1.本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋰電池的冷卻及余熱回收裝置。

背景技術(shù)：

2.隨著新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，未來(lái)在電網(wǎng)、用戶側(cè)會(huì)采用越來(lái)越多的儲(chǔ)能設(shè)備。其中，鋰電池儲(chǔ)能由于能量密度高，建設(shè)場(chǎng)地條件限制少，將得到較大規(guī)模的發(fā)展。目前已建成的集中式鋰電池儲(chǔ)能容量達(dá)到了100mw以上。鋰電池儲(chǔ)能，效率只有85％，剩下的15％都以熱的方式耗散，根據(jù)電池發(fā)熱情況，發(fā)熱溫度可達(dá)60℃，在大規(guī)模的集中式儲(chǔ)能站開(kāi)展熱回收，為周邊熱用戶提供中高品質(zhì)熱力，將具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。

3.現(xiàn)有的鋰電池冷卻系統(tǒng)大部分未實(shí)現(xiàn)余熱回收利用，即鋰電池由于工作產(chǎn)生的熱都以熱能形式耗散了，不經(jīng)濟(jì)的同時(shí)浪費(fèi)資源。在鋰電池冷卻過(guò)程中，現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)是根據(jù)鋰電池機(jī)組的裝機(jī)容量進(jìn)行配比冷卻能力，未有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的包括提供一種鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其能夠?qū)⒂酂峄厥障到y(tǒng)與冷卻系統(tǒng)結(jié)合，節(jié)約能源，增加經(jīng)濟(jì)性，而且形成模塊化的冷卻組件，可以按鋰電池的數(shù)量增減冷卻組件，增減裝置靈活性。

5.本發(fā)明的實(shí)施例可以這樣實(shí)現(xiàn)：

6.第一方面，本發(fā)明提供一種鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，鋰電池的冷卻及余熱回收裝置包括冷卻系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)；

7.冷卻系統(tǒng)包括冷水機(jī)組、冷熱水回路、壓縮機(jī)、冷凝器和多個(gè)蒸發(fā)器，蒸發(fā)器用于吸收鋰電池的熱量，蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器通過(guò)管道連接成循環(huán)回路，冷凝器通過(guò)冷熱水回路連接到冷水機(jī)組，冷水機(jī)組用于冷卻冷熱水回路帶出的熱量；

8.余熱回收系統(tǒng)包括換熱器機(jī)組和熱泵機(jī)組，換熱器機(jī)組用于將冷水機(jī)組的熱量傳遞到熱泵機(jī)組，熱泵機(jī)組用于將熱量傳遞給用戶。

9.本發(fā)明實(shí)施例提供的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置的有益效果包括：

10.1.將余熱回收系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)結(jié)合，將鋰電池產(chǎn)生的熱回收利用，節(jié)約能源，增加了經(jīng)濟(jì)性；

11.2.形成模塊化的冷卻組件，可以按鋰電池的數(shù)量增減冷卻組件，增加了裝置的靈活性。

12.在可選的實(shí)施方式中，多個(gè)蒸發(fā)器并聯(lián)連接，一個(gè)蒸發(fā)器用于吸收一個(gè)鋰電池的熱量。

13.這樣，可以按鋰電池的數(shù)量增減蒸發(fā)器的數(shù)量，而且拆裝方便。

14.在可選的實(shí)施方式中，冷卻系統(tǒng)還包括鋰電池箱體，蒸發(fā)器安裝在鋰電池箱體內(nèi)，鋰電池箱體用于盛裝鋰電池。

15.在可選的實(shí)施方式中，冷凝器包括a1接口、b1接口、c1接口和d1接口，蒸發(fā)器、壓縮

機(jī)、a1接口和b1接口依次首尾連通，c1接口和d1接口用于連接冷熱水回路。

16.在可選的實(shí)施方式中，換熱器機(jī)組包括第一換熱器、第二換熱器和三通閥，第一換熱器用于將冷水機(jī)組的熱量傳遞到第二換熱器，第二換熱器用于將熱量傳遞到熱泵機(jī)組，三通閥安裝在第一換熱器與第二換熱器之間的管路上，三通閥用于將熱量傳遞給用戶。

17.在可選的實(shí)施方式中，第一換熱器包括a2接口和b2接口，冷水機(jī)組、a2接口和b2接口依次首尾連通。

18.在可選的實(shí)施方式中，第一換熱器還包括c2接口和d2接口，第二換熱器包括a3接口和b3接口，三通閥、c2接口、d2接口、b3接口和a3接口依次首尾連通。

