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。
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: