液冷储能系统及冷却液的制备方法与流程

本申请涉及电池，尤其涉及一种液冷储能系统及冷却液的制备方法。

背景技术：

1、目前，液冷储能设备中通常设置有供水管网和回水管网，使冷却液在各管网中循环流动，以达到对储能设备进行散热的目的。由于储能设备中存在着众多电池簇，各供水管网和回水管网以电池簇为单元进行散热设计，为了保证不同电池簇中的每个电芯的温升和温差等指标满足实际需求，需要保证分配到每个电池簇的冷却液流量保持在一定偏差范围内。

2、在现有技术中，主要采用质量百分比为50％的乙二醇与质量百分比为50％纯净水混合作为液冷储能设备的冷却介质，但该冷却介质换热能力有限，换热能力的不足又会进一步影响储能设备本身的性能，比如储能设备的存储电量、充放电倍率等。

3、此外，为了对各分支管道的流量进行控制，一般采用两种方式：其一是采用阀门对每个支管的流量进行单独控制，但该方法不仅成本高，对阀门的控制也很复杂；其二是对管道的内径进行优化，该方法的缺点是单簇结构复杂，且单簇结构中控制流量分配零件的外形一致，仅在内部尺寸上有差别，因此这类零件不仅需要定制开发，且需严格按照顺序安装。虽然会采用计算流体动力学(computational fluid dynamics，cfd)等手段对零件进行仿真设计，但为了满足各支管流量偏差值的要求，零件的尺寸差距仅仅在1mm左右，存在安装错误的潜在风险，而且已有产品的管道设计通用性差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提出了一种液冷储能系统及冷却液的制备方法，能够使得冷却液的热传递更加有效，提高了冷却液的导热系数，优化了热运输性能，进而使得本申请的冷却液相较于普通冷却液在同样的流量下能够带走更多热量，改善了冷却液的散热效果，拓宽了冷却液的流量偏差范围，放宽了液冷管道设计的约束。在此基础上，本申请的管道和接头设计允许的误差范围也相应增加，降低了管道安装错误的风险，提高了管道设计的通用性。

2、第一方面，本申请的实施例提供了一种液冷储能系统，所述液冷储能系统包括：至少一个电池簇，所述电池簇包括按照行列形式排布的多个电池包；水箱，设置在所述电池簇的侧面，所述水箱用于容置冷却液；液压泵，与所述水箱相接，所述液压泵用于抽取所述水箱中的冷却液，并将抽取的冷却液输送至进水管网；进水管网，与所述液压泵相接，所述进水管网用于将所述液压泵抽取的冷却液分配至所述电池簇中各电池包的液冷板；回水管网，与所述液冷板相接，所述回水管网用于将已分配至各电池包液冷板的冷却液回输至所述水箱中，以使所述冷却液在所述液冷储能系统中循环往复，其中，所述冷却液采用纳米磁流体制成。

3、在一实施例中，所述进水管网包括多级级联的进水管道，该多级级联的进水管道由第一级进水管道、第二级进水管道以及第三级进水管道组成，其中，所述第一级进水管道与所述液压泵相接，所述第二级进水管道分别与所述第一级进水管道以及所述第三级进水管道相接，所述第三级进水管道设置在对应电池包的侧面。

4、在一实施例中，所述第一级进水管道与部分所述第三级进水管道平行设置，所述第二级进水管道分别与所述第一级进水管道以及所述第三级进水管道垂直设置。

5、在一实施例中，所述第三级进水管道上设置有变径部件，所述变径部件的直径沿朝向对应电池包的方向变化。

6、在一实施例中，所述第一级进水管道上设置有单向阀，所述单向阀用于控制流入所述第一级进水管道的冷却液的流向。

7、在一实施例中，所述回水管网包括多级级联的回水管道，该多级级联的回水管道由第一级回水管道、第二级回水管道以及第三级回水管道组成，其中，所述第一级回水管道与所述水箱相接，所述第二级回水管道分别与所述第一级回水管道以及所述第三级回水管道相接，所述第三级回水管道设置在对应电池包的侧面。

8、在一实施例中，所述第一级回水管道与部分所述第三级回水管道平行设置，所述第二级回水管道分别与所述第一级回水管道以及所述第三级回水管道垂直设置。

9、在一实施例中，所述液冷储能系统还包括液冷空调，所述液冷空调设置在所述水箱的侧面，多个所述第二级回水管道通过接头汇入至所述液冷空调，并通过液冷空调将汇入的冷却液回输至所述水箱中。

10、在一实施例中，所述液冷储能系统还包括超声波装置，该超声波装置设置在所述水箱的侧面，用于防止所述纳米磁流体中的纳米粒子沉积。

11、第二方面，本申请的实施例提供了一种冷却液的制备方法，所述冷却液的制备方法用于制备所述冷却液，所述冷却液的制备方法包括：选用乙二醇与去离子水的体积比为50：50的溶液作为基液，并在所述基液中添加分散剂，待分散剂溶解之后，形成第一溶液；在所述第一溶液中加入定量的γ-fe2o3纳米粒子，得到第二溶液；利用高速剪切乳化机以固定转速高速搅拌所述第二溶液，并将经过搅拌的所述第二溶液放置于超声池中进行超声处理，从而得到所述冷却液。

12、通过采用纳米磁流体制成的冷却液在水箱、进水管网和回水管网循环往复，根据本申请的各方面能够使得冷却液的热传递更加有效，提高了冷却液的导热系数，优化了热运输性能，进而使得本申请的冷却液相较于普通冷却液在同样的流量下能够带走更多热量，改善了冷却液的散热效果，拓宽了冷却液的流量偏差范围，放宽了液冷管道设计的约束。在此基础上，本申请的管道和接头设计允许的误差范围也相应增加，降低了管道安装错误的风险，提高了管道设计的通用性。

技术特征：

1.一种液冷储能系统，其特征在于，所述液冷储能系统包括：

2.根据权利要求1所述的液冷储能系统，其特征在于，所述进水管网包括多级级联的进水管道，该多级级联的进水管道由第一级进水管道、第二级进水管道以及第三级进水管道组成，其中，所述第一级进水管道与所述液压泵相接，所述第二级进水管道分别与所述第一级进水管道以及所述第三级进水管道相接，所述第三级进水管道设置在对应电池包的侧面。

3.根据权利要求2所述的液冷储能系统，其特征在于，所述第一级进水管道与部分所述第三级进水管道平行设置，所述第二级进水管道分别与所述第一级进水管道以及所述第三级进水管道垂直设置。

4.根据权利要求2或3任一项所述的液冷储能系统，其特征在于，所述第三级进水管道上设置有变径部件，所述变径部件的直径沿朝向对应电池包的方向变化。

5.根据权利要求2或3任一项所述的液冷储能系统，其特征在于，所述第一级进水管道上设置有单向阀，所述单向阀用于控制流入所述第一级进水管道的冷却液的流向。

6.根据权利要求1所述的液冷储能系统，其特征在于，所述回水管网包括多级级联的回水管道，该多级级联的回水管道由第一级回水管道、第二级回水管道以及第三级回水管道组成，其中，所述第一级回水管道与所述水箱相接，所述第二级回水管道分别与所述第一级回水管道以及所述第三级回水管道相接，所述第三级回水管道设置在对应电池包的侧面。

7.根据权利要求6所述的液冷储能系统，其特征在于，所述第一级回水管道与部分所述第三级回水管道平行设置，所述第二级回水管道分别与所述第一级回水管道以及所述第三级回水管道垂直设置。

8.根据权利要求6或7任一项所述的液冷储能系统，其特征在于，所述液冷储能系统还包括液冷空调，所述液冷空调设置在所述水箱的侧面，多个所述第二级回水管道通过接头汇入至所述液冷空调，并通过液冷空调将汇入的冷却液回输至所述水箱中。

9.根据权利要求1-3任一项所述的液冷储能系统，其特征在于，所述液冷储能系统还包括超声波装置，该超声波装置设置在所述水箱的侧面，用于防止所述纳米磁流体中的纳米粒子沉积。

10.一种冷却液的制备方法，其特征在于，所述冷却液的制备方法用于制备如权利要求1-9任一项所述的冷却液，所述冷却液的制备方法包括：

技术总结
本申请涉及一种液冷储能系统及冷却液的制备方法，该系统包括：至少一个电池簇；水箱，设置在电池簇的侧面，水箱用于容置冷却液；液压泵，与水箱相接，液压泵用于抽取水箱中的冷却液，并将抽取的冷却液输送至进水管网；进水管网，与液压泵相接，进水管网用于将液压泵抽取的冷却液分配至电池簇中各电池包的液冷板；回水管网，与液冷板相接，回水管网用于将已分配至各电池包液冷板的冷却液回输至水箱中，以使冷却液在液冷储能系统中循环往复，冷却液采用纳米磁流体制成。通过采用纳米磁流体制成的冷却液在水箱、进水管网和回水管网循环往复，本申请能够改善冷却液的散热效果，放宽液冷管道设计的约束，提高管道设计的通用性。

技术研发人员：王炳超,蒙玉宝,刘石磊
受保护的技术使用者：武汉亿纬储能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13