热管理系统及其控制方法与流程

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1.本技术涉及热管理技术领域,尤其是涉及一种热管理系统及其控制方法。


背景技术:

2.为了保证储能电池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,而目前较为有效的控温方式为液冷方式,液冷降温方式换热效率高,大大降低了电池热失控的风险。但由于采用液冷的冷却方式,不可避免地会增加储能集装箱内的湿度,如湿度过大会影响储能集装箱内的电气元件的正常运行,且长期湿度过大还会影响整个储能集装箱的使用寿命。
3.在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
4.目前,现有技术的热管理方案除液冷系统需要采用空调作为冷源外,还需要单独配置一台除湿空调来调节储能集装箱内的湿度。此种热管理方案需要两台空调设备,占用空间大,能源消耗大,同时,两台空调设备的冷凝侧均采用风冷换热,具有体积大、噪音大等缺点。


技术实现要素:

5.基于此,本技术提供一种热管理系统及其控制方法,以解决现有技术中存在的设备占用空间大、能源消耗大及噪音大等问题。
6.为达到上述目的,本技术实施例的技术方案是这样实现的:
7.一方面,本技术实施例提供一种热管理系统,包括压缩机、制冷管路系统、除湿管路系统及液冷循环系统;
8.所述制冷管路系统连接于所述压缩机的两端形成供制冷剂循环的制冷回路,所述制冷管路系统包括依次连接设置的第一换热器、第一调节阀和第二换热器;所述第一换热器的第一侧与所述压缩机的出气端连通,所述第二换热器的第一侧与所述压缩机的进气端连通;所述制冷管路系统还包括连通于所述第一换热器的第二侧的干冷器;
9.所述除湿管路系统连接于所述压缩机的两端形成供制冷剂循环的除湿回路,所述除湿管路系统包括依次连通的冷凝装置、第二调节阀和除湿装置;
10.所述液冷循环系统连接于所述第二换热器的第二侧,用于通过载冷剂为待散热装置降温。
11.在其中一个实施例中,所述热管理系统还包括控制系统,所述控制系统用于控制所述制冷回路和所述除湿回路,所述控制系统包括控制模块、第一温度检测模块和湿度检测模块;所述第一温度检测模块用于检测所述液冷循环系统的进液温度t1;所述湿度检测模块用于检测所述除湿装置的进风相对湿度r1;所述控制模块用于接收所述第一温度检测模块和所述湿度检测模块发送的检测结果,并根据所述检测结果对所述压缩机的频率、所述第一调节阀的开度及所述第二调节阀的开度进行调节。
12.在其中一个实施例中,所述制冷管路系统还包括三通阀,所述压缩机的出气端通
过所述三通阀分别与所述第一换热器以及所述冷凝装置连通,所述三通阀用于分别控制进入所述第一换热器以及所述冷凝装置的制冷剂流量。
13.在其中一个实施例中,所述控制系统还包括第二温度检测模块,所述第二温度检测模块用于检测所述除湿装置的出风温度t2,并将检测结果传送至所述控制模块;所述控制模块用于接收所述检测结果,并根据所述检测结果对所述压缩机的频率和所述三通阀的开度进行调节。
14.在其中一个实施例中,所述除湿回路还包括第三调节阀,所述压缩机的出气端通过所述第三调节阀与所述冷凝装置连通,所述第三调节阀用于调节进入所述冷凝装置的制冷剂流量;
15.所述制冷管路系统还包括第四调节阀,所述压缩机的出气端通过所述第四调节阀与所述第一换热器连通,所述第四调节阀用于调节进入所述第一换热器的制冷剂流量;
16.所述控制系统还包括第二温度检测模块,所述第二温度检测模块用于检测所述冷凝装置的出风温度t2,并将检测结果传送至所述控制模块;所述控制模块用于接收所述检测结果,并根据所述检测结果对所述压缩机的频率和所述第三调节阀的开度进行调节。
17.在其中一个实施例中,所述液冷循环系统包括依次连通的水加热器、液冷模块、第一过滤器和第一循环泵;所述第一循环泵的出口与所述第二换热器的第二侧进口连通,所述水加热器的进口与所述第二换热器的第二侧出口连通。
