一种热管理系统及控制方法与流程

本发明涉及热管理，更具体地说，涉及一种热管理系统及其控制方法。

背景技术：

1、全球清洁能源大潮风头正劲，锂离子储能电池以其能量密度高，自放电率低，循环寿命长等特点得到了广泛的研究与关注。

2、现有的组串式储能机组一般采用风冷储能变流器(pcs)搭配液冷电池包(pack)来进行电池充放电管理。但随着储能机组电池容量不断增大，储能变流器负载也不断攀升，风冷散热形式不能满足变流器的性能要求，液冷储能变流器的需求越发旺盛。目前常用的液冷储能系统的布置方式，是为储能变流器单独配置液冷机组，该种方式存在的问题是整机能效比较差，机组集成度差。同理，对于其他具有两种不同冷却需求器件的热管理系统，也存在类似问题。

3、综上所述，如何解决热管理系统的整机能效差和机组集成度差的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种热管理系统及其控制方法，以解决整机能效差和机组集成度差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种热管理系统，包括：第一液体管路、第二液体管路和切换阀组，其中，所述第一液体管路上串接有第一热交换单元、第一循环泵和第一热交换设备；所述第二液体管路上串接有第二热交换单元、第二循环泵和第二热交换设备；所述切换阀组连接于所述第一液体管路与所述第二液体管路之间；

4、所述切换阀组能够在第一工作位置和第二工作位置之间来回切换，当所述切换阀组处于第一工作位置时，所述第一液体管路所在循环回路和所述第二液体管路所在循环回路为两个液流循环互不干扰的循环回路；当所述切换阀组处于第二工作位置时，所述第一液体管路与所述第二液体管路构成串联循环回路。

5、可选地，所述切换阀组包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一液体管路的两端分别连接于所述第一阀口和所述第二阀口；所述第二液体管路的两端分别连接于所述第三阀口和所述第四阀口；

6、当所述切换阀组处于第一工作位置时，所述第一阀口与所述第二阀口导通，所述第三阀口与所述第四阀口导通；当所述切换阀组处于第二工作位置时，所述第二阀口与所述第三阀口导通，所述第一阀口与所述第四阀口导通。

7、可选地，所述第一液体管路上还设置有加热器，且所述加热器位于所述第一热交换单元的出液口与所述第一热交换设备的进液口之间。

8、可选地，还包括制冷机组，所述第一热交换单元配置为所述制冷机组的蒸发器，所述制冷机组的冷凝器串接于所述第二液体管路上且位于所述第二热交换设备的上游，所述第二热交换单元位于所述第二热交换设备的下游。

9、可选地，所述冷凝器配置为板式换热器，所述第二热交换单元配置为风冷冷凝器。

10、可选地，所述第二液体管路上还设置有与所述第二热交换单元并联布置的旁通管路。

11、可选地，所述旁通管路的进液口与所述第二液体管路通过三通阀连接，所述三通阀能够在第一接通位置和第二接通位置之间来回切换；

12、当所述三通阀处于第一接通位置时，所述旁通管路导通，所述第二热交换单元在所述第二液体管路上所述处于短路；当所述三通阀处于第二接通位置时，所述旁通管路断路，所述第二热交换单元接入所述第二液体管路。

13、可选地，所述热管理系统应用于液冷储能机组，所述第一热交换设备与所述液冷储能机组的电池包换热布置，所述第二热交换设备与所述液冷储能机组的变流器换热布置。

14、可选地，当所述切换阀组处于所述第二工作位置时，所述第一热交换设备和所述第二热交换设备在所述第一热交换单元的出液口与所述第一热交换单元的进液口之间的液流管路上依次布置，且所述第一热交换设备位于所述第二热交换设备的上游。

15、相比于背景技术介绍内容，上述热管理系统，包括：第一液体管路、第二液体管路和切换阀组，其中，第一液体管路上串接有第一热交换单元、第一循环泵和第一热交换设备；第二液体管路上串接有第二热交换单元、第二循环泵和第二热交换设备；切换阀组连接于第一液体管路与第二液体管路之间；切换阀组能够在第一工作位置和第二工作位置之间来回切换，当切换阀组处于第一工作位置时，第一液体管路所在循环回路和第二液体管路所在循环回路为两个液流循环互不干扰的循环回路；当切换阀组处于第二工作位置时，第一液体管路与第二液体管路构成串联循环回路。该热管理系统，在实际应用过程中，通过控制切换阀组的工作位置，可以改变第一液体管路与第二液体管路的循环回路模式，具体地，以第一热交换设备和第二热交换设备分别与具有不同冷却需求的发热器件换热布置为例，当切换阀组处于第一工作位置时，第一液体管路所在循环回路和第二液体管路所在循环回路为两个液流循环互不干扰的循环回路，此时，第一热交换单元的冷量可以通过第一循环泵全部输送至第一热交换设备，通过第一热交换设备对其所对应的发热器件进行散热降温，第二热交换单元的冷量可以通过第二循环泵全部输送至第二热交换设备，以通过第二热交换设备对其所对应的发热器件进行散热降温；当切换阀组处于第二工作位置时，第一液体管路与第二液体管路构成串联循环回路，此时，第一热交换单元的冷量和第二热交换单元的冷量均可以在第一循环泵和第二循环泵的循环动力作用下，输送给第一热交换设备和第二热交换设备，继而能够同时对第一热交换设备对其所对应的发热器件和第二热交换设备对其所对应的发热器件进行散热降温；同理，第一热交换设备和第二热交换设备分别与具有不同加热需求的相关器件换热布置的工作原理，与第一热交换设备和第二热交换设备分别与具有不同冷却需求的发热器件换热布置的工作原理类似，区别仅在于制冷制热的需求不同而已。由于上述热管理系统，能够根据第一热交换设备所对应的发热器件和第二热交换设备所对应的发热器件的散热需求，选择切换两种工作位置，比如，当两个发热器件的散热需求差别较大时，可以选择将切换阀组切换至第一工作位置，当两个发热器件的散热需求差别较小时，可以选择将切换阀组切换至第二工作位置，从而以更经济的能耗满足第一热交换设备所对应的发热器件和第二热交换设备所对应的发热器件的工作需求，继而提升热管理系统的整机的能效，同时第一热交换设备与第二热交换设备得到集成化管理，大大提升了机组的集成度。

16、另外，本发明还提供了一种控制方法，用于对上述任一方案所描述的热管理系统进行控制，该控制方法具体包括：

17、获取热管理系统所应用设备所处的外界环境温度；

18、当所述外界环境温度大于第一预设温度值时，控制切换阀组切换至第一工作位置；当所述外界环境温度小于第一预设温度值时，控制切换阀组切换至第二工作位置。

19、由于上述热管理系统具有上述技术效果，因此用于对该热管理系统的控制方法也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

20、可选地，所述第一预设温度值为所述第一热交换单元的回液温度或低于所述第一热交换单元的回液温度预设值的温度值。

21、可选地，当第二液体管路上设置有与第二热交换单元并联布置的旁通管路，所述外界环境温度小于第一预设温度值，且所述热管理系统所应用设备处于启机工况或低于第二预设温度值运行超出预设时长时，所述第一旁通管路导通。

22、可选地，当所述外界环境温度小于第一预设温度值，且所述热管理系统所应用设备处于静置状态时，所述第一热交换单元关闭，所述第二热交换单元所在的管路保持导通。