一种储能热管理系统及方法与流程

本发明涉及热管理领域，更具体的说，涉及一种储能热管理系统及方法。

背景技术：

1、目前，储能系统的集装箱或电池柜多以电池这单一储能部件组成，但是随着储能行业的发展，越来越多的储能系统朝着全预制方向发展，如将pcs(power convers ionsystem,功率转换系统)等电力电子设备也收容于集装箱或电池柜中。

2、若是将电池以及pcs等电力电子设备均收容于同一集装箱或电池柜中，由于电池和电力电子设备的散热需求不同。所以，如何同时满足电池和电力电子设备的散热需求，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种储能热管理系统及方法，以解决亟需同时满足电池和电力电子设备的散热需求的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

3、一种储能热管理系统，包括控制器、电池、电力电子设备以及分流装置；

4、所述控制器，用于确定所述储能管理系统所处的工作模式，所述工作模式为预设的第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种；根据所述储能热管理系统所处的工作模式控制所述分流装置的相应通路导通，以在所述工作模式为所述第一模式的情况下，使得所述电池采用压缩制冷方式进行热量交换，以及所述电力电子设备采用液冷热交换方式进行热量交换；在所述工作模式为所述第二模式的情况下，使得所述电池以及所述电力电子设备分别采用液冷热交换方式进行热量交换；在所述工作模式为所述第三模式的情况下，使得所述电池与电力电子设备进行热量交换，和/或所述电池与电加热器进行热量交换。

5、上述的储能热管理系统，可选的，所述储能热管理系统中的压缩制冷回路与所述电力电子设备所处的液冷回路共用液冷冷凝器，所述储能热管理系统通过流体进行热量交换。

6、上述的储能热管理系统，可选的，所述储能热管理系统的散热回路包括压缩制冷回路和液冷回路。

7、上述的储能热管理系统，可选的，在所述工作模式为所述第一模式的情况下，所述压缩制冷方式中使用的冷凝器为液冷冷凝器、且所述液冷冷凝器与所述电力电子设备处于相同的液冷回路。

8、上述的储能热管理系统，可选的，所述液冷冷凝器与所述电力电子设备在所述液冷回路中串联连接。

9、上述的储能热管理系统，可选的，所述储能热管理系统包括至少一组换热器，所述控制器，用于：

10、控制所述分流装置的相应通路导通，使得所述电力电子设备、所述至少一组换热器、所述分流装置和所述液冷冷凝器连接形成第一液冷回路，以实现所述电力电子设备采用液冷热交换方式散热；使得所述电池、所述分流装置以及所述压缩制冷回路中的蒸发器连接形成第二液冷回路，以实现所述电池采用压缩制冷方式散热。

11、上述的储能热管理系统，可选的，所述储能热管理系统中的所述分流装置包括多个预设通路的阀门组件；所述控制器用于控制所述多个预设通路的阀门组件中的相应通路导通，使得所述电力电子设备、所述分流装置、所述液冷冷凝器以及所述至少一组换热器连接形成所述第一液冷回路；使得所述电池、所述分流装置以及所述压缩制冷回路中的蒸发器连接形成所述第二液冷回路。

12、上述的储能热管理系统，可选的，所述液冷冷凝器与所述电力电子设备在所述液冷回路中并联连接；

13、若所述储能热管理系统包括至少一组换热器、且所述分流装置包括多个预设通路的阀门组件，通过所述分流装置中的指定阀门组件将所述至少一组换热器输出的低温冷却液分流，并分别流经所述液冷冷凝器和所述电力电子设备的流体通道。

14、上述的储能热管理系统，可选的，在所述工作模式为所述第二模式的情况下，所述控制器控制所述分流装置的相应通路导通，分别形成包括所述电池的第三液冷回路，以及包括所述电力电子设备的第四液冷回路；所述第三液冷回路和所述第四液冷回路相互独立。

