一种储能电池液冷板性能测试系统及性能测试方法与流程

本发明涉及液冷板开发测试，具体涉及一种储能电池液冷板性能测试系统及性能测试方法。

背景技术：

1、随着新能源行业的不断发展，储能和动力用电池逐渐向大容量、高能量密度方向发展，尤其工商业储能和源网侧储能用电池基本要求为容量≥280ah的方形磷酸铁锂电池，容量增大的同时会导致尺寸和体积增加，使用过程中电池本身的温度分布差异增大，热不均匀性加剧。同时电池包的集成化程度越来越高，成组方式由48串或者52串电池包向104串电池包发展，电池包成组方式翻倍带来尺寸和体积增加，使用过程中电池包内部的温度分布不均，不同位置的温度差异变大。电池及电池包的温度差异越大，会加剧电池系统在使用过程中的不一致性，加速了电池系统的寿命衰减，从而影响使用年限及收益。

2、针对电池发热及温度不均的情况，目前储能电池上常用冷却方式为风冷和液冷，其中液冷方式主要是通过液冷板和电池进行热交换从而带走热量。对于容量大、能量密度高、集成化程度高的电池系统，液冷方式相比风冷方式在温度管理及温度分布管理上效果更好，在实际运行过程中，可以带走更多的热量，从而降低使用过程中电池的温度；同时液冷板与电池包内每个电池都以同样的方式和面积接触，通过合理的液冷板设计可以确保每个带走每个电芯热量的一致性，从而有效保障电池包内部的热一致性。

3、因此，液冷板本身的性能表现会直接影响到产品设计及后续使用过程中电池温度分布的表现，液冷板本身的性能及参数表现评估是零部件管控的重要环节。然而，目前常用的液冷板性能评估方式是通过成组电池包后进行充放电测试，进一步通过电芯的温度反馈液冷板的性能表现。该种测试方式显然会受到电芯来料本身的一致性差异、电池包生产过程工艺管控的一致性差异等方面的影响，从而导致利用电芯温度表现反馈液冷板性能表现存在一定的偏差。同时该种测试方式生产验证成本高，周期长，不能及时识别和整改液冷板可能存在的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种储能电池液冷板性能测试系统及性能测试方法。

2、本发明第一方面提供了一种储能电池液冷板性能测试系统，包括高低温湿热环境箱、高低温液冷测试机、凝水传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器、数据记录仪和联动控制器；

3、所述高低温湿热环境箱用于装载液冷板；

4、所述高低温液冷测试机分别连接液冷的进水口和出水口，用于向液冷板输送及回收冷却液；

5、所述凝水传感器和所述第一温度传感器布设于液冷板测试点上，用于对液冷板进行凝水和温度参数的获取；

6、所述第二温度传感器和压力传感器安装于液冷板的进水口和出水口，用于检测所述液冷板进水口和出水口的温度和压力；

7、所述数据记录仪连接所述凝水传感器、第一温度传感器、第二温度传感器和压力传感器，用于记录所述凝水传感器、第一温度传感器、第二温度传感器和压力传感器的采集数据；

8、所述联动控制器分别连接所述高低温湿热环境箱、高低温液冷测试机和数据记录仪，用于向所述高低温湿热环境箱和高低温液冷测试机下发控制指令并监控所述储能电池液冷板性能测试系统的运行情况。

9、进一步地，液冷板悬置于所述高低温湿热环境箱之中；所述高低温湿热环境箱能够根据所述联动控制器的控制指令调节箱内的环境条件。

10、进一步地，所述高低温液冷测试机能够控制冷却液以预设冷却条件输出至液冷板的进水口；所述冷却条件根据所述联动控制器的控制指令设定，具体包括所述冷却液的温度、流量及压力。