18.另一方面,本技术实施例提供一种控制方法,用于控制如上所述的热管理系统,所述控制方法的步骤包括:制冷温度控制步骤和/或除湿湿度控制步骤;
19.所述制冷温度控制步骤包括:设置第一预设温度t
01
,在所述制冷管路系统开启的情况下,检测所述电池组液冷循环系统的进液温度t1及吸气过热度,将所述电池组液冷循环系统的进液温度t1与所述第一预设温度t
01
作比较,若t
01-a≤t1≤t
01
+a,则保持当前控制状态不变;若t1>t
01
+a或t1<t
01-a,则调节所述压缩机的频率,直至满足以下条件t
01-a≤t1≤t
01
+a;再根据所述吸气过热度的检测结果调节所述第一调节阀的开度;
20.所述除湿湿度控制步骤包括:设置预设湿度r0,在所述除湿管路系统开启的情况下,检测所述除湿装置的进风相对湿度r1,将所述除湿装置的进风相对湿度r1与所述预设湿度r0作比较,若r
0-b≤r1≤r0+b,则保持当前控制状态不变;若r1>r0+b或r1<r
0-b,则调节所述压缩机的频率和所述第二调节阀的开度,直至满足以下条件r
0-b≤r1≤r0+b;
21.其中,a为温度公差,b为湿度公差,a和b均为非负数。
22.在其中一个实施例中,当所述热管理系统包括第三调节阀、冷凝装置和第四调节阀时,所述控制方法还包括除湿温度控制步骤,所述除湿温度控制步骤包括:
23.设置第二预设温度t
02
,在所述除湿管路系统开启的情况下,检测所述除湿装置的出风温度t2,将所述除湿装置的出风温度t2与所述第二预设温度t
02
作比较,若t
02-a≤t2≤t
02
+a,则保持当前控制状态不变;若t2>t
02
+a或t2<t
02-a,则调节所述压缩机的频率和所述第三调节阀的开度,直至满足以下条件t
02-a≤t2≤t
02
+a。
24.在其中一个实施例中,当所述制冷管路系统包括三通阀时,所述控制方法还包括除湿温度控制步骤,所述除湿温度控制步骤包括:
25.设置第二预设温度t
02
,在所述除湿管路系统开启的情况下,检测所述除湿装置的出风温度t2,将所述除湿装置的出风温度t2与所述第二预设温度t
02
作比较,若t
02-a≤t2≤
t
02
+a,则保持当前控制状态不变;若t2>t
02
+a或t2<t
02-a,则调节所述压缩机的频率和所述三通阀连通所述冷凝装置一侧的开度,直至满足以下条件t
02-a≤t2≤t
02
+a。
26.在其中一个实施例中,a的取值范围为0℃~3℃,b的取值范围为0%~10%。
27.本技术至少具有以下有益效果:本技术的热管理系统的空调系统既包括制冷管路系统,同时还包括除湿管路系统,仅采用一套空调系统即可实现对电池组液冷循环系统的冷却降温,及对储能电池集装箱内的环境除湿,降低了设备投入成本,使热管理系统的整体结构更加紧凑。本技术的热管理系统,其制冷管路系统的冷凝侧采用板式换热器及液冷的冷却方式,采用干冷器作为第一换热板的冷源,改善了原有空调设备制冷管路系统的冷凝器采用风冷式换热噪音大、体积大的问题,且冷凝器通过干冷器实现液冷的冷却方式提高换热效率的同时还降低了能源消耗。
附图说明
28.图1为本技术第一实施例的热管理系统的结构示意图。
29.图2为本技术第二实施例的热管理系统的结构示意图。
30.图3为本技术第三实施例的热管理系统的结构示意图。
31.图4为本技术又一实施例的热管理系统的结构示意图。
32.附图中各标号的含义如下:
33.10、电池组液冷循环系统;20、压缩机;30、制冷管路系统;40、除湿管路系统;50、温度传感器;
34.11、液冷模块;12、第一过滤器;13、第一循环泵;14、水加热器;
35.31、第一换热器;311、第一换热器的第二侧出口;312、第一换热器的第二侧进口;32、第二过滤器;33、第一调节阀;34、第二换热器;341、第二换热器的第二侧出口;342、第二换热器的第二侧进口;35、干冷器;351、第二循环泵;352、换热盘管;36、三通阀;37、第四调节阀;
