本技術(shù)涉及儲能,具體而言,涉及一種熱管理方法、儲能系統(tǒng)、存儲介質(zhì)及程序產(chǎn)品。
背景技術(shù):
1、集裝箱式儲能系統(tǒng)(containerized?energy?storage?system,cess)是一種高度集成化的儲能解決方案,它將電池包組、儲能變流器pcs組、電池管理系統(tǒng)bms、能量管理系統(tǒng)ems等關(guān)鍵組件整合在集裝箱內(nèi)。由于儲能變流器組和電池包組的工作狀態(tài)與組件所處環(huán)境溫度相關(guān),所以在集裝箱式儲能系統(tǒng)中還會設(shè)置有用于對儲能變流器組和電池包組進(jìn)行熱管理的熱管理系統(tǒng)。通過熱管理系統(tǒng)的應(yīng)用,使得儲能變流器組和電池包組能夠在最佳溫度范圍內(nèi)運行。
2、目前,相關(guān)技術(shù)中的熱管理系統(tǒng)大都是對電池包組和儲能變流器組分別進(jìn)行熱管理,電池包組側(cè)的熱管理系統(tǒng)與儲能變流器組側(cè)的熱管理系統(tǒng)均處于獨立狀態(tài),導(dǎo)致儲能系統(tǒng)的熱管理靈活性較差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實施例的目的在于提供一種熱管理方法、儲能系統(tǒng)、存儲介質(zhì)及程序產(chǎn)品,用以改善儲能系統(tǒng)的熱管理靈活性。
2、第一方面,本技術(shù)實施例提供一種熱管理方法,應(yīng)用于熱管理系統(tǒng),所述熱管理系統(tǒng)包括一個或多個由儲能系統(tǒng)中的儲能變流器組側(cè)與電池包組側(cè)之間共享的共享冷卻模塊,所述方法包括:
3、獲取所述儲能系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度和所述電池包組的電芯發(fā)熱功率;
4、在所述電芯發(fā)熱功率不大于預(yù)設(shè)功率閾值時,基于所述環(huán)境溫度,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè);其中,所述目標(biāo)側(cè)為所述儲能變流器組側(cè)和所述電池包組側(cè)中溫控需求較大的一側(cè);
5、在所述電芯發(fā)熱功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值時,基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率和所述電池包組的運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的所述目標(biāo)側(cè);
6、將所述共享冷卻模塊接入所述目標(biāo)側(cè)的目標(biāo)冷循環(huán)回路,以使所述共享冷卻模塊對所述目標(biāo)側(cè)進(jìn)行散熱。
7、在上述方案的實現(xiàn)過程中,綜合考慮電芯發(fā)熱功率、環(huán)境溫度和電池包組運行時長來對共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)進(jìn)行確定,一方面,能夠使得熱管理系統(tǒng)能夠基于環(huán)境溫度、電芯發(fā)熱功率和電池包組的運行時長來調(diào)整冷卻策略,有利于改善熱管理靈活性和適應(yīng)性;另一方面,熱管理方法通過對共享冷卻模塊的靈活調(diào)配,從而降低熱管理系統(tǒng)的整體能耗,有利于改善熱管理系統(tǒng)的能效并降低熱管理能耗。
8、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率和所述電池包組的運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),包括:確定所述電芯發(fā)熱功率所屬的目標(biāo)功率分區(qū)以及所述電池包組在所述目標(biāo)功率分區(qū)內(nèi)的功率持續(xù)運行時長;基于所述環(huán)境溫度、所述目標(biāo)功率分區(qū)以及所述功率持續(xù)運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)。
9、在上述方案的實現(xiàn)過程中,基于環(huán)境溫度、目標(biāo)功率分區(qū)以及功率運行時長來共同確定共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),從而使得共享冷卻模塊可以根據(jù)溫控需求來進(jìn)行分配,一方面,有利于改善熱管理系統(tǒng)的能效;另一方面,綜合考慮環(huán)境溫度、目標(biāo)功率分區(qū)以及功率運行時長等因素,使得共享冷卻模塊能夠被合理分配,有利于降低上述熱管理系統(tǒng)的能源浪費。
10、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述基于所述環(huán)境溫度、所述目標(biāo)功率分區(qū)以及所述功率持續(xù)運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),包括:基于所述環(huán)境溫度、所述目標(biāo)功率分區(qū)以及所述功率持續(xù)運行時長,利用第一映射關(guān)系,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè);其中,所述第一映射關(guān)系用于表征所述環(huán)境溫度、所述目標(biāo)功率分區(qū)以及所述功率持續(xù)運行時長與所述共享冷卻模塊的所述目標(biāo)側(cè)之間的對應(yīng)關(guān)系。
11、在上述方案的實現(xiàn)過程中,可以利用預(yù)先確定的第一映射關(guān)系,基于環(huán)境溫度、功率分區(qū)以及功率持續(xù)運行時長來快速確定各共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),有利于改善上述熱管理方法的熱管理效率。
12、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率和所述電池包組的運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),包括:基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率、所述電池包組的運行時長以及各所述共享冷卻模塊的功耗,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)。
