[发明专利]一种集装箱储能环境管理系统

说明书

本发明涉及环境管理技术领域，且公开了一种集装箱储能环境管理系统，采用了液冷技术对电池模组散热，既能使集装箱内部每个电池模组的温度分布均衡；也能使单体电池模组中间区域与边缘区域温度均衡；电池模组的能量密度能做高；采用了地源热泵技术，即节省了储能设备的环境管理能耗，也满足集装箱野外部署的地源热能利用特性；采用了不同功能区分舱管理架构，电池舱、温控舱、设备舱三舱隔离管理；电源线缆与液冷管路分舱布置走线、走管，提高了安装、维护效率，当液冷管路出故障时，不影响储能设备的正常工作，容灾备份大幅度提高了设备的可靠性；电池舱采用液冷模块对电池热管理，设备舱采用风机盘管对设备热管理。

技术领域

本发明涉及环境管理技术领域，具体为一种集装箱储能环境管理系统。

背景技术

储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来以便以后需要时利用的技术，作为未来推动新能源产业发展的前瞻性技术，储能产业在新能源并网、电动汽车、智能电网、微电网、分布式能源系统、家庭储能系统、无电地区供电工程以及未来能源安全方面都将发挥巨大作用。

研究能源问题绕不开碳中和，而“碳中和”的本质，就是调整能源的生产和使用结构，增加绿色能源的比例。由于电力是非化石能源的主要利用方式，意味着未来电力占终端能源的使用比例将迅速提升。2020年，我国电力占终端能源消费的比例仅为26％左右，40年以后的2060年，这个比例大概率会超过90％。而电力的发展，主要是依靠风光发电，但风光发电的硬伤在于出力的不稳定性，造成与用电负荷的不匹配，由此衍生的消纳问题。所以，能实现用电负荷的削峰填谷的储能，既提高发电的稳定性，又能减少弃风弃光率。在碳中和背景下，储能的战略地位被骤然拔高。

储能产业发展进入快车道，在市场需求以及政策扶持下，行业持续向好。之前国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，到2025年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变，装机规模达30GW以上；到2030年，实现新型储能全面市场化发展。

集装箱式锂离子电池储能是未来发展的主要形式之一。电化学储能技术具有响应时间短、能量密度大、灵活部署、维护成本低等优点。比亚迪、宁德时代、中航锂电、华为等国内头部企业已经大规模推出了集装箱锂电池储能产品。

集装箱储能环境管理系统，行业里面大部分集装箱储能产品采用一体式精密空调对电池模组进行热管理，由于一体式精密空调内循环风机无法将(冷、热)气流精准的送到每个电池模组上，造成集装箱内部的电池模组之间温度不均衡，出现局部温度偏高，局部温度偏低现象，且单体电池模组中间区域与边缘区域温差较大，温度不均衡，影响电池模组使用寿命，并且电池模组的能量密度没法做高，其热管理的能耗偏高，其风机噪音大，对周围环境造成噪音污染。

而环境温度直接影响锂电池的输入/输出能量，环境温度对电池的充放电性能影响最大；如果环境温度太低，电极的反应速率会下降，放电电流会降低，电池的功率输出也会下降；极寒天气给锂电池充、放电，负极上嵌套的锂离子会产生离子结晶，直接刺穿隔膜，会造成微短路影响寿命和性能，严重时直接爆炸。温度太高，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应，高温下充电锂电池材料的性能会退化，电池的循环寿命也将大大缩短。

对于锂电池模组来说电池内部热量产生有反应热、极化热和焦耳热。锂电池模组温度升高的一个主要原因是电池内阻引发的温度升高。另外，由于发热电池体的密集摆放，中间区域必然热量聚集较多，边缘区域较少，则增加了锂电池模组中各单体之间的温度不均衡，为此我们提出了一种集装箱储能环境管理系统。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种集装箱储能环境管理系统，解决了上述的问题。

(二)技术方案