36.41、除湿装置;42、第二调节阀;43、冷凝装置;44、第三调节阀。
具体实施方式
37.以下结合说明书附图及具体实施例对本技术技术方案做进一步的详细阐述。
38.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
39.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
40.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可
以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
41.请参阅图1和图2,本技术实施例的热管理系统,用于液冷储能电池集装箱,包括控制系统(未示出)、压缩机20、制冷管路系统30、除湿管路系统40及电池组液冷循环系统10,制冷管路系统30连接于压缩机20的两端形成由压缩机20经由制冷管路系统30回到压缩机20的制冷回路,除湿管路系统40并联或部分并联于制冷管路系统30形成由压缩机20经由除湿管路系统40回到压缩机20的除湿回路,控制系统用于控制制冷回路和除湿回路。
42.如图1所示,制冷管路系统30包括依次连接设置的第一换热器31、第二过滤器32、第一调节阀33和第二换热器34。第一换热器31的第一侧与压缩机20的出气端连通,第二换热器34的第一侧与压缩机20的进气端连通。第二换热器34用作电池组液冷循环系统10的冷源;制冷管路系统30还包括用于为第一换热器31提供冷源的干冷器35。在本实施例的制冷管路系统30的管路上及压缩机20的进气端和出气端的管路上还设置有多个温度传感器50,用于对管路内的制冷剂的温度进行实时检测。
43.干冷器35包括串接的第二循环泵351和换热盘管352,第二循环泵351的进口和第一换热器的第二侧出口311连通,换热盘管352的出口和第一换热器的第二侧进口312连通。干冷器35的换热盘管352用于和室外空气形成热交换,使换热盘管352内的液体温度降低,从而为第一换热器31提供冷源。采用干冷器35作为第一换热器31的冷源既降低了原有风冷方式的噪音,同时使整个结构更加紧凑,减小了热管理系统的整体体积,同时采用液冷方式对第一换热器31进行降温,提高了换热效率、节约了能源消耗。
44.电池组液冷循环系统10用于为电池组降温,包括依次串接的水加热器14、液冷模块11、第一过滤器12及第一循环泵13;液冷模块11通过载冷剂为电池组降温,第一循环泵13的出口与第二换热器的第二侧进口342连通,水加热器14的进口与第二换热器的第二侧出口341连通。制冷管路系统30的第二换热器34用作电池组液冷循环系统10的冷源,其换热效率高,能够有效降低电池热失控的风险。水加热器14用于为电池组液冷循环系统10中的进入液冷模块11的载冷剂进行加热,因电池不仅在温度较高时会失控,其在环境温度过低的情况下也会出现充放电故障,因此,需要在环境温度较低时通过水加热器14为进入液冷模块11的载冷剂进行升温,非低温环境时则无需开启水加热器14。
45.除湿管路系统40至少包括串接的除湿装置41和第二调节阀42,串接的除湿装置41和第二调节阀42并接至第二换热器34的两端并与压缩机20形成除湿回路,除湿装置41用于作为除湿时的冷源。具体地除湿管路系统40有多种实施方式。
46.如图1所示,在第一实施例中,除湿回路还包括冷凝装置43,第二调节阀42的进口与冷凝装置43的出口连接,第二调节阀42的出口与除湿装置41的进口连接,冷凝装置43的进口与压缩机20的出气端连通,除湿装置41的出口与压缩机20的进气端连通。
47.此时,控制系统包括控制模块、第一温度检测模块和湿度检测模块。第一温度检测模块设置于电池组液冷循环系统10的液冷模块11的载冷剂进口端,用于检测液冷模块11的进液温度t1,并将检测结果传送至控制模块;湿度检测模块用于检测除湿装置41的进风相对湿度r1,并将检测结果传送至控制模块;控制模块用于接收第一温度检测模块和湿度检测模块发送的检测结果,并根据检测结果对压缩机20的频率、第一调节阀33的开度及第二调节阀42的开度进行调节。具体的第一温度检测模块可以是温度传感器50,湿度检测模块
