热管理系统及储能系统的制作方法

本申请涉及热管理，特别是涉及一种热管理系统及储能系统。

背景技术：

1、储能温控是防止储能系统容量衰减、寿命减短、热失控的关键，电池热管理是储能系统的关键。电池热管理是根据温度对电池性能的影响，结合电池的电化学特性与产热机理，基于具体电池的最佳充放电温度区间，通过合理的设计，建立在材料学、电化学、传热学、分子动力学等多学科多领域基础之上，为解决电池的温度过高或过低情况下工作而引起热散逸或热失控问题，以提升电池整体性能的一门新技术。

2、目前，储能系统通常均采用液冷机组对储能电池系统进行制冷及加热，进而将电池的温度维持在合适的温度区间内。当系统中集成液冷直流-直流变换器（简称dc-dc）或者其他发热负载，通常液冷直流-直流变换器或其他发热负载会与电池冷却回路直接进行串联或者并联，而dcdc以及其他发热负载发热量较大，运行温度较高，会对电池冷却回路的水温造成影响，也会大大增加压缩机的功率，从而导致液冷机组的功耗增加。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供一种低能耗的热管理系统及储能系统。

2、本申请第一方面的实施例提供了一种热管理系统，所述热管理系统包括电池、第一循环水路、制冷回路、负载、风冷换热器和第二循环水路；所述第一循环水路流过所述电池；其中，所述热管理系统具有第一状态和第二状态；所述热管理系统处于所述第一状态时，所述第一循环水路与所述制冷回路导通；第二循环水路与所述风冷换热器和所述负载均导通；所述热管理系统处于所述第二状态时，所述第一循环水路与所述风冷换热器导通，且断开与所述制冷回路的导通；第二循环水路与所述风冷换热器和所述负载均导通。

3、在其中一个实施例中，还包括第一切换组件，所述第一切换组件连接所述制冷回路、所述第一循环水路以及所述风冷换热器；所述第一切换组件被配置为使所述热管理系统在所述第一状态和所述第二状态之间切换；所述第一切换组件还被配置为使所述热管理系统具有第三状态；所述热管理系统处于所述第三状态时，所述第一循环水路与所述制冷回路导通，且与所述风冷换热器导通；所述第二循环水路与所述风冷换热器和所述负载均导通。

4、在其中一个实施例中，所述第一切换组件包括第一三通阀和第二三通阀，所述制冷回路包括第一入口和第一出口；所述风冷换热器包括第二入口和第二出口；所述第一三通阀与所述第一入口、所述第二入口以及所述电池连接；所述第二三通阀与所述第一出口、所述第二出口以及所述电池连接。

5、在其中一个实施例中，还包括第二切换组件，所述第二切换组件与所述风冷换热器、所述负载以及所述第一循环水路连接；所述第二切换组件和所述第一切换组件配合，被配置为使所述热管理系统具有第四状态和第五状态；所述热管理系统处于所述第四状态时，所述第一循环水路与所述制冷回路导通，且断开与所述风冷换热器的导通；所述第二循环水路断开与所述风冷换热器以及所述负载的导通；所述热管理系统处于第五状态时，所述第一循环水路与所述风冷换热器导通，且断开与所述制冷回路的导通；所述第二循环水路断开与所述负载的导通。

6、在其中一个实施例中，所述第二切换组件包括第三三通阀和第四三通阀，所述第三三通阀与所述第二出口、所述第一循环水路以及所述负载连接；所述第四三通阀与所述第二入口、所述第一循环水路以及所述负载连接。

7、在其中一个实施例中，还包括第一连通管路和第二连通管路，所述第一连通管路连接所述第一三通阀的一接口和所述第四三通阀的一接口；所述第二连通管路连接所述第二三通阀的一接口和所述第三三通阀的一接口。

8、在其中一个实施例中，还包括加热装置，所述加热装置连接于所述第一循环水路，所述加热装置用于加热所述第一循环水路中的液体，以对所述电池进行加热。

9、在其中一个实施例中，所述第二切换组件和所述第一切换组件配合，还被配置为使所述热管理系统具有第六状态；所述热管理系统处于第六状态时，所述第一循环水路与所述制冷回路以及所述负载导通，且断开与所述风冷换热器的导通；所述第二循环水路断开与所述风冷换热器的导通。

10、在其中一个实施例中，所述风冷换热器包括风机和换热器，所述换热器和所述冷凝器共用所述风机。

11、在其中一个实施例中，还包括第一液体泵，所述第一液体泵设置于所述第一循环水路。

12、在其中一个实施例中，还包括第二液体泵，所述第二液体泵设置于所述第二循环水路。

13、在其中一个实施例中，还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述制冷回路。

14、在其中一个实施例中，还包括膨胀罐，所述膨胀罐设置于所述第一循环水路。

15、在其中一个实施例中，还包括第二压力传感器、第三压力传感器、第一温度传感器和第二温度传感器；所述第二压力传感器和所述第一温度传感器设置于所述第一出口与所述电池之间的管路上；所述第三压力传感器和所述第二温度传感器设置于所述第一入口与所述电池之间的管路上。

