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[发明专利]一种利用地热井实现高效蒸发的热泵系统及方法-CN202010968643.0有效
发明人：黄文博;蒋方明;陈娟雯;岑继文;曹文炅 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： F25B30/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用地热井实现高效蒸发的热泵系统及方法，涉及地热能开发领域，包括阶梯式地下蒸发器、压缩机、冷凝器、蓄液罐和节流阀。地下蒸发器包括内管和外管，其内管被设计成多区段结构，每个区段都由气体导流管道、折流板和渗流孔组成，在该结构的作用下，流入地下蒸发器中液体工质都紧贴外管内壁向下流动，并从地下岩体中吸热气化，并变为气态工质向上流动至地面。与现有技术相比，本发明所设计的地下蒸发器，不会产生气液卷携及积液效应，可以利用地热井实现液态工质的高效蒸发，无需通过水泵循环进行供热，这不但简化了热泵系统的所需的地面设备，还能够显著提高热泵系统的运行效率，进而提升了地源热泵系统的总体经济性。
一种利用地热实现高效蒸发系统方法

[发明专利]电池剩余容量、SOC及自放电量在线联合估计方法及系统-CN202211400346.1在审
发明人：蒋方明;曹文炅;王亦伟;吴越;雷博;何智鹏 -专利权人：中国科学院广州能源研究所;南方电网科学研究院有限责任公司
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01R31/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种电池剩余容量、SOC及自放电量在线联合估计方法及系统，涉及电化学储能电站管控技术领域，本发明以锂电池脱/嵌锂相变造成的电压曲线特征点为参考点，通过特征点识别、特征点间充放电容量计算、OCV‑SOC曲线映射三个步骤在线估计电池容量及SOC。通过特征点识别方法对电压‑时间曲线进行特征提取，获得特征点对应的电压值和时刻；基于安时积分方法获得各特征点之间的充放电容量，通过将特征点间容量映射到OCV‑SOC曲线，并根据比例关系计算获得电池剩余容量；进一步在运行过程中以特征点SOC为参考点，根据某时刻与特征点时刻间的充放电容量增量，获得该时刻的SOC值。
电池剩余容量 soc 电量在线联合估计方法系统

[发明专利]一种锂电池储能系统液冷消防联合管控系统及管控方法-CN202110453266.1有效
发明人： 曹文炅;蒋方明;王亦伟;董缇;彭鹏 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-04-26 - 公布日： 2023-02-10 - 主分类号： H01M10/613 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂电池储能系统液冷消防联合管控系统及管控方法，包括一体化液冷消防耦合电池插箱模块，其内设置有可熔性消防管，消防管内部封存有一定压力的氮气或惰性气体，并布置于电池泄压阀上方；正常运行时采用低压循环换热，热失控发生时消防管在电池喷射的高温烟气和消防管内高压气体共同作用下破裂，消防管内气体迅速排出并使得消防管单向阀打开，液体工质迅速通过消防管对热失控电池单体进行定点喷射，实现迅速灭火和降温。本发明耦合了液冷式热管理及液体消防，能够在正常运行时实现锂电池适宜温度及其温度一致性管控，同时能够确保在单体电池发生热失控时进行快速降温和喷射液体工质灭火，以降低或消除热失控发展及热失控蔓延。
一种锂电池系统消防联合方法

[发明专利]一种水热型地热综合利用系统及能量分配管控方法-CN202110235939.6有效
发明人：蒋方明;陈娟雯;黄文博;曹文炅;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-03-03 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： F24T10/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于超长重力热管的水热型地热综合利用系统及能量分配管控方法，该系统通过将超长热管管体蒸发段内插于地下热水开采井内，形成地热水开采及超长热管采热循环。地热水流动不断向超长热管蒸发段提供热量，温度下降至适宜温度后输运至温泉洗浴设施。超长热管管体向地面热利用装置输送高温蒸汽，结合蒸汽调节阀等部件实现稳定控制开采地热进行发电/供热/制冷等环节的能流占比，进而实现稳定可靠的热力循环。本发明充分利用了超长热管采热和温泉洗浴热利用的优势，可以规避传统的水热直采热利用模式对温泉旅游的社会经济效益的损害，实现地热水的高效综合开采模式。
一种水热型地热综合利用系统能量分配方法

