热管理系统及其控制方法与流程

本技术涉及储能系统热管理，尤其是涉及一种热管理系统及其控制方法。

背景技术：

1、为使储能系统在其充放电过程中能够安全可靠运行，需要提供相应的热管理方案对动力电池及逆变器进行冷却、控温。

2、发明人在实现本技术的过程中，发现现有技术至少存在以下问题：目前储能系统的热管理系统多采用风冷或液冷的方式进行控温。随着储能电站能量密度的提升，风冷控温方式大大增加了电池热失控的风险。而目前现有的液冷方案主要针对的是对动力电池进行温控，对于逆变器则仍多采用风冷方案。随着储能电站能量密度的提升，风冷方案难以保证逆变器的运行可靠性。同时，现有热管理系统还存在工作方式单一、能源消耗过大的问题。

技术实现思路

1、基于此，本技术提供一种热管理系统及其控制方法，以改善现有技术中存在的热管理系统的温控可靠性低、工作方式单一、及能源消耗过大等问题至少之一。

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热管理系统，包括：第一回路、第二回路、空调循环系统、第一控制阀和第二控制阀；

4、所述空调循环系统用于提供制冷剂，包括四通换向阀及与所述四通换向阀连接的第一换热器；

5、所述第一回路用于为第一设备提供载冷剂，包括第一温控模块，所述第一回路的所述载冷剂用于在所述第一换热器处与所述制冷剂进行热交换；

6、所述第二回路用于为第二设备提供载冷剂，所述第二回路包括串接的第二温控模块和干冷器；

7、所述第一控制阀连接于所述第一回路和所述第二回路，用于控制所述第一回路中的所述载冷剂流向所述第一换热器和/或流向所述干冷器；

8、所述第二控制阀连接于所述第一回路和所述第二回路，用于控制所述第二回路中的所述载冷剂流向所述第二温控模块或者分别流向所述第一温控模块和所述第二温控模块。

9、在其中一个实施例中，所述第一回路包括依次串接的第一循环泵、第一过滤器、及所述第一温控模块；所述第一换热器连接于所述第一循环泵的出口和所述第一温控模块的入口之间。

10、在其中一个实施例中，所述第二回路包括依次串接的第二循环泵、第二过滤器、所述第二温控模块、加热器、及所述干冷器。

11、在其中一个实施例中，所述空调循环系统还包括压缩机、第二换热器、第三过滤器及电子膨胀阀；

12、所述四通换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一接口和所述压缩机的出口连接，所述第二接口和所述压缩机的入口连接；所述第三接口、所述第二换热器、所述第三过滤器、所述电子膨胀阀、所述第一换热器及所述第四接口依次串接。

13、在其中一个实施例中，所述第二回路还包括设在所述第二循环泵和所述干冷器之间的第二单向阀；和/或，所述热管理系统还包括膨胀罐，所述膨胀罐设在所述第二温控模块的出口侧的管路上。

14、在其中一个实施例中，所述热管理系统还包括补水组件，所述补水组件包括补水箱，所述补水箱分别连接于所述第一回路和所述第二回路，用于为所述第一回路和所述第二回路补水定压。

15、另一方面，本技术实施例提供一种热管理系统的控制方法，用于热管理系统，所述热管理系统包括：第一回路、第二回路、空调循环系统、第一控制阀和第二控制阀；

16、所述空调循环系统用于提供制冷剂，包括四通换向阀、压缩机、第二换热器、第三过滤器、电子膨胀阀及第一换热器；

17、所述四通换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一接口和所述压缩机的出口连接，所述第二接口和所述压缩机的入口连接；所述第三接口、所述第二换热器、所述第三过滤器、所述电子膨胀阀、所述第一换热器及所述第四接口依次串接；

18、所述第一回路用于为第一设备提供载冷剂，包括第一温控模块，所述第一回路的所述载冷剂用于在所述第一换热器处与所述制冷剂进行热交换；

19、所述第二回路用于为第二设备提供载冷剂，所述第二回路包括串接的第二温控模块、干冷器和加热器；

20、所述第一控制阀连接于所述第一回路和所述第二回路，用于控制所述第一回路中的所述载冷剂流向所述第一换热器、或者流向所述干冷器、或者分别流向所述第一换热器和所述干冷器；

