基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统的制作方法

本发明涉及热量管理，尤其涉及基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统。

背景技术：

1、热管理是电化学储能的刚需，对储能系统的性能、寿命、安全性都有显著影响。液冷热管理系统的换热能力强，使用液冷热管理系统可以保证电芯温差在3℃以内，相对于风冷热管理系统可以显著提升储能系统的寿命。

2、目前储能的液冷热管理系统所需的制冷量通常在100kw及以下，这种小冷量的制冷循环采用的压缩机主要为涡旋压缩机。涡旋压缩机需要油循环，会降低压缩机与液冷热管理系统的可靠性；涡旋压缩机的轴承通常为接触式球轴承，容易磨损，其寿命通常会是液冷热管理系统寿命的瓶颈；涡旋压缩机的体积与质量较大，不利于储能系统能量密度提升，尤其随着储能系统功率密度的增加，制冷量需求显著增加，涡旋压缩机这方面的劣势会更加显著。

3、而且，现有的储能热管理系统大多是一套冷却装置对应一套待冷却设备，这样对于多套待冷却设备则需要设置多套冷却装置。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的上述问题中的至少一部分问题，本发明提供了一种基于气浮离心压缩机的多水源并联热储能管理系统，包括：

2、制冷回路，其被配置为流通制冷剂，其中所述制冷回路中的制冷剂能够冷却换热介质回路中的换热介质；

3、制冷系统组件，其设置在所述制冷回路上，且被配置为进行制冷；

4、换热介质回路，其被配置为流通换热介质，以对目标设备进行冷却，其中所述换热介质回路包括换热介质主路以及与换热介质主路连通的多个换热介质支路，且多个换热介质支路之间并联；所述目标设备设置在所述换热介质支路上。