[发明专利]结合超长重力热管取热控温的高温矿井综合改造利用系统-CN202110227305.6有效
发明人：陈娟雯;蒋方明;黄文博;曹文炅;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-03-01 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： A01G9/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种结合超长重力热管取热控温的高温矿井综合改造利用系统，包括矿井通风系统、超长重力热管取热降温系统、植物光源照明设备及种植设备；矿井通风系统包括高温地下矿井、进风巷、排风巷和二氧化碳缓释罐；超长重力热管取热降温系统包括超长重力热管和地面热利用设备；种植设备布置在高温地下矿井中，植物光源照明设备为种植设备的植物生长提供光能。本发明充分利用了超长重力热管和高温地下矿井的优势，将高温地下矿井改造成为地下温室，并利用矿井地热向地面供热，实现了废弃高温地下矿井的高效经济的综合改造利用。
结合超长重力热管取热控温高温矿井综合改造利用系统

[发明专利]一种锂电池热-安全管理系统及管控方法-CN201910673309.X有效
发明人：蒋方明;曹文炅;彭鹏;王亦伟;董缇 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2019-07-24 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： H01M10/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂电池热‑安全管理系统及管控方法，其包括水泵、热‑安全管理系统、电池管理系统、储能变流器、箱内总监控、若干电池模块、冷水机；电池模块的表面铺设有液冷通道；水泵通过液冷通道与冷水机连通形成闭合回路，液冷通道上设有电磁比例阀，电池模块包括若干单体电池；热‑安全管理系统包括数据传输模块、数据记录模块、数据分析计算模块、控制执行模块；还提供一种采用上述的锂电池热‑安全管理系统进行的锂电池热‑安全管控方法，本发明可识别锂电池在服役过程中因老化程度不同而造成的生热差异，并可实现按需调控散热，从而提升电池运行温度的一致性及运行性能。
一种锂电池安全管理系统方法

[发明专利]一种热管式取热集成冷电热联用的采-用一体化地热系统-CN202011026471.1在审
发明人：蒋方明;陈娟雯;黄文博;岑继文;曹文炅 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-09-25 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： F24T50/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种热管式取热集成冷电热联用的采‑用一体化地热系统，包括地下热管、蒸汽泵、第一吸收床、第二吸收床、第一冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、蓄液箱、平衡阀、汽轮机、与汽轮机相连的发电机、第二冷凝器、与第二冷凝器相连的热利用设备、与第二冷凝器相连的加压泵、以及相关联接阀门组件。本系统通过蒸汽泵和制冷侧和发电侧的调节阀控制热管蒸汽提取出地面后的流动方向和流量，从而选择制冷/电热单模式热利用或调节冷/电热双模联用时流量分配，实现根据季节需求调节制冷及发电量的平衡关系；通过制冷侧阀门组件控制制冷剂流向，实现提取地热能连续制冷；实现稳定高效地利用热管蒸汽工质进行制冷/电热双模联用。
一种热管式取热集成电热联用一体化地热系统

[发明专利]一种联合地热开发和利用系统及能量分配管控方法-CN202110320696.6在审
发明人：蒋方明;曹文炅;黄文博;陈娟雯;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-03-25 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： F03G4/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种联合地热开发和利用系统及能量分配管控方法，该系统包括热管，热管用于置于生产井内，热管外壁与生产井内壁间留有间隙，热储工质在该间隙内流动换热；在热管内设置有管内工质，热管的工质出口端和一次热利用装置的工质入口端相连接，一次热利用装置的工质出口端和热管的工质出口端相连接，以使得管内工质在热管和一次热利用装置之间循环流动；注入泵的进口端和间隙相连通，出口端和注入井相连通，以将热储工质在注入泵作用下经由注入井进入人工热储，在人工热储裂隙内渗流并获取热量并流动至生产井内，形成热储工质的循环流动。本系统通过热管来直接产生一次热利用装置所需的蒸汽，有助于一次热利用装置的长期稳定运行。
一种联合地热开发利用系统能量分配方法