可以是湿度传感器。
48.具体地,本实施例的控制方法的步骤包括制冷温度控制步骤和除湿湿度控制步骤,具体步骤如下:
49.单独运行制冷模式:
50.s11、设置液冷模块11的载冷剂入口的第一预设温度t
01
及吸气过热度预设范围;
51.s12、检测电池组液冷循环系统10的进液温度t1,将进液温度t1与第一预设温度t
01
作比较,若t
01-a≤t1≤t
01
+a,则保持当前控制状态不变;若t1>t
01
+a或t1<t
01-a,则调节压缩机20的频率升高或降低,直至满足以下条件t
01-a≤t1≤t
01
+a;
52.s13、检测压缩机20的吸气过热度,将吸气过热度检测结果和吸气过热度预设范围作比较,若满足吸气过热度预设范围则保持当前控制状态不变,若不满足吸气过热度预设范围则通过控制模块对第一调节阀33的开度大小自动进行调节,直至吸气过热度检测结果满足吸气过热度预设范围。
53.s14、每隔n秒重复步骤s2和s3,n的取值范围根据实际控制精度需要自行设定。在步骤s12中,a为温度公差,取值范围为0℃~3℃。
54.吸气过热度是指空调的压缩机20吸入冷媒蒸气的温度和对应的饱和温度之间的差值,吸气过热度对空调系统的制冷效率和工作稳定性有着重要的影响。当吸气过热度过大时,冷凝器出口的冷媒温度就会升高,导致蒸发器的冷却效果变差,制冷效率下降。另外,过高的吸气过热度还会导致压缩机20排气温度升高,使得空调系统的制冷量减少,从而影响室内的温度控制。同时,如果吸气过热度过低,也会对制冷效果产生不利影响。因为当吸气过热度过低时,可能会出现液态冷媒进入压缩机20的情况,这样就会造成压缩机20过载,加速部件损坏,导致空调系统的故障率增加。因此,合理控制吸气过热度是确保空调系统正常运行和保持优良制冷性能的关键。通过科学的设计和调试,可以实现空调系统吸气过热度的最优化,提高制冷效率和稳定性。
55.单独运行除湿模式:
56.s21、设置冷凝装置43的进风预设湿度r0;
57.s22、检测除湿装置41的进风相对湿度r1,将进风相对湿度r1与预设湿度r0作比较,若r
0-b≤r1≤r0+b,则保持当前控制状态不变;若r1>r0+b或r1<r
0-b,则调节压缩机20的频率和第二调节阀42的开度,直至满足以下条件r
0-b≤r1≤r0+b;
58.s23、每隔n秒重复步骤s2,n的取值范围根据实际控制精度需要自行设定。
59.在步骤s22中,b为湿度公差,取值范围为0%~10%。
60.同时运行制冷和除湿模式:
61.s31、设置液冷模块11的载冷剂入口的第一预设温度t
01
和冷凝装置43的进风预设湿度范围r0;
62.s32、检测电池组液冷循环系统10的进液温度t1,将进液温度t1与第一预设温度t
01
比较,若t
01-a≤t1≤t
01
+a,则保持当前控制状态不变;若t1>t
01
+a或t1<t
01-a,则调节压缩机20的频率升高或降低,直至满足以下条件t
01-a≤t1≤t
01
+a;
63.s33、检测压缩机20的吸气过热度,将吸气过热度检测结果和吸气过热度预设范围作比较,若满足吸气过热度预设范围则保持当前控制状态不变,若不满足吸气过热度预设范围则通过控制模块对第一调节阀33的开度大小自动进行调节,直至吸气过热度检测结果
满足吸气过热度预设范围;
64.s34、检测除湿装置41的进风相对湿度r1,将进风相对湿度r1与预设湿度范围作比较,若r
0-b≤r1≤r0+b,则保持当前控制状态不变;若r1>r0+b或r1<r
0-b,则调节压缩机20的频率和第二调节阀42的开度,直至满足以下条件r
0-b≤r1≤r0+b;
65.s35、每隔n秒重复步骤s2~s4,n的取值范围根据实际控制精度需要自行设定。
66.在步骤s32中,a为温度公差,取值范围为0℃~3℃;在步骤s34中,b为湿度公差,取值范围为0%~10%。
