應用于儲能電站的多級冷卻系統及控制方法與流程

1.本發(fā)明屬于大功率電氣設備冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應用于儲能電站的多級冷卻系統及控制方法。 背景技術(shù)： 2.當前，新型儲能面臨從商業(yè)化初期向規?；l(fā)展轉變的關(guān)鍵時(shí)期?；陔娏Πl(fā)展現狀，水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電高速發(fā)展，但均受制于風(fēng)光資源時(shí)空分布不均勻的特性，電能輸送存在波峰波谷，缺乏穩定電力輸出，儲能電站的建立在此背景下顯得尤為重要。水冷系統作為電池儲能電站的配套關(guān)鍵設備，市場(chǎng)已經(jīng)鋪開(kāi)，相應的水冷產(chǎn)品更應規范成形，并進(jìn)行技術(shù)升級迭代更新，以滿(mǎn)足更多更大的市場(chǎng)需求。 3.儲能電站是現代電力系統和智能電網(wǎng)的重要組成部分，也是實(shí)現可再生能源并網(wǎng)消納及分布式發(fā)電高效應用的重要環(huán)節。相比于其它儲能方式，電化學(xué)儲能具有相應時(shí)間短、能量密度高、場(chǎng)地受限小等優(yōu)勢，尤其適用于城市儲能系統。相比鉛酸、鈉酸等電化學(xué)儲能系統而言，鋰離子電池儲能系統具有能量密度高、轉換效率高、自放電率低、適用壽命長(cháng)等優(yōu)勢。近年來(lái)隨著(zhù)電池技術(shù)的不斷進(jìn)步及其成本的降低，以鋰離子電池為主的電化學(xué)儲能系統得到了迅速發(fā)展和工程應用。然而，鋰離子電池采用易燃的有機電解液，且材料體系熱值高。在電池本體或電氣設備發(fā)生故障后，電池溫度失控引發(fā)鏈式分解反應，進(jìn)而演化為儲能系統燃燒爆炸等重大安全事故。例如，2021年4月16日北京豐臺區一儲能電站發(fā)生爆炸，造成2名消防員犧牲。國內外鋰電池系統的工程應用均有火災事故發(fā)生，造成了嚴重的經(jīng)濟損失及社會(huì )影響。 4.溫度對于鋰離子電池的容量、功率和安全性都有很大的影響。大容量鋰離子電池儲能系統出現性能下降甚至安全事故的一個(gè)重要原因就是熱管理系統設計不合理?，F有儲能電站大多采用空氣冷卻方式，以空調冷風(fēng)作為冷源給電池降溫。然而，儲能系統在一個(gè)較為狹小的空間內聚集了大量鋰離子電池，電池排列緊密，運行工況復雜多變；基于空氣冷卻的熱管理系統雖然簡(jiǎn)單、可靠性高，但其熱容低、換熱系數有限，不足以應對儲能系統日益提高的熱管理需求；同時(shí)，空氣冷卻缺乏控制局部熱失控蔓延的能力。 5.現有技術(shù)中，已投運的集中式儲能電站均采用風(fēng)冷型換熱方式，存在電池換熱不均、電芯溫度波動(dòng)及差異較大、冷卻效率偏低，為此，現有技術(shù)1(cn113410539a)“儲能電站冷卻方法、系統、電子設備”，提出了電池管理系統基于采集的溫度數據、電池模組的狀態(tài)數據，獲取電池產(chǎn)熱功率；根據該電池產(chǎn)熱功率，計算冷卻水的流速；冷卻裝置中的工質(zhì)