一种用于液冷储能系统的冷却水末端装置的制作方法

1.本发明涉及储能电池冷却技术领域，特别是涉及一种用于液冷储能系统的冷却水末端装置。


背景技术：

2.储能系统通过电能收集，实现削峰填谷并提高电能质量。电池储能系统是目前应用前景较好、发展较为迅速的储能技术，在电化学储能市场中占据主流地位。
3.目前大型储能系统的容量基本在数百千瓦时甚至上千千瓦时，整个系统以大型箱体、机柜或集装箱的形态呈现。为保证高密度储能电池系统始终处于安全温度内，电池冷却系统显得尤为重要。目前对储能系统进行冷却的液冷系统难以长时间保证对储能电池的冷却效果，而且液冷系统的冷量无法根据储能电池所需的冷量进行调节。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于液冷储能系统的冷却水末端装置。
5.为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：一种用于液冷储能系统的冷却水末端装置，包括，换热器；一次水管路系统，包括一次水管道，所述一次水管道的进水端与所述换热器的第一介质入口连通，所述换热器的第一介质出口与所述一次水管道的出水端连通；以及，二次水管路系统，包括二次水管道和三通调节阀，所述二次水管道的进水端与所述三通调节阀的第一管口连接，所述三通调节阀的第二管口与所述换热器的第二介质入口连通，所述三通调节阀的第三管口与所述换热器的第二介质出口连通，所述换热器的第二介质出口与所述二次水管道的出水端连通，所述二次水管道的出水端与储能系统的冷却水入口端连通，所述储能系统的冷却水出口端与所述二次水管道的进水端连通，其中，所述三通调节阀内设置有用于调节所述第二管口和所述第三管口流量的调节机构。
6.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所述二次水管路系统还包括串联在所述二次水管道中的水泵。
7.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所述二次水管路系统还包括串联在所述二次水管道中的第一过滤器，所述第一过滤器安装在所述二次水管道进水端与所述水泵之间。
8.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所述二次水管路系统还包括与所述二次水管道并联的水质净化装置，所述水质净化装置的进水口和出水口通过旁路管与所述二次水管道连接。
9.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所
述水质净化装置包括离子交换器。
10.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所述二次水管路系统还包括补水组件，所述补水组件包括补水水箱、与补水水箱连通的补水管以及与补水管连通的补水水泵，所述补水管将所述二次水管与所述水质净化装置连通。
11.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所述补水组件还包括安装在所述补水管上的补水电磁阀。
12.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所述补水组件还包括与所述补水管串联的第二过滤器。
13.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：所述二次水管路系统还包括与所述二次水管道并联的稳压罐。
14.作为本发明所述用于液冷储能系统的冷却水末端装置的一种优选方案，其中：还包括集中排水管，所述一次水管道和所述二次水管道均与所述集中排水管连通，所述集中排水管上设置有排水阀。
15.本发明的有益效果是：（1）本发明通过一次冷却水与二次冷却水在换热器内进行热交换，保证了冷却系统对储能电池的冷却效果，且通过三通调节阀可调节进入换热器内与一次冷却水进行热交换的二次冷却水的流量，进而保证二次冷却水经过换热器带出的冷量与储能系统所需的冷量动态匹配，使末端装置具备了根据需求动态调节自身工作模式的能力，也降低了设备的能耗。
16.（2）本发明在二次水管路系统中还设置有水质净化装置，通过离子交换过程极大程度地净化水质，保证二次冷却水的电导率处于较低水平。
17.（3）本发明在二次水管路系统中还设置有补水组件，可对二次水管道中的二次冷却水进行补充，且在补水组件中设置有补水电磁阀和第二过滤器，补水电磁阀保证了补水安全性，在设备进行补水时不会因二次水管道的水压导致二次冷却水倒流至补水向中，第二过滤器则可对补充的二次冷却水进行过滤，不仅保护了补水水泵，而且可保证二次冷却水的水质。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本发明提供的用于液冷储能系统的冷却水末端装置的结构示意图的结构示意图；图2为图1的后视图；其中：1、换热器；2、一次水管道；3、二次水管道；4、三通调节阀；5、水泵；6、第一过滤器；7、水质净化装置；8、补水水箱；9、补水管；10、补水水泵；11、补水电磁阀；12、稳压罐；13、集中排水管。
具体实施方式
20.为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