67.此时,需要单独运行制冷模式时,则开启第一调节阀33,同时关闭第二调节阀42。低温低压的制冷剂蒸汽经压缩机20压缩为高温高压的制冷剂蒸汽,在第一换热器31内与干冷器35出口的载冷剂换热,冷凝为高温高压的制冷剂液体,经第一调节阀33节流降压后,进入第二换热器34与电池组液冷循环系统10的载冷剂换热,蒸发为低温低压的制冷剂蒸汽,完成一次制冷循环。
68.需要单独运行除湿模式时,则开启第二调节阀42,同时关闭第一调节阀33。低温低压的制冷剂蒸汽经压缩机20压缩为高温高压的制冷剂蒸汽,经过冷凝装置43加热经过除湿装置41的干空气,冷凝为高温高压的制冷剂液体,进入除湿装置41与储能电池集装箱箱内的潮湿空气进行换热,蒸发为低温低压的制冷剂蒸汽,完成一次除湿循环。此时,冷凝装置43在加热除湿装置41的出风侧的空气的同时,实现自身换热降温。
69.需要制冷和除湿模式同时运行时,则同时开启第一调节阀33和第二调节阀42。此时,低温低压的制冷剂蒸汽经压缩机20压缩为高温高压的制冷剂蒸汽后,一部分进入冷凝装置43实现除湿循环,另一部分则进入第一换热器31实现制冷循环,具体的循环方式同上。
70.如图2所示,在第二实施例中,制冷管路系统30还包括三通阀36,具体地三通阀36可以是三通电磁阀。三通阀36设在第一换热器31和压缩机20的出气端之间,除湿回路还包括冷凝装置43;冷凝装置43的进口与三通阀36连接,冷凝装置43的出口连接于第二过滤器32和第一换热器31之间;第二调节阀42的进口连接于第二过滤器32和第一调节阀33之间,第二调节阀42的出口与除湿装置41的进口连通,除湿装置41的出口与压缩机20的进气端连通。
71.本实施例的控制系统和上述实施例中的控制系统基本相同,不同的是本实施例的控制系统还包括第二温度检测模块,第二温度检测模块用于检测除湿装置41的出风温度t2,并将检测结果传送至控制模块;控制模块用于接收检测结果,并根据检测结果对压缩机20的频率和三通阀36的开度进行调节。
72.本实施例的控制方法中,单独运行制冷模块和单独运行除湿模式的控制方法和上述实施例相同,不再赘述,不同的是同时运行制冷和除湿模式时的控制步骤如下:
73.s31、设置液冷模块11的载冷剂入口的第一预设温度t
01
、冷凝装置43的进风预设湿度r0和冷凝装置43的出风第二预设温度范围t
02

74.s32、检测电池组液冷循环系统10的进液温度t1,将t1与第一预设温度t
01
作比较,若t
01-a≤t1≤t
01
+a,则保持当前控制状态不变;若t1>t
01
+a或t1<t
01-a,则调节压缩机20的频率升高或降低,直至满足以下条件t
01-a≤t1≤t
01
+a;
75.s33、检测压缩机20的吸气过热度,将吸气过热度检测结果和吸气过热度预设范围作比较,若满足吸气过热度预设范围则保持当前控制状态不变,若不满足吸气过热度预设
范围则通过控制模块对第一调节阀33的开度大小自动进行调节,直至吸气过热度检测结果满足吸气过热度预设范围;
76.s34、检测除湿装置41的进风相对湿度r1,将r1与预设湿度r0作比较,若r
0-b≤r1≤r0+b,则保持当前控制状态不变;若r1>r0+b或r1<r
0-b,则调节压缩机20的频率和第二调节阀42的开度,直至满足以下条件r
0-b≤r1≤r0+b;
77.s35、检测除湿装置41的出风温度t2,将t2与第二预设温度t
02
作比较,若t
02-a≤t2≤t
02
+a,则保持当前控制状态不变;若t2>t
02
+a或t2<t
02-a,则调节压缩机20的频率和三通阀36连通冷凝装置43一侧的开度,直至满足以下条件t
02-a≤t2≤t
02
+a;
78.s36、每隔n秒重复步骤s32~s35,n的取值范围根据实际控制精度需要自行设定。
79.在步骤s35、步骤s35中,a为温度公差,取值范围为0℃~3℃;在步骤s34中,b为湿度公差,取值范围为0%~10%。