16、在其中一个实施例中，还包括第一截止阀和第二截止阀；所述第一截止阀设置于所述第一出口与所述电池之间的管路上；所述第二截止阀设置于所述第一入口与所述电池之间的管路上。

17、在其中一个实施例中，所述制冷回路上设有压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发器内设置有冷媒通道和第一液体通道；所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置以及所述冷媒通道依次连接；所述第一液体通道的一端为所述第一入口，所述第一液体通道的另一端为所述第一出口。

18、在其中一个实施例中，还包括控制器，所述控制器与所述压缩机、所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀以及第四三通阀连接，所述控制器用于控制所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀以及第四三通阀的导通状态，以使热管理系统在不同状态之间切换，所述控制器还用于根据热管理系统的不同状态控制压缩机的运行。

19、本申请第二方面的实施例提供了一种储能系统，包括根据第一方面中任一项所述的热管理系统。

20、上述热管理系统，在储能系统进行充放电时，当处于低温工况时，热管理系统可切换至第二状态，利用风冷换热器对电池以及负载进行散热降温，无需运行制冷回路；当处于中温工况时，热管理系统可切换至第一状态，利用制冷回路对电池进行散热降温，利用风冷换热器对负载进行散热降温。如此，可在实现电池以及负载散热降温的同时，缩短制冷回路的运行时间，降低制冷回路的能耗，从而可降低热管理系统的功耗，提高热管理系统的能效，利于提升用户的使用体验感。

技术特征：

1.一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括：电池、第一循环水路、制冷回路、负载、风冷换热器和第二循环水路；所述第一循环水路流过所述电池；

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括第一切换组件，所述第一切换组件连接所述制冷回路、所述第一循环水路以及所述风冷换热器；

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述第一切换组件包括第一三通阀和第二三通阀，所述制冷回路包括第一入口和第一出口；所述风冷换热器包括第二入口和第二出口；所述第一三通阀与所述第一入口、所述第二入口以及所述电池连接；所述第二三通阀与所述第一出口、所述第二出口以及所述电池连接。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，还包括第二切换组件，所述第二切换组件与所述风冷换热器、所述负载以及所述第一循环水路连接；

5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述第二切换组件包括第三三通阀和第四三通阀，所述第三三通阀与所述第二出口、所述第一循环水路以及所述负载连接；所述第四三通阀与所述第二入口、所述第一循环水路以及所述负载连接。

6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，还包括第一连通管路和第二连通管路，所述第一连通管路连接所述第一三通阀的一接口和所述第四三通阀的一接口；所述第二连通管路连接所述第二三通阀的一接口和所述第三三通阀的一接口。

7.根据权利要求4所述的热管理系统，还包括加热装置，所述加热装置连接于所述第一循环水路，所述加热装置用于加热所述第一循环水路中的液体，以对所述电池进行加热。

8.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述第二切换组件和所述第一切换组件配合，还被配置为使所述热管理系统具有第六状态；所述热管理系统处于第六状态时，所述第一循环水路与所述制冷回路以及所述负载导通，且断开与所述风冷换热器的导通；所述第二循环水路断开与所述风冷换热器的导通。

9.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述风冷换热器包括风机和换热器，所述换热器和所述冷凝器共用所述风机。

10.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括第一液体泵，所述第一液体泵设置于所述第一循环水路。

11.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括第二液体泵，所述第二液体泵设置于所述第二循环水路。

12.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述制冷回路。

13.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括膨胀罐，所述膨胀罐设置于所述第一循环水路。

14.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，还包括第二压力传感器、第三压力传感器、第一温度传感器和第二温度传感器；所述第二压力传感器和所述第一温度传感器设置于所述第一出口与所述电池之间的管路上；所述第三压力传感器和所述第二温度传感器设置于所述第一入口与所述电池之间的管路上。

15.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，还包括第一截止阀和第二截止阀；所述第一截止阀设置于所述第一出口与所述电池之间的管路上；所述第二截止阀设置于所述第一入口与所述电池之间的管路上。

16.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷回路上设有压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发器内设置有冷媒通道和第一液体通道；所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置以及所述冷媒通道依次连接；所述第一液体通道的一端为所述第一入口，所述第一液体通道的另一端为所述第一出口。

17.根据权利要求16所述的热管理系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述压缩机、所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀以及第四三通阀连接，所述控制器用于控制所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀以及第四三通阀连接的导通状态，以使热管理系统在不同状态之间切换，所述控制器还用于根据热管理系统的不同状态控制压缩机的运行。

18.一种储能系统，其特征在于，包括根据权利要求1至17任一项所述的热管理系统。

技术总结
本申请涉及一种热管理系统及储能系统。该热管理系统包括电池、第一循环水路、制冷回路、负载、风冷换热器和第二循环水路；热管理系统具有第一状态和第二状态；热管理系统处于第一状态时，第一循环水路与第一液体通道导通；第二循环水路与风冷换热器和负载均导通；热管理系统处于第二状态时，第一循环水路与风冷换热器导通，且断开与第一液体通道的导通；第二循环水路与风冷换热器和负载均导通。如此，可降低热管理系统的功耗，提高热管理系统的能效，提升用户的使用体验感。

技术研发人员：问妮娜,杨凯,陈星,张树林
受保护的技术使用者：江苏天合储能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16