CN112976999A - 针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统及控制方法 - Google Patents

针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种针对多热源直流储能装置的热管理系统及控制方法，包括第一热管理回路、第二热管理回路、空调回路、四通阀，第二热管理回路与空调回路共用板式换热器，通过四通阀控制第一热管理回路在大循环与自循环间切换，并通过板式换热实现第一、第二热管理回路与空调回路间的热量交换；用一套集成式水冷回路实现直流储能装置上储能电池和DC转换模块热管理回路的互联互通，同时安装空调系统提高制冷功率。再通过直流储能装置控制器依据各模块的温度情况，统筹控制各热管理回路状态切换及部件启停，从而简化热管理回路零部件，并可为各部件提供适宜温度以提高系统效率，适应不同工况。

Description

针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统及控制方法
技术领域
本发明涉及直流储能装置热管理系统领域，特别是涉及一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统及其控制方法。
背景技术
直流储能装置主要应用于充电桩、移动发电设备等，该装置常包括储能电池，以及用于直流电压转换的大功率高压模块，如DCDC、DCAC等。各模块在工作时均为一个独立热源，会产生大量的热，且每个模块适宜的工作温度各不相同，其温度对直流储能装置工作效率、元器件使用寿命，甚至系统安全性都有显著影响。因此为使得直流储能装置在不同温度下均可正常高效工作，必须针对各热源的生热情况进行相应热管理。
目前，储能装置的热管理多采用通风冷却或水冷方式，这种散热方式难以满足各模块在高温环境下大功率工作时的散热需求，限制了储能装置充放电功率的进一步提高。现有储能装置各模块的热管理回路相互独立，需安装多个热交换器及散热器，使得热管理零部件过多，系统复杂，增加了整车成本。同时直流储能装置多安装在有限的封闭空间内，零部件过多会导致布置困难，且在静止的封闭环境内使用散热器无法获得迎风散热。
发明内容
本发明为解决上述问题提供了一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统，用一套集成式水冷回路实现直流储能装置中储能电池和DC转换模块热管理回路的互联互通，同时安装空调系统提高制冷功率，再通过采集各模块温度，统筹控制热管理回路模式切换及部件启停，从而简化热管理回路零部件，并可为各模块提供适宜温度以提高系统效率，适应不同工况。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
作为本发明的第一方面，提供一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统，包括第一热管理回路、第二热管理回路、空调回路、四通阀，第二热管理回路与空调回路共用的板式换热器；通过四通阀控制第一热管理回路在大循环与自循环间切换，当第一热管理回路大循环时与第二热管理回路联通，自循环时与第二热管理回路断开；并通过板式换热器实现空调回路和第一热管理回路、第二热管理回路间的热量交换；
所述第一热管理回路用于直流储能系统中DC转换模块的冷却，每个DC转换模块均为一个热源，在工作时会产生大量的热；所述第一热管理回路中包括第一水泵、第一水温传感器、DC转换模块、四通阀；第一水泵、第一水温传感器、DC转换模块依次连接；若存在多个所述DC转换模块，则将各DC转换模块一端与第一水温传感器连接，DC转换模块另一端与所述四通阀第一接口连接；并在每个DC转换模块入口和第一水温传感器间串联安装一个调节流经该DC转换模块冷却液流量的流量控制阀；第一水泵连接所述四通阀的第二接口；第一水温传感器用于采集DC转换模块入口冷却液温度；