19.在可選的實(shí)施方式中，第二換熱器還包括c3接口和d3接口，熱泵機(jī)組、c3接口和d3接口依次首尾連通。

20.這樣，換熱器機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，安全可靠，拆裝方便，成本低。

21.在可選的實(shí)施方式中，熱泵機(jī)組包括動(dòng)力泵、開(kāi)關(guān)閥和第三換熱器，動(dòng)力泵、c3接口、d3接口、開(kāi)關(guān)閥和第三換熱器依次首尾連通。

22.在可選的實(shí)施方式中，第三換熱器包括a4接口、b4接口、c4接口和d4接口，a4接口、動(dòng)力泵、c3接口、d3接口、開(kāi)關(guān)閥和b4接口依次首尾連通，c4接口和d4接口用于將熱量傳遞給用戶。

23.這樣，熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，安全可靠，拆裝方便，成本低。

附圖說(shuō)明

24.為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

25.圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置的組成示意圖；

26.圖2為圖1中冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

27.圖3為圖1中余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

28.圖標(biāo)：100-鋰電池的冷卻及余熱回收裝置；110-冷卻系統(tǒng)；111-鋰電池箱體；112-冷水機(jī)組；113-冷熱水回路；114-壓縮機(jī)；115-冷凝器；116-蒸發(fā)器；120-余熱回收系統(tǒng)；121-換熱器機(jī)組；1211-第一換熱器；1212-第二換熱器；1213-三通閥；122-熱泵機(jī)組；1221-動(dòng)力泵；1222-開(kāi)關(guān)閥；1223-第三換熱器；200-鋰電池。

具體實(shí)施方式

29.為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

30.因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范

圍。

31.應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

32.在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

33.此外，若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

34.需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合。

35.現(xiàn)有的鋰電池冷卻系統(tǒng)大部分未實(shí)現(xiàn)余熱回收利用，未有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的方案對(duì)鋰電池進(jìn)行配比冷卻能力。

36.本發(fā)明實(shí)施例解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)思路是：改進(jìn)鋰電池冷卻系統(tǒng)，使其成為模塊化的組件，同時(shí)增加余熱回收系統(tǒng)。具體的技術(shù)手段是：在鋰電池內(nèi)部增加許多平行的蒸發(fā)器，用以均勻吸收鋰電池產(chǎn)生的熱量，使其可以按鋰電池大小增加或刪減蒸發(fā)器個(gè)數(shù)，達(dá)到模塊化調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的目的。同時(shí)，在鋰電池冷卻系統(tǒng)的冷站增加余熱回收熱系統(tǒng)，將鋰電池產(chǎn)生的熱回收利用。

37.請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例提供了一種鋰電池的冷卻及余熱回收裝置100(以下簡(jiǎn)稱：“裝置”)，裝置包括冷卻系統(tǒng)110和余熱回收系統(tǒng)120。其中，冷卻系統(tǒng)110用于連接在鋰電池200上，用于吸收鋰電池200的熱量，余熱回收系統(tǒng)120連接在冷卻系統(tǒng)110上，用于將冷卻系統(tǒng)110吸收的熱量傳遞給用戶。這樣，將余熱回收系統(tǒng)120與冷卻系統(tǒng)110結(jié)合，節(jié)約能源，增加經(jīng)濟(jì)性。

38.具體的，請(qǐng)查閱圖1和圖2，冷卻系統(tǒng)110包括鋰電池箱體111、冷水機(jī)組112、冷熱水回路113、壓縮機(jī)114、冷凝器115和多個(gè)蒸發(fā)器116。蒸發(fā)器116安裝在鋰電池箱體111內(nèi)，鋰電池箱體111用于盛裝鋰電池200。蒸發(fā)器116用于吸收鋰電池200的熱量，蒸發(fā)器116、壓縮機(jī)114和冷凝器115通過(guò)管道連接成循環(huán)回路，冷凝器115通過(guò)冷熱水回路113連接到冷水機(jī)組112，冷水機(jī)組112用于冷卻冷熱水回路113帶出的熱量。

39.這樣，形成模塊化的冷卻組件，可以按鋰電池200的數(shù)量增減冷卻組件，增減裝置靈活性。

40.其中，多個(gè)蒸發(fā)器116并聯(lián)連接，一個(gè)蒸發(fā)器116用于吸收一個(gè)鋰電池200的熱量。這樣，可以按鋰電池的數(shù)量增減蒸發(fā)器116的數(shù)量，而且拆裝方便。

