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设备的换热系统及其控制方法、储能系统技术方案

技术编号:44886724 阅读:7 留言:0更新日期:2025-04-08 00:23
本申请公开了一种设备的换热系统及其控制方法、储能系统,属于热管理技术领域。设备包括第一发热组件和第二发热组件,换热系统包括:第一相变蓄冷回路,包括第一换热单元和第二换热单元,第一换热单元与第一发热组件热耦合;第二相变蓄冷回路,包括与第二发热组件热耦合的第三换热单元;压缩回路,配置为与第二换热单元进行换热;第一阀组,配置为控制第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路相连通,或者控制第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路相互隔离。第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路利用相变材料在相变过程中吸收潜热的特性为设备中的发热组件散热,降低散热成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于热管理,尤其涉及一种设备的换热系统及其控制方法、储能系统


技术介绍

1、在当前的储能
中,液冷散热技术已成为主流选择。液冷散热技术主要依托循环流动的冷却液,利用其显热储能特性来吸收并带走储能设备运行过程中产生的大量热量,但在大规模储能领域,储能设备发热量大,采用液冷散热技术对储能设备进行散热效率较低,且成本较高。


技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种设备的换热系统及其控制方法、储能系统,第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路利用相变材料在相变过程中吸收潜热的特性为设备中的发热组件散热,降低散热成本。

2、第一方面,本申请提供了一种设备的换热系统,设备包括第一发热组件和第二发热组件,该换热系统包括:

3、第一相变蓄冷回路,包括第一换热单元和第二换热单元,第一换热单元与第一发热组件热耦合;

4、第二相变蓄冷回路,包括与第二发热组件热耦合的第三换热单元;

5、压缩回路,配置为与第二换热单元进行换热;

6、第一阀组,配置为控制第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路相连通,或者控制第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路相互隔离。

7、根据本申请的一个实施例,第一相变蓄冷回路包括连通成回路的第一换热单元、第一泵、第二换热单元和第一相变蓄冷单元。

8、根据本申请的一个实施例,第一泵连通于第一换热单元和第二换热单元之间,第一相变蓄冷单元连通于第二换热单元的输出侧,第一阀组连通于第一相变蓄冷单元和第一换热单元之间,第一阀组用于直接接通第一相变蓄冷单元和第一换热单元之间的通路,或者在第一相变蓄冷单元和第一换热单元之间的接入第二相变蓄冷回路。

9、根据本申请的一个实施例,第一相变蓄冷回路包括:

10、第一旁通管路,与第一换热单元并联;

11、和/或,

12、第二旁通管路,与第一相变蓄冷单元并联。

13、根据本申请的一个实施例,第一相变蓄冷回路包括:

14、第二阀组,第二阀组的第一阀口与第二换热单元的第一端口连通,第二阀组的第二阀口与第一相变蓄冷单元的第一端口连通;

15、混水箱,混水箱的第一端口与第一相变蓄冷单元的第二端口连通,混水箱的第二端口与第二阀组的第三阀口连通,混水箱的第三端口与第一阀组连通。

16、根据本申请的一个实施例,第二相变蓄冷回路包括连通成回路的第三换热单元、第二泵和第二相变蓄冷单元。

17、根据本申请的一个实施例,第二泵连通于第二相变蓄冷单元和第三换热单元之间,第一阀组连通于第二相变蓄冷单元和第三换热单元之间,第一阀组用于控制第二相变蓄冷单元和第三换热单元之间的通断,或者控制第二相变蓄冷单元、第三换热单元分别与第一相变蓄冷回路之间的通断。

18、根据本申请的一个实施例,第二相变蓄冷回路包括:

19、第三阀组,第三阀组的第一阀口与第二泵的一端连通,第三阀组的第二阀口与第二相变蓄冷单元的第一端口连通;

20、第三旁通管路,第三旁通管路的第一端口与第三阀组的第三阀口连通,第三旁通管路的第二端口与第一阀组连通。

21、根据本申请的一个实施例,第一相变蓄冷回路中的相变材料的相变温度小于第二相变蓄冷回路中的相变材料的相变温度;

22、或者,第一相变蓄冷回路和/或第二相变蓄冷回路上设有电加热单元。

23、根据本申请的一个实施例,压缩回路包括:

24、第四阀组,第四阀组的第一阀口与第二换热单元连通;

25、依次连通的气液分离器、压缩机和油分离器,气液分离器的入口与第四阀组的第二阀口连通,油分离器的出口与第四阀组的第三阀口连通;

