-冷却板;13b-均温板;14-温控流道;15-增压泵Ⅰ;16-第一进液管Ⅰ;17-温控进液管Ⅰ;18-温控回液管Ⅰ;19-循环泵Ⅰ;20-循环水箱Ⅰ;21-均温进液管Ⅰ;22-第二进液管Ⅰ;23-均温回液管Ⅰ;24-温控进液阀门;25-均温进液阀门;26-温控回液阀门;27-均温回液阀门;28-温度控制器;29-液位传感器;30-补液管;31-补液控制阀;32-进液支管;32a-温控进液支管;32b-均温进液支管;33-温控进液连通管;34-均温进液连通管;35-温控进液控制阀;36-均温进液控制阀。

51-增压泵Ⅱ;52-循环水箱Ⅱ;53-进液管Ⅱ;54-回液管Ⅱ;55-温控板Ⅱ;55a-一类温控板Ⅱ;55b-二类温控板Ⅱ;56-温控流道;57-第一进液管Ⅱ;58-温控进液管Ⅱ;59-第一出液管;60-第二出液管;61-第二进液管Ⅱ;62-第一进液阀门;63-第二进液阀门;64-第一出液阀门;65-第二出液阀门;66-温度控制器;67-液位传感器;68-补液管;69-补液控制阀。

100-化学储能单体;101-注液泵;102-储液装置;103-单体注液管道;104-单体导出管道;105-导出动力装置;106-单体导出阀;107-第一单体被动阀;108-第二单体被动阀;109-单体注液阀;110-单体防爆阀;111-安全液补液管;112-安全液补液阀;113-液位传感器;114-温度调节装置;

200-化学储能包;201-壳体;202-溢流管道;203-导出管道;204-注液管道;205-溢流口;206-第一导气管道Ⅰ;207-气液分离器;208-导液管道;209-第一导气管道Ⅱ;210-注液口;211-注液阀;212-注液备用阀;213-第二导气管道;214-第二被动阀;215-第二导气阀;216-防爆阀;217-第三导气管道;218-第一被动阀;

300-化学储能厢;301-厢体;302-浸没注液泵;303-浸没储液装置;304-浸没注液管道;305-浸没溢流管道;306-溢流口;307-浸没注液阀;308-导气口;309-气压平衡装置;310-喷淋装置;311-导气装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示,为采用本发明化学储能厢的安全阻隔热失控系统的化学储能系统的结构示意图。该化学储能系统包括至少一个化学储能厢300,化学储能厢300内设有至少一个化学储能包200,化学储能包200内设有至少一个化学储能单体100。

具体的,本实施例的化学储能单体100上设有化学储能单体的安全阻隔热失控系统。如图5所示,本实施例化学储能单体的安全阻隔热失控系统包括注液泵101、储液装置102、单体注液管道103和单体导出管道104。具体的,储液装置102用于储存安全液,单体注液管道103用于向化学储能单体100内注入安全液,单体导出管道104用于导出化学储能单体100内的流体物质。本实施例的注液泵101的进液口与储液装置102之间相连,注液泵101的出液口与单体注液管道103相连;单体注液管道103上设有单体注液阀109。如此,当化学储能单体100即将发生热失控或已经发生热失控时,通过注液泵101将储存在储液装置102内的安全液通过单体注液管道103注入到化学储能单体100内,而后将化学储能单体100内的气体和液体等流体物质难过过单体导出管道104排出,一方面,安全液能够抑制电化学反应并起到降温的作用,另一方面,流体介质被导出后,可减少化学储能单体100内的电解液,可进一步抑制电化学反应,从而阻隔热失控。优选的,单体导出管道104上设有用于导出化学储能单体100内的流体物质的导出动力装置105,起到加快流体物质导出的技术目的。导出动力装置105可以采用负压泵和负压风机等,不再累述。

具体的,单体导出管道104上还应设置单体导出阀106,避免外界气体通过单体导出管道104进入到化学储能单体100内。本实施例化学储能单体的安全阻隔热失控系统还包括第一单体被动阀107,第一单体被动阀107设置在单体导出管道104内,或第一单体被动阀104设置在化学储能单体100的外壳上并位于单体导出管道104的入口内。如图7或图8所示,本实施例的第一单体被动阀104设置在化学储能单体100的外壳上并位于单体导出管道104的入口内。第一单体被动阀107在化学储能单体100内的压力达到设定的单体导出阈值后被动打开。本实施例的单体导出阀106位于第一单体被动阀107的下游侧,且单体导出阀106采用可主动控制开闭或在第一单体被动阀107打开后被压力冲开的第一单体单向电磁阀。通过设置第一单体被动阀107,以避免因单体导出阀106在控制失效时无法及时打开的问题,以提供被动防护。即当化学储能单体100内的气压达到单体导出阈值后被动打开排气,避免化学储能单体100因气压过高而爆开。当然,在其他一些实施例中,也可以仅在单体导出管道104上设置单体导出阀106或第一单体被动阀107,不再累述。

本实施例化学储能单体的安全阻隔热失控系统还包括第二单体被动阀108,第二单体被动阀108设置在单体注液管道103内,或第二单体被动阀108设置在化学储能单体100的外壳上并位于单体注液管道103的出口内。如图7或图8所示,本实施例的第二单体被动阀108设置在化学储能单体100的外壳上并位于单体注液管道103的出口内。第二单体被动阀108在化学储能单体100内的压力达到设定的单体注液阈值后被动打开。本实施例的第二单体被动阀108位于单体注液阀109的下游侧,单体注液阀109采用可主动控制开闭或在第二单体被动阀108打开后被压力冲开的第二单体单向电磁阀。通过设置第二单体被动阀108,以避免因单体注液阀109在控制失效时无法及时打开的问题,以提供被动防护。即当化学储能单体100内的气压达到单体注液阈值后被动打开排气,避免因单体注液阀109无法通过电控信号打开而无法向化学储能单体100内注入安全液的问题。

本实施例的化学储能单体100的外壳上还设有在化学储能单体100内的压力达到设定的单体防爆阈值后被动打开的单体防爆阀110,在单体导出管道104无法将化学储能单体100内的流体物质及时排出时,化学储能单体100内的压力升高,此时可通过单体防爆阀110打开排出流体物质,防止化学储能单体100因气压过高而发生爆炸。

