CN117175080A - 一种浸没式液冷电池储能系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种浸没式液冷电池储能系统及其工作方法，储能系统包括二次侧冷却液循环系统、一次侧冷源系统、换热器和控制系统；所述二次侧冷却液循环系统包括填充有冷却液的电池柜、位于电池柜内并浸没在冷却液中的电池包、冷却液制冷循环管路和冷却液制热循环管路；冷却液制冷循环管路用于在回液温度高于第一预设温度值时，使冷却液流经换热器与一次侧冷源系统进行热交换，对冷却液进行冷却；冷却液制热循环管路用于在回液温度低于第二预设温度值，使冷却液流经加热器进行加热；两种循环管路通过第一三通阀进行模式切换。本发明还包括一种浸没式液冷电池储能系统的工作方法。本发明能够在不同季节高效保障蓄电池的运行温度，且大大提高制冷效率和节能效率。

Description

一种浸没式液冷电池储能系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及储能电池技术领域，特别是一种浸没式液冷电池储能系统及其工作方法。

背景技术

随着电动汽车、可再生能源存储和便携设备等领域的快速发展，电池热管理的重要性日益凸显。电池在充放电的过程中会产生热量，而高温环境和电池均温性差对电池的效率有负面影响，导致电池容量损失、功率下降和循环寿命缩短性能。目前，解决电池高发热问题的方式主要是采用风冷冷却和冷板式液冷技术，分别存在散热效率低、能耗大，结构较复杂、接触热阻较大的弊端，以及均存在均温性差的问题。

CN 116163985A公开了一种储能热管理系统及其控制方法，其是通过制冷循环模块进行制冷剂的循环，通过制冷剂的相变来带走热量，进而可对冷却液进行降温，通过冷却液循环模块来对冷却液进行循环以对储能设备进行降温或供热，二者通过中间换热器进行耦合。然而该技术存在以下缺陷：（1）加热器与中间换热器之间串联设置，冷却液通过换热器后还要经过加热器才能回到储能设备内，这种无法根据冷却液的回液温度实现冷却液的制冷和制热两种工况；（2）冷源侧采用离心压缩机实现对冷却液的冷却，过渡季节无法利用室外的优质自然冷源，且冬季室外温度较低时压缩机易产生低压保护，无法满足蓄电池的温控需求；（3）当外部市电断电时，离心压缩机停止工作易引起蓄电池温度急剧升高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种功能性强，制冷效率和节能效率高效，电池温度分布均匀的浸没式液冷电池储能系统及其工作方法。

本发明的技术方案是：

本发明之一种浸没式液冷电池储能系统，包括：

二次侧冷却液循环系统，包括填充有冷却液的电池柜、位于电池柜内并浸没在冷却液中的电池包、冷却液制冷循环管路和冷却液制热循环管路；所述冷却液制冷循环管路用于当检测到回液温度高于第一预设温度值时，使冷却液流经换热器与一次侧冷源系统进行热交换，对冷却液进行冷却；所述冷却液制热循环管路用于当检测到回液温度低于第二预设温度值，使冷却液流经加热器对冷却液进行加热；所述冷却液制冷循环管路和冷却液制热循环管路通过第一三通阀进行模式切换；

一次侧冷源系统，包括重力热管循环系统、机械制冷系统和相变蓄冷系统，三个系统之间单独运行或联合运行；所述重力热管循环单元用于当检测到室外温度低于第三预设温度值时，利用室外自然冷源与流经换热器的冷却液进行热交换，对冷却液进行冷却；所述相变蓄冷系统用于当检测到室外温度高于所述第三预设温度值时，利于相变材料与流经换热器的冷却液进行热交换，对冷却液进行冷却；所述机械制冷系统用于在检测到室外温度高于所述第三预设温度值，且启动相变蓄冷系统检测到所述回液温度高于第一预设温度值时进行启动，来降低相变蓄冷系统的工质温度；所述重力热管循环系统和相变蓄冷系统通过第二三通阀和第三三通阀进行模式切换；