26、第四换热单元,第四换热单元的第一端口与第四阀组的第四阀口连通;

27、第五阀组,第五阀组的第一阀口与第四换热单元的第二端口连通,第五阀组的第二阀口与第二换热单元连通;

28、依次连通的储液器、过滤器和节流元件,储液器的入口与第五阀组的第三阀口连通,节流元件的出口与第五阀组的第四阀口连通。

29、第二方面,本申请提供了一种储能系统,该储能系统包括储能设备和前述的换热系统,储能设备包括多个储能柜和液冷机组,储能柜包括储能电池和电子器件,储能柜设有第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路,液冷机组设有压缩回路,储能电池与第一相变蓄冷回路热耦合,电子器件与第二相变蓄冷回路热耦合。

30、根据本申请的一个实施例,储能柜包括壳体和由壳体形成的容纳腔,容纳腔内从下向上依次设有蓄冷腔、电子器件舱和储能电池,电子器件舱内设有电子器件,蓄冷腔设有第一相变蓄冷回路中的第一相变蓄冷单元,壳体设有第二相变蓄冷回路中的第二相变蓄冷单元。

31、根据本申请的一个实施例,电子器件舱的舱体朝向蓄冷腔的一侧设有开口,蓄冷腔朝向电子器件舱的一侧形成有散热齿,散热齿通过开口伸入电子器件舱内,电子器件舱内设有风机组,风机组用于在电子器件舱内形成气体流路,散热齿位于气体流路上;或者,

32、电子器件舱内设有风机盘管,风机盘管的入口与蓄冷腔的主输出管路连通,风机盘管的出口与蓄冷腔的主输入管路连通,风机盘管位于气体流路上。

33、根据本申请的一个实施例,第二相变蓄冷单元设置于储能柜壳体的侧面、顶部、背部钣金件以及门板中的至少一处。

34、第三方面,本申请提供了一种控制方法,应用于前述的换热系统,控制方法包括:

35、在换热系统处于充冷模式的情况下,控制第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路相连通形成第一循环回路;

36、控制压缩回路通过第二换热单元向第一循环回路输送冷量。

37、根据本申请的一个实施例,第一换热单元并联有第一旁通管路,控制方法还包括:

38、在换热系统处于充冷模式的情况下,控制第一旁通管路旁通,断开经过第一换热单元的流路;

39、和/或,

40、在换热系统处于充冷模式,且环境温度小于或等于温度阈值的情况下,控制第三旁通管路旁通,断开流经第二相变蓄冷单元的流路。

41、根据本申请的一个实施例,控制方法还包括:

42、在换热系统处于加热模式的情况下,控制第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路相连通形成第二循环回路,且第二旁通管路和第三旁通管路均旁通;

43、控制压缩回路通过第二换热单元向第二循环回路输送热量,断开流经第一相变蓄冷单元的流路和流经第二相变蓄冷单元的流路。

44、根据本申请的一个实施例,第一相变蓄冷回路中的第一相变蓄冷单元并联有第二旁通管路,第一相变蓄冷单元的入口和第二旁通管路的入口均与第二阀组连通,第一相变蓄冷单元的出口和第二旁通管路的出口均与混水箱连通;

45、控制方法还包括:

46、获取混水箱输出侧的冷却液温度;

47、根据冷却液温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种设备的换热系统,其特征在于,所述设备包括第一发热组件和第二发热组件,所述换热系统包括:

2.根据权利要求1所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路包括连通成回路的第一换热单元、第一泵、第二换热单元和第一相变蓄冷单元。

3.根据权利要求2所述的换热系统,其特征在于,所述第一泵连通于所述第一换热单元和所述第二换热单元之间,所述第一相变蓄冷单元连通于所述第二换热单元的输出侧,所述第一阀组连通于所述第一相变蓄冷单元和所述第一换热单元之间,所述第一阀组用于控制所述第一相变蓄冷单元和所述第一换热单元之间的通断,或者控制所述第一相变蓄冷单元、所述第一换热单元分别与所述第二相变蓄冷回路之间的通断。

4.根据权利要求3所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路包括:

5.根据权利要求3所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路包括:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的换热系统,其特征在于,所述第二相变蓄冷回路包括连通成回路的第三换热单元、第二泵和第二相变蓄冷单元。