具体的,化学储能单体100设为至少一个,注液泵101的出液口与每一个化学储能单体100之间分别设有单体注液管道103,每一个化学储能单体100上分别设有单体导出管道104,即可对每一个化学储能单体100进行热失控阻隔。

本实施例的化学储能单体的安全阻隔热失控系统还包括用于向储液装置102内补充安全液的安全液补液系统,安全液补液系统包括安全液补液管111,安全液补液管111上设有安全液补液阀112。具体的,在安全液补液管111内还设有用于检测安全液液面高度的液位传感器113,当液位传感器113检测到安全液的液面低于设定阈值时,打开安全液补液阀112向储液装置102内补充安全液。

本实施例的储液装置102内设有用于调节安全液温度的温度调节装置114,温度调节装置114可以采用半导体致冷器,不再累述,具体的,储液装置102内还应设置用于实时检测安全液温度的温度传感器。

本实施例中,单体注液阈值小于单体导出阈值,单体导出阈值小于单体防爆阈值,即当控制电路失效后,需要采用被动防护时,随着化学储能单体100内的气压升高,首先打开第二单体被动阀108并将单体注液阀109冲开,向化学储能单体100内注液;而后第一单体被动阀107打开并冲开单体导出阀106,及时将化学储能单体100内的流体物质排出,避免气压过高;在化学储能单体100内的流体物质无法及时排出导致化学储能单体100内的气压继续升高的情况下,最后将单体防爆阀110,将化学储能单体100内的流体物质排出至化学储能包内,而后再利用化学储能包的安全阻隔热失控系统对热失控进行控制和阻隔。

本实施例的化学储能包200内设有化学储能包的安全阻隔热失控系统,化学储能包200包括壳体201。如图5所示,本实施例的化学储能包的安全阻隔热失控系统包括注液泵101、储液装置102、注液管道204、溢流管道202和导出管道203。储液装置102用于储存安全液;注液管道204用于向壳体201内注入安全液;溢流管道202与设置在壳体201上的溢流口205相连;导出管道203用于导出流体物质。注液泵101的进液口与储液装置102之间相连,注液泵101的出液口与注液管道103相连;注液管道204上设有注液阀211;导出管道203与溢流管道202相连通。具体的,本实施例化学储能包的安全阻隔热失控系统和化学储能单体的安全阻隔热失控系统共用注液泵101和储液装置102,当然,在其他一些实施例中,也可以在化学储能包的安全阻隔热失控系统内单独设置注液泵101和储液装置102,不再累述。具体的,本实施例中,单体导出管道104与导出管道203相连,导出动力装置105设置在导出管道203上。当然,在其他一些实施例中,单体导出管道104可以独立于导出管道203设置,此时可在导出管道203和单体导出管道104上分别设置导出动力装置105,不再累述。优选的,本实施例的壳体201内设有化学储能单体100,溢流口205位于化学储能单体100的上方,如此,可使安全液完全浸没化学储能单体100。本实施例的壳体201的底部设有注液口210,注液管道204与注液口210相连。为了避免注液阀211因故障无法打开,还可以设置与注液阀211并联的注液备用阀212,不再累述。

进一步,如图2所示,本实施例的溢流管道202与储液装置102相连,储液装置102与导出管道203之间设有第一导气管道Ⅰ206,第一导气管道Ⅰ206的进气口位于储液装置102的顶部。即壳体201内的流体物质通过溢流管道202回流至储液装置102,经储液装置102气液分离后,液体留在储液装置102内循环使用,气体则通过第一导气管道Ⅰ206和导出管道203排出。当然,在其他一些实施例中,如图5所示,也可以在溢流管道202上设有气液分离器207,气液分离器207的底部连接有导液管道208,气液分离器207的顶部连接有第一导气管道Ⅱ209,第一导气管道Ⅱ209与导出管道203相连,同样可以起到气液分离的效果。本实施例的导液管道208与储液装置201相连,实现安全液的循环利用。当然,气液分离器207可以与化学储能包200一一对应设置,也可以在化学储能厢300仅设置一个气液分离器207,不再累述。在其他一些实施例中,在溢流管道202上设有气液分离器207的同时,还可以在储液装置102与导出管道203之间设有第一导气管道Ⅰ206,即利用气液分离器207和储液装置102依次进行两次气液分离,不再累述。

进一步,本实施例化学储能包的安全阻隔热失控系统还包括第一被动阀218,第一被动阀218设置在注液管道202内,或第一被动阀218设置在注液口210内,第一被动阀218在化学储能包200内的压力达到设定的注液阈值后被动打开。如图7或图8所示,本实施例的第一被动阀218设置在注液口210内,注液阀211位于第一被动阀218的上游侧,且注液阀211采用可主动控制开闭或在第一被动阀218打开后被压力冲开的第一单向电磁阀。如此,当注液阀211控制失效时,可通过被动的方式打开,以提供被动防护功能。

进一步,壳体201上设有第二导气管道213,第二导气管道213与导出管道203相连。本实施例化学储能包的安全阻隔热失控系统还包括第二被动阀214,第二被动阀214设置在第二导气管道213内,或第二被动阀214设置在壳体201上并位于第二导气管道213的入口内。如图6和图7所示,本实施例的第二被动阀214设置在壳体201上并位于第二导气管道213的入口内。第二被动阀214在化学储能包内的压力达到设定的导气阈值后被动打开。本实施例的第二导气管道213上设有第二导气阀215,第二导气阀215位于第二被动阀214的下游侧,且第二导气阀213采用可主动控制开闭或在第二被动阀打开后被压力冲开的第二单向电磁阀。如此,可对化学储能包200起到被动保护的作用,即当溢流管道202无法及时排出壳体201内的流体物质时,壳体201内的压力增大,当压力增大至导气阈值后,第二被动阀214被动打开,并将第二导气阀213打开,将壳体201内的流体物质及时排出。当然,在其他一些实施例中,也可以仅在第二导气管道213设置第二导气阀215或第二被动阀214,不再累述。

