多冷源热管理系统及其控制方法与流程

本技术涉及热管理，尤其是涉及一种多冷源热管理系统及其控制方法。

背景技术：

1、现有液冷储能集装箱的电池系统多采用液冷，而集装箱内的电气设备，如开关盒、配电柜等，多采用风冷散热。但随着电池充放电倍率的提高，电气设备的产热也逐渐增大，风冷散热已无法保证电气设备的运行可靠性。

2、在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

3、目前，为了同时满足电池系统和电气设备的散热需求，多采用一套制冷剂循环系统同时为电池系统及电气设备提供冷源。但由于电气设备和电池工作的温度范围不同，比如电池需在较低的温度范围内工作，而电气设备则可以较高的温度范围内工作，若为了同时满足电池系统和电气设备的工作温度需求，则只能以电池系统的工作温度作基准，此时，无疑增加了制冷剂循环系统的功耗，且降低了能效比。

技术实现思路

1、基于此，本技术提供一种多冷源热管理系统及其控制方法，以解决现有技术中存在热管理系统中的制冷剂系统功耗高、能效比低等问题。

2、为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：

3、一方面，本技术实施例提供一种多冷源热管理系统，包括：

4、第一散热回路，用于提供载冷剂为第一热源进行降温；

5、设有干冷器的第二散热回路，用于提供载冷剂为第二热源进行降温，所述干冷器包括散热风机；其中，所述第一热源与所述第二热源存在温差；

6、制冷回路，用于提供制冷剂，

7、第一调节阀，所述第二散热回路通过所述第一调节阀与所述第一散热回路连通；

8、相互连通的第一换热器和第二换热器，所述制冷回路中的制冷剂与所述第一散热回路中的载冷剂在所述第一换热器处进行热交换；

9、第二调节阀，设置于所述干冷器的出口端；

10、第三调节阀，与所述第二调节阀连通，所述干冷器通过所述第三调节阀分别与所述第二换热器以及所述第一散热回路实现连通，以使所述第二散热回路中的部分载冷剂和所述制冷剂于所述第二换热器处进行热交换，以及使所述第二散热回路中的部分载冷剂进入所述第一散热回路。

11、在其中一个实施例中，所述第一散热回路包括第一冷却模块，所述第一冷却模块与所述第一调节阀、所述第一换热器依次连通，用于为第一热源进行降温；

12、所述第二散热回路包括第二冷却模块，所述第二冷却模块与所述干冷器以及第二调节阀依次连通，用于为第二热源进行降温。

13、在其中一个实施例中，所述第一冷却模块以及所述第二冷却模块两端均设置有温度传感器。

14、在其中一个实施例中，所述第一散热回路还包括水加热器、第一循环泵及第一过滤器，所述水加热器设置于所述第一换热器与所述第一冷却模块之间，用于为流入所述第一冷却模块的载冷剂加热，所述第一循环泵设置于所述第一冷却模块与所述第一调节阀之间，所述第一过滤器设置于所述第一冷却模块与所述第一循环泵之间。

15、在其中一个实施例中，所述第二散热回路还包括第二循环泵及第二过滤器，所述第二循环泵设置于所述第二冷却模块与所述干冷器之间，所述第二过滤器设置于所述第二冷却模块与所述第二循环泵之间。

16、在其中一个实施例中，所述制冷回路还包括第三过滤器及膨胀阀，沿所述制冷回路中的所述制冷剂流通方向，所述膨胀阀设置于所述第二换热器与所述第一换热器之间，所述第三过滤器设置于所述第二换热器与所述膨胀阀之间。

17、另一方面，本技术实施例提供一种控制方法，用于上述的多冷源热管理系统，包括以下步骤：

18、s1、设置第一预设温度范围t01、第二预设温度范围t02及第三预设温度范围t03；

19、s2、获得当前环境温度t1；

20、s3、判断t1∈t01是否成立，若是，则执行步骤s4，若否，则判断t1∈t02是否成立，若是，则执行步骤s5，若否，则判断t1∈t03是否成立，若是，则执行步骤s6；