80.此时,需要单独运行制冷模式时,则使三通阀36导通第一换热器31一侧,同时开启第一调节阀33,并关闭三通阀36连通冷凝装置43一侧。如需要单独运行除湿模式,则使三通阀36导通冷凝装置43一侧,关闭三通阀36连通第一换热器31一侧,同时开启第二调节阀42。如需要同时运行制冷和除湿模式,则同时导通三通阀36连通第一换热器31一侧和冷凝装置43一侧,开启第一调节阀33和第二调节阀42。具体的循环方式同上,不再赘述。
81.如图3所示,在第三实施例中,除湿回路还包括冷凝装置43和第三调节阀44。第三调节阀44的进口与压缩机20的出气端连通,第三调节阀44的出口与冷凝装置43的进口连通,冷凝装置43的出口通过管路连接于第二过滤器32和第一换热器31之间。第二调节阀42的进口通过管路连接于第二过滤器32和第一调节阀33之间,第二调节阀42的出口与除湿装置41的进口连通,除湿装置41的出口与压缩机20的进气端连通。制冷管路系统30还包括第四调节阀37,第四调节阀37可以是电磁阀。第四调节阀37设在第三调节阀44的进口和第一换热器31的进口之间。
82.第三调节阀44用于控制经过冷凝装置43的排气流量,该部分排气用于对除湿装置41的出风温度进行加热。
83.本实施例中的控制系统与第一实施例的结构基本相同,不同的是本实施例中的控制系统还包括第二温度检测模块,第二温度检测模块用于检测除湿装置41的出风温度t2,并将检测结果传送至控制模块;控制模块用于接收检测结果,并根据检测结果对压缩机20的频率和第三调节阀44的开度进行调节。
84.本实施例的控制方法中,单独运行制冷模块和单独运行除湿模式的控制方法和上述实施例相同,不再赘述,不同的是同时运行制冷和除湿模式时的控制步骤如下:
85.s31、设置第一预设温度t
01
、预设湿度r0和第二预设温度t
02

86.s32、检测电池组液冷循环系统10的进液温度t1,将t1与第一预设温度范围作比较,若t
01-a≤t1≤t
01
+a,则保持当前控制状态不变;若t1>t
01
+a或t1<t
01-a,则调节压缩机20的频率升高或降低,直至满足以下条件t
01-a≤t1≤t
01
+a;
87.s33、检测压缩机20的吸气过热度,将吸气过热度检测结果和吸气过热度预设范围作比较,若满足吸气过热度预设范围则保持当前控制状态不变,若不满足吸气过热度预设范围则通过控制模块对第一调节阀33的开度大小自动进行调节,直至吸气过热度检测结果满足吸气过热度预设范围;
88.s34、检测除湿装置41的进风相对湿度r1,将r1与预设湿度范围作比较,若r
0-b≤r1≤r0+b,则保持当前控制状态不变;若r1>r0+b或r1<r
0-b,则调节压缩机20的频率和第二调节阀42的开度,直至满足以下条件r
0-b≤r1≤r0+b;
89.s35、检测除湿装置41的出风温度t2,将t2与第二预设温度范围作比较,若t
02-a≤t2≤t
02
+a,则保持当前控制状态不变;若t2>t
02
+a或t2<t
02-a,则调节压缩机20的频率和第三调节阀44的开度,直至满足以下条件t
02-a≤t2≤t
02
+a;
90.s36、每隔n秒重复步骤s2~s5,n的取值范围根据实际控制精度需要自行设定。
91.此时,如需单独运行制冷模式,则关闭第三调节阀44,开启第四调节阀37和第一调节阀33。如需单独运行除湿模式,则开启第二调节阀42和第三调节阀44,关闭三通阀36。如需同时运行制冷和除湿模式,则同时开启三通阀36、第一调节阀33、第二调节阀42和第三调节阀44。在实现除湿循环时,低温低压的制冷剂蒸汽经压缩机20压缩为高温高压的制冷剂蒸汽,先经过第三调节阀44调节,再进入冷凝装置43对除湿装置41的出口侧空气进行加热,其余循环过程和上述实施例相同,不再赘述。
92.上述三个实施例中的第一调节阀33、第二调节阀42和第三调节阀44均为电子膨胀阀。温度公差a的取值范围为0℃~3℃,湿度公差b的取值范围为0%~10%。
