一种基于相转变的模态自调节电池及控制方法与流程

    专利2025-06-14  39


    本发明属于储能电池领域,涉及一种基于相转变的模态自调节电池及控制方法。


    背景技术:

    1、风电、光伏等新能源具有随机性、波动性等问题,给传统电力系统带来了巨大的挑战。除此之外,用电负荷尖峰化、极端气候等因素同样加剧了电力电量平衡难度。储能系统具有电力供应保障、促进新能源消纳、保障电网安全的功能。从欧美主流大市场,到东南亚新兴市场,再到非洲等尚待发掘的空白市场,绿色能源转型全球大趋势下的电力供应问题普遍存在,为中国储能业提供了广阔的出海市场。

    2、市场的空间分布,也对储能电池的运输提出了新的挑战。目前,海、陆结合运输成为储能电池的主要运输方式,但运输途中不同程度的颠簸,产生了不同的振动频率,当外力的频率与电池结构的固有频率相同时,就会发生共振,频繁的共振会导致电池结构失效、材料疲劳破坏、加速老化减少寿命。因此,开发一种固有频率可变的高稳定性电池,成为当下储能行业的重要认为。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是针对现有的技术存在上述的问题,提出了一种基于相转变的模态自调节电池,包括有电池壳体以及设置在所述电池壳体内的电池模组,

    2、在所述电池模组上设置有用于检测振动频率的传感器模组;所述电池模组与电池壳体通过连接件连接,在所述连接件上设置有可改变固有频率的频率改变模组;所述频率改变模组包括有温度调节件以及可改变形态的低熔点金属;

    3、所述传感器模组检测当前模态自调节电池的振动频率,所述温度调节模组根据当前的振动频率对低熔点金属升温或降温,使得所述低熔点金属改变形态,以改变模态自调节电池的固有频率。

    4、进一步具体的,在所述连接件的外围套设有轴套,在所述轴套下端设置密封塞,所述轴套、连接件以及密封塞围合形成放置空间,所述低熔点金属设置在放置空间内。

    5、进一步具体的,所述温度调节件包裹在所述轴套外侧对低熔点金属进行加热或冷却。

    6、进一步具体的,在所述温度调节件的外侧包裹有隔离温度的石英棉。

    7、进一步具体的,所述温度调节件设置为加热片。

    8、进一步具体的,在所述加热片上设置有温度传感器,所述温度传感器检测所述加热片的温度。

    9、进一步具体的,所述低熔点金属设置为金属铟。

    10、进一步具体的,在所述电池模组上设置有固定梁,所述传感器模组设置在所述固定梁靠近电池壳体的表面。

    11、进一步具体的,所述传感器模组设置为至少一个加速度传感器。

    12、进一步具体的,所述传感器模组信号连接有bms,所述bms可控制温度调节件调节温度。

    13、根据上述的基于相转变的模态自调节电池的控制方法,包括步骤:

    14、s1,传感器模组检测模态自调节电池当前的振动频率;

    15、s2,将当前振动频率信号传递给bms;

    16、s3,所述bms根据当前振动频率判断是否需要改变低熔点金属的形态;

    17、s4,若是,则控制温度调节件改变温度以改变低熔点金属的形态,最终改变模态自调节电池的固有频率;若否,则重复步骤s1-s4。

    18、本发明一种基于相转变的模态自调节电池及控制方法,可以实现如下技术效果:监控了低固有频率结构处的加速度,从而计算得出当前的振动频率,借助加热和冷却手段,使得该处低熔点金属在液态、固液共存态以及固态之间切换,改变了电池于该处的固有频率,避免了电池的松散,实现了电池模态的自调节。



    技术特征:

    1.一种基于相转变的模态自调节电池,包括有电池壳体(11)以及设置在所述电池壳体(11)内的电池模组(12),其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:在所述连接件的外围套设有轴套(22),在所述轴套(22)下端设置密封塞(23),所述轴套(22)、连接件以及密封塞(23)围合形成放置空间,所述低熔点金属设置在放置空间内。

    3.根据权利要求2所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:所述温度调节件包裹在所述轴套(22)外侧对低熔点金属进行加热或冷却。

    4.根据权利要求3所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:在所述温度调节件的外侧包裹有隔离温度的石英棉(25)。

    5.根据权利要求1所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:所述温度调节件设置为加热片(24)。

    6.根据权利要求5所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:在所述加热片(24)上设置有温度传感器,所述温度传感器检测所述加热片(24)的温度。

    7.根据权利要求1所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:所述低熔点金属设置为金属铟。

    8.根据权利要求1所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:在所述电池模组(12)上设置有固定梁(31),所述传感器模组设置在所述固定梁(31)靠近电池壳体(11)的表面;所述传感器模组设置为至少一个加速度传感器(41)。

    9.根据权利要求1所述的基于相转变的模态自调节电池,其特征在于:所述传感器模组信号连接有bms(13),所述bms(13)可控制温度调节件调节温度。

    10.根据权利要求1-9任一所述的基于相转变的模态自调节电池的控制方法,其特征在于:包括步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种基于相转变的模态自调节电池及控制方法,包括有电池壳体以及设置在所述电池壳体内的电池模组,在所述电池模组上设置有用于检测振动频率的传感器模组;所述电池模组与电池壳体通过连接件连接,在所述连接件上设置有可改变固有频率的频率改变模组;所述频率改变模组包括有温度调节件以及可改变形态的低熔点金属;所述传感器模组检测当前模态自调节电池的振动频率,所述温度调节模组根据当前的振动频率对低熔点金属升温或降温,使得所述低熔点金属改变形态,以改变模态自调节电池的固有频率。

    技术研发人员:赵鹏,谢韵,顾亮亮,张驰远
    受保护的技术使用者:沃太能源股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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