21.图1为本技术实施例提供的用于液冷储能系统的冷却水末端装置的结构示意图。该末端装置包括换热器1、一次水管路系统以及二次水管路系统。一次管路系统与末端装置外部的冷水机组连接。二次水管路系统与储能系统内部的冷却系统连接。一次水管路系统中的一次冷却水与二次水管路系统中的二次冷却水通过换热器1进行热交换，使二次冷却水降温后回到储能系统内部的冷却系统中，保证对储能系统的降温效果。
22.具体的，一次水管路系统包括一次水管道2，一次水管道2的进水口与末端装置外部的冷水机组的供水端连通。之后一次水管道2的进水端与换热器1的第一介质入口连通。换热器1的第一介质出口与一次水管道2的出水端连通。一次水管道2的出水口与冷水机组的回水端连通。末端装置外部的冷水机组将一次冷却水输送至一次水管道2中，并由一次水管道2输送至换热器1内，在换热器1内进行热交换后再通过一次水管道2回到冷水组件中。
23.二次水管路系统包括二次水管道3、三通调节阀4、水泵5、第一过滤器6、质净化装置、补水组件以及稳压罐12。其中，二次水管道3的进水口与储能系统中冷却系统的冷却水出口连通。之后二次水管道3的进水端经过第一过滤器6后与水泵5连通，水泵5的出水端与三通调节阀4的第一管口连通。三通调节阀4的第二管口与换热器1的第二介质入口连通，三通调节阀4的第三管口与换热器1的第二介质出口连通。换热器1的第二介质出口与二次水管道3的出水端连通。二次水管道3的出水口与储能系统中冷却系统的冷却水进口连通。
24.储能系统中冷却系统的二次冷却水对储能电池进行降温后，通过二次水管道3的进水口进入二次水管道3内，随后进入第一过滤器6内。第一过滤器6可过滤掉二次冷却水中可能影响水泵5安全运行的较大颗粒杂质，保证水泵5正常运行。经过第一过滤器6过滤后的二次冷却水通过水泵5后进入三通调节阀4中。可以理解的是，水泵5为整个二次水管道3中的二次冷却水提供动力，使二次冷却水可沿二次水管道3流动。二次冷却水进入三通调节阀4后，部分二次冷却水通过第二管口进入换热器1的第二介质入口，然后进入换热器1内部，与换热器1内的一次冷却水进行热交换，使二次冷却水降温，然后由第二介质出口进入二次水管道3的出水端，其他二次冷却水则通过第三管口直接进入换热器1的第二介质出口，然后与经过热交换后的二次冷却水共同进入二次水管道3的出水端。最后，二次冷却水通过二次水管道3的出水口回到储能系统的冷却系统中，再对储能电池进行降温。
25.在本实施例中，换热器1采用的是板式换热器1。
26.可以理解的是，三通调节阀4内用于调节第二管口和第三管口流量的调节机构，该调节机构一般为直行程电子式电动执行机构，控制器可通过控制该直行程电子式电动执行机构的运动，调节第二管口和第三管口流量，从而调节进入换热器1内与一次冷却水进行热交换的二次冷却水的流量，进而保证二次冷却水经过换热器1带出的冷量与储能系统所需的冷量动态匹配，使末端装置具备了根据需求动态调节自身工作模式的能力，也降低了设备的能耗。
27.水质净化装置7与二次水管道3并联。具体的，水质净化装置7上开设有进水口和出水口，该进水口和出水口通过旁路管与二次水管道3连通。二次水管道3中的二次冷却水在流动时，部分二次冷却水会通过旁路管进入水质净化装置7内，实现水质的净化，之后再回
到二次水管道3中，保证了对储能电池进行降温的二次冷却水在长时间使用后的水质仍符合要求。
28.在本实施例中，水质净化装置7采用的是离子交换器。通过离子交换过程极大程度地净化水质，保证二次冷却水的电导率处于较低水平。离子交换器内部树脂采用不可再生树脂，失效后无法再生，但保证了水质净化装置7在末端装置内所在的空间足够小，减少了冷却水末端装置整体的体积。
29.补水组件包括补水水箱8、补水管9、补水水泵10、补水电磁阀11以及第二过滤器。补水管9的一端与补水水箱8连通，另一端通过补水水泵10后与水质净化装置7连通。补水水泵10可将补水箱中的二次冷却水输送至水质净化装置7中，由水质净化装置7补充至二次水管道3中。补水电磁阀11安装在补水管9上，补水电磁阀11保证了补水安全性，在设备进行补水时不会因二次水管道3的水压导致二次冷却水倒流至补水向中。第二过滤器则与补水管9串联，且位于补水水泵10的前侧，可对补充的二次冷却水进行过滤，不仅保护了补水水泵10，而且可保证二次冷却水的水质。
30.另外，补水水箱8上设置有补水口，保证了补水时的水源供给，也为少量补水提供了便利，保证在二次水系统运行过程中，不会因为管道水压下降频繁人工补水，为二次水系统稳定运行提供了便利。
31.稳压罐12与二次水管道3并联。稳压罐12可对二次水管路系统进行稳压，保证二次水管路系统中水压变化平稳，对水压变化进行补偿也保证了设备不会频繁进行补水，为系统安全运行提供了最基础的保障。
32.另外，冷却水末端装置还包括集中排水管13，一次水管道2和二次水管道3均与该集中排水管13连通。末端装置在进行检修或维护时，装置内的水可通过集中排水管13全部排出。在集中排水管13上安装有排水阀。
33.由此，本技术的技术方案通过一次冷却水与二次冷却水在换热器1内进行热交换，保证了冷却系统对储能电池的冷却效果，且通过三通调节阀4可调节进入换热器1内与一次冷却水进行热交换的二次冷却水的流量，进而保证二次冷却水经过换热器1带出的冷量与储能系统所需的冷量动态匹配，使末端装置具备了根据需求动态调节自身工作模式的能力，也降低了设备的能耗。
34.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。