[发明专利]一种锂离子电池储能系统内部温度的估算方法-CN202011544476.3在审
发明人：郭东亮;黄强;陶风波;马勇;刘建军;肖鹏;孙磊;蒋方明;彭鹏;曹文炅;闵凡奇;刘辉 -专利权人：江苏省电力试验研究院有限公司;国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;中国科学院广州能源研究所;上海动力储能电池系统工程技术有限公司
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： G01K13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池储能系统内部温度的估算方法，通过构建储能系统的三维热‑流体耦合模型，模拟运行过程中储能系统的热行为，基于储能系统内部有限的温度测量信息修正热‑流体耦合模型，在此基础上，对储能系统内部的温度进行估算，为储能系统的热管理系统及安全管控系统等提供可靠的温度信息。本发明基于储能系统内有限的温度测点对整个系统内部的温度进行精准估算，能提高热管理系统以及安全管控系统等的控制精度，能有效降低储能系统的成本、施工难度及优化控制，能指导锂离子电池储能系统的设计、运行及优化。
一种锂离子电池系统内部温度估算方法

[发明专利]一种调频用锂离子电池液冷式热管控方法及储能系统-CN202010028029.6有效
发明人： 曹文炅;蒋方明;王亦伟;汪广武;文玉良 -专利权人：中国科学院广州能源研究所;广州高澜节能技术股份有限公司
申请日： 2020-01-10 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： H01M10/613 文献下载
摘要：本发明公开了一种调频用锂离子电池液冷式热管控方法及储能系统，涉及锂离子电池储能系统领域，所述方法用于管控调频用锂离子电池储能系统，其通过调频曲线和电池物性，预估电池发热曲线曲线来计算出冷却需求，确定调频期间内制冷功率及泵功率。通过调整制冷功率及泵功率比例，获取最低功耗方案。所述调频用锂离子电池储能系统包括包括控制单元、储能锂电池单元、第一电动阀门、换热器、储液罐、循环水泵、制冷单元和第二电动阀门，本发明可以使储能系统在高倍率下电池控制合理的温度范围，并保证电池的一致性。同时根据调频工况，预先调节循环水泵和制冷系统，有效提升系统能量效率。
一种调频锂离子电池液冷式热管方法系统

[发明专利]一种免焊接方形锂电池模组-CN201810267229.X有效
发明人：蒋方明;王亦伟;曹文炅;岑继文;彭鹏 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2018-03-28 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： H01M2/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种免焊接方形锂电池模组，包括方形锂电池、冷板、绝缘板、电极接触片、固定架和压板等结构。方形锂电池模组内部不需要焊接，可通过冷板上的液体进出口与密封接头的连接，进行单体电池串并的快速连接，各模块之间可以实现自由组合。本发明免焊接方形锂电池模组减少了电池焊接带来的伤害，增强电池的散(加)热能力，提高电池的利用效率，以较低的成本和手段，增强方形锂电池的自由组合能力和散(加)热能力，降低方形锂电池的温度，平衡电池和模块间的温差，增加方形电池模块的可靠性，延长方形锂电池模块使用设备的使用寿命。
一种焊接方形锂电池模组