进一步,壳体201上设有防爆阀216,防爆阀216在化学储能包200内的压力达到设定的防爆阈值后被动打开,提供第三道压力保护,避免壳体201内的压力过大。本实施例的壳体201上设有第三导气管道217,防爆阀216位于第三导气管道217内,第三导气管道217与导出管道203相连,防止化学储能包200内的流体物质直接排入到化学储能厢300内。

进一步,化学储能包20设为至少一个,每一个化学储能包200的壳体201与注液泵101的出液口之间分别设有注液管道204,每一个化学储能包200的壳体201上分别设有溢流管道202。

本实施例中,注液阈值小于导气阈值,导气阈值小于防爆阈值。即当启动化学储能包的安全阻隔热失控系统时,若控制电路失效,随着化学储能包200内的压力升高,先打开第一被动阀218和注液阀211,向壳体201内注入安全液;若溢流管道202无法及时排出化学储能包内的流体物质,导致化学储能包内的气压继续升高,则打开第二被动阀,增加排气流量;若化学储能包内的气压还继续升高,则打开防爆阀排气。当然,在其他一些实施例中,可以不用设置第二导气管道213,直接利用防爆阀起到加强排气的效果。

本实施例的化学储能厢300包括厢体301,化学储能厢300内设有化学储能厢300的安全阻隔热失控系统。如图4所示,本实施例化学储能厢的安全阻隔热失控系统包括浸没注液泵302、浸没储液装置303、浸没注液管道304和浸没溢流管道305。浸没储液装置303用于储存安全液;浸没注液管道304用于向所述厢体301内注入安全液;浸没溢流管道与设置在厢体301上的溢流口306相连。本实施例的浸没注液泵301的进液口与浸没储液装置304相连,浸没注液泵302的出液口与浸没注液管道304相连,浸没注液管道304上设有浸没注液阀307。本实施例的厢体301的顶部设有导气口308,即本实施例的厢体301出于常开状态。优选的,在一些实施例中,导气口308上设有用于将气体物质导出厢体的导气装置311,导气装置311可以采用抽风机等,不再累述。本实施例的安全液补液管111浸没注液管道304相连。

本实施例的浸没溢流管道305与浸没储液装置303相连,即通过浸没溢流管道305溢流的液体物质回流至浸没储液装置303内进行循环利用。本实施例的浸没储液装置303上设有气压平衡装置309,以保持浸没储液装置303内的压力平衡,避免因浸没储液装置303内的压力过大导致安全液无法通过浸没溢流管道305回流的问题。气压平衡装置309采用气压平衡膜,该气压平衡膜允许气体通过,但不允许液体通过。浸没储液装置303内设有用于调节安全液温度的温度调节装置312。

厢体301内安装有化学储能模组或化学储能包200,溢流口306设置在所有的化学储能模组或化学储能包200的上方。本实施例的厢体301内安装有化学储能包200,化学储能模组安装在化学储能包200内。通过将溢流口306设置在所有的化学储能模组或化学储能包200的上方,从而可使安全液完全浸没化学储能模组或化学储能包200。

本实施例的浸没注液管道305设置在厢体301的顶部,浸没注液管道305的出液口上安装有喷淋装置310,在注液的同时,还可就行喷淋消防。

化学储能厢300设为至少一个,每一个化学储能厢300内均设有与浸没储液装置303相连的浸没注液管道304,每一个化学储能厢300上均设有溢流口306,溢流口306上连接有浸没溢流管道305。

注:虽然本实施例的化学储能系统中同时设有化学储能单体的安全阻隔热失控系统、化学储能包的安全阻隔热失控系统和化学储能厢的安全阻隔热失控系统,但化学储能单体的安全阻隔热失控系统、化学储能包的安全阻隔热失控系统和化学储能厢的安全阻隔热失控系统均可以独立设置并起到阻隔热失控的作用,也可以两两组合使用起到阻隔热失控的作用,不再累述。

另外,本实施例中,化学储能单体的安全阻隔热失控系统的启动条件为电池管理系统预判化学储能单体即将发生热失控或已经发生热失控,或化学储能单体的气压将第一被动阀218和注液阀211打开。化学储能包的安全阻隔热失控系统的启动条件为化学储能单体的单体防爆阀111打开。化学储能厢的安全阻隔热失控系统的启动条件为化学储能包的防爆阀216打开或消防系统启动后的设定时间后还具有火光。

具体的,化学储能包200内安装有化学储能模组,化学储能模组包括若干层叠设置的化学储能单体100,化学储能包200的壳体201内设有设有温控单元,温控单元内设有用于温控介质流通的温控流道14。本实施例的化学储能系统还包括化学储能系统的安全温控系统。具体的,化学储能系统的安全温控系统具有以下几种实施方式。

化学储能系统的安全温控系统的第一种实施方式

如图8所示,本实施例化学储能系统的温控系统,包括总进液管1和总回液管2,化学储能系统包括至少一个化学储能装置5,每一个化学储能装置5上均设有化学储能装置的温控系统。本实施例中,化学储能装置的液冷安全温控系统包括进液管Ⅰ11、回液管Ⅰ12、温控管路系统和均温管路系统。本实施例的化学储能装置5内设有温控元件,温控元件内设有用于温控介质流通的温控流道14,本实施例的温控单元采用温控板13,如图9所示。总进液管1与进液管Ⅰ11相连,总回液管2与回液管Ⅰ12相连。化学储能装置5可以为化学储能厢300,也可以由若干个化学储能模组或化学储能包组成。本实施例的化学储能装置5可以为化学储能厢300。

具体的,本实施例的温控管路系统包括增压泵Ⅰ15,增压泵Ⅰ15的进液口与进液管Ⅰ11之间设有第一进液管Ⅰ16,增压泵Ⅰ11的出液口上设有温控进液管Ⅰ17,回液管Ⅰ12上设有温控回液管Ⅰ18。本实施例的均温管路系统包括循环泵19和循环水箱Ⅰ20,循环泵19的出液口上设有均温进液管Ⅰ21,循环水箱Ⅰ20的出液口与循环泵19的进液口之间通过第二进液管Ⅰ22相连,循环水箱Ⅰ20的进液口上设有均温回液管Ⅰ23。