93.如图4所示,在其它一些实施例中,也可以不设置冷凝装置43,即除湿管路系统40仅包括依次串接的除湿装置41和第二调节阀42,第二调节阀42的进口通过管路连接于第一调节阀33和第二过滤器32之间,除湿回路和制冷回路共用一个冷凝器(第一换热器31)。本实施例中的其它结构和第一实施例的结构相同,在此不再赘述。
94.本实施例,在单独运行制冷模式时,开启第一调节阀33,关闭第二调节阀42;在单独运行除湿模式时,开启第二调节阀42,关闭第一调节阀33;在同时运行制冷和除湿模式时,则同时开启第一调节阀33和第二调节阀42。
95.本实施例的控制方法中,单独运行制冷模块、单独运行除湿模式及同时运行制冷和除湿模式的控制方法和第一实施例相同,不再赘述。
96.本技术实施例的热管理系统及其控制方法,通过对多个电子膨胀阀和电磁阀的控制来调整除湿模式和制冷模式的负荷变化,实现热管理运行过程中的动态平衡。
97.本技术实施例的热管理系统及其控制方法,其空调制冷剂系统侧(第一换热器)采用液冷换热模式,其冷源来自干冷器,改善了空调制冷剂系统原本的风冷换热模式,有利于机组整体体积紧凑、噪音减少及整体性能提升。
98.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
99.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围之内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征:
1.一种热管理系统,其特征在于:包括压缩机、制冷管路系统、除湿管路系统及液冷循环系统;所述制冷管路系统连接于所述压缩机的两端形成供制冷剂循环的制冷回路,所述制冷管路系统包括依次连接设置的第一换热器、第一调节阀和第二换热器;所述第一换热器的第一侧与所述压缩机的出气端连通,所述第二换热器的第一侧与所述压缩机的进气端连通;所述制冷管路系统还包括连通于所述第一换热器的第二侧的干冷器;所述除湿管路系统连接于所述压缩机的两端形成供制冷剂循环的除湿回路,所述除湿管路系统包括依次连通的冷凝装置、第二调节阀和除湿装置;所述液冷循环系统连接于所述第二换热器的第二侧,用于通过载冷剂为待散热装置降温。2.如权利要求1所述的热管理系统,其特征在于:还包括控制系统,所述控制系统用于控制所述制冷回路和所述除湿回路,所述控制系统包括控制模块、第一温度检测模块和湿度检测模块;所述第一温度检测模块用于检测所述液冷循环系统的进液温度t1;所述湿度检测模块用于检测所述除湿装置的进风相对湿度r1;所述控制模块用于接收所述第一温度检测模块和所述湿度检测模块发送的检测结果,并根据所述检测结果对所述压缩机的频率、所述第一调节阀的开度及所述第二调节阀的开度进行调节。3.如权利要求2所述的热管理系统,其特征在于:所述制冷管路系统还包括三通阀,所述压缩机的出气端通过所述三通阀分别与所述第一换热器以及所述冷凝装置连通,所述三通阀用于分别控制进入所述第一换热器以及所述冷凝装置的制冷剂流量。4.如权利要求3所述的热管理系统,其特征在于:所述控制系统还包括第二温度检测模块,所述第二温度检测模块用于检测所述除湿装置的出风温度t2,并将检测结果传送至所述控制模块;所述控制模块用于接收所述检测结果,并根据所述检测结果对所述压缩机的频率和所述三通阀的开度进行调节。5.如权利要求2所述的热管理系统,其特征在于:所述除湿回路还包括第三调节阀,所述压缩机的出气端通过所述第三调节阀与所述冷凝装置连通,所述第三调节阀用于调节进入所述冷凝装置的制冷剂流量;所述制冷管路系统还包括第四调节阀,所述压缩机的出气端通过所述第四调节阀与所述第一换热器连通,所述第四调节阀用于调节进入所述第一换热器的制冷剂流量;所述控制系统还包括第二温度检测模块,所述第二温度检测模块用于检测所述冷凝装置的出风温度t2,并将检测结果传送至所述控制模块;所述控制模块用于接收所述检测结果,并根据所述检测结果对所述压缩机的频率和所述第三调节阀的开度进行调节。6.如权利要求1所述的热管理系统,其特征在于:所述液冷循环系统包括依次连通的水加热器、液冷模块、第一过滤器和第一循环泵;所述第一循环泵的出口与所述第二换热器的第二侧进口连通,所述水加热器的进口与所述第二换热器的第二侧出口连通。7.一种控制方法,其特征在于,用于控制如权利要求1至6中任意一项所述的热管理系统,所述控制方法的步骤包括:制冷温度控制步骤和/或除湿湿度控制步骤;所述制冷温度控制步骤包括:设置第一预设温度t