15、上述的储能热管理系统，可选的，所述储能热管理系统包括两组换热器，其中一组所述换热器位于所述第三液冷回路中，另一组所述换热器位于所述第四液冷回路中。

16、上述的储能热管理系统，可选的，所述储能热管理系统包括至少一组换热器；

17、在所述工作模式为所述第二模式的情况下，所述控制器控制所述分流装置的相应通路导通，形成第五液冷回路；所述电池和所述电力电子设备在所述第五液冷回路中串联，且共用所述换热器散热。

18、上述的储能热管理系统，可选的，所述储能热管理系统包括至少一组换热器；

19、在所述工作模式为所述第二模式的情况下，所述控制器控制所述分流装置的相应通路导通，形成第六液冷回路；所述电池和所述电力电子设备在所述第六液冷回路中并联，且共用所述换热器散热。

20、上述的储能热管理系统，可选的，在所述工作模式为所述第三模式的情况下，所述电池设置在电池冷板上，所述电力电子设备设置在电力电子设备冷板上，所述控制器控制所述分流装置的相应通路导通，使得所述电池冷板、所述电力电子设备冷板和所述分流装置连接形成第七液冷回路，以采用所述电力电子设备的热量为所述电池加热。

21、上述的储能热管理系统，可选的，所述电加热器设置在所述第七液冷回路中，所述控制器还用于利用所述电加热器为所述电池及所述电力电子设备加热。

22、上述的储能热管理系统，可选的，在所述工作模式为所述第三模式的情况下，控制所述分流装置的相应通路导通，使得所述电加热器、所述电池和所述分流装置连接形成第八液冷回路，以利用所述电加热器为所述电池加热。

23、一种储能热管理方法，应用于上述的储能热管理系统中的控制器，所述储能热管理方法包括:

24、在检测到所述储能热管理系统满足预设的工作模式切换条件的情况下，确定所述储能热管理系统当前所处的工作模式；所述工作模式为第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式中的一种；

25、根据所述储能热管理系统所处的工作模式控制分流装置的相应通路导通，以在所述工作模式为所述第一模式的情况下，使得所述电池采用压缩制冷方式进行热量交换，以及所述电力电子设备采用液冷热交换方式进行热量交换；在所述工作模式为所述第二模式的情况下，使得所述电池以及所述电力电子设备分别采用液冷热交换方式进行热量交换；在所述工作模式为所述第三模式的情况下，使得所述电池与电力电子设备进行热量交换，和/或所述电池与电加热器进行热量交换。

26、上述的储能热管理方法，可选的，检测到所述储能热管理系统满足预设的工作模式切换条件的过程，包括：

27、获取当前环境温度，并确定所述储能热管理系统的前一时刻工作模式；

28、若所述当前环境温度未处于所述前一时刻工作模式对应的温度范围，且所述当前环境温度与所述温度范围之间的最小温度差值大于预设的滞环阈值，则确定所述储能热管理系统满足预设的工作模式切换条件。

29、上述的储能热管理方法，可选的，所述确定所述储能热管理系统当前所处的工作模式，包括：

30、获取当前环境温度；

31、确定所述当前环境温度所处的目标温度范围；

32、将所述目标温度范围对应的工作模式，确定为所述储能热管理系统当前所处的工作模式。

33、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

34、本发明提供了一种储能热管理系统及方法，储能热管理系统包括控制器、电池、电力电子设备以及分流装置。所述控制器控制器确定储能管理系统所处的工作模式，工作模式为预设的第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种；根据储能热管理系统所处的工作模式控制分流装置的相应通路导通，以在第一模式下，使得电池采用压缩制冷方式进行热量交换以及电力电子设备采用液冷热交换方式进行热量交换，在第二模式下，使得电池以及电力电子设备分别采用液冷热交换方式进行热量交换，以及在第三模式，使得电力电子设备和/或电加热器与电池进行热量交换。即通过本发明，实现在不同模式下的电池和电力电子设备的散热，且根据工作模式不同选择不同的散热方式，符合电池和电力电子设备的散热需求，解决了亟需同时满足电池和电力电子设备的散热需求的问题。