储能电池热管理系统的制作方法

本技术涉及储能电池的热管理，尤其涉及一种储能电池热管理系统。

背景技术：

1、储能电池的充放电效率受环境温度影响较大，只有在一定温度范围内时，储能电池的充放电效率最高，而在较冷或较热的环境温度下，储能电池的充放电效率较低，且严重影响储能电池使用寿命及性能。

2、现有技术中，储能电池热管理系统大多使用液冷或风冷方案。风冷方案是使用空调吹出冷风或热风，通过风道，通向电池包，来实现电池的温度控制，此种方案结构复杂，温度均匀性差。液冷方案是使用空调机组先给冷却液降温或升温，冷却液一般使用乙二醇溶液，冷却液再通过电池冷板与电池进行热量交换，来实现电池的温度控制，此种方案温度均匀性较好，但成本高，通过二次换热后，系统换热有损失，换热响应时间变长。

技术实现思路

1、本技术实施例的主要目的在于提出一种储能电池热管理系统，旨在使用制冷剂直接对储能电池进行冷却或加热，能合理地控制制冷剂进入电池冷板的温度，性能可靠，成本低。

2、为实现上述目的，本技术实施例提出一种储能电池热管理系统，包括压缩机、第一多通阀、阀组件、室外换热器、回热器、总电子膨胀阀、储液罐、分流器、至少一个支路电子膨胀阀和至少一个电池冷板，其中，每个所述电池冷板所在支路上均对应配有一个所述支路电子膨胀阀，每个所述电池冷板均与储能电池相接触；

3、所述压缩机的第一端与所述第一多通阀的第一端连通，所述第一多通阀的第二端与所述阀组件的第一端连通，所述第一多通阀的第三端还与所述回热器的第一端连通；

4、所述阀组件的第二端与所述室外换热器的第一端连通，所述室外换热器的第二端与所述回热器的第二端连通，所述回热器的第三端与所述阀组件的第三端连通，所述阀组件的第四端还与所述总电子膨胀阀的第一端连通；

5、所述总电子膨胀阀的第二端与所述储液罐的第一端连通，所述储液罐的第二端与所述分流器的第一端连通，所述分流器的第二端与至少一个所述支路电子膨胀阀的第一端连通，至少一个所述支路电子膨胀阀的第二端与对应支路上的所述电池冷板的第一端连通，所述电池冷板的第二端与所述回热器的第四端连通。

6、在本技术的一个实施例中，所述系统还包括过滤器；

7、所述阀组件的第四端与所述总电子膨胀阀的第一端之间设置一所述过滤器，所述总电子膨胀阀的第二端与所述储液罐的第一端之间设置一所述过滤器；

8、和/或，

9、所述储液罐的第二端与至少一个所述支路电子膨胀阀的第一端之间设置一所述过滤器，至少一个所述支路电子膨胀阀的第二端与对应支路上的所述电池冷板的第一端之间设置一所述过滤器。

10、在本技术的一个实施例中，所述系统包括制冷循环回路，所述制冷循环回路包括依次连通形成回路的所述压缩机、所述第一多通阀、所述阀组件、所述室外换热器、所述回热器、所述阀组件、所述总电子膨胀阀、所述储液罐、所述分流器、所述至少一个支路电子膨胀阀、所述至少一个电池冷板、所述回热器和所述压缩机。

11、在本技术的一个实施例中，所述系统还包括制热循环回路，所述制热循环回路包括依次连通形成回路的所述压缩机、所述第一多通阀、所述回热器、所述至少一个电池冷板、所述至少一个支路电子膨胀阀、所述分流器、所述储液罐、所述总电子膨胀阀、所述阀组件、所述室外换热器、所述回热器、所述阀组件、所述第一多通阀和所述压缩机。

12、在本技术的一个实施例中，所述阀组件包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；

13、所述第一单向阀的输出端与所述第二单向阀的输入端连通，所述第二单向阀的输入端还与所述第一多通阀的第二端连通，所述第二单向阀的输出端与所述室外换热器的第一端连通；

14、所述第一单向阀的输入端与所述回热器的的第三端连通，所述第四单向阀的输入端与所述回热器的第三端连通，所述第四单向阀的输出端与所述第三单向阀的输入端连通，所述第四单向阀的输出端还与所述总电子膨胀阀的第一端连通，所述第三单向阀的输出端与所述室外换热器的第一端连通。

15、在本技术的一个实施例中，所述系统还包括控制器，所述第一单向阀、所述第二单向阀、所述第三单向阀和所述第四单向阀均与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：

16、在储能电池需要冷却时，控制所述第二单向阀和所述第四单向阀导通，所述第一单向阀和所述第三单向阀断开，以使得所述压缩机、所述第一多通阀、所述第二单向阀、所述室外换热器、所述回热器、所述第四单向阀、所述总电子膨胀阀、所述储液罐、所述分流器、所述至少一个支路电子膨胀阀、所述至少一个电池冷板、所述回热器和所述压缩机依次连通并形成所述制冷循环回路，以为所述储能电池降温；

17、在储能电池需要加热时，控制所述第二单向阀和所述第四单向阀断开，所述第一单向阀和所述第三单向阀导通，以使得所述压缩机、所述第一多通阀、所述回热器、所述至少一个电池冷板、所述至少一个支路电子膨胀阀、所述分流器、所述储液罐、所述总电子膨胀阀、所述第三单向阀、所述室外换热器、所述回热器、所述第一单向阀、所述第一多通阀和所述压缩机依次连通并形成所述制热循环回路，以为所述储能电池加热。