[实用新型]一种调频用锂离子电池储能系统-CN202020051256.6有效
发明人： 曹文炅;蒋方明;王亦伟;汪广武;文玉良 -专利权人：中国科学院广州能源研究所;广州高澜节能技术股份有限公司
申请日： 2020-01-10 - 公布日： 2020-07-17 - 主分类号： H01M10/635 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种调频用锂离子电池储能系统，涉及锂离子电池储能系统领域，调频用锂离子电池储能系统包括包括控制单元、储能锂电池单元、第一电动阀门、换热器、储液罐、循环水泵、制冷单元和第二电动阀门，储能锂电池单元、第一电动阀门和换热器通过冷却循环管道相互连接，换热器、循环水泵和储液罐通过热循环管道相互连接，第二电动阀门连接在冷却循环管道上，制冷单元用于冷却冷却循环管道；控制单元用于根据储能锂电池单元的温度控制第一电动阀门、第二电动阀门、循环水泵和制冷单元的运行。储能锂电池单元产生的热量可以及时被带走以实现储能系统内的锂离子电池工作在一个合理的温度范围。
一种调频锂离子电池系统

[实用新型]一种适用于大功率IGBT的高效散热结构-CN201920752237.3有效
发明人：蒋方明;曾志坚;王亦伟;曹文炅 -专利权人：顺科新能源技术股份有限公司;中国科学院广州能源研究所
申请日： 2019-05-23 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： H01L23/367 文献下载
摘要：本实用新型提供一种适用于大功率IGBT的高效散热结构，本实用新型在结构上包括IGBT模块、热管腔体结构以及主动液冷结构，其中，所述的散热腔体的内部设置有绝缘工质，所述的IGBT模块设置在所述的热管腔体结构的内部并浸没在所述的绝缘工质中，所述的主动液冷结构包括冷却板以及设置在所述的冷却板内部的Dean管道，所述的冷却板密闭固定在所述的热管腔体的顶部。通过IGBT模块浸没在所述的绝缘工质中，通过热管腔体结构与主动液冷结构形成的一体化热管结构保护IGBT免受到外界环境侵害，提高IGBT模块的整体均温性能，增强IGBT模块与外部环境的换热强度，提升IGBT模块可靠性，延长IGBT的使用寿命，并增加了成品率。
一种适用于大功率 igbt 高效散热结构

[实用新型]一种适用于IGBT模块的均温散热结构-CN201920233526.2有效
发明人：蒋方明;曾志坚;王亦伟;彭鹏;曹文炅 -专利权人：顺科新能源技术股份有限公司;中国科学院广州能源研究所
申请日： 2019-02-25 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： H05K7/20 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种适用于IGBT模块的均温散热结构，包括IGBT模块以及均温散热体，所述的IGBT模块固定在所述的均温散热体上，所述均温散热体由上结构和下结构组成，所述的上结构包括上盖以及若干散热翅片，所述下结构包括下盖、螺丝固定柱、高孔隙率金属纤维层以及低孔隙率金属纤维层，本实用新型可以降低了IGBT模块中心和散热器两侧的温差，增强等温板的轴向导热，减少IGBT模块局部热量过高的问题，增强IGBT模块的散热能力，增加IGBT模块的可靠性，延长IGBT模块的使用寿命。
一种适用于 igbt 模块散热结构

[发明专利]无积液效应的阶梯式重力热管地热开采系统-CN201910328413.5有效
发明人：蒋方明;黄文博;曹文炅;王亦伟 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2019-04-23 - 公布日： 2020-05-26 - 主分类号： F28D15/02 文献下载
摘要：本发明提供一种无积液效应的阶梯式重力热管地热开采系统，包括重力热管、冷凝器和蓄液箱，重力热管包括回液管、外管、内管，回液管位于外管与内管的间隙中并与蓄液箱相连，外管与内管的间隙采用阶梯式分隔结构，液态工质通过回液管从蓄液箱中依次流入各级分隔区段，并透过外管管壁从岩石高温岩石中吸热气化，变为气态工质之后再进入内管并流入冷凝器，放热冷凝之后重新流入蓄液箱中进行循环。与现有技术相比，本发明将热管吸热段设计为阶梯式分隔结构，通过液位控制管将每个分隔区段的液位限制在一定高度，该设计可以在保证吸热段充分润湿的同时，避免由于液位过高导致工质难以蒸发的问题，从而大幅提高了使用超长热管开采地热能时的传热效率。
积液效应阶梯重力热管地热开采系统

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