具体的,温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式有以下两种:

第一种:当温控单元同时与温控管路系统和均温管路系统相连时,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21均与温控元件的进液口相连,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21之间设有进液切换阀门组件Ⅰ;温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23均与温控元件的出液口相连,温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间设有回液切换阀门组件Ⅰ。

第二种:当温控单元与温控管路系统或均温管路系统相连时,温控单元的进液口与温控进液管Ⅰ17或均温进液管Ⅰ21相连,温控单元的出液口与温控回液管Ⅰ18或均温回液管Ⅰ23相连。

本实施例中,化学储能装置5内的温控板13同时与温控管路系统和均温管路系统相连,即本实施例的温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式采用上述第一种方式。

具体的,进液切换阀门组件Ⅰ可以采用以下两种方式实现,即:进液切换阀门组件Ⅰ包括分别设置在温控进液管Ⅰ17与均温进液管Ⅰ21上的进液阀门;或,进液切换阀门组件Ⅰ包括设置在温控进液管Ⅰ17与均温进液管Ⅰ21之间的进液切换阀,进液切换阀可分别控制温控单元的进液口与温控进液管Ⅰ17或均温进液管Ⅰ21连通。本实施例的进液切换阀门组件Ⅰ包括分别设置在温控进液管Ⅰ17与均温进液管Ⅰ21上的温控进液阀门24和均温进液阀门25,分别控制温控进液阀门24和均温进液阀门25的开闭,即可使温控单元的进液口与温控进液管Ⅰ17或均温进液管Ⅰ21连通。

温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间设有回液切换阀门组件Ⅰ。具体的,回液切换阀门组件Ⅰ可以采用以下两种方式实现,即:回液切换阀门组件Ⅰ包括分别设置在温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23上的回液阀门;或,回液切换阀门组件Ⅰ包括设置在温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间的回液切换阀,回液切换阀可分别控制温控单元中的温控流道14的出液口与回液管Ⅰ12或循环水箱Ⅰ20相连通。本实施例的回液切换阀门组件Ⅰ包括分别设置在温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23上的温控回液阀门26和均温回液阀门27,分别控制温控回液阀门26和均温回液阀门27的开闭,即可使温控流道14的出液口与回液管Ⅰ12或循环水箱Ⅰ20相连通。

进一步,本实施例的循环水箱Ⅰ20内设有用于加热或制冷温控介质温度的温度控制器28,温度控制器28可以半导体制冷器,可实现对循环水箱Ⅰ20内的温控介质进行加热或制冷的技术目的。

进一步,本实施例的循环水箱Ⅰ20内设有液位传感器29,且循环水箱Ⅰ20与进液管Ⅰ11之间设有补液管30,补液管30上设有补液控制阀31。通过设置液位传感器29实时监测循环水箱Ⅰ20内的温控介质的液面高度,当发现循环水箱Ⅰ20内的温控介质的液面高度低于设定阈值时,打开补液控制阀31,利用进液管Ⅰ11向循环水箱Ⅰ20内补充温控介质,确保循环水箱Ⅰ20内的温控介质的容量满足对化学储能装置进行均温控制的要求。

本实施例中,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6,化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7,化学储能单体7呈方体型并具有长L、宽W和高H,且L≥W≥H,相邻两个化学储能单体中,以边长为长L和宽W围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板13。温控板13设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上;和/或,温控板13设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。增压泵Ⅰ15的出液口与每一个温控板13的进液口之间均通过温控进液管Ⅰ17相连,回液管Ⅰ12与每一个温控板13的出液口之间均通过温控回液管Ⅰ18相连;循环泵19的出液口与每一个温控板13的进液口之间均通过均温进液管Ⅰ21相连,循环水箱Ⅰ20与每一个温控板15的出液口之间均通过均温回液管Ⅰ23相连。温控板13的设置方式有多种,本实施例的温控板13设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。当然,在其他一些实施例中,还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组,温控板13设置在相邻两个单体组之间;也可以将温控板13设置在储能模组呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上,此时可使温控板13与化学储能单体中由长L和高H或由宽W和高H围成的侧面贴合在一起。

进一步,本实施例化学储能系统的温控系统还包括总循环泵3和水冷机组4,总循环泵3的出液口与总进液管1相连,总回液管2与水冷机组4的进液口相连,水冷机组4的出液口与总循环泵3的进液口相连,水冷机组4用于调节温控介质的温度,总循环泵3用于将水冷机组内的温控介质泵入到各个化学储能装置中。

具体的,化学储能模组6内设有温控单元,设置在同一个化学储能模组6内的温控单元设为至少一组,属于同一组的温控单元之间设有进液支管32,进液支管32与温控进液管Ⅰ和/或均温进液管Ⅰ之间设有进液连通管。本实施例中,设置在同一个化学储能模组6内的温控单元设为一组,该组温控单元之间设有进液支管32,进液支管32分别与温控进液管Ⅰ和均温进液管Ⅰ之间分别设有温控进液连通管33和均温进液连通管34,温控进液连通管33和均温进液连通管34上未设置阀门。即本实施例中,当进行温度控制时,温控管路系统同步对化学储能装置5内的所有化学储能模组6进行温度控制;当进行均温管理时,均温管路系统也同步对化学储能装置5内的所有化学储能模组6进行均温管理。

化学储能系统的安全温控系统的第二种实施方式

如图11所示,为本发明化学储能系统的液冷安全温控系统实施例2的结构示意图。本实施例化学储能系统的温控系统,包括总进液管1和总回液管2,化学储能系统包括至少一个化学储能装置5,每一个化学储能装置5上均设有化学储能装置的温控系统。本实施例中,化学储能装置的液冷安全温控系统包括进液管Ⅰ11、回液管Ⅰ12、温控管路系统和均温管路系统。本实施例的化学储能装置5内设有温控元件,温控元件内设有用于温控介质流通的温控流道14,本实施例的温控单元采用温控板13,如图12所示。总进液管1与进液管Ⅰ11相连,总回液管2与回液管Ⅰ12相连。化学储能装置5可以为化学储能厢300,也可以由若干个化学储能模组或化学储能包组成。本实施例的化学储能装置5可以为化学储能厢300。