21、s4、开启所述制冷回路的制冷剂循环，控制所述第一调节阀断开自所述第一冷却模块向所述第二冷却模块的载冷剂通路，控制所述第一调节阀导通自所述第一冷却模块向所述第一换热器的载冷剂通路；控制所述第二调节阀的出入口全部开启；控制所述第三调节阀断开自所述干冷器向所述第一冷却模块的载冷剂通路，控制所述第三调节阀导通自所述干冷器向所述第二换热器的载冷剂通路；

22、s5、开启所述制冷回路的制冷剂循环，控制所述第一调节阀、所述第二调节阀和所述第三调节阀的出入口全部开启；

23、s6、关闭所述制冷回路的所述制冷剂循环，控制所述第一调节阀断开自所述第一冷却模块向所述第一换热器的载冷剂通路，控制所述第一调节阀导通自所述第一冷却模块向所述第二冷却模块的载冷剂通路；控制所述第二调节阀断开自所述干冷器向所述第二冷却模块的载冷剂通路，控制所述第二调节阀导通自所述干冷器向所述第三调节阀的载冷剂通路；控制所述第三调节阀断开自所述干冷器向所述第一换热器的载冷剂通路，控制所述第三调节阀导通自所述干冷器向所述第一冷却模块的载冷剂通路；

24、其中，t01＞t02＞t03。

25、在其中一个实施例中，所述控制方法进一步包括以下步骤：

26、设置所述第二冷却模块的预设载冷剂温度范围tg和所述第一冷却模块的预设载冷剂温度范围td；

27、分别检测所述第二冷却模块的进液温度t2和所述第一冷却模块的进液温度t3；

28、当t1∈t01时：判断t2∈tg是否成立，若否，则根据判断结果对所述干冷器的散热风机的转速进行调节，直至t2∈tg；若是，则保持当前控制状态不变；判断t3∈td是否成立，若否，则调节所述制冷回路的运行参数，直至t3∈td；若是，则保持当前控制状态不变；

29、当t1∈t02或t1∈t03时：判断t2∈tg是否成立，若否，则调节所述干冷器的散热风机的转速、所述第一调节阀的开度及所述第二调节阀的开度，直至t2∈tg；若是，则保持当前控制状态不变；判断t3∈td是否成立，若否，则调节所述制冷回路的运行参数、所述第一调节阀的开度及所述第二调节阀的开度，直至t3∈td；若是，则保持当前状态不变。

30、在其中一个实施例中，所述预设载冷剂温度范围tg和所述预设载冷剂温度范围td满足以下条件：15℃≤tg≤50℃，15℃≤td≤20℃。

31、在其中一个实施例中，所述第一预设温度范围t01、所述第二预设温度范围t02、所述第三预设温度范围t03满足以下条件：25℃≤t01＜55℃，5℃≤t02＜25℃，-30℃≤t03＜5℃。

32、本技术至少具有以下有益效果：

33、本技术的多冷源热管理系统包括制冷回路、第一散热回路及第二散热回路，在环境温度较高时，通过制冷回路的第一换热器与第一散热回路中的载冷剂进行换热，达到为第一热源进行温度调节的目的；通过干冷器为第二冷却模块进行换热，达到为第二热源进行温度调节的目的；同时，干冷器还能够与制冷回路的第二换热器进行换热，对制冷回路以及干冷器的负荷进行合理的分配，达到节能、降低噪音的目的。而在环境温度处于中等温度时，则可通过对第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀的控制，使干冷器部分参与第一散热回路的换热工作，从而减小制冷回路的制冷量需求，达到节能的目的。当环境温度更低时，则可通过对第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀的控制，使干冷器完全参与第一散热回路的换热工作，此时，制冷回路关闭，大幅减少了能源消耗。本技术的多冷源管理系统通过设置第三调节阀，使干冷器既能单独与第二冷却模块进行热交换，还能够与第二换热器进行热交换，及与第一冷却模块进行热交换，能够根据环境温度的变化执行不同的换热方案，大大减少了能源的消耗，使整个热管理系统具有较高的能效比。