所述换热器，用于将一次侧冷源系统与二次侧冷却液循环系统耦合进行热量传递；

控制系统，包括用于检测回液温度的第一温度传感器、用于检测送液温度的第二温度传感器、用于检测室外温度的室外温度传感器以及与各传感器连接的控制模块，所述控制模块用于控制各模式切换以及各系统的启停。

进一步，所述电池柜的出液侧依次连接回液管道、循环泵、换热器的二次侧、送液管道以及电池柜的进液侧，形成所述冷却液制冷循环管路；所述电池柜的出液侧依次连接回液管道、循环泵、加热器、送液管道以及电池柜的进液侧，形成所述冷却液制热循环管路。

进一步，所述第一三通阀的一进口端连接加热器，另一进口端连接换热器的二次侧出口，出口端连接送液管道；所述加热器与换热器的二次侧之间并联设置；所述电池柜上设有补液/排液口。

进一步，所述重力热管循环系统包括风冷冷凝器、气体管和液体管；所述风冷冷凝器用于将换热器中的气体制冷剂经气体管上升进入风冷冷凝器被冷却变成液态，经液体管流回至换热器蒸发；所述相变蓄冷系统包括相变蓄冷换热器和制冷管道；相变蓄冷换热器经制冷管道连接换热器的一次侧，经一侧的制冷管道将换热器中的气态制冷剂送至相变蓄冷换热器冷却变为液态，再经另一侧的制冷管道送至换热器。

进一步，所述机械制冷系统包括冷凝器、压缩机和膨胀阀；所述压缩机用于将冷凝器产生的冷量输送至相变蓄冷换热器内进行储存，膨胀阀设于冷凝器的出口与相变蓄冷换热器的入口之间，在膨胀阀的通断作用下，实现冷量储存。

进一步，所述第二三通阀的一进口端连接相变蓄冷换热器的出口侧，另一进口端连接风冷冷凝器的出口侧，出口端连接至换热器的一次侧进口；所述第三三通阀的一出口端连接相变蓄冷换热器的进口侧，另一出口端连接风冷冷凝器的进口侧，进口端连接换热器的一次侧出口。

进一步，所述第一温度传感器设于所述回液管道上；所述第二温度传感器设于所述送液管道上；所述控制模块与第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、循环泵、加热器以及一次侧冷源系统的各电器件进行电连接，用于根据第一温度传感器检测到的回液温度控制循环泵的流量和加热器的启停；以及根据室外环境温度检测到的室外温度控制重力热管循环系统、机械制冷系统、相变蓄冷系统三个系统的切换和启停。

进一步，所述电池柜的冷却液包括矿物油，其内含阻燃剂和纳米结构的高导热介质。

进一步，所述第一预设温度值为35℃，第二预设温度值为10℃，第三预设温度值为25℃。

本发明之一种浸没式液冷电池储能系统的控制方法，包括以下步骤，

制冷工况：当第一温度传感器检测到回液温度高于35℃时，先增大循环泵的转速，增大冷却液的流量，实现电芯与冷却液的快速热交换，冷却液经循环泵将热量传递至换热器，通过换热器与一次侧冷源系统进行热交换，冷却液得以冷却，冷却后的冷却液再次进入电池柜与电芯进行热交换，降低电芯温度；当增大循环泵转速仍无法降低冷却液的回液温度时，则进行补液操作；

制热工况：当第一温度传感器检测到回液温度低于10℃时，先减小循环泵转速甚至关闭循环泵的运行，当回液温度仍低于10℃时，改变第一三通阀的方向，冷却液进入加热器得以加热，加热后的冷却液再次进入电池柜与电池包进行热交换，满足电芯工作运行温度；

所述制冷工况中的一次侧冷源系统包括以下制冷模式：

重力热管冷却制冷模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度低于25℃时，改变第二三通阀和第三三通阀的方向，风冷冷凝器开启，从二次侧传递至换热器的热量，使得换热器中的制冷剂受热由液态相变为气态，气态制冷剂上升进入风冷冷凝器被冷却变为液态制冷剂，所吸收的热量迅速传递至室外，并在重力作用下流回换热器蒸发，形成一个冷却循环；

