热管理系统和储能系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及储能技术领域，尤其涉及一种热管理系统和储能系统。


背景技术：

2.储能系统中通常包括热管理系统，该热管理系统用于对储能系统中的电池簇进行热管理。目前，现有的热管理系统一般包括连接于空调和电池簇之间的风道，通过空调和风道向电池簇送风，与电池簇进行热交换，实现对电池簇的热管理。
3.然而，传统风道通常设计为固定风量的通道，使得热管理系统向电池簇输送的风量无法调节，不利于根据储能系统的实际运行工况对热管理系统的风量进行调整。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种热管理系统和储能系统，以使热管理系统中的风道的出风量可调。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种热管理系统，适用于对储能系统进行热管理，所述储能系统包括多个电池簇单元，所述热管理系统包括：风道和调节装置；
6.所述风道连通所述热管理系统的风源和各所述电池簇单元，所述风道靠近所述电池簇单元一侧的至少部分区域为软质结构，所述软质结构具有形变量；
7.所述调节装置与所述软质结构的外侧相接触设置，所述调节装置用于带动所述软质结构产生形变，以调节所述风道的出风量。
8.可选地，所述风道包括主风道段以及与各所述电池簇单元一一对应设置的支风道段；
9.所述主风道段连通所述热管理系统的风源和各所述支风道段的第一端，各所述支风道段的第二端连通对应的所述电池簇单元，至少部分条所述支风道段中包括所述软质结构，所述调节装置与所述软质结构一一对应设置。
10.可选地，所述软质结构包括软连接件，所述软连接件连接在所述风道上靠近所述电池簇单元的一侧。
11.可选地，所述软连接件包括软质管道，所述软质管道通过法兰连接于所述风道上，所述调节装置与所述软质管道的外侧相接触设置。
12.可选地，所述热管理系统还包括控制装置，所述控制装置用于对所述调节装置进行控制。
13.可选地，所述控制装置包括第一控制单元以及与各所述电池簇单元一一对应设置的第二控制单元，所述第一控制单元与各所述第二控制单元通信连接，所述第二控制单元还连接对应的所述电池簇单元和所述调节装置。
14.可选地，所述第一控制单元和所述第二控制单元均为电池管理单元。
15.可选地，所述调节装置包括电机和传动机构，所述传动机构的一端连接所述电机，所述传动机构的另一端与所述软质结构的外侧相接触设置；
16.所述电机用于控制所述传动机构带动所述软质结构产生形变。
17.可选地，所述传动机构包括至少一个传动杆件，所述传动杆件的一端连接所述电机，所述传动杆件的另一端与所述软质结构的外侧相接触设置。
18.可选地，所述热管理系统还包括送风装置，所述送风装置作为所述热管理系统的风源，所述送风装置的出风口与所述风道连通。
19.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种储能系统，包括第一方面所述的储能系统的热管理系统。
20.本实用新型实施例提供的热管理系统和储能系统，通过设置风道靠近电池簇单元一侧的至少部分区域为具有形变量的软质结构，使得调节装置能够带动软质结构产生形变，从而调节风道的出风量，这样设置的好处在于，有助于根据各个电池簇单元的温度对风道的出风量进行动态调整，以均衡各个电池簇单元的温度，降低各个电池簇单元的电流差异，从而提升储能系统中各个电池簇单元的荷电状态的一致性，并提高储能系统的稳定性及可靠性。
21.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例提供的一种热管理系统的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的一种风道的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例提供的一种热管理系统的模块结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例提供的另一种风道的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、
方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.本实用新型实施例提供了一种热管理系统，该热管理系统适用于对储能系统进行热管理。图1是本实用新型实施例提供的一种热管理系统的结构示意图。参见图1，该储能系统包括多个电池簇单元10，热管理系统包括：风道30和调节装置40；风道30连通热管理系统的风源和各电池簇单元10，风道30靠近电池簇单元10一侧的至少部分区域为软质结构310，软质结构310具有形变量；调节装置40与软质结构310的外侧相接触设置，调节装置40用于带动软质结构310产生形变，以调节风道30的出风量。
30.具体地，热管理系统的风源可以向风道30送风，以通过风道30向各个电池簇单元10送风，从而对各个电池簇单元10的温度进行调节，实现对储能系统中的电池簇单元10的热管理。可选地，该热管理系统中还包括送风装置20，图1示意性地设置送风装置20作为热管理系统的风源，且送风装置20的出风口与风道30连通。送风装置20能够通过自身的出风口向风道30送风，送风装置20具体可以包括空调和/或风扇等。
31.风道30靠近电池簇单元10一侧的至少部分区域为软质结构310，例如，风道30包括连通电池簇单元10的出风口，可以设置风道30中靠近该出风口的至少部分区域为软质结构310，至少部分区域可以指该部分风道30的一周均为软质结构310，或者该部分风道30的部分侧壁为软质结构310。软质结构310可以是能够发生形变的结构，包括但不限于硅胶或帆布等材质形成的软质结构。调节装置40可以带动软质结构310上下伸缩移动，使软质结构310发生形变，以改变软质结构310所在区域的风道口径，从而实现调节风道30的出风量。
32.由于储能系统中的各个电池簇单元随着电池温度的变化会呈现不同的阻抗特性，从而产生不同的系统电流，使得储能系统内部出现荷电状态差异。现有储能系统的热管理系统中通常设置固定风量的通道，使得热管理系统向不同电池簇单元输送的风量无法调节，从而难以根据不同的实际运行温度工况，对热管理系统向不同电池簇单元输送的风量进行动态调整。
33.与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案，通过设置风道靠近电池簇单元一侧的至少部分区域为具有形变量的软质结构，使得调节装置能够带动软质结构产生形变，从而调节风道的出风量，这样设置的好处在于，有助于根据各个电池簇单元的温度对风道的出风量进行动态调整，以均衡各个电池簇单元的温度，降低各个电池簇单元的电流差异，从而提升储能系统中各个电池簇单元的荷电状态的一致性，并提高储能系统的稳定性及可靠性。
34.需要说明的是，图1仅示意性地示出了储能系统中的两个电池簇单元10，并对应设置风道30连通送风装置20的出风口和该两个电池簇单元10。在实际应用中，储能系统可包括多个电池簇单元10，相应地，热管理系统中的风道30可连通风装置20的出风口和各电池簇单元10。
35.继续参见图1，在上述实施例的基础上，可选地，风道30包括主风道段320以及与各电池簇单元10一一对应设置的支风道段330；主风道段320连通热管理系统的风源(例如在该风源为送风装置20时，主风道段320连通送风装置20的出风口)和各支风道段330的第一端，各支风道段330的第二端连通对应的电池簇单元10，至少部分条支风道段330中包括软质结构310，调节装置40与软质结构310一一对应设置。
36.具体地，可以对应储能系统中的每个电池簇单元10均设置一条支风道段330，软质
结构310位于支风道段330的至少部分区域中。图1示意性地设置每条支风道段330均包括软质结构310，在实际应用中，还可以仅在至少部分条支风道段330中设置软质结构310。对应每个支风道段330中的软质结构310均可以设置一个调节装置40，或者还可以设置多条支风道段330中的软质结构310共用一个调节装置40，以使各个电池簇单元10对应的支风道段330的出风量均可调。这样设置的好处在于，有助于根据各个电池簇单元10的温度对相应的支风道段330的出风量进行动态调整，以均衡各个电池簇单元10的温度，降低各个电池簇单元10的电流差异，从而提升储能系统中各个电池簇单元10的荷电状态的一致性，并提高储能系统的稳定性及可靠性。图2是本实用新型实施例提供的一种风道的结构示意图，具体可以是靠近电池簇单元一侧的部分风道，例如支风道段的结构示意图。参见图2，可选地，软质结构包括软连接件311，软连接件311连接在风道上靠近电池簇单元的一侧。软连接件311包括软质管道312，软质管道312通过法兰连接于风道上，调节装置与软质管道312的外侧相接触设置。