5、进一步地，所述制冷系统组件包括：

6、冷凝装置，其被配置为冷凝制冷剂；

7、主节流元件，其与所述冷凝装置连通；以及

8、气浮离心压缩机，其与所述冷凝装置连通，所述气浮离心压缩机包括：

9、电机，其包括：

10、壳体，其内部的两端分别设置有第一腔室及第二腔室；以及转子，其上设置有径向轴承，所述径向轴承为气浮轴承并且被配置为在径向上支承转子；

11、叶轮，布置于所述转子的端部，且位于所述第一腔室和/或第二腔室内；

12、进气口，其与所述第一腔室的进气口连通；

13、排气口，其与所述第二腔室的出气口连通；

14、连接管，其两端分别与所述第一腔室的出气口以及第二腔室的进气口连通。

15、进一步地，所述气浮离心压缩机还包括：

16、推力盘，其设置于所述转子的端部；以及

17、推力轴承，其设置于所述推力盘的一侧或两侧，且为气浮轴承。

18、进一步地，所述电机为高速永磁同步电机；和/或

19、所述径向轴承为箔片式动压气浮轴承；和/或

20、所述叶轮为闭式叶轮。

21、进一步地，所述叶轮通过锁紧螺母固定于所述转子的端部；和/或

22、所述第一腔室及第二腔室的出气口处还设置有端盖；和/或

23、所述第一腔室或第二腔室内包括多级叶轮；和/或

24、所述叶轮的轮盖侧设置有密封结构。

25、进一步地，所述气浮离心压缩机还包括级间补气口，所述级间补气口设置于所述连接管上。

26、进一步地，还包括：

27、补气管路，其一端与所述制冷回路连通，另一端与所述气浮离心压缩机连通；

28、经济器，所述经济器的一部分与所述制冷回路连通，另一部分与所述补气管路连通；

29、辅节流元件，其设置在补气管路上，且位于所述经济器与所述主节流元件之间。

30、进一步地，还包括：

31、旁通回路，其两端分别连通所述气浮离心压缩机两侧的制冷回路；

32、旁通阀，其被配置为控制旁通回路的通断；

33、蒸发器，所述蒸发器的一部分与所述制冷回路连通，另一部分与所述换热介质回路连通，其中在蒸发器中，制冷剂冷却换热介质。

34、进一步地，还包括：

35、吸气压力传感器，其设置在所述气浮离心压缩机与所述蒸发器之间，用于检测冷却换热介质后进入所述气浮离心压缩机的制冷剂的压力；和/或

36、吸气温度传感器，其设置在所述气浮离心压缩机与所述蒸发器之间，用于检测冷却换热介质后进入所述气浮离心压缩机的制冷剂的温度；和/或

37、排气温度传感器，其设置在所述气浮离心压缩机与所述冷凝装置之间，用于检测所述气浮离心压缩机排出的制冷剂的温度；和/或

38、排气压力传感器，排气温度传感器，其设置在所述气浮离心压缩机与所述冷凝装置之间，用于检测所述气浮离心压缩机排出的制冷剂的压力；和/或

39、补气温度传感器，其设置在所述气浮离心压缩机与经济器之间，用于检测进入气浮离心压缩机补气口的制冷剂的温度；和/或

40、补气压力传感器，其设置在所述气浮离心压缩机与经济器之间，用于检测进入气浮离心压缩机补气口的制冷剂的压力。

41、进一步地，还包括：

42、水泵，其设置在所述换热介质支路上，被配置为给换热介质循环提供动力；和/或

43、出水温度传感器，其设置在所述换热介质主路上，用于检测被制冷剂冷却后的换热介质的温度；和/或

44、出水压力传感器，其设置在所述换热介质回路上，用于检测被制冷剂冷却后的换热介质的压力；和/或

45、水路单向阀，被配置为控制换热介质在所述换热介质支路中的流动方向；和/或

46、支路温度传感器，用于检测所述换热介质支路中的冷却目标设备后的换热介质的温度。

47、本发明至少具有下列有益效果：本发明公开的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，通过制冷回路对换热介质回路中的换热介质进行冷却，以通过换热介质对目标设备进行冷却，其中，通过设置多个并联的换热介质支路，并将需要冷却的多个目标设备设置在多个换热介质支路上，可以实现一套冷却装置对多个目标设备的冷却，节约了能源，提高了储能热管理系统的经济性和灵活性和安全性。该储能热管理系统中使用的气浮离心压缩机，其采用气浮轴承，因此不需要油润滑，省去了回油管路，提升了压缩机与系统的可靠性；同时，由于气浮轴承工作时转轴不与轴承接触，而是靠气膜悬浮电机转子，因此可以将轴承寿命提高至少1倍；在相同冷量下，基于高速永磁同步电机的气浮离心压缩机的尺寸与重量会比涡旋压缩机小50％左右，可以减小液冷系统的体积，这就使得在当其应用于储能系统时，同样尺寸的集装箱内可以布置更多的电池，有助于提升储能系统能量密度。

技术特征：

1.一种基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，所述制冷系统组件包括：

3.根据权利要求2所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，所述气浮离心压缩机还包括：

4.根据权利要求2所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，所述电机为高速永磁同步电机；和/或

5.根据权利要求2所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，所述叶轮通过锁紧螺母固定于所述转子的端部；和/或

6.根据权利要求2所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，所述气浮离心压缩机还包括级间补气口，所述级间补气口设置于所述连接管上。

7.根据权利要求2所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求7所述的基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明涉及一种基于气浮离心压缩机的多水源并联储能热管理系统，包括：制冷回路，其被配置为流通制冷剂，其中所述制冷回路与换热介质回路连通，以使制冷剂与换热介质进行热交换；制冷系统组件，其设置在所述制冷回路上，且被配置为进行制冷；换热介质回路，其被配置为流通换热介质，以对目标设备进行冷却，其中所述换热介质回路包括换热介质主路以及与换热介质主路连通的多个换热介质支路，且多个换热介质支路之间并联；所述目标设备设置在所述换热介质支路上。

技术研发人员：宋云建,刘学松,舒涛,冯福金
受保护的技术使用者：华涧新能源科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13