具体的,本实施例的温控管路系统包括增压泵Ⅰ15,增压泵Ⅰ15的进液口与进液管Ⅰ11之间设有第一进液管Ⅰ16,增压泵Ⅰ11的出液口上设有温控进液管Ⅰ17,回液管Ⅰ12上设有温控回液管Ⅰ18。本实施例的均温管路系统包括循环泵19和循环水箱Ⅰ20,循环泵19的出液口上设有均温进液管Ⅰ21,循环水箱Ⅰ20的出液口与循环泵19的进液口之间通过第二进液管Ⅰ22相连,循环水箱Ⅰ20的进液口上设有均温回液管Ⅰ23。

具体的,温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式有以下两种:

第一种:当温控单元同时与温控管路系统和均温管路系统相连时,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21均与温控元件的进液口相连,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21之间设有进液切换阀门组件Ⅰ;温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23均与温控元件的出液口相连,温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间设有回液切换阀门组件Ⅰ。

第二种:当温控单元与温控管路系统或均温管路系统相连时,温控单元的进液口与温控进液管Ⅰ17或均温进液管Ⅰ21相连,温控单元的出液口与温控回液管Ⅰ18或均温回液管Ⅰ23相连。

本实施例中,化学储能装置5内的温控板13同时与温控管路系统和均温管路系统相连,即本实施例的温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式采用上述第一种方式。

温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间设有回液切换阀门组件Ⅰ。具体的,回液切换阀门组件Ⅰ可以采用以下两种方式实现,即:回液切换阀门组件Ⅰ包括分别设置在温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23上的回液阀门;或,回液切换阀门组件Ⅰ包括设置在温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间的回液切换阀,回液切换阀可分别控制温控单元中的温控流道14的出液口与回液管Ⅰ12或循环水箱Ⅰ20相连通。本实施例的回液切换阀门组件Ⅰ包括分别设置在温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23上的温控回液阀门26和均温回液阀门27,分别控制温控回液阀门26和均温回液阀门27的开闭,即可使温控流道14的出液口与回液管Ⅰ12或循环水箱Ⅰ20相连通。

本实施例中,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6,化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7,化学储能单体7呈方体型并具有长L、宽W和高H,且L≥W≥H,相邻两个化学储能单体中,以边长为长L和宽W围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板13。温控板13设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上;和/或,温控板13设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。增压泵Ⅰ15的出液口与每一个温控板13的进液口之间均通过温控进液管Ⅰ17相连,回液管Ⅰ12与每一个温控板13的出液口之间均通过温控回液管Ⅰ18相连;循环泵19的出液口与每一个温控板13的进液口之间均通过均温进液管Ⅰ21相连,循环水箱Ⅰ20与每一个温控板15的出液口之间均通过均温回液管Ⅰ23相连。温控板13的设置方式有多种,本实施例的温控板13设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。当然,在其他一些实施例中,还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组,温控板13设置在相邻两个单体组之间;也可以将温控板13设置在储能模组呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上,此时可使温控板13与化学储能单体中由长L和高H或由宽W和高H围成的侧面贴合在一起。

进一步,化学储能模组6内设有温控单元,设置在同一个化学储能模组6内的温控单元设为至少一组,属于同一组的温控单元之间设有进液支管32,进液支管32与温控进液管Ⅰ和/或均温进液管Ⅰ之间设有进液连通管,进液连通管上设有进液控制阀。本实施例中,设置在同一个化学储能模组6内的温控单元设为一组,该组温控单元之间设有进液支管32,进液支管32分别与温控进液管Ⅰ和均温进液管Ⅰ之间分别设有温控进液连通管33和均温进液连通管34,温控进液连通管33上设有温控进液控制阀35,均温进液连通管34上设有均温进液控制阀36。此时,温控进液控制阀35和均温进液控制阀36构成用于对属于同一个储能模组内的温控单元进行温度控制和均温管理进行切换的进液切换阀门组件Ⅰ,如此,通过控制温控进液控制阀35和均温进液控制阀36的开闭,即可根据实际工况条件,分别控制化学储能装置5内的各个化学储能模组进行温控控制或均温管理,即可独立控制每一个化学储能模组与温控管路系统或均温管路系统相连通,或者控制学储能模组与温控管路系统和均温管路系统均断开,不再累述。

本实施方式的其他实施方式与第一种实施方式相同,不再累述。

化学储能系统的安全温控系统的第三种实施方式

如图14所示,为本发明化学储能系统的液冷安全温控系统实施例3的结构示意图。本实施例化学储能系统的温控系统,包括总进液管1和总回液管2,化学储能系统包括至少一个化学储能装置5,每一个化学储能装置5上均设有化学储能装置的温控系统。本实施例中,化学储能装置的液冷安全温控系统包括进液管Ⅰ11、回液管Ⅰ12、温控管路系统和均温管路系统。本实施例的化学储能装置5内设有温控元件,温控元件内设有用于温控介质流通的温控流道14,本实施例的温控单元采用温控板,如图15所示。本实施例的温控板设为两类,分别为冷却板13a和均温板13b。总进液管1与进液管Ⅰ11相连,总回液管2与回液管Ⅰ12相连。化学储能装置5可以为化学储能厢300,也可以由若干个化学储能模组或化学储能包组成。本实施例的化学储能装置5可以为化学储能厢300。

具体的,本实施例的温控管路系统包括增压泵Ⅰ15,增压泵Ⅰ15的进液口与进液管Ⅰ11之间设有第一进液管Ⅰ16,增压泵Ⅰ11的出液口上设有温控进液管Ⅰ17,回液管Ⅰ12上设有温控回液管Ⅰ18。本实施例的均温管路系统包括循环泵19和循环水箱Ⅰ20,循环泵19的出液口上设有均温进液管Ⅰ21,循环水箱Ⅰ20的出液口与循环泵19的进液口之间通过第二进液管Ⅰ22相连,循环水箱Ⅰ20的进液口上设有均温回液管Ⅰ23。