相变蓄冷冷却模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度高于25℃时，改变第二三通阀和第三三通阀的方向，相变蓄冷模式开启，从二次侧传递至换热器的热量，使得换热器中的制冷剂受热由液态相变为气态，经相变蓄冷换热器冷却变为液态，流回换热器与一次侧进行热交换，形成一个冷却循环。

机械制冷冷却模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度高于25℃时，且启动相变蓄冷冷却模式检测到电池包回液温度高于35℃时启动机械制冷冷却模式，降低相变蓄冷换热器内的工质温度。

本发明的有益效果：

（1）通过浸没式液冷技术，将电池包完全浸入冷却液中，冷却液充分接触电芯并覆盖整个电池包表面，使得冷却液可以均匀地吸收和传导热量，降低电芯上下温差，从而提高了整个设备的热均衡性；且结构简单，均有利于系统的安装和维护，适用于电池储能系统的各种应用场景；此外，采用的冷却液中添加有阻燃剂，当电池发生故障时可充当消防灭火用，保障蓄电池的安全，避免发生大规模爆炸事件。

（2）通过设置第一三通阀实现换热器与加热器之间的切换，能够根据冷却液的温度实现冷却液的制冷和制热两种工况，在不同季节高效保障蓄电池的运行温度。

（3）通过重力式热管技术和机械制冷技术，可利用室外自然冷源降低系统运行能耗，助力于提高电池储能系统的性能和可靠性，推动可再生能源储能技术的发展；

（4）通过相变蓄冷技术实现自然冷源的长延时高效应用，利用夜晚室外温度较低时启动机械制冷技术为相变材料充冷，白天放冷，可利用峰谷电价差降低系统运行成本，同时夜晚低温可降低机械制冷系统的冷凝温度，即提高制冷效率，系统节能效率提升；不同于现有相变储能材料直接包裹蓄电池的技术，相变材料的利用存在充冷和放冷过程，且该过程由温度驱动自动运行，若蓄电池温度大于相变材料温度，相变材料自动放冷，但随放冷过程的进行放冷量逐渐减少，此时蓄电池持续发热，极易形成蓄电池的高温。此外，用于蓄电池的相变材料多为石蜡类或无机盐类，石蜡类材料可燃，一旦蓄电池高温着火石蜡类材料将成为助燃剂；无机盐类相变材料对金属具有腐蚀性，对蓄电池的金属部件易产生腐蚀、短路等危害。

（5）通过设置第二三通阀和第三三通阀，能够根据室外温度实现重力热管冷却制冷模式、机械制冷模式与相变蓄冷冷却模式之间的切换，灵活性强，可靠性高。

附图说明

图1 为本发明实施例的总工作原理图；

图2为本发明实施例二次侧加热模式下的工作原理图；

图3为本发明实施例重力热管冷却制冷模式下的工作原理图；

图4为本发明实施例相变蓄冷冷却模式和机械制冷冷却模式下的工作原理图。

附图标识说明：

1.二次侧冷却液循环系统；2.一次侧冷源系统；3.换热器；第一温度传感器4、第二温度传感器5；

11. 冷却液；12.电池包；13.循环泵；14.加热器；15.第一三通阀；16. 补液/排液口；17. 送液管道；18. 回液管道；21.重力热管循环系统；22.相变蓄冷系统；23.机械制冷系统；24.第二三通阀；25.第三三通阀；

211.风冷冷凝器；212.气体管；213.液体管；221.相变蓄冷换热器；222.制冷管道；231.冷凝器；232.压缩机；233.膨胀阀。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1~图4所示，一种浸没式液冷电池储能系统，包括二次侧冷却液循环系统1、一次侧冷源系统2、换热器3和控制系统。其中，二次侧冷却液循环系统1和一次侧冷源系统2通过换热器3进行耦合以实现热量传递。

