一种集中式储能电站散热系统的制作方法

本发明涉及一种集中式储能电站散热系统，属于储能。

背景技术：

1、随着新能源装机的快速提升，储能产业也迎来了爆发式的增长。为缓解电网运行压力，电网侧大规模集中式储能电站的建设需求也日益强烈。在储能系统的散热方案设计上，已逐渐由原来的风冷散热方案向液冷散热方案转变，主要是因为后者能够带来更精准的温控和更高的安全性，但液冷的散热方案当前在储能系统中主要应用在电池舱，对电池模组进行散热，在电控舱的变流器上仍采用了风冷的散热方案。

2、关于变流器的液冷散热方案已在风力发电机组中得到应用，对于模块及变流器的温度控制性能有较好的提升。随着储能系统建设规模的提高，其单台变流器的容量也在快速提升，目前已有部分机型容量和风电变流器相当，未来大规模集中式储能电站的变流环节也有采用液冷散热方案的趋势。

3、相变储热技术的发展，在余热回收领域将得到应用，有助于提升系统的整体效能，但相变储热技术和储能技术的结合目前仍少有研究。

4、现有技术方案在涉及大规模集中式储能电站的散热系统设计时，没有考虑如何将热量进行收集利用的问题；当前相变储热技术的发展已取得进步，但在与电化学储能系统结合提高储能系统效率的应用中还处于空白。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供了一种集中式储能电站散热系统，其可以提高大规模集中式储能电站系统的运行效率。

2、为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种集中式储能电站散热系统，包括：若干电池舱、若干电控舱、热泵储电系统和冷却液储蓄罐；一所述电池舱与一电控舱电气连接，且每个所述电控舱上均设置一液冷冷却系统，每个所述液冷冷却系统通过液冷管路与热泵储电系统连接，所述热泵储电系统通过液冷管路与所述冷却液储蓄罐连接，所述冷却液储蓄罐用于存储冷却液。

3、进一步，所述电控舱的交流侧输出交流电流，通过变压器升压后并入电网系统。

4、进一步，所述液冷冷却系统用于对电控舱的变流器igbt模组进行散热，所述电控舱在运行过程中产生的热量通过相变储热进行回收利用。

5、进一步，所述电控舱的网侧逆变器温度控制在120℃以下，所述电控舱的柜体温度控制在65℃以下。

6、进一步，所述热泵储电系统通过正有机朗肯循环或逆有机朗肯循环进行储电兼供热功能。

7、进一步，所述热泵储电系统包括：蒸发器、相变储热器和冷凝器，所述蒸发器包括两条并行的管路，一条管路连接热源，另一条管路连接所述相变储热器，所述冷凝器也包括两条并行的管路，一条管路连接冷源，另一条管路连接所述相变储热器。

8、进一步，所述蒸发器与所述相变储热器之间进行热泵循环，所述冷凝器与所述相变储热器之间进行orc(有机朗肯循环,organic rankine cycle)热泵循环。

9、进一步，所述相变储热器的两端各包括一个三通阀，三通阀的三个出口分别与相变储热器、蒸发器和冷凝器连接。

10、进一步，一个所述三通阀连接所述蒸发器的管路上设置压缩机，所述压缩机用于为所述热泵储电系统提供电能，另一个所述三通阀连接所述蒸发器的管路上设置膨胀阀。

11、进一步，一个所述三通阀连接所述冷凝器的管路上设置膨胀机，所述膨胀机用于输出电能，另一个所述三通阀连接所述冷凝器的管路上设置工质泵，用于带动工质循环。

12、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

13、1、本发明将大规模集中式储能电站液冷系统与相变储热技术结合应用的散热设计方案，可实现储能系统运行效率的提升考虑到，储能系统变流器单机容量逐渐大型化发展的趋势，储能变流器的液冷散热技术将得到应用，采用相变储热技术对储能系统变流环节热量进行回收利用，从而有效提升整个储能系统的效率。

14、2、本发明中电池舱和电控舱均采用液冷散热方案，从而实现对温度的更精准控制。

技术特征：

1.一种集中式储能电站散热系统，其特征在于，包括：若干电池舱、若干电控舱、热泵储电系统和冷却液储蓄罐；

2.如权利要求1所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，所述电控舱的交流侧输出交流电流，通过变压器升压后并入电网系统。

3.如权利要求1所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，所述液冷冷却系统用于对电控舱的变流器igbt模组进行散热，所述电控舱在运行过程中产生的热量通过相变储热进行回收利用。

4.如权利要求3所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，所述电控舱的网侧逆变器温度控制在120℃以下，所述电控舱的柜体温度控制在65℃以下。

5.如权利要求1所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，所述热泵储电系统通过正有机朗肯循环或逆有机朗肯循环进行储电兼供热功能。

6.如权利要求5所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，所述热泵储电系统包括：蒸发器、相变储热器和冷凝器，所述蒸发器包括两条并行的管路，一条管路连接热源，另一条管路连接所述相变储热器，所述冷凝器也包括两条并行的管路，一条管路连接冷源，另一条管路连接所述相变储热器。

7.如权利要求6所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，所述蒸发器与所述相变储热器之间进行热泵循环，所述冷凝器与所述相变储热器之间进行orc热泵循环。

8.如权利要求5所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，所述相变储热器的两端各包括一个三通阀，三通阀的三个出口分别与相变储热器、蒸发器和冷凝器连接。

9.如权利要求8所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，一个所述三通阀连接所述蒸发器的管路上设置压缩机，所述压缩机用于为所述热泵储电系统提供电能，另一个所述三通阀连接所述蒸发器的管路上设置膨胀阀。

10.如权利要求8所述的集中式储能电站散热系统，其特征在于，一个所述三通阀连接所述冷凝器的管路上设置膨胀机，所述膨胀机用于输出电能，另一个所述三通阀连接所述冷凝器的管路上设置工质泵，用于带动工质循环。

技术总结
本发明属于储能技术领域，涉及一种集中式储能电站散热系统，包括：若干电池舱、若干电控舱、热泵储电系统和冷却液储蓄罐；一所述电池舱与一电控舱电气连接，且每个所述电控舱上均设置一液冷冷却系统，每个所述液冷冷却系统通过液冷管路与热泵储电系统连接，所述热泵储电系统通过液冷管路与所述冷却液储蓄罐，所述冷却液储蓄罐为所述热泵储电系统提供冷却液。其可以提高大规模集中式储能电站系统的运行效率。

技术研发人员：张迅,曹彬,吴跃林,张晓晓,马洪亭,贺中禄
受保护的技术使用者：中节能风力发电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29