具体的,温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式有以下两种:

第一种:当温控单元同时与温控管路系统和均温管路系统相连时,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21均与温控元件的进液口相连,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21之间设有进液切换阀门组件Ⅰ;温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23均与温控元件的出液口相连,温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间设有回液切换阀门组件Ⅰ。

第二种:当温控单元与温控管路系统或均温管路系统相连时,温控单元的进液口与温控进液管Ⅰ17或均温进液管Ⅰ21相连,温控单元的出液口与温控回液管Ⅰ18或均温回液管Ⅰ23相连。

本实施例中,冷却板13a和均温板13b分别与温控管路系统和均温管路系统相连,即本实施例的温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式采用上述第二种方式。

进一步,本实施例的循环水箱Ⅰ20内设有用于加热或制冷温控介质温度的温度控制器28,温度控制器28可以半导体制冷器,可实现对循环水箱Ⅰ20内的温控介质进行加热或制冷的技术目的。

进一步,本实施例的循环水箱Ⅰ20内设有液位传感器29,且循环水箱Ⅰ20与进液管Ⅰ11之间设有补液管30,补液管30上设有补液控制阀31。通过设置液位传感器29实时监测循环水箱Ⅰ20内的温控介质的液面高度,当发现循环水箱Ⅰ20内的温控介质的液面高度低于设定阈值时,打开补液控制阀31,利用进液管Ⅰ11向循环水箱Ⅰ20内补充温控介质,确保循环水箱Ⅰ20内的温控介质的容量满足对化学储能装置进行均温控制的要求。

本实施例中,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6,化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7,化学储能单体7呈方体型并具有长L、宽W和高H,且L≥W≥H,相邻两个化学储能单体中,以边长为长L和宽W围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板。温控板设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上;和/或,温控板13设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。温控板的设置方式有多种,实施例的温控板设为两类,分别为冷却板13a和均温板13b;其中,均温板13b设置在相邻两个化学储能单体的表面之间,在其他一些实施例中,还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组,均温板13b设置在相邻两个单体组之间。冷却板13a设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上,此时可使冷却板13a与化学储能单体中由长L和高H或由宽W和高H围成的侧面贴合在一起。增压泵Ⅰ15的出液口与每一个冷却板13a的进液口之间均通过温控进液管Ⅰ17相连,回液管Ⅰ12与每一个冷却板13a的出液口之间均通过温控回液管Ⅰ18相连;循环泵19的出液口与每一个均温板13b的进液口之间均通过均温进液管Ⅰ21相连,循环水箱Ⅰ20与每一个均温板13b的出液口之间均通过均温回液管Ⅰ23相连。

进一步,本实施例化学储能系统的温控系统还包括总循环泵3和水冷机组4,总循环泵3的出液口与总进液管1相连,总回液管2与水冷机组4的进液口相连,水冷机组4的出液口与总循环泵3的进液口相连,水冷机组4用于调节温控介质的温度,总循环泵3用于将水冷机组内的温控介质泵入到各个化学储能装置中。

具体的,化学储能模组6内设有温控单元,设置在同一个化学储能模组6内的温控单元设为至少一组,属于同一组的温控单元之间设有进液支管32,进液支管32与温控进液管Ⅰ和/或均温进液管Ⅰ之间设有进液连通管。本实施例的温控单元设为两组,其中一组为冷却板13a,另一组为均温板13b。冷却板13a之间设有温控进液支管32a,温控进液支管32a与温控进液管Ⅰ之间设有温控进液连通管33,均温板13b之间设有均温进液支管32b,均温进液支管32b与均温进液管Ⅰ之间设有均温进液连通管34。本实施例的温控进液连通管33和均温进液连通管34上未设置阀门。即本实施例中,当进行温度控制时,温控管路系统同步对化学储能装置5内的所有化学储能模组6进行温度控制;当进行均温管理时,均温管路系统也同步对化学储能装置5内的所有化学储能模组6进行均温管理。另外,由于本实施例的温控单元分为冷却板13a和均温板13b两类,冷却板13a与温控管路系统相连,均温板13b与均温管路系统相连,如此,对于同一个化学储能模组,还可以根据公开要求同时进行温度控制和均匀管理,不再累述。

化学储能系统的安全温控系统的第四种实施方式

如图16所示,为本发明化学储能系统的液冷安全温控系统实施例3的结构示意图。本实施例化学储能系统的温控系统,包括总进液管1和总回液管2,化学储能系统包括至少一个化学储能装置5,每一个化学储能装置5上均设有化学储能装置的温控系统。本实施例中,化学储能装置的液冷安全温控系统包括进液管Ⅰ11、回液管Ⅰ12、温控管路系统和均温管路系统。本实施例的化学储能装置5内设有温控元件,温控元件内设有用于温控介质流通的温控流道14,本实施例的温控单元采用温控板,如图17所示。本实施例的温控板设为两类,分别为冷却板13a和均温板13b。总进液管1与进液管Ⅰ11相连,总回液管2与回液管Ⅰ12相连。化学储能装置5可以为化学储能厢300,也可以由若干个化学储能模组或化学储能包组成。本实施例的化学储能装置5可以为化学储能厢300。

具体的,本实施例的温控管路系统包括增压泵Ⅰ15,增压泵Ⅰ15的进液口与进液管Ⅰ11之间设有第一进液管Ⅰ16,增压泵Ⅰ11的出液口上设有温控进液管Ⅰ17,回液管Ⅰ12上设有温控回液管Ⅰ18。本实施例的均温管路系统包括循环泵19和循环水箱Ⅰ20,循环泵19的出液口上设有均温进液管Ⅰ21,循环水箱Ⅰ20的出液口与循环泵19的进液口之间通过第二进液管Ⅰ22相连,循环水箱Ⅰ20的进液口上设有均温回液管Ⅰ23。

具体的,温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式有以下两种:

第一种:当温控单元同时与温控管路系统和均温管路系统相连时,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21均与温控元件的进液口相连,温控进液管Ⅰ17和均温进液管Ⅰ21之间设有进液切换阀门组件Ⅰ;温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23均与温控元件的出液口相连,温控回液管Ⅰ18和均温回液管Ⅰ23之间设有回液切换阀门组件Ⅰ。