本实施例中，二次侧冷却液循环系统1包括填充有冷却液11的电池柜、位于电池柜内并浸没在冷却液中的电池包12、循环泵13、加热器14、第一三通阀15、送液管道17和回液管道18。冷却液11经回液管道18和循环泵13连接换热器3的二次侧进口，换热器3的二次侧出口经送液管道17连接电池柜；加热器14并联于换热器3的二次侧进口与二次侧出口之间。第一三通阀15的一进口端连接加热器14，另一进口端连接换热器3的二次侧出口，出口端连接送液管道17。在第一三通阀15的作用下，电池柜的出液侧、回液管道18、循环泵13、换热器3的二次侧、送液管道17以及电池柜的进液侧之间形成冷却液制冷循环管路；电池柜的出液侧、回液管道18、循环泵13、加热器14、送液管道17以及电池柜的进液侧之间形成冷却液制热循环管路。

另外，在回液管道18以及送液管道17上均设有用于通断的球阀，电池柜上设有补液/排液口16，通过补液器向电池柜内补充冷却液。电池柜的冷却液主要为矿物油，其内含阻燃剂、纳米结构的高导热介质等，在蓄电池发生高温着火时可充当灭火剂使用，高导热介质增大矿物油的换热性。

本实施例中，一次侧冷源系统2包括重力热管循环系统21、相变蓄冷系统22、机械制冷系统23、第二三通阀24和第三三通阀25。三个系统之间可单独运行也可联合运行，根据室外环境参数自动切换运行模式。

具体地，重力热管循环系统21包括风冷冷凝器211、气体管212和液体管213。

风冷冷凝器211用于将换热器一次侧内的气态制冷剂经气体管212上升进入风冷冷凝器211被冷却变成液态，经液体管213流回至换热器3蒸发。

相变蓄冷系统22包括相变蓄冷换热器221和制冷管道222；相变蓄冷换热器221经制冷管道222连接换热器3的一次侧，由于从二次侧传递至换热器的热量使得换热器中的氟利昂受热由液态相变为气态，经一侧的制冷管道送至相变蓄冷换热器221冷却变为液态，再经另一侧的制冷管道送至换热器3，形成一个冷却循环。

机械制冷系统23包括冷凝器231、压缩机232、膨胀阀233。所述压缩机232用于将冷凝器231产生的冷量输送至相变蓄冷换热器27内进行储存，膨胀阀233设于冷凝器231的出口与相变蓄冷换热器221的入口之间，在膨胀阀的通断作用下，实现冷量的储存。本实施例中，机械制冷系统与相变蓄冷系统联合运行，机械制冷系统的冷凝器与相变蓄冷换热器连接，即可进一步冷却制冷管道中的制冷剂，增大系统的制冷能力；在应急工况下当机械制冷系统停止运行时，可通过相变蓄冷换热器内的冷量为冷却液降温，保证电池安全。

本实施例中，第二三通阀24的一进口端连接相变蓄冷换热器221的出口侧，另一进口端连接风冷冷凝器211的出口侧，出口端连接至换热器3的一次侧进口。第三三通阀25的一出口端连接相变蓄冷换热器221的进口侧，另一出口端连接风冷冷凝器211的进口侧，进口端连接换热器3的一次侧出口。

当电池包12的电芯与冷却液11直接接触进行热交换，冷却液11通过回液管道18经循环泵13进入换热器3，换热器3将冷却液11吸收的热量传递至一次侧冷源系统2，一次侧冷源系统2通过重力热管循环系统21或相变蓄冷系统22将吸收的热量传递至室外侧。其中，室外侧设有用于检测室外温度的室外温度传感器，通过室外温度传感器的测量值，选择性地控制第二三通阀24和第三三通阀25的方向，即在一个切换模式下使重力热管循环系统21与换热器3的一次侧之间形成重力式热管冷却循环管路；在另一个切换模式下使相变蓄冷系统22与换热器3的一次侧之间形成相变蓄冷冷却循环管路，以对流经换热器的冷却液进行制冷。而机械制冷系统23则产生冷量储存于相变蓄冷换热器221内，以便于在机械制冷模式下降低相变蓄冷换热器221内的工质温度。

