(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111594394.4 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 广州高澜节能技 术股份有限公司 地址 510663 广东省广州市高新 技术产业 开发区科 学城南云五路3号 (72)发明人 崔鹏飞　关胜利　周硕　沈新月　 吴安兵　 (74)专利代理 机构 北京智绘未来专利代理事务 所(普通合伙) 11689 专利代理师 赵卿 (51)Int.Cl. H01M 10/613(2014.01) H01M 10/627(2014.01) H01M 10/63(2014.01) H01M 10/6568(2014.01)H01M 10/6569(2014.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种储能电池集成式冷却系统及控制方法 (57)摘要 一种储能电池集 成式冷却系统及控制方法， 系统包括： 液冷回路， 制冷回路和蒸发器； 液冷回 路和制冷回路通过蒸发器并联； 冷却系统同时对 额定运行温度不相同的逆变器柜、 储能电池簇 冷 却； 蒸发器包括冷却介质 支路和冷媒体支路； 冷 却介质支路串联在液冷回路中， 冷媒体支路串 联 在制冷回路； 冷却介质管路中流过冷却介质， 冷 媒体支路中流过冷媒体； 在蒸发器中， 冷却介质 与冷媒体进行第一次热交换后， 冷却介质通过放 热实现冷却， 冷媒体通过吸热实现从低温低压液 体变成低温低压气体； 通过协 同控制， 充分使用 冷却资源， 使用相同的液冷回路和制冷回路满足 储能电池簇恒温运行和逆变器柜运行温度要求， 使储能设备 可靠、 安全、 稳定运行。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 114447470 A 2022.05.06 CN 114447470 A 1.一种储能电池集成式冷却系统， 冷却系统用于对储能电池系统中的逆变器柜(4)和 储能电池簇(5)进行冷却； 其特 征在于， 冷却系统集成在储能电池系统中， 冷却系统包括： 液冷回路， 制冷回路和蒸发器； 其中， 液冷回路和制冷回路通过蒸发器(3)实现并联布置； 冷却系统同时对逆变器柜、 储能电池簇 进行冷却， 其中， 逆变 器柜和储能电池簇的额定运行温度不相同； 蒸发器(3)包括冷却介质支路和冷媒体支路； 冷却介质支路串联在液冷回路中， 冷媒体 支路串联在制冷回路； 冷却介质管路中流过冷却介质， 冷媒体支路中流过冷媒体， 冷却介质 的流向与冷媒体的流向相反； 在蒸发器(3)中， 冷却介质与冷媒体进行第一次热交换后， 冷却介质通过放热实现冷 却， 冷媒体通过吸热实现从低温低压液体 变成低温低压气体； 其中， 冷却介质为液体。 2.根据权利要求1所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 液冷回路包括： 主循环泵(1)， 被冷却件液冷入口端(100)， 被冷却件液冷出口端(200)， 第一冷却介质管道(20)， 第二冷却介质管道(21)， 第三冷却介质管道(2 2)； 在液冷回路中， 冷却介质从主循环泵(1)流出后， 经由第一冷却介质管道(20)流入蒸发 器(3)； 在 蒸发器(3)的冷却介质支路中， 冷却介质与冷媒体进 行第一次热 交换后， 再经由第 二冷却介质管道(21)流入被冷却件 液冷入口端(100)； 在被冷却件中， 冷却介质与被冷却件 进行第二次热 交换后， 从被 冷却件液冷出口端(200)流出， 经由第三冷却介质管道(22)流入 主循环泵(1)。 3.根据权利要求1所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 制冷回路包括： 压缩机(7)， 冷凝器(8)， 节流阀(9)， 冷媒体管道(23)； 在制冷回路中， 冷媒体流入蒸发器(3)， 在蒸发器(3)的冷媒体支路中， 冷媒体与冷却介 质进行第一次热交换后， 经由冷媒体管道(23)依次流入压缩机(7)， 冷凝器(8)和节流阀 (9)。 4.根据权利要求3所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 在制冷回路中， 流入蒸发器(3)的冷媒体是低温低压液体， 流出蒸发器(3)的冷媒体是 低温低压气体； 压缩机(7)对低温低压气体进行压缩， 得到高温高压气体； 在冷凝器(8)中， 高温高压气体冷凝成中温高压液体； 中温高压液体在节流阀(9)处形成低温低压液体。 5.