13、在上述方案的實現(xiàn)過程中,綜合環(huán)境溫度、電芯發(fā)熱功率、電池包組的運行時長以及各共享冷卻模塊的功耗來綜合考慮各共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),有利于改善上述熱管理系統(tǒng)的能效。
14、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述熱管理系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述儲能變流器組側(cè)的第一專用冷卻模塊以及設(shè)置在所述電池包組側(cè)的第二專用冷卻模塊,所述基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率和所述電池包組的運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),包括:
15、基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率、所述電池包組的運行時長、所述共享冷卻模塊的功耗、所述第一專用冷卻模塊的功耗以及所述第二專用冷卻模塊的功耗,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)、所述第一專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)以及所述第二專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)。
16、在上述方案的實現(xiàn)過程中,能夠基于環(huán)境溫度、電芯發(fā)熱功率、電池包組的運行時長、共享冷卻模塊的功耗、第一專用冷卻模塊的功耗以及第二專用冷卻模塊的功耗來綜合確定熱管理系統(tǒng)的工作狀態(tài),一方面,有利于改善上述熱管理系統(tǒng)的能效;另一方面,上述方案能夠靈活調(diào)整熱管理系統(tǒng)的工作狀態(tài),有利于改善上述熱管理系統(tǒng)的熱管理靈活性。
17、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率、所述電池包組的運行時長、所述共享冷卻模塊的功耗、所述第一專用冷卻模塊的功耗以及所述第二專用冷卻模塊的功耗,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)、所述第一專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)以及所述第二專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài),包括:
18、基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率、所述電池包組的運行時長、所述共享冷卻模塊的功耗、所述第一專用冷卻模塊的功耗以及所述第二專用冷卻模塊的功耗,利用第二映射關(guān)系,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)、所述第一專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)以及所述第二專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài);
19、其中,所述第二映射關(guān)系用于表征在所述熱管理系統(tǒng)的整體運行功耗最低的約束下,所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率、所述電池包組的運行時長、所述共享冷卻模塊的功耗、所述第一專用冷卻模塊的功耗以及所述第二專用冷卻模塊的功耗與各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)、所述第一專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)以及所述第二專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系。
20、在上述方案的實現(xiàn)過程中,可以利用預(yù)先確定的第二映射關(guān)系,基于環(huán)境溫度、電芯發(fā)熱功率、電池包組的運行時長、共享冷卻模塊的功耗、第一專用冷卻模塊的功耗以及第二專用冷卻模塊的功耗來快速確定各共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)、第一專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)以及第二專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài),有利于改善管理方法的熱管理效率。
21、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述熱管理系統(tǒng)還包括除濕模塊,所述方法還包括:獲取所述儲能系統(tǒng)所處的環(huán)境濕度;在所述環(huán)境濕度大于濕度閾值時,開啟所述除濕模塊,以使得所述環(huán)境濕度降低至不大于所述濕度閾值的濕度值。
22、在上述方案的實現(xiàn)過程中,通過監(jiān)測儲能系統(tǒng)的環(huán)境濕度,在環(huán)境濕度大于濕度閾值時即開啟除濕模塊,從而對儲能系統(tǒng)進(jìn)行除濕,除濕功能有利于維持系統(tǒng)內(nèi)部處于適宜濕度,進(jìn)而改善儲能系統(tǒng)的安全性。
23、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述熱管理系統(tǒng)還包括加熱模塊,所述方法還包括:
24、在所述儲能系統(tǒng)啟動時,獲取所述儲能系統(tǒng)所處的所述環(huán)境溫度、所述電池包組的電芯溫度以及所述電池包組的啟動方式;
25、若所述環(huán)境溫度、所述電芯溫度和所述啟動方式滿足預(yù)設(shè)加熱條件,則開啟所述加熱模塊。
26、在上述方案的實現(xiàn)過程中,通過控制加熱模塊為電池包組進(jìn)行加熱,一方面,使得電池包組能夠在較優(yōu)的溫度范圍內(nèi)工作,有利于改善儲能系統(tǒng)的可靠性;另一方面,使得儲能系統(tǒng)能夠應(yīng)用于更多的應(yīng)用場景,有利于改善儲能系統(tǒng)的適應(yīng)性。
27、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述方法還包括:
28、在所述電池包組的運行時長不大于預(yù)設(shè)時間閾值時,基于所述環(huán)境溫度,確定各所述共享冷卻模塊的所述目標(biāo)側(cè);