37.示例性地，软连接件311可以连接在支风道段上。软连接件311包括软质管道312以及连接软质管道312的两侧管道口的法兰，软质管道312通过法兰连接两侧的支风道段。软质管道312的材质包括硅胶帆布等。调节装置40可以在控制装置50的控制下，带动软质管道312上下伸缩移动，使软质管道312发生形变，以改变软质管道312所在区域的风道口径，从而实现调节支风道段的出风量。
38.图3是本实用新型实施例提供的一种热管理系统的模块结构示意图。结合图1和图3，可选地，热管理系统还包括控制装置50，控制装置50用于对调节装置40进行控制。具体地，控制装置50可以控制调节装置40带动软质结构310产生形变，从而调节风道的出风量。在热管理系统的风源为送风装置20时，控制装置50还可以用于控制送风装置20向风道30送风。
39.结合图1和图3，在上述实施例的基础上，可选地，控制装置50包括第一控制单元510以及与各电池簇单元10一一对应设置的第二控制单元520，第一控制单元510与各第二控制单元520通信连接，第二控制单元520还连接对应的电池簇单元10和调节装置40。第二控制单元520用于采集对应的电池簇单元10的温度，第一控制单元510用于根据各电池簇单元10的温度对第二控制单元520进行控制，以通过第二控制单元520控制调节装置40调节软质结构310的形变量。
40.可选地，第一控制单元510和第二控制单元520均可以是电池管理单元，例如，第二控制单元520是电池簇单元10中的电池管理单元，用于对电池簇单元10中的电池进行管理，第一控制单元510是储能系统的电池管理单元，用于对整个储能系统的各个电池簇单元10中的电池进行管理。
41.第一控制单元510可用于对各个第二控制单元520进行控制，第二控制单元520还可用于对调节装置40进行控制。示例性地，通过第二控制单元520采集对应的电池簇单元10中各个单体电池的温度，并将各个单体电池的温度数据传输至第一控制单元510，通过第一控制单元510根据各电池簇单元10的温度对各个第二控制单元520进行控制，使调节装置40能够在第二控制单元520的控制下，对相应的支风道段330中的软质结构310的形变量进行调节，从而调节相应的支风道段330的出风量。本实施例的技术方案，综合各个电池簇单元10中的单体电池的温度数据对各个支风道段330的出风量进行调节，有助于均衡各个电池
簇单元10的温度，降低各个电池簇单元10的电流差异，从而提升储能系统中各个电池簇单元10的荷电状态的一致性，并提高储能系统的稳定性及可靠性。
42.结合图1和图3，在上述实施例的基础上，可选地，电池簇单元10包括多个单体电池，第二控制单元520用于采集各电池簇单元10中的各单体电池的平均温度、最高温度和最低温度，第一控制单元510用于根据电池簇单元10中的各单体电池的平均温度、最高温度、最低温度以及所有单体电池的最高温度和最低温度对第二控制单元520进行控制，以通过第二控制单元520控制调节装置40调节软质结构310的形变量。
43.示例性地，每个电池簇单元10均连通一条支风道段330并对应一个第二控制单元520，每个支风道段330中的软质结构310均对应设置有一个调节装置40。每个第二控制单元520可以分别获取对应的电池簇单元10中的各单体电池的平均温度、最高温度和最低温度，第一控制单元510可以根据各个电池簇单元10的各单体电池的平均温度确定储能系统中的各个电池簇单元10的平均温度，并根据各个电池簇单元10的各单体电池的最高温度和最低温度，确定储能系统中所有单体电池的最高温度和最低温度，并据此对每个第二控制单元520进行控制。例如，第一控制单元510可以根据第二控制单元520对应的电池簇单元10中的各单体电池的平均温度、最高温度、最低温度以及各个电池簇单元10的平均温度、所有单体电池的最高温度和最低温度，确定该电池簇单元10连通的支风道段330中的软质结构310的形变量，以根据该形变量对第二控制单元520进行控制，使调节装置40在第二控制单元520的控制下对相应的软质结构310的形变量进行调节，从而调节相应的支风道段330的出风量。