21、所述第二控制阀连接于所述第一回路和所述第二回路，用于控制所述第二回路中的所述载冷剂流向所述第二温控模块或者分别流向所述第一温控模块和所述第二温控模块；

22、所述热管理系统的控制方法包括降温控制逻辑、升温控制逻辑和自循环控制逻辑；

23、所述降温控制逻辑包括第一降温控制逻辑和第二降温控制逻辑，

24、所述第一降温控制逻辑包括：控制所述压缩机启动，控制所述四通换向阀使所述第一接口和所述第三接口连通、所述第二接口和所述第四接口连通；控制所述第一控制阀，使所述第一回路中的所述载冷剂流向所述第一换热器；控制所述第二控制阀，使所述第二回路中的所述载冷剂流向所述第二温控模块；

25、所述第二降温控制逻辑包括：控制压缩机关闭；控制所述第一控制阀，使所述第一回路中的所述载冷剂流向所述干冷器；控制所述第二控制阀，使所述第二回路中的所述载冷剂分别流向所述第一温控模块和所述第二温控模块；

26、所述升温控制逻辑包括热泵升温控制逻辑：控制所述压缩机启动，控制所述四通换向阀使所述第一接口和所述第四接口连通、所述第二接口和所述第三接口连通；控制所述加热器启动；控制所述第一控制阀，使所述第一回路中的所述载冷剂分别流向所述第一换热器和所述干冷器；控制所述第二控制阀，使所述第二回路中的所述载冷剂分别流向所述第一温控模块和所述第二温控模块；

27、所述自循环控制逻辑包括：控制所述压缩机关闭，控制所述加热器关闭；控制所述第一控制阀，使所述第一回路中的所述载冷剂流向所述第一换热器；控制所述第二控制阀，使所述第二回路中的所述载冷剂流向所述第二温控模块。

28、在其中一个实施例中，在所述降温控制逻辑下，当环境温度不小于-30℃，且不大于25℃时，执行所述第二降温控制逻辑；当环境温度大于25℃时，执行所述第一降温控制逻辑。

29、在其中一个实施例中，所述升温控制逻辑还包括加热器升温控制逻辑，所述加热器升温控制逻辑包括：控制所述压缩机关闭，控制所述加热器启动；控制所述第一控制阀，使所述第一回路中的所述载冷剂流向所述干冷器；控制所述第二控制阀，使所述第二回路中的所述载冷剂分别流向所述第一温控模块和所述第二温控模块；

30、在所述升温控制逻辑下，当环境温度不小于-20℃，且不大于25℃时，执行所述热泵升温控制逻辑；当环境温度小于-20℃时，执行所述加热器升温控制逻辑。

31、在其中一个实施例中，所述热泵升温控制逻辑还包括减缓结霜控制逻辑，所述减缓结霜逻辑包括：控制所述第一控制阀朝向所述干冷器侧的开度，使所述开度不超过80％；

32、开度控制步骤：实时检测环境温度与蒸发温度的温度差值；若所述温度差值在预设温度范围内，则保持所述第一控制阀的当前开度不变；若所述温度差值超过所述预设温度范围的最大值时，则控制所述第一控制阀的所述开度增加10％；

33、重复执行所述开度控制步骤，当所述第一控制阀的所述开度达到80％时，且所述温度差值超过所述预设温度范围的最大值时，运行化霜模式；

34、所述化霜模式包括：关闭所述压缩机，开启电辅加热。

35、本技术至少具有以下有益效果：本技术实施例提供的热管理系统，其采用设有四通换向阀的空调循环系统提供制冷剂，在保证降温换热效果的前提下，能够有效降低能源消耗。其包括第一回路和第二回路，分别通过液冷的方式为第一设备和第二设备进行温度控制，提高了热管理系统的温控可靠性，有利于保证第一设备和第二设备的运行可靠性，同时，在一定条件下，可通过干冷器对第一设备、第二设备进行散热，降低了能源消耗。第一控制阀和第二控制阀的配合使用可增加热管理系统的工作方式，使其工作方式多样化，以满足第一设备和第二设备的更多温控需求。