7.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述第二泵连通于所述第二相变蓄冷单元和所述第三换热单元之间,所述第一阀组连通于所述第二相变蓄冷单元和所述第三换热单元之间,所述第一阀组用于控制所述第二相变蓄冷单元和所述第三换热单元之间的通断,或者控制所述第二相变蓄冷单元、所述第三换热单元分别与所述第一相变蓄冷回路之间的通断。

8.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述第二相变蓄冷回路包括:

9.根据权利要求1-5中任一项所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路中的相变材料的相变温度小于所述第二相变蓄冷回路中的相变材料的相变温度;

10.根据权利要求1-5中任一项所述的换热系统,其特征在于,所述压缩回路包括:

11.一种储能系统,其特征在于,包括储能设备和根据权利要求1-10中任一项所述的换热系统,所述储能设备包括多个储能柜和液冷机组,所述储能柜包括储能电池和电子器件,所述储能柜设有第一相变蓄冷回路和第二相变蓄冷回路,所述液冷机组设有压缩回路,所述储能电池与第一相变蓄冷回路热耦合,所述电子器件与第二相变蓄冷回路热耦合。

12.据权利要求11所述的储能系统,其特征在于,所述储能柜包括壳体和由所述壳体形成的容纳腔,所述容纳腔内从下向上依次设有蓄冷腔、电子器件舱和所述储能电池,所述电子器件舱内设有所述电子器件,所述蓄冷腔设有所述第一相变蓄冷回路中的第一相变蓄冷单元,所述壳体设有所述第二相变蓄冷回路中的第二相变蓄冷单元。

13.据权利要求12所述的储能系统,其特征在于,所述电子器件舱的舱体朝向所述蓄冷腔的一侧设有开口,所述蓄冷腔朝向所述电子器件舱的一侧形成有散热齿,所述散热齿通过所述开口伸入所述电子器件舱内,所述电子器件舱内设有风机组,所述风机组用于在所述电子器件舱内形成气体流路,所述散热齿位于所述气体流路上;或者,

14.根据权利要求11-13中任一项所述的储能系统,其特征在于,第二相变蓄冷单元设置于所述储能柜壳体的侧面、顶部、背部钣金件以及门板中的至少一处。

15.一种控制方法,其特征在于,应用于根据权利要求1-10中任一项所述的换热系统,所述控制方法包括:

16.根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,第一换热单元并联有第一旁通管路,所述控制方法还包括:

17.根据权利要求15或16所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

18.根据权利要求15或16所述的控制方法,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路中的第一相变蓄冷单元并联有第二旁通管路,所述第一相变蓄冷单元的入口和所述第二旁通管路的入口均与第二阀组连通,所述第一相变蓄冷单元的出口和所述第二旁通管路的出口均与混水箱连通;

...

【技术特征摘要】

1.一种设备的换热系统,其特征在于,所述设备包括第一发热组件和第二发热组件,所述换热系统包括:

2.根据权利要求1所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路包括连通成回路的第一换热单元、第一泵、第二换热单元和第一相变蓄冷单元。

3.根据权利要求2所述的换热系统,其特征在于,所述第一泵连通于所述第一换热单元和所述第二换热单元之间,所述第一相变蓄冷单元连通于所述第二换热单元的输出侧,所述第一阀组连通于所述第一相变蓄冷单元和所述第一换热单元之间,所述第一阀组用于控制所述第一相变蓄冷单元和所述第一换热单元之间的通断,或者控制所述第一相变蓄冷单元、所述第一换热单元分别与所述第二相变蓄冷回路之间的通断。

4.根据权利要求3所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路包括:

5.根据权利要求3所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路包括:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的换热系统,其特征在于,所述第二相变蓄冷回路包括连通成回路的第三换热单元、第二泵和第二相变蓄冷单元。

7.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述第二泵连通于所述第二相变蓄冷单元和所述第三换热单元之间,所述第一阀组连通于所述第二相变蓄冷单元和所述第三换热单元之间,所述第一阀组用于控制所述第二相变蓄冷单元和所述第三换热单元之间的通断,或者控制所述第二相变蓄冷单元、所述第三换热单元分别与所述第一相变蓄冷回路之间的通断。

8.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述第二相变蓄冷回路包括:

9.根据权利要求1-5中任一项所述的换热系统,其特征在于,所述第一相变蓄冷回路中的相变材料的相变温度小于所述第二相变蓄冷回路中的相变材料的相变温度;

10.根据权利要求1-5中任一项所述的换热系统,其特征在于,所述压缩回路包括:

11.一种储能系统,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:王义天周杰杨友进徐文军王旭念飞飞
申请(专利权)人:阳光电源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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