11、进一步地，所述高低温液冷测试机的出水口连接液冷板的进水口，所述高低温液冷测试机的进水口连接液冷板的出水口，使得在高低温液冷测试机与液冷板之间构成冷却回路；

12、所述测试点数量为复数个，测试点具体布设于液冷板电池模组安装位置的内侧和外侧，供所述凝水传感器和所述第一温度传感器采集液冷板不同测试点位置的凝水、温度变化差异。

13、进一步地，所述第一温度传感器为温感线。

14、本发明第二方面提供了一种储能电池液冷板性能测试方法，应用于第一方面所述的储能电池液冷板性能测试系统，包括以下步骤：

15、将液冷板悬置于所述高低温湿热环境箱中；将所述高低温液冷测试机的出水口连接液冷板的进水口，将所述高低温液冷测试机的进水口连接液冷板的出水口，使得在高低温液冷测试机与液冷板之间构成冷却回路；

16、在液冷板上确定测试点，在测试点上布设所述凝水传感器和所述第一温度传感器；

17、设定所述高低温液冷测试机所输出冷却液的冷却条件，设定所述高低温湿热环境箱的环境条件；

18、启动所述高低温液冷测试机，进行液冷板的性能测试；

19、读取数据记录仪所记录的采集数据，作为性能测试结果输出。

20、进一步地，所述性能测试结果，具体包括测试点温度、测试点凝水传感器含水量、进水口压力、出水口压力、进水口温度和出水口温度；

21、所述测试点温度通过布设于液冷板多个测试点的第一温度传感器获取；

22、所述测试点凝水传感器含水量通过布设于液冷板多个测试点的凝水传感器获取；

23、所述进水口压力、出水口压力分别通过安装于液冷板进水口和出水口的压力传感器获取；

24、所述进水口温度、出水口温度分别通过安装于液冷板进水口和出水口的第二温度传感器获取。

25、进一步地，还包括对性能测试结果进行分析的步骤；所述对性能测试结果进行分析，具体包括以下步骤：

26、根据液冷板不同位置测试点的所述测试点温度得到液冷板温度分布；

27、根据液冷板内侧测试点和外侧测试点的所述测试点温度得到液冷板的温度分布一致性；

28、根据液冷板不同位置测试点的所述测试点凝水传感器含水量得到液冷板不同位置的凝水条件；

29、根据所述进水口温度和出水口温度得到液冷板进出水口温度差；根据所述液冷板进出水口温度差得到液冷板热量损耗最小的冷却条件；

30、根据所述进水口压力和出水口压力得到液冷板进出水口压力差；根据所述液冷板进出水口压力差得到液冷板流阻最小的冷却条件。

31、进一步地，还包括以下步骤：

32、固定所述高低温液冷测试机所输出冷却液的冷却条件，改变所述高低温湿热环境箱的环境条件；

33、返回启动所述高低温液冷测试机，进行液冷板的性能测试这一步骤，对液冷板进行新一轮的性能测试；

34、读取数据记录仪所记录的新一轮采集数据，作为新一轮性能测试结果输出。

35、进一步地，还包括以下步骤：

36、固定所述高低温湿热环境箱的环境条件，改变所述高低温液冷测试机所输出冷却液的冷却条件；

37、返回启动所述高低温液冷测试机，进行液冷板的性能测试这一步骤，对液冷板进行新一轮的性能测试；

38、读取数据记录仪所记录的新一轮采集数据，作为新一轮性能测试结果输出。

39、本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

40、本发明的实施例具有如下方面有益效果：本发明实施例一种储能电池液冷板性能测试系统和性能测试方法能够模拟实际使用过程中不同环境条件、冷却条件(压力、流量、温度)等条件下液冷板的性能表现情况，根据实际测试数据，结合仿真结果，可以更好的识别液冷板的薄弱点及性能较差的位置针对性改善优化，提高实际运行过程储能电池系统的综合性能。本发明实施例适用于市场上大储及工商储应用的储能电池液冷板性能测试，可有效减少对不同液冷板的不同性能评估需要搭建不同测试台架带来的人力及时间成本的浪费。

41、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。