本实施例中，控制系统包括设于回液管道18上的第一温度传感器4、设于送液管道17上的第二温度传感器5、设于室外侧的室外温度传感器以及与各传感器连接的控制模块；且控制模块还与第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、循环泵、加热器以及一次侧冷源系统的各电器件进行电连接。其中第一温度传感器4用于检测回液温度，第二温度传感器5用于检测送液温度。所述控制模块用于根据第一温度传感器4控制循环泵的流量和加热器的启停；根据室外环境温度控制重力热管循环系统、机械制冷系统、相变蓄冷系统三个系统的切换和启停。例如：当第一温度传感器检测到二次侧冷却液的回液温度大于35℃时，优先加大循环泵的流量，当加大流量后第一温度传感器检测到温度仍大于35℃，开启补液口对一次侧进行补液。当检测到室外环境空气温度低于25℃时，启动一次侧冷源系统的重力热管循环系统，当室外环境温度大于25℃时，启动一次侧冷源系统的机械制冷系统；当一次侧冷源系统故障时，启动相变蓄冷系统。

本实施例根据第一温度传感器4的测量值，控制循环泵的运行、补液/排液的启停和第一三通阀15的方向，使得二次侧冷却液循环系统1单独运行于以下两种工况。

制冷工况：当第一温度传感器4监测到回液温度高于35℃时，优先增大循环泵的转速，增大冷却液的流量，实现电芯与冷却液11的快速热交换，冷却液经循环泵13将热量传递至换热器3，通过换热器3与一次侧冷源系统2进行热交换，冷却液11得以冷却，冷却后的冷却液经送液管道17再次进入电池柜与电芯进行热交换，降低电芯温度，减少电池温差。当增大循环泵转速仍无法降低冷却液的回液温度时，则开启补液/排液口16。

制热工况：当第一温度传感器8检测到回液温度低于10℃时，优先减小循环泵转速甚至关闭循环泵的运行，当回液温度仍低于10℃时，改变第一三通阀10的方向，冷却液11通过回液管道18经循环泵13进入加热器14，冷却液11得以加热，加热后的冷却液11通过送液管道17再次进入电池柜与电池包12进行热交换，满足电芯工作运行温度，同时减少电池温差，提升电池工作效率。当冷却液过多或过少时可开启补液/排液口16。

本实施例中，一次侧冷源系统2侧的室外温度传感器可实时监测室外空气温度。根据室外温度传感器的测量值，控制第二三通阀24和第三三通阀25的方向，使得一次侧冷源系统2单独运行于以下三种模式。

重力热管冷却制冷模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度低于25℃时，改变第二三通阀24和第三三通阀25的方向，风冷冷凝器211开启，从二次侧传递至换热器的热量，使得换热器3中的氟利昂受热由液态相变为气态，经气体管212上升进入风冷冷凝器211被冷却变为液态氟利昂，所吸收的热量迅速传递至室外，此时通过重力作用，经液体管213流回换热器3蒸发，形成一个冷却循环。

相变蓄冷冷却模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度高于25℃时，改变第二三通阀24和第三三通阀25的方向，相变蓄冷模式开启，从二次侧传递至换热器的热量，使得换热器中的氟利昂受热由液态相变为气态，经相变蓄冷换热器221冷却变为液态，流回换热器与一次侧进行热交换，形成一个冷却循环。

机械制冷冷却模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度高于25℃时，且启动相变蓄冷冷却模式检测到电池包回液温度高于35℃时启动机械制冷冷却模式，降低相变蓄冷换热器内的工质温度，从而降低蓄电池冷却液的温度。

本实施例中的相变蓄冷换热器加入了相变材料，利用相变材料的相变过程，实现夜晚充冷，白天放冷。夜晚电池系统待机时，启动压缩机232将冷量储存在相变蓄冷换热器221中，白天室外温度高于25℃时相变蓄冷换热器221开始放冷，以供电池冷却用，补充热管冷量不足。

上述实施例所能实现的有益效果有以下几点：

（1）通过浸没式液冷技术，将电池包完全浸入冷却液中，冷却液充分接触电芯并覆盖整个电池包表面，使得冷却液可以均匀地吸收和传导热量，降低电芯上下温差，从而提高了整个设备的热均衡性；且结构简单，均有利于系统的安装和维护，适用于电池储能系统的各种应用场景；此外，采用的冷却液中添加有阻燃剂，当电池发生故障时可充当消防灭火用，保障蓄电池的安全，避免发生大规模爆炸事件。