根据权利要求 4所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 制冷回路还 包括气液分离器(6)和气液 过滤器(16)； 流出蒸发器(3)的冷媒体先进入气液分离器(6)， 实现低温低压气体中的气液分离； 经 过气液分离的低温低压气体再进入压缩机(7)； 流出冷凝器(8)的冷媒体先进入气液过滤器(16)， 实现中温高压液体中的气液过滤； 经 过气液过滤的中温高压液体再进入节流阀(9)。 6.根据权利要求2所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 连接主循环泵(1)出口端与蒸发器(3)入口端的第一冷却介质管道(20)上， 串联过滤器 (2)； 连接蒸发器(3)出口端与被冷却件液冷入口端(100)的第二冷却介质管道(21)上， 依次 串联加热器(15)； 连接被 冷却件液冷出口端(200)与主循环泵(1)入口端的第三冷却介质管权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114447470 A 2道(22)， 并联高位水箱(14)。 7.根据权利要求6所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 冷却介质流入冷却件液冷入口端(100)后， 依次通过液冷管路(30)、 第一液冷支路(31) 到达逆变器柜(4)的液冷系统入口端(4a)， 还依次通过液冷管路(30)、 第二液冷支路(32)到 达储能电池簇(5)的液冷系统出口端(5b)； 液冷管路(3 0)上串联有第三球阀(19)； 第二液冷支路(32)上串联有第一球阀(17)； 逆变器柜(4)的液冷系统出口端(4b)与冷却件液冷出口端(200)之间， 通过第三液冷支 路(33)连接； 储能电池簇(5)的液冷系统入口端(5a)与被冷却件液冷入口端(100)之间， 通过第四液 冷支路(34)连接； 其中， 第二液冷支路(32)还通过第五液冷支路(35)与被冷却件液冷出口端(200)之间 连接， 并且第五液冷支路(35)接入第二液冷支路(32)的连接点A位于第一球阀(17)与储 能 电池簇(5)的液冷系统出口端(5b)之间； 其中， 第五液冷支路(3 5)上串联第二球阀(18)。 8.根据权利要求6或7 所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 第一冷却介质管道(20)上， 在主循环泵(1)和过滤器(2)之间， 安装第一入口压力表 (11‑1)； 第二冷却介质管道(21)上， 在加热器(15)与被冷却件液冷入口端(100)之间安装第一 温度表(12 ‑1)和第一出口压力表(13 ‑1)； 第二液冷支路(32)上， 在第五液冷支路(35)接入第二液冷支路(32)的连接点A与储能 电池簇(5)的液冷系统出口端(5b)之间安装第二温度表(12 ‑2)和第二出口压力表(13 ‑2)； 第三冷却介质管道(22)上， 被冷却件液冷出口端(200)与高位水箱(14)接入第三冷却 介质管道(2 2)的连接点之间安装第三温度表(12 ‑3)和第三出口压力表(13 ‑3)。 9.根据权利要求3 至5中任一项所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 冷凝器(8)与气液过滤器(16)之间的冷媒体管道(23)上， 安装第二入口压力表(11 ‑2) 和第四温度表(12 ‑4)； 蒸发器(3)与气液分离器(6)之间 的冷媒体管道(23)上， 安装第五温度表(12 ‑5)和第四 出口压力表(13 ‑4)。 10.根据权利要求6所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 高位水箱(14)上安装有液位表(10)。 11.根据权利要求1至 3中任一项所述的储能电池集成式冷却系统， 其特 征在于， 冷却系统还 包括： 上位机； 上位机包括： 信号采集模块， 控制模块； 信号采集模块， 用于利用仪器仪表和传感器采集温度信号、 压力信号、 流量信号、 液位 信号和加热器功率信号； 其中， 温度信号包括： 被冷却件液冷系统 的入口温度， 被冷却件液冷系统的出口温度， 储能电 池簇液冷系统的出口温度， 冷凝器的出口温度， 压缩机的入口温度； 压力信号包括： 被冷却件液冷系统 的入口压力， 被冷却件液冷系统的出口压力， 储能电 池簇液冷系统的出口压力， 压缩机的入口压力， 主循环泵的出口压力， 冷凝器的出口压力； 流量信号， 是 液冷回路的流 量； 液位信号， 是高位水箱的液位信号；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114447470 A 3