41.本實(shí)施例中，在圖2中蒸發(fā)器116的數(shù)量為4個(gè)，每個(gè)蒸發(fā)器116的一端連接到壓縮機(jī)114上，每個(gè)蒸發(fā)器116的另一端連接到冷凝器115的b1接口。這樣，蒸發(fā)器116之間相當(dāng)于并聯(lián)的形式，其中一個(gè)或幾個(gè)蒸發(fā)器116可以用于對(duì)一個(gè)鋰電池進(jìn)行冷卻，在鋰電池?cái)?shù)量較多的情況下，還可以方便地在裝置上加裝蒸發(fā)器116，加裝的蒸發(fā)器116與已有的蒸發(fā)器116也是并聯(lián)形式，從而使加裝的蒸發(fā)器116用于對(duì)其他的鋰電池進(jìn)行冷卻，提供裝置的靈活性。同理，也可以在鋰電池?cái)?shù)量較少的情況下，從裝置上拆下多余的蒸發(fā)器116，減少裝置的成本，同時(shí)保證所需的冷卻效果。

42.具體的，冷凝器115包括a1接口、b1接口、c1接口和d1接口，蒸發(fā)器116、壓縮機(jī)114、

a1接口和b1接口依次首尾連通，c1接口和d1接口用于連接冷熱水回路113。

43.請(qǐng)查閱圖3，余熱回收系統(tǒng)120包括換熱器機(jī)組121和熱泵機(jī)組122，換熱器機(jī)組121用于將冷水機(jī)組112的熱量傳遞到熱泵機(jī)組122，熱泵機(jī)組122用于將熱量傳遞給用戶。

44.具體的，換熱器機(jī)組121包括第一換熱器1211、第二換熱器1212和三通閥1213，第一換熱器1211用于將冷水機(jī)組112的熱量傳遞到第二換熱器1212，第二換熱器1212用于將熱量傳遞到熱泵機(jī)組122，三通閥1213安裝在第一換熱器1211與第二換熱器1212之間的管路上，三通閥1213用于將熱量傳遞給用戶。

45.其中，第一換熱器1211包括a2接口、b2接口、c2接口和d2接口，第二換熱器1212包括a3接口、b3接口、c3接口和d3接口。

46.冷水機(jī)組112、a2接口和b2接口依次首尾連通。第二換熱器1212包括a3接口和b3接口，三通閥1213、c2接口、d2接口、b3接口和a3接口依次首尾連通。熱泵機(jī)組122、c3接口和d3接口依次首尾連通。

47.這樣，換熱器機(jī)組121的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，安全可靠，拆裝方便，成本低。

48.熱泵機(jī)組122包括動(dòng)力泵1221、開(kāi)關(guān)閥1222和第三換熱器1223，動(dòng)力泵1221、c3接口、d3接口、開(kāi)關(guān)閥1222和第三換熱器1223依次首尾連通。

49.具體的，第三換熱器1223包括a4接口、b4接口、c4接口和d4接口，a4接口、動(dòng)力泵1221、c3接口、d3接口、開(kāi)關(guān)閥1222和b4接口依次首尾連通，c4接口和d4接口用于將熱量傳遞給用戶。

50.這樣，熱泵機(jī)組122的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，安全可靠，拆裝方便，成本低。

51.本實(shí)施例提供的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置100的工作原理：

52.在鋰電池冷卻過(guò)程中，蒸發(fā)器116將鋰電池產(chǎn)生的熱量吸收，經(jīng)壓縮機(jī)114提供能量運(yùn)送到冷凝器115中，并將熱量傳遞給冷熱水回路113，其中，均勻分布數(shù)量可增減的蒸發(fā)器116，可以使鋰電池的冷卻組件實(shí)現(xiàn)模塊化，可以任意的增加或者減少鋰電池模塊的數(shù)量，并根據(jù)鋰電池的數(shù)量匹配數(shù)量相等的蒸發(fā)器116。

53.在余熱回收的過(guò)程中，由冷水機(jī)組112將冷熱水回路113中帶出的熱量吸收，并將熱量傳遞到第一換熱器1211，而后由第一換熱器1211將熱量傳遞給第二換熱器1212，經(jīng)由熱泵機(jī)組122將低品位的余熱轉(zhuǎn)換成高品位的熱量，輸送給用戶；其中，第一換熱器1211獲得的余熱也可通過(guò)三通閥1213直接傳遞到其他用戶。

54.本實(shí)施例提供的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置100的有益效果包括：

55.1.將余熱回收系統(tǒng)120與冷卻系統(tǒng)110結(jié)合，將鋰電池產(chǎn)生的熱回收利用，節(jié)約能源，增加了經(jīng)濟(jì)性；

56.2.形成模塊化的冷卻組件，可以按鋰電池的數(shù)量增減冷卻組件，增加了裝置的靈活性；

57.3.換熱器機(jī)組121和熱泵機(jī)組122的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，安全可靠，拆裝方便，成本低。