44.结合图1和图3，下面以储能系统包括n个电池簇单元10，热管理系统包括n个第二控制单元520、n条支风道段330和n个调节装置40，第i个电池簇单元10与第i个第二控制单元520、第i条支风道段330和第i个调节装置40对应设置为例进行进一步说明，其中，i＝1，2，3，......，n。可选地，第一控制单元510对第二控制单元520进行控制，以使调节装置40在第二控制单元520的控制下将对应的支风道段330中的软质结构310调节至目标位置，且第i条支风道段330中的软质结构310的目标位置与各个电池簇单元10的平均温度和第i个电池簇单元10中的各单体电池的平均温度的差值、所有单体电池的最高温度和第i个电池簇单元10中的各单体电池的最高温度的差值、所有单体电池的最低温度和第i个电池簇单元10中的各单体电池的最低温度的差值相关。
45.示例性地，第i条支风道段330中的软质结构310的目标位置qi可表示为：
[0046][0047][0048][0049]
其中，调节装置40可以沿竖直方向(即图1中垂直于支风道段330的延伸方向的方向)带动软质结构310发生形变，相应地，支风道段330中的软质结构310的位置可以是软质
结构310与调节装置40相接触的部分在竖直方向上的位置。q0为软质结构310的默认位置，k为第i个电池簇单元10中的单体电池的数量，t
cell_j
为第i个电池簇单元10中的第j个单体电池的温度，t
avg_i
为第i个电池簇单元10中的各单体电池的平均温度，m为储能系统中的电池簇单元10的数量，t
avg_sys
为储能系统中的各个电池簇单元10的平均温度，t
high_i
为第i个电池簇单元10中的各单体电池的最高温度，t
high_sys
为储能系统中的所有单体电池的最高温度，t
low_i
为第i个电池簇单元10中的各单体电池的最低温度，t
low_sys
为储能系统中的所有单体电池的最低温度，a、b、c为预设控制参数，q0、a、b、c的大小可根据需求进行设置。
[0050]
由于第i条支风道段330中的软质结构310的目标位置qi与第i条支风道段330的出风量相关，本实施例的技术方案，综合储能系统中各个电池簇单元10的温度数据对各个支风道段330的出风量进行调节，有助于均衡各个电池簇单元10的温度，降低各个电池簇单元10的电流差异，从而提升储能系统中各个电池簇单元10的荷电状态的一致性，并提高储能系统的稳定性及可靠性。
[0051]
结合图1和图3，可选地，调节装置40包括电机410和传动机构420，传动机构420的一端连接电机410，传动机构420的另一端与软质结构310的外侧相接触设置；电机410用于控制传动机构420带动软质结构310产生形变。具体地，电机410与传动机构420连接，电机410可以由对应的第二控制单元520进行控制，以使电机410能够控制传动机构420带动软质结构310进行运动，使软质结构310产生形变，从而调节相应的支风道段330的出风量。
[0052]
图4是本实用新型实施例提供的另一种风道的结构示意图，具体可以是靠近电池簇单元一侧的部分风道，例如支风道段的结构示意图。结合图1、图3和图4，可选地，传动机构420包括至少一个传动杆件421，传动杆件421的一端连接电机410(图中未示出)，传动杆件421的另一端与软质结构310的外侧相接触设置。图4示意性地示出了传动机构420包括两个传动杆件421的情况，在实际应用中，可根据需求设置传动杆件421的数量，本实施例对此不进行限制。在电机410的控制下，传动杆件421可以带动软质结构310沿竖直方向上下运动，使软质结构310产生形变，从而调节相应的支风道段330的出风量。
[0053]
本实用新型实施例还提供了一种储能系统，包括上述任意实施例中的热管理系统，因此具备执行热管理系统相应的结构及有益效果，这里不再赘述。
[0054]
上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。