第二种:当温控单元与温控管路系统或均温管路系统相连时,温控单元的进液口与温控进液管Ⅰ17或均温进液管Ⅰ21相连,温控单元的出液口与温控回液管Ⅰ18或均温回液管Ⅰ23相连。

本实施例中,冷却板13a和均温板13b分别与温控管路系统和均温管路系统相连,即本实施例的温控管路系统和均温管路系统与温控单元之间的连接方式采用上述第二种方式。

本实施例中,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6,化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7,化学储能单体7呈方体型并具有长L、宽W和高H,且L≥W≥H,相邻两个化学储能单体中,以边长为长L和宽W围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板。温控板设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上;和/或,温控板13设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。温控板的设置方式有多种,实施例的温控板设为两类,分别为冷却板13a和均温板13b;其中,均温板13b设置在相邻两个化学储能单体的表面之间,在其他一些实施例中,还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组,均温板13b设置在相邻两个单体组之间。冷却板13a设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上,此时可使冷却板13a与化学储能单体中由长L和高H或由宽W和高H围成的侧面贴合在一起。增压泵Ⅰ15的出液口与每一个冷却板13a的进液口之间均通过温控进液管Ⅰ17相连,回液管Ⅰ12与每一个冷却板13a的出液口之间均通过温控回液管Ⅰ18相连;循环泵19的出液口与每一个均温板13b的进液口之间均通过均温进液管Ⅰ21相连,循环水箱Ⅰ20与每一个均温板13b的出液口之间均通过均温回液管Ⅰ23相连。

具体的,化学储能模组6内设有温控单元,设置在同一个化学储能模组6内的温控单元设为至少一组,属于同一组的温控单元之间设有进液支管32,进液支管32与温控进液管Ⅰ和/或均温进液管Ⅰ之间设有进液连通管。本实施例的温控单元设为两组,其中一组为冷却板13a,另一组为均温板13b。冷却板13a之间设有温控进液支管32a,温控进液支管32a与温控进液管Ⅰ之间设有温控进液连通管33,均温板13b之间设有均温进液支管32b,均温进液支管32b与均温进液管Ⅰ之间设有均温进液连通管34,温控进液连通管33上设有温控进液控制阀35,均温进液连通管34上设有均温进液控制阀36。如此,通过控制温控进液控制阀35和均温进液控制阀36的开闭,即可根据实际工况条件,分别控制化学储能装置5内的各个化学储能模组进行温控控制或均温管理,即可独立控制每一个化学储能模组与温控管路系统或均温管路系统相连通,或者控制化学储能模组与温控管路系统和均温管路系统均断开,不再累述。

另外,由于本实施例的温控单元分为冷却板13a和均温板13b两类,冷却板13a与温控管路系统相连,均温板13b与均温管路系统相连,如此,对于同一个化学储能模组,还可以根据工况要求进行温度控制和/或均匀管理,不再累述。

本实施方式的其他实施方式与第三种实施方式相同,不再累述。

化学储能系统的安全温控系统的第五种实施方式

如图19所示,为本发明化学储能装置的温控系统实施例1的结构示意图。本实施例化学储能装置的温控系统包括增压泵Ⅱ51、循环水箱Ⅱ52、进液管Ⅱ53和回液管Ⅱ54。化学储能装置内设有温控单元,温控单元内设有用于温控介质流通的温控流道56。本实施例的温控单元为设置在化学储能模组内的温控板Ⅱ55。具体的,增压泵Ⅱ51的进液口与进液管Ⅱ53之间设有第一进液管Ⅱ57,增压泵Ⅱ51的出液口与温控单元之间设有温控进液管Ⅱ58,温控单元与回液管Ⅱ54之间设有第一出液管59。温控单元与循环水箱Ⅱ52之间设有第二出液管60,且增压泵Ⅱ51的进液口与循环水箱Ⅱ52之间设有第二进液管Ⅱ61。化学储能装置5可以为化学储能厢300,也可以由若干个化学储能模组或化学储能包组成。本实施例的化学储能装置5可以为化学储能厢300。

第一进液管Ⅱ57与第二进液管Ⅱ61之间设有进液切换阀门组件Ⅱ,具体的,进液切换阀门组件Ⅱ可以采用以下两种方式实现,即:进液切换阀门组件Ⅱ包括分别设置在第一进液管Ⅱ57与第二进液管Ⅱ61上的进液阀门;或,进液切换阀门组件Ⅱ包括设置在第一进液管Ⅱ57与第二进液管Ⅱ61之间的进液切换阀,进液切换阀可分别控制增压泵Ⅱ51的进液口与第一进液管Ⅱ57或第二进液管Ⅱ61连通。本实施例的进液切换阀门组件Ⅱ包括分别设置在第一进液管Ⅱ57与第二进液管Ⅱ61上的第一进液阀门62和第二进液阀门63,分别控制第一进液阀门62和第二进液阀门63的开闭,即可使增压泵Ⅱ51的进液口与第一进液管Ⅱ57或第二进液管Ⅱ61连通。

第一出液管59和第二出液管60之间设有出液切换阀门组件Ⅱ。具体的,出液切换阀门组件Ⅱ可以采用以下两种方式实现,即:出液切换阀门组件Ⅱ包括分别设置在第一出液管59和第二出液管60上的出液阀门;或,出液切换阀门组件Ⅱ包括设置在第一出液管59和第二出液管60之间的出液切换阀,出液切换阀可分别控制温控单元中的温控流道56的出液口与回液管Ⅱ54或循环水箱Ⅱ52相连通。本实施例的出液切换阀门组件Ⅱ包括分别设置在第一出液管59和第二出液管60上的第一出液阀门64和第二出液阀门65,分别控制第一出液阀门64和第二出液阀门65的开闭,即可使温控流道56的出液口与回液管Ⅱ54或循环水箱Ⅱ52相连通。

进一步,本实施例的循环水箱Ⅱ52内设有用于加热或制冷温控介质温度的温度控制器66,温度控制器66可以半导体制冷器,可实现对循环水箱Ⅱ52内的温控介质进行加热或制冷的技术目的。