（2）通过设置第一三通阀实现换热器与加热器之间的切换，能够根据冷却液的温度实现冷却液的制冷和制热两种工况，在不同季节高效保障电池包的蓄电池的运行温度。

（3）通过重力式热管技术和机械制冷技术，可利用室外自然冷源降低系统运行能耗，助力于提高电池储能系统的性能和可靠性，推动可再生能源储能技术的发展；

（4）通过相变蓄冷技术实现自然冷源的长延时高效应用，利用夜晚室外温度较低时启动机械制冷技术为相变材料充冷，白天放冷，可利用峰谷电价差降低系统运行成本，同时夜晚低温可降低机械制冷系统的冷凝温度，即提高制冷效率，系统节能效率提升；不同于现有相变储能材料直接包裹蓄电池的技术，相变材料的利用存在充冷和放冷过程，且该过程由温度驱动自动运行，若蓄电池温度大于相变材料温度，相变材料自动放冷，但随放冷过程的进行放冷量逐渐减少，此时蓄电池持续发热，极易形成蓄电池的高温。此外，用于蓄电池的相变材料多为石蜡类或无机盐类，石蜡类材料可燃，一旦蓄电池高温着火石蜡类材料将成为助燃剂；无机盐类相变材料对金属具有腐蚀性，对蓄电池的金属部件易产生腐蚀、短路等危害。

（5）通过设置第二三通阀和第三三通阀，能够根据室外温度实现重力热管冷却制冷模式、机械制冷模式与相变蓄冷冷却模式之间的切换，灵活性强，可靠性高。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理、主要特征及优点。

本行业的技术人员应该了解，本发明创造不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明创造的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明创造还会有各种变化和改进，这些变化和改变都落入要求保护的本发明创造范围内。

Claims (10)

1.一种浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，包括：

二次侧冷却液循环系统，包括填充有冷却液的电池柜、位于电池柜内并浸没在冷却液中的电池包、冷却液制冷循环管路和冷却液制热循环管路；所述冷却液制冷循环管路用于当检测到回液温度高于第一预设温度值时，使冷却液流经换热器与一次侧冷源系统进行热交换，对冷却液进行冷却；所述冷却液制热循环管路用于当检测到回液温度低于第二预设温度值，使冷却液流经加热器对冷却液进行加热；所述冷却液制冷循环管路和冷却液制热循环管路通过第一三通阀进行模式切换；

一次侧冷源系统，包括重力热管循环系统、机械制冷系统和相变蓄冷系统，三个系统之间单独运行或联合运行；所述重力热管循环单元用于当检测到室外温度低于第三预设温度值时，利用室外自然冷源与流经换热器的冷却液进行热交换，对冷却液进行冷却；所述相变蓄冷系统用于当检测到室外温度高于所述第三预设温度值时，利于相变材料与流经换热器的冷却液进行热交换，对冷却液进行冷却；所述机械制冷系统用于在检测到室外温度高于所述第三预设温度值，且启动相变蓄冷系统检测到所述回液温度高于第一预设温度值时进行启动，来降低相变蓄冷系统的工质温度；所述重力热管循环系统和相变蓄冷系统通过第二三通阀和第三三通阀进行模式切换；

所述换热器，用于将一次侧冷源系统与二次侧冷却液循环系统耦合进行热量传递；

控制系统，包括用于检测回液温度的第一温度传感器、用于检测送液温度的第二温度传感器、用于检测室外温度的室外温度传感器以及与各传感器连接的控制模块，所述控制模块用于控制各模式切换以及各系统的启停。

2.根据权利要求1所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述电池柜的出液侧依次连接回液管道、循环泵、换热器的二次侧、送液管道以及电池柜的进液侧，形成所述冷却液制冷循环管路；所述电池柜的出液侧依次连接回液管道、循环泵、加热器、送液管道以及电池柜的进液侧，形成所述冷却液制热循环管路。