所述第二热管理回路包括储能电池、板式换热器、第二三通阀、第二水泵、水暖加热器、第二水温传感器；储能电池与板式换热器连接，板式换热器一端与所述四通阀的第四接口连接，板式换热器另一端与第二三通阀的入口相连接，第二三通阀的两个出口分别与四通阀和第二水泵相连接，第二水泵、水暖加热器、第二水温传感器依次连接，第二水温传感器连接储能电池，第二水温传感器用于采集储能电池入口冷却液温度；水暖加热器用于为电池提供热量；通过调节第二三通阀两个出口的开度比例实现第一热管理回路和第二热管理回路冷却液流量的分配；
所述空调回路包括压缩机、第一温度压力传感器、冷凝器、热力膨胀阀、板式换热器及第二温度压力传感器；压缩机、第一温度压力传感器、冷凝器、热力膨胀阀、板式换热器及第二温度压力传感器依次连接，冷凝器表面安装有风扇，所述第一温度压力传感器、第二温度压力传感器分别用于采集压缩机进口和出口的压力与温度，通过板式换热器实现空调回路与第一热管理回路、第二热管理回路间的换热。
进一步地，还包括膨胀水壶，膨胀水壶同时与所述第一热管理回路和所述第二热管理回路并联，用于冷却液加注和回路除气。
进一步地，所述第二热管理回路中的DC转换模块内部均装有温度传感器；所述第二热管理回路的储能电池内部装有温度传感器。
进一步地，还包括环境温度传感器。
作为本发明的第二方面，同时提供了一种针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，直流储能装置上电后系统自检，若各系统均正常，则进入步骤S2；否则输出相应的故障码用于检测维修；
步骤S2，依据此时储能电池和DC转换模块的工作状态、环境温度、冷却液温度，预测各热源在未来一段时间内的最高温度：
储能电池的温度预测公式为：
Tbat(tn+1)＝Tbat(tn)+[I2R+ha,bat(Tbat(tn)-Tamb)+hq,batqbat(Tbat(tn)-Tcooltant,bat)]/cbatmbat
其中，Tbat(tn)为储能电池在tn时刻的温度；I为过去一段时间内的最大电流；R为储能电池内阻，与电池SOC及温度有关，建立函数R＝fR(SOC,Tbat)；Tamb为环境温度；ha,bat为储能电池与环境等效换热系数，由于储能装置始终处于静止状态，ha,bat可视为定值；Tcooltant,bat为储能电池入口水温；hq,bat为储能电池与冷却液等效换热系数，与流经储能电池的冷却液流量有关，建立函数hq,bat＝fq,bat(qbat)；cbat和mbat分别为储能电池比热容和质量；
对于第i个DC转换模块的温度预测公式为：
TDC,i(tn+1)＝TDC,i(tn)+VIDC,iRth,i+[ha,i(TDC,i(tn)-Tamb)+hq,iqi(TDC,i(tn)-Tcooltant)]/cimi
其中，TDC,i(tn)为第i个DC转换模块在tn时刻的温度；IDC,i为过去一段时间内第i热源的最大电流；V为储能电池电压；Rth,i为等效热阻，与此时DC转换模块温度有关，建立函数Rth,i＝fth,i(TDC,i)；Tamb为环境温度；ha,i为DC转换模块与环境等效换热系数，由于储能装置处于静止状态，ha,i可视为定值；Tcooltant为DC转换模块入口水温；hq,i为DC转换模块与冷却液等效换热系数，与流经DC转换模块的冷却液流量qi有关，建立函数hq,i＝fq,i(qi)；ci和mi分别为DC转换模块的比热容和质量；
在第一热管理回路中，冷却液流经第一水温传感器，并在流量控制阀处分流，因此各热源入口的冷却液温度均相同；若第一热管理回路与第二热管理回路经四通阀联通，则所有热源入口处冷却液温度均相同；所述热源入口冷却液温度预测公式为：
Tcooltant(tn+1)＝Tcooltant(tn)+[QPTC+Qcompressor+∑(hq,iqi(Tcooltant(tn)-Ti(tn)))]/ccooltant∑qi