29、所述在所述電芯發(fā)熱功率大于預(yù)設(shè)功率閾值時,基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率和所述電池包組的運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),包括:
30、在所述電池包組的運行時長大于所述預(yù)設(shè)時間閾值,且所述電芯發(fā)熱功率大于預(yù)設(shè)功率閾值時,基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率和所述電池包組的運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)。
31、在上述方案的實現(xiàn)過程中,在儲能系統(tǒng)啟動初期,僅基于環(huán)境溫度確定共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè),一方面,使得上述熱管理方法能夠快速響應(yīng)環(huán)境溫度變化,有利于改善上述熱管理系統(tǒng)的響應(yīng)速度;另一方面,在儲能系統(tǒng)啟動初期,采用環(huán)境溫度作為主要控制參數(shù),能夠減少能耗浪費,有利于改善上述熱管理系統(tǒng)的整體能耗。
32、第二方面,本技術(shù)實施例提供一種熱管理系統(tǒng),應(yīng)用于儲能系統(tǒng),所述儲能系統(tǒng)包括儲能變流器組和電池包組,所述熱管理系統(tǒng)包括:一個或多個共享冷卻模塊、第一采集模塊、第二采集模塊和處理模塊,所述共享冷卻模塊、所述第一采集模塊和所述第二采集模塊分別與所述處理模塊電連接,其中:
33、所述共享冷卻模塊,由所述儲能變流器組與所述電池包組之間共享;
34、所述第一采集模塊,用于獲取所述儲能系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度;
35、所述第二采集模塊,用于獲取所述電池包組的電芯發(fā)熱功率;
36、所述處理模塊,用于獲取所述儲能系統(tǒng)所處的所述環(huán)境溫度和所述電池包組的所述電芯發(fā)熱功率;在所述電芯發(fā)熱功率不大于預(yù)設(shè)功率閾值時,基于所述環(huán)境溫度,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè);其中,所述目標(biāo)側(cè)為所述儲能變流器組側(cè)和所述電池包組側(cè)中溫控需求較大的一側(cè);在所述電芯發(fā)熱功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值時,基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率和所述電池包組的運行時長,確定各所述共享冷卻模塊的所述目標(biāo)側(cè);將所述共享冷卻模塊接入所述目標(biāo)側(cè)的目標(biāo)冷循環(huán)回路,以使所述共享冷卻模塊對所述目標(biāo)側(cè)進(jìn)行散熱。
37、在第二方面的一種實現(xiàn)方式中,所述熱管理系統(tǒng)還包括:設(shè)置在所述儲能變流器組側(cè)的第一專用冷卻模塊以及設(shè)置在所述電池包組側(cè)的第二專用冷卻模塊;所述第一專用冷卻模塊和所述第二專用冷卻模塊分別與所述處理模塊電連接;
38、所述處理模塊,還用于:基于所述環(huán)境溫度、所述電芯發(fā)熱功率、所述電池包組的運行時長、所述共享冷卻模塊的功耗、所述第一專用冷卻模塊的功耗以及所述第二專用冷卻模塊的功耗,確定各所述共享冷卻模塊的目標(biāo)側(cè)、所述第一專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)以及所述第二專用冷卻模塊的觸發(fā)狀態(tài)。
39、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述第一專用冷卻模塊包括:利用冷卻液循環(huán)對所述儲能變流器組進(jìn)行散熱的液冷單元。
40、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述第二專用冷卻模塊包括:利用壓縮機(jī)制冷對所述電池包組進(jìn)行散熱的壓縮機(jī)制冷單元。
41、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述熱管理系統(tǒng)還包括:除濕模塊;
42、所述處理模塊,還用于:獲取所述儲能系統(tǒng)所處的環(huán)境濕度;在所述環(huán)境濕度大于濕度閾值時,開啟所述除濕模塊,以使得所述環(huán)境濕度降低至不大于所述濕度閾值的濕度值。
43、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述熱管理系統(tǒng)還包括:加熱模塊;
44、所述處理模塊,還用于:在所述儲能系統(tǒng)啟動時,獲取所述儲能系統(tǒng)所處的所述環(huán)境溫度、所述電池包組的電芯溫度以及所述電池包組的啟動方式;若所述環(huán)境溫度、所述電芯溫度和所述啟動方式滿足預(yù)設(shè)加熱條件,則開啟所述加熱模塊。
45、第三方面,本技術(shù)實施例提供一種儲能系統(tǒng),所述儲能系統(tǒng)包括:儲能變流器組、電池包組和熱管理系統(tǒng),其中,所述熱管理系統(tǒng)為第二方面或第二方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的熱管理系統(tǒng)。
46、第四方面,本技術(shù)實施例提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序指令,所述計算機(jī)程序指令被處理器讀取并運行時,執(zhí)行第一方面或第一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的方法。
47、第五方面,本技術(shù)實施例提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品,所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括計算機(jī)程序,所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第一方面或第一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的方法。
48、本技術(shù)的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本技術(shù)實施例了解。本技術(shù)的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。