01
,在所述制冷管路系统开启的情况下,检测所述电池组液冷循环系统的进液温度t1及吸气过热度,将所述电池组液冷循环系统的进液温度t1与所述第一预设温度t
01
作比较,若t
01-a≤t1≤t
01
+a,则保持当前控制状态
不变;若t1>t
01
+a或t1<t
01-a,则调节所述压缩机的频率,直至满足以下条件t
01-a≤t1≤t
01
+a;再根据所述吸气过热度的检测结果调节所述第一调节阀的开度;所述除湿湿度控制步骤包括:设置预设湿度r0,在所述除湿管路系统开启的情况下,检测所述除湿装置的进风相对湿度r1,将所述除湿装置的进风相对湿度r1与所述预设湿度r0作比较,若r
0-b≤r1≤r0+b,则保持当前控制状态不变;若r1>r0+b或r1<r
0-b,则调节所述压缩机的频率和所述第二调节阀的开度,直至满足以下条件r
0-b≤r1≤r0+b;其中,a为温度公差,b为湿度公差,a和b均为非负数。8.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,当所述热管理系统包括第三调节阀、冷凝装置和第四调节阀时,所述控制方法还包括除湿温度控制步骤,所述除湿温度控制步骤包括:设置第二预设温度t
02
,在所述除湿管路系统开启的情况下,检测所述除湿装置的出风温度t2,将所述除湿装置的出风温度t2与所述第二预设温度t
02
作比较,若t
02-a≤t2≤t
02
+a,则保持当前控制状态不变;若t2>t
02
+a或t2<t
02-a,则调节所述压缩机的频率和所述第三调节阀的开度,直至满足以下条件t
02-a≤t2≤t
02
+a。9.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于:当所述制冷管路系统包括三通阀时,所述控制方法还包括除湿温度控制步骤,所述除湿温度控制步骤包括:设置第二预设温度t
02
,在所述除湿管路系统开启的情况下,检测所述除湿装置的出风温度t2,将所述除湿装置的出风温度t2与所述第二预设温度t
02
作比较,若t
02-a≤t2≤t
02
+a,则保持当前控制状态不变;若t2>t
02
+a或t2<t
02-a,则调节所述压缩机的频率和所述三通阀连通所述冷凝装置一侧的开度,直至满足以下条件t
02-a≤t2≤t
02
+a。10.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于:a的取值范围为0℃~3℃,b的取值范围为0%~10%。

技术总结
本申请提供一种热管理系统及其控制方法,热管理系统包括压缩机、制冷管路系统、除湿管路系统及液冷循环系统。制冷管路系统连接于压缩机的两端形成供制冷剂循环的制冷回路,制冷管路系统包括依次连接设置的第一换热器、第一调节阀和第二换热器;第一换热器的第一侧与压缩机的出气端连通,第二换热器的第一侧与压缩机的进气端连通;制冷管路系统还包括干冷器。除湿管路系统连接于压缩机的两端形成供制冷剂循环的除湿回路,除湿管路系统包括依次连通的冷凝装置、第二调节阀和除湿装置。液冷循环系统连接于第二换热器的第二侧,用于通过载冷剂为待散热装置降温。本申请提供的热管理系统及其控制方法具有整体结构紧凑、体积小、噪音低等优点。低等优点。低等优点。


技术研发人员:柯彬彬 杨水福 王祝祥
受保护的技术使用者:深圳市英维克科技股份有限公司
技术研发日:2023.06.25
技术公布日:2023/8/9
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