3.根据权利要求2所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述第一三通阀的一进口端连接加热器，另一进口端连接换热器的二次侧出口，出口端连接送液管道；所述加热器与换热器的二次侧之间并联设置；所述电池柜上设有补液/排液口。

4.根据权利要求1所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述重力热管循环系统包括风冷冷凝器、气体管和液体管；所述风冷冷凝器用于将换热器中的气体制冷剂经气体管上升进入风冷冷凝器被冷却变成液态，经液体管流回至换热器蒸发；所述相变蓄冷系统包括相变蓄冷换热器和制冷管道；相变蓄冷换热器经制冷管道连接换热器的一次侧，经一侧的制冷管道将换热器中的气态制冷剂送至相变蓄冷换热器冷却变为液态，再经另一侧的制冷管道送至换热器。

5.根据权利要求4所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述机械制冷系统包括冷凝器、压缩机和膨胀阀；所述压缩机用于将冷凝器产生的冷量输送至相变蓄冷换热器内进行储存，膨胀阀设于冷凝器的出口与相变蓄冷换热器的入口之间，在膨胀阀的通断作用下，实现冷量储存。

6.根据权利要求4所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述第二三通阀的一进口端连接相变蓄冷换热器的出口侧，另一进口端连接风冷冷凝器的出口侧，出口端连接至换热器的一次侧进口；所述第三三通阀的一出口端连接相变蓄冷换热器的进口侧，另一出口端连接风冷冷凝器的进口侧，进口端连接换热器的一次侧出口。

7.根据权利要求2所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述第一温度传感器设于所述回液管道上；所述第二温度传感器设于所述送液管道上；所述控制模块与第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、循环泵、加热器以及一次侧冷源系统的各电器件进行电连接，用于根据第一温度传感器检测到的回液温度控制循环泵的流量和加热器的启停；以及根据室外环境温度检测到的室外温度控制重力热管循环系统、机械制冷系统、相变蓄冷系统三个系统的切换和启停。

8.根据权利要求1所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述电池柜的冷却液包括矿物油，其内含阻燃剂和纳米结构的高导热介质。

9.根据权利要求1所述的浸没式液冷电池储能系统，其特征在于，所述第一预设温度值为35℃，第二预设温度值为10℃，第三预设温度值为25℃。

10.一种浸没式液冷电池储能系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

制冷工况：当第一温度传感器检测到回液温度高于35℃时，先增大循环泵的转速，增大冷却液的流量，实现电芯与冷却液的快速热交换，冷却液经循环泵将热量传递至换热器，通过换热器与一次侧冷源系统进行热交换，冷却液得以冷却，冷却后的冷却液再次进入电池柜与电芯进行热交换，降低电芯温度；当增大循环泵转速仍无法降低冷却液的回液温度时，则进行补液操作；

制热工况：当第一温度传感器检测到回液温度低于10℃时，先减小循环泵转速甚至关闭循环泵的运行，当回液温度仍低于10℃时，改变第一三通阀的方向，冷却液进入加热器得以加热，加热后的冷却液再次进入电池柜与电池包进行热交换，满足电芯工作运行温度；

所述制冷工况中的一次侧冷源系统包括以下制冷模式：

重力热管冷却制冷模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度低于25℃时，改变第二三通阀和第三三通阀的方向，风冷冷凝器开启，从二次侧传递至换热器的热量，使得换热器中的制冷剂受热由液态相变为气态，气态制冷剂上升进入风冷冷凝器被冷却变为液态制冷剂，所吸收的热量迅速传递至室外，并在重力作用下流回换热器蒸发，形成一个冷却循环；

相变蓄冷冷却模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度高于25℃时，改变第二三通阀和第三三通阀的方向，相变蓄冷模式开启，从二次侧传递至换热器的热量，使得换热器中的制冷剂受热由液态相变为气态，经相变蓄冷换热器冷却变为液态，流回换热器与一次侧进行热交换，形成一个冷却循环；

机械制冷冷却模式：当室外温度传感器检测到室外空气温度高于25℃时，且启动相变蓄冷冷却模式检测到电池包回液温度高于35℃时启动机械制冷冷却模式，降低相变蓄冷换热器内的工质温度。