进一步,本实施例的循环水箱Ⅱ52内设有液位传感器67,且循环水箱Ⅱ52与进液管Ⅱ53之间设有补液管68,补液管68上设有补液控制阀69。通过设置液位传感器67实时监测循环水箱Ⅱ52内的温控介质的液面高度,当发现循环水箱Ⅱ52内的温控介质的液面高度低于设定阈值时,打开补液控制阀69,利用进液管Ⅱ53向循环水箱Ⅱ52内补充温控介质,确保循环水箱Ⅱ52内的温控介质的容量满足对化学储能装置进行均温控制的要求。

本实施例中,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6,化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7,化学储能单体7呈方体型并具有长L、宽W和高H,且L≥W≥H,相邻两个化学储能单体中,以边长为长L和宽W围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板Ⅱ55。温控板Ⅱ55设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上;和/或,温控板Ⅱ55设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。增压泵Ⅱ51的出液口与每一个温控板Ⅱ55的进液口之间均通过温控进液管Ⅱ58相连,回液管Ⅱ54与每一个温控板Ⅱ的出液口之间均通过第一出液管59相连;循环水箱Ⅱ52与每一个温控板Ⅱ55的出液口之间均通过第二出液管60相连。温控板Ⅱ55的设置方式有多种,本实施例的温控板Ⅱ55设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。当然,在其他一些实施例中,还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组,温控板Ⅱ55设置在相邻两个单体组之间;也可以将温控板Ⅱ55设置在储能模组呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上,此时可使温控板Ⅱ55与化学储能单体中由长L和高H或由宽W和高H围成的侧面贴合在一起。

如图22所示,本实施例化学储能系统的温控系统,包括总进液管1和总回液管2。化学储能系统包括至少一个化学储能装置5,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6。每一个化学储能装置5上均设有本实施例如上所述化学储能装置的温控系统,总进液管1与进液管Ⅱ53相连,总出液管2与出液管14相连。

进一步,本实施例化学储能系统的温控系统还包括循环泵3和水冷机组4,循环泵3的出液口与总进液管1相连,总回液管2与水冷机组4的进液口相连,水冷机组4的出液口与循环泵3的进液口相连,水冷机组4用于调节温控介质的温度,循环泵3用于将水冷机组内的温控介质泵入到各个化学储能装置中。

化学储能系统的安全温控系统的第六种实施方式

如图23所示,为本发明化学储能系统的温控系统实施例2的结构示意图。本实施例的本实施例化学储能系统的温控系统,包括总进液管1和总回液管2。化学储能系统包括至少一个化学储能装置5,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6。每一个化学储能装置5上均设有化学储能装置的温控系统。化学储能装置5可以为化学储能厢300,也可以由若干个化学储能模组或化学储能包组成。本实施例的化学储能装置5可以为化学储能厢300。

如图24所示,本实施例化学储能装置的温控系统包括增压泵Ⅱ51、循环水箱Ⅱ52、进液管Ⅱ53和回液管Ⅱ54。化学储能装置内设有温控单元,温控单元内设有用于温控介质流通的温控流道56。本实施例的温控单元为设置在化学储能模组10内的温控板Ⅱ55。具体的,增压泵Ⅱ51的进液口与进液管Ⅱ53之间设有第一进液管Ⅱ57,增压泵Ⅱ51的出液口与温控单元之间设有温控进液管Ⅱ58,温控单元与回液管Ⅱ54之间设有第一出液管59。温控单元与循环水箱Ⅱ52之间设有第二出液管60,且增压泵Ⅱ51的进液口与循环水箱Ⅱ52之间设有第二进液管Ⅱ61。

第一进液管Ⅱ57与第二进液管Ⅱ61之间设有进液切换阀门组件Ⅱ,第一出液管59和第二出液管60之间设有出液切换阀门组件Ⅱ。

本实施例中,化学储能装置5包括至少一个化学储能模组6,化学储能模组包括层叠设置的多个化学储能单体7,化学储能单体7呈方体型并具有长L、宽W和高H,且L≥W≥H,相邻两个化学储能单体中,以边长为长L和宽W围成的表面形成层叠结构。本实施例的温控单元采用温控板Ⅱ55。温控板Ⅱ55设置在呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上;和/或,温控板Ⅱ55设置在相邻两个化学储能单体的表面之间。增压泵Ⅱ51的出液口与每一个温控板Ⅱ55的进液口之间均通过温控进液管Ⅱ58相连,回液管Ⅱ54与每一个温控板Ⅱ的出液口之间均通过第一出液管59相连;循环水箱Ⅱ52与每一个温控板Ⅱ55的出液口之间均通过第二出液管60相连。温控板Ⅱ55的设置方式有多种,本实施例的温控板Ⅱ55设有两类,分别为一类温控板Ⅱ55a和二类温控板Ⅱ55b,其中,一类温控板Ⅱ55a设置在相邻两个化学储能单体的表面之间,二类温控板Ⅱ55b设置在储能模组呈方体型的化学储能模组的至少一个表面上,本实施例的二类温控板Ⅱ55b与化学储能单体中由长L和高H或由宽W和高H围成的侧面贴合在一起。当然,在其他一些实施例中,还可以在相邻两个化学储能单体之间构成一个单体组,将一类温控板Ⅱ55设置在相邻两个单体组之间,不再累述。

本实施方式的其他实施方式与第五中实施方式相同,不再累述。

本文中,“温控单元”的进液口即为“温控流道”的进液口,“温控单元”的出液口即为“温控流道”的出液口。

本文中,“上游”和“下游”分别表示流体物质的流动方向,流动物质流向的方向为下游,反之则为上游。

本文所述的“和/或”表示“和”和“或”两种逻辑关系,例如“A和/或B”可表示“A和B”以及“A或B”两种逻辑关系。

本实施例“温控介质”采用氟化液,在其他一些实施例中,“温控介质”还可以采用水,且“温控介质”优选具有绝缘性的液体物质。本实施例的“安全液”采用氟化液,当然,在其他一些实施例中,安全液也可以采用其他具有绝缘性能的液体物质。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

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