18、在本技术的一个实施例中，所述阀组件包括第二多通阀，所述第二多通阀包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

19、所述第一端口与所述第一多通阀的第二端连通，所述第二端口与所述室外换热器的第一端连通；

20、所述第三端口与所述回热器的第三端连通，所述第四端口与所述总电子膨胀阀的第一端连通。

21、在本技术的一个实施例中，所述系统还包括控制器，所述第二多通阀与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：

22、在储能电池需要冷却时，控制所述第一端口与所述第二端口连通，并控制所述第三端口与所述第四端口连通，以使得所述压缩机、所述第一多通阀、所述第一端口、所述第二端口、所述室外换热器、所述回热器、所述第三端口、所述第四端口、所述总电子膨胀阀、所述储液罐、所述分流器、所述至少一个支路电子膨胀阀、所述至少一个电池冷板、所述回热器和所述压缩机依次连通并形成所述制冷循环回路，以为所述储能电池降温；

23、在储能电池需要加热时，控制所述第四端口与所述第二端口连通，并控制所述第三端口与所述第一端口连通，以使得所述压缩机、所述第一多通阀、所述回热器、所述至少一个电池冷板、所述至少一个支路电子膨胀阀、所述分流器、所述储液罐、所述总电子膨胀阀、所述第四端口、所述第二端口、所述室外换热器、所述回热器、所述第三端口、所述第一端口、所述第一多通阀和所述压缩机依次连通并形成所述制热循环回路，以为所述储能电池加热。

24、在本技术的一个实施例中，所述系统还包括压力传感器、第一温度传感器和控制器，所述压力传感器设置在所述压缩机的第一端与所述第一多通阀的第一端之间，所述压力传感器用于采集所述压缩机的排气压力；所述第一温度传感器设置在所述压缩机的第一端，所述第一温度传感器用于采集所述压缩机的排气温度；

25、所述总电子膨胀阀、所述压力传感器和所述第一温度传感器均与所述控制器电连接，所述控制器还被配置为：

26、获取所述压力传感器采集得到的所述压缩机的排气压力和所述第一温度传感器采集得到的所述压缩机的排气温度，并根据所述压缩机的排气压力和排气温度，计算得到所述压缩机的排气过热度；

27、比较所述压缩机的排气过热度与第一预设值的大小；

28、当所述压缩机的排气过热度大于所述第一预设值，控制增大所述总电子膨胀阀的开度；

29、当所述压缩机的排气过热度小于所述第一预设值，控制减小所述总电子膨胀阀的开度；

30、当所述压缩机的排气过热度等于所述第一预设值，控制所述总电子膨胀阀的开度维持不变。

31、在本技术的一个实施例中，所述系统还包括第二温度传感器、第三温度传感器和控制器，所述第二温度传感器设置在至少一个所述支路电子膨胀阀的第二端与对应支路上的所述电池冷板的第一端之间，所述第二温度传感器用于采集所述电池冷板的进口温度；所述第三温度传感器设置在所述电池冷板的第二端与所述回热器的第四端之间，所述第三温度传感器用于采集所述电池冷板的出口温度；

32、所述至少一个支路电子膨胀阀、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器均与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：

33、在储能电池需要冷却时，获取所述第二温度传感器采集得到的所述电池冷板的进口温度和所述第三温度传感器采集得到的所述电池冷板的出口温度，并根据所述电池冷板的进口温度和出口温度，计算得到所述电池冷板的过热度；

34、比较所述电池冷板的过热度与第二预设值的大小；

35、当所述电池冷板的过热度大于所述第二预设值，控制增大对应支路上的所述支路电子膨胀阀的开度；

36、当所述电池冷板的过热度小于所述第二预设值，控制减小对应支路上的所述支路电子膨胀阀的开度；

37、当所述电池冷板的过热度等于所述第二预设值，控制对应支路上的所述支路电子膨胀阀的开度维持不变。

38、在本技术实施例提供的技术方案中，提出一种储能电池热管理系统，包括压缩机、第一多通阀、阀组件、室外换热器、回热器、总电子膨胀阀、储液罐、分流器、至少一个支路电子膨胀阀和至少一个电池冷板，其中，每个所述电池冷板所在支路上均对应配有一个所述支路电子膨胀阀，每个所述电池冷板均与储能电池相接触。其中，压缩机的第一端与第一多通阀的第一端连通，第一多通阀的第二端与阀组件的第一端连通，第一多通阀的第三端还与回热器的第一端连通；阀组件的第二端与室外换热器的第一端连通，室外换热器的第二端与回热器的第二端连通，回热器的第三端与阀组件的第三端连通，阀组件的第四端还与总电子膨胀阀的第一端连通；总电子膨胀阀的第二端与储液罐的第一端连通，储液罐的第二端与分流器的第一端连通，分流器的第二端与至少一个支路电子膨胀阀的第一端连通，至少一个支路电子膨胀阀的第二端与对应支路上的电池冷板的第一端连通，电池冷板的第二端与回热器的第四端连通。通过该系统，能够在储能电池需要冷却时形成制冷循环回路为储能电池降温，在储能电池需要加热时形成制热循环回路为储能电池加热，可避免储能电池的工作温度过高或过低，从而可提高储能电池的充放电效率。且性能可靠，成本低。