用于电池热管理的系统和方法与流程

本公开总体上涉及能量存储系统领域。更具体地，本公开涉及用于控制能量存储系统的内部温度的系统和方法。

背景技术：

0、背景

1、能量存储系统已被用于各种应用中。例如，能量存储系统已经用于电动汽车、混合动力汽车、消费电子产品和军事应用中。在一些应用中，能量存储系统可以在几天、几周、几个月或几年的时间段内不连接到负载、不充电或不以其他方式使用。此外，能量存储系统可以在各种气候下运输或部署。例如，军方可能有两个相同的能量存储系统，一个部署在北极，另一个部署在沙漠。极端气候可能会影响能量存储系统的寿命。能量存储系统在紧急情况下可能是至关重要的，因此能量存储系统的寿命和可靠性是至关重要的。

技术实现思路

0、概述

1、本公开的一个实施例涉及能量存储系统。该能量存储系统包括外壳、第一端子、设置在外壳内的能量存储元件、第二端子、被配置成管理外壳内的温度的热管理系统、以及耦合到能量存储单元和热管理系统的控制器。热管理系统被配置成经由第一端子从外部电源接收功率。能量存储元件被配置成经由第二端子电连接到电网。

2、另一实施例涉及能量存储系统的控制器。该控制器包括处理器，该处理器被配置为确定能量存储系统处于第一状态，第一状态包括能量存储系统经由能量存储系统的第二端子电耦合到电网或负载，响应于确定能量存储系统处于第一状态，将能量存储系统的能量存储元件电耦合到热管理系统，确定能量存储系统处于第二状态，第二状态包括能量存储系统处于存储操作模式，并且响应于确定能量存储系统处于第二状态，将能量存储系统的能量存储元件从热管理系统电去耦，并且将热管理系统电耦合到第一端子，第一端子被配置成将来自外部电源的功率中继到热管理系统。第二状态包括能量存储系统从第一端子接收功率以向热管理系统供电。

3、另一实施例涉及控制能量存储系统的温度的方法。该方法包括：由能量存储系统的控制器确定能量存储系统处于第一状态，第一状态包括能量存储系统经由能量存储系统的第二端子向负载提供功率，响应于确定能量存储系统处于第一状态，经由控制器将能量存储系统的能量存储元件电耦合到能量存储系统的热管理系统，经由控制器确定能量存储系统处于第二状态，第二状态包括能量存储系统被关闭，使得没有来自能量存储系统的功率经由第二端子被提供，并且响应于确定能量存储系统处于第二状态，经由控制器将热管理系统电耦合到第一端子。

技术特征：

1.一种能量存储系统，包括：

2.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述热管理系统还被配置成从所述能量存储元件接收功率。

3.根据权利要求2所述的能量存储系统，其中，所述控制器被配置成在所述能量存储系统的第一状态期间将所述热管理系统电耦合到所述能量存储元件，并且在所述能量存储系统的第二状态期间将所述热管理系统从所述能量存储元件电去耦。

4.根据权利要求3所述的能量存储系统，其中，所述第一状态包括所述能量存储元件耦合到所述电网并向所述负载或电网提供功率或从所述电网接收功率，并且其中，所述第二状态包括所述能量存储系统处于存储模式。

5.根据权利要求4所述的能量存储系统，还包括耦合到所述控制器的开关，所述控制器配置成选择性地控制所述开关，使得所述热管理系统在所述第一状态下电耦合到所述能量存储元件的输出端，并且所述热管理系统在所述第二状态下从所述能量存储元件电去耦。

6.根据权利要求1所述的能量存储系统，所述热管理系统还包括耦合到压缩机、冷凝器和蒸发器的控制器，所述控制器被配置成控制所述压缩机的操作状态。

7.根据权利要求6所述的能量存储系统，其中，所述压缩机包括被配置为接收dc和ac两者的变速直流(dc)压缩机、交流(ac)压缩机或变频驱动器(vfd)。

8.根据权利要求6所述的能量存储系统，还包括ac到dc功率转换器，所述ac到dc功率转换器被配置成从所述外部电源接收ac功率并向所述热管理系统提供dc功率。

9.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述能量存储单元被配置成经由dc到dc转换器向所述热管理系统提供直流(dc)功率。

10.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述能量存储元件包括一个或更多个电池，并且其中，所述能量存储系统包括电耦合到所述能量存储元件的输出端的逆变器。

11.一种能量存储系统的控制器，包括：

12.根据权利要求11所述的控制器，其中，基于手动输入确定所述能量存储系统处于第二状态，并且其中，所述第二状态包括所述能量存储系统处于存储模式。

13.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述热管理系统被配置成维持所述能量存储单元周围区域的温度。

14.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述热管理系统包括耦合到冷凝器、蒸发器和压缩机的热管理控制器。

15.根据权利要求14所述的控制器，其中，为了将所述能量存储系统的所述能量存储元件电耦合到所述热管理系统，所述控制器使用开关将所述热系统控制器电耦合到所述能量存储单元的输出端。

16.根据权利要求15所述的控制器，其中，为了将所述热管理系统电耦合到所述第一端子，所述控制器使用第二开关将所述热系统控制器电耦合到所述第一端子。

17.一种控制能量存储系统的温度的方法，包括：

18.根据权利要求17所述的方法，还包括响应于确定所述能量存储系统处于所述第二状态，经由所述控制器将所述能量存储系统的能量存储单元电去耦至热管理系统。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述能量存储系统处于所述第一状态包括确定所述能量存储系统已经被开启。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述能量存储系统处于所述第一状态包括确定所述能量存储系统正经由所述第二端子从所述电网接收功率。

技术总结
提供了用于管理能量存储系统的温度的系统和方法。在一些实施例中，能量存储系统包括外壳、第一端子、第二端子、设置在外壳内的能量存储元件、热管理系统和控制器。在一些实施例中，能量存储元件被配置成经由第二端子电连接到负载或电网。热管理系统被配置为管理外壳内的温度，并且还被配置为经由第一端子从外部电源接收功率。

技术研发人员：普什卡·维迪亚
受保护的技术使用者：康明斯电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13