[发明专利]一种电池冷却与机组一体制冷系统

说明书

本发明公开了一种电池冷却与机组一体制冷系统。该系统包括一个外部交流供电电源、一个半控整流设备、一个直流回路电容、一个储能单元和一个制冷系统，外部交流供电电源与半控整流设备相连接，直流回路电容、储能单元和制冷系统均连接在半控整流设备上，并且直流回路电容和储能单元相并联；其中，储能单元上设置有电池换热器，电池换热器与一个背压控制器相连接，并且电池换热器和背压控制器均与制冷系统相连接。本发明中的电池冷却与机组一体制冷系统具有采用交直流同时供电的制冷系统，将制冷系统的一部分制冷剂引入储能电池换热器进行热交换，以达到冷却储能电池的目的。

技术领域

本发明涉及制冷系统领域，特别涉及一种电池冷却与机组一体制冷系统。

背景技术

随着国家能源政策对碳排放碳中和的不断重视，制冷系统作为用能大户，也逐渐都转为使用直流无刷变频系统。该系统的原理为根据用电负荷的峰谷差别，能够将谷期电能通过储能系统进行存储后，再在用电高峰期间释放，因而一方面解决了谷期电用不足，另一方面又解决了峰期电不够用的难题。

而传统的储能系统的储能方式多为采用将交流电通过交流转直流的办法将电储存到储存单元，并在后期使用时需要将直流逆变成为交流电输入电网使用，其中，在电池的充放电过程总伴随着能量损失，而损失的能量大多变为热能，从而会使电池温度升高，会造成耗损和风险。而为了降低储能电池的温度，一般采用另外的冷水机提供冷水带走电池的热量以进行冷却，从而消耗的更多的资源。此外，用于冷却的冷水一般并未进行去离子化处理，则其本身是导电的，一旦发生泄漏，就会影响电池材料的绝缘性，导致短路的产生，从而影响电池乃至整个储能系统的安全性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种电池冷却与机组一体制冷系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种电池冷却与机组一体制冷系统，包括一个外部交流供电电源、一个半控整流设备、一个直流回路电容、一个储能单元和一个制冷系统，所述外部交流供电电源与所述半控整流设备相连接，所述直流回路电容、所述储能单元和所述制冷系统均连接在所述半控整流设备上，并且所述直流回路电容和所述储能单元相并联；其中，所述储能单元上设置有电池换热器，所述电池换热器与一个背压控制器相连接，并且所述电池换热器和所述背压控制器均与所述制冷系统相连接。

本发明中的电池冷却与机组一体制冷系统具有采用交直流同时供电的制冷系统，将制冷系统的一部分制冷剂引入储能电池换热器进行热交换，以达到冷却储能电池的目的，而由于制冷剂本身不导电，则其控制精度较高，并且能够通过调整冷却的温度可以起到避免换热器表面凝露的效果。

在一些实施方式中，所述储能单元的电池的工作电压为其母排额定电压，误差不超过5％。由此，设置了电池的工作电压参数。

在一些实施方式中，所述储能单元的电池为酸磷铁锂电池或者铅酸电池。由此，设置了储能单元的电池种类，其应该适用于本系统的电池冷却功能。

在一些实施方式中，所述制冷系统包括一个三相IGBT逆变器、一个压缩机、一个冷凝器、一个节流装置和一个蒸发器；其中，所述三相IGBT逆变器与所述半控整流设备相连接，所述压缩机与所述三相IGBT逆变器相连接，压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器依次相互连接形成循环。由此，设置了制冷系统的各结构以及连接方式。

在一些实施方式中，所述压缩机为磁悬浮压缩机。由此，设置了压缩机的合适种类。

在一些实施方式中，所述冷凝器与一个电池冷却节流装置相连接，所述电池冷却节流装置与所述电池换热器相连接。由此，通过电池冷却节流装置能够将冷凝器提供的液体制冷剂进一步节流降压，变成气液两相的低温低压制冷剂。

在一些实施方式中，所述压缩机还与一个热气旁通装置相连接，所述热气旁通装置与所述电池换热器相连接，并且与所述电池冷却节流装置相并联。由此，热气旁通装置能够在环境温度过低时对电池进行加温，使其在安全环境中运行。