58.以上，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。技術(shù)特征：

1.一種鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述鋰電池的冷卻及余熱回收裝置包括冷卻系統(tǒng)(110)和余熱回收系統(tǒng)(120)；所述冷卻系統(tǒng)(110)包括冷水機(jī)組(112)、冷熱水回路(113)、壓縮機(jī)(114)、冷凝器(115)和多個(gè)蒸發(fā)器(116)，所述蒸發(fā)器(116)用于吸收鋰電池(200)的熱量，所述蒸發(fā)器(116)、所述壓縮機(jī)(114)和所述冷凝器(115)通過(guò)管道連接成循環(huán)回路，所述冷凝器(115)通過(guò)所述冷熱水回路(113)連接到所述冷水機(jī)組(112)，所述冷水機(jī)組(112)用于冷卻所述冷熱水回路(113)帶出的熱量；所述余熱回收系統(tǒng)(120)包括換熱器機(jī)組(121)和熱泵機(jī)組(122)，所述換熱器機(jī)組(121)用于將所述冷水機(jī)組(112)的熱量傳遞到所述熱泵機(jī)組(122)，所述熱泵機(jī)組(122)用于將熱量傳遞給用戶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，多個(gè)所述蒸發(fā)器(116)并聯(lián)連接，一個(gè)所述蒸發(fā)器(116)用于吸收一個(gè)所述鋰電池(200)的熱量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)(110)還包括鋰電池箱體(111)，所述蒸發(fā)器(116)安裝在所述鋰電池箱體(111)內(nèi)，所述鋰電池箱體(111)用于盛裝所述鋰電池(200)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述冷凝器(115)包括a1接口、b1接口、c1接口和d1接口，所述蒸發(fā)器(116)、所述壓縮機(jī)(114)、所述a1接口和所述b1接口依次首尾連通，所述c1接口和所述d1接口用于連接所述冷熱水回路(113)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述換熱器機(jī)組(121)包括第一換熱器(1211)、第二換熱器(1212)和三通閥(1213)，所述第一換熱器(1211)用于將所述冷水機(jī)組(112)的熱量傳遞到所述第二換熱器(1212)，所述第二換熱器(1212)用于將熱量傳遞到所述熱泵機(jī)組(122)，所述三通閥(1213)安裝在所述第一換熱器(1211)與所述第二換熱器(1212)之間的管路上，所述三通閥(1213)用于將熱量傳遞給用戶。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述第一換熱器(1211)包括a2接口和b2接口，所述冷水機(jī)組(112)、所述a2接口和所述b2接口依次首尾連通。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述第一換熱器(1211)還包括c2接口和d2接口，所述第二換熱器(1212)包括a3接口和b3接口，所述三通閥(1213)、所述c2接口、所述d2接口、所述b3接口和所述a3接口依次首尾連通。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述第二換熱器(1212)還包括c3接口和d3接口，所述熱泵機(jī)組(122)、所述c3接口和所述d3接口依次首尾連通。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述熱泵機(jī)組(122)包括動(dòng)力泵(1221)、開(kāi)關(guān)閥(1222)和第三換熱器(1223)，所述動(dòng)力泵(1221)、所述c3接口、所述d3接口、所述開(kāi)關(guān)閥(1222)和所述第三換熱器(1223)依次首尾連通。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述第三換熱器(1223)包括a4接口、b4接口、c4接口和d4接口，所述a4接口、所述動(dòng)力泵(1221)、所述c3接口、所述d3接口、所述開(kāi)關(guān)閥(1222)和所述b4接口依次首尾連通，所述c4接口和所述d4接口

用于將熱量傳遞給用戶。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種鋰電池的冷卻及余熱回收裝置，涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域。鋰電池的冷卻及余熱回收裝置包括冷卻系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)包括冷水機(jī)組、冷熱水回路、壓縮機(jī)、冷凝器和多個(gè)蒸發(fā)器，蒸發(fā)器用于吸收鋰電池的熱量，蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器通過(guò)管道連接成循環(huán)回路，冷凝器通過(guò)冷熱水回路連接到冷水機(jī)組，冷水機(jī)組用于冷卻冷熱水回路帶出的熱量；余熱回收系統(tǒng)包括換熱器機(jī)組和熱泵機(jī)組，換熱器機(jī)組用于將冷水機(jī)組的熱量傳遞到熱泵機(jī)組，熱泵機(jī)組用于將熱量傳遞給用戶。該裝置能夠?qū)⒂酂峄厥障到y(tǒng)與冷卻系統(tǒng)結(jié)合，節(jié)約能源，增加經(jīng)濟(jì)性，而且形成模塊化的冷卻組件，可以按鋰電池的數(shù)量增減冷卻組件，增加了裝置的靈活性。靈活性。靈活性。

技術(shù)研發(fā)人員：李輝 袁海山 葉昀 袁琳舒 陳有強(qiáng) 張超 孫靚

受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)中興有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.07

技術(shù)公布日：2022/3/25