其中，Tcooltant(tn)为冷却液在tn时刻的温度；hq,i为热源与冷却液等效换热系数，与流经热源的冷却液流量qi有关，建立函数hq,i＝fq,i(qi)；ccooltant为冷却液比热容；QPTC和Qcompressor分别为水暖加热器、压缩机的制热、制冷功率；
步骤S3，进行储能电池热管理模式判断及热管理：
步骤S31，若储能电池预测温度小于温度阈值T1，则进入电池制热模式，开启水暖加热器及第二水泵为储能电池制热；否则执行步骤S32；
步骤S32，若储能电池预测温度大于温度阈值T2，T2＞T1，则进入电池制冷模式，开启压缩机、风扇及第二水泵为储能电池制冷；电池制冷或制热时，电池目标水温是关于环境温度、储能电池温度及电流的函数；否则储能电池无需热管理，第二水泵、水暖加热器均不工作；随后执行步骤S4；
步骤S4，根据第一热管理回路中各DC转换模块温度及工作状态，调节流经各DC转换模块的流量：
步骤S41，直流储能装置控制器检测此时第一热管理回路中各DC转换模块是否工作；若至少有一个DC转换模块处于工作状态，则进入步骤S42；若DC转换模块均不工作，则此时DC转换模块无需热管理，第一水泵不工作；随后进入步骤S6；
步骤S42，直流储能装置控制器依据第一热管理回路中各DC转换模块工作状态及其预测温度调节相应流量控制阀开度，调节方式如下：
若第i个DC转换模块未处于工作状态，则其流量控制阀开度δi＝0；否则将阀开度调节至最小开度δi＝δlow；若第i个DC转换模块的预测温度大于温度阈值T3，则其流量控制阀开度为：
Figure BDA0003015457370000051
其中
Figure BDA0003015457370000052
为第i个DC转换模块预测的最高温度，β为比例因子；依据上述方法调节各流量控制阀，随后进入步骤S5；
步骤S5，直流储能装置控制器根据此时电池热管理需求，判断DC转换模块热管理状态；若此时电池制热，则执行步骤S52，再执行步骤S6；若此时电池制冷或无需热管理，则执行步骤S51，再执行步骤S6；
步骤S51，若存在DC转换模块处于工作状态，且预测温度大于温度阈值T3，则进入DC转换模块制冷模式，第一热管理回路大循环，开启压缩机、风扇及第二水泵为DC转换模块制冷，目标水温是关于环境温度、热源温度及工作功率的函数；否则执行步骤S52；
步骤S52，若存在DC转换模块处于工作状态，其预测温度大于温度阈值T4和此时入口水温，且环境温度小于温度阈值T5，T5＜T4＜T3，则进入DC转换模块自循环模式，开启第一水泵；否则DC转换模块无需热管理；
步骤S6，直流储能装置控制器依据储能电池及DC转换模块热管理状态调整第二三通阀位置：若为电池制热模式或仅电池制冷模式，则第二三通阀电池侧开启，将冷却液引至第二热管理回路；若储能电池无需热管理且为DC转换模块制冷模式，则第二三通阀四通阀侧开启，将冷却液引至第一热管理回路；若为电池与DC转换模块双冷模式，则第二三通阀位置依据两者实际水温与目标水温差值确定，冷却液同时流向两个回路。
进一步地，所述电池制热模式是利用水暖加热器给储能电池升温，此时储能电池温度过低，无法进行大电流充放电，将第二三通阀电池侧打开，并开启水暖加热器、第二水泵；电池制热模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第二水泵→水暖加热器→第二水温传感器→储能电池→板式换热器→第二三通阀→第二水泵。
进一步地，所述电池制冷模式是利用空调给储能电池降温，此时储能电池温度过高，将第二三通阀电池侧打开，通过板式换热器与第二热管理回路换热从而降低电池温度；电池制冷模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第二水泵→第二水温传感器→储能电池→板式换热器→第二三通阀→第二水泵；压缩机→第一温度压力传感器→冷凝器→热力膨胀阀→板式换热器→第二温度压力传感器→压缩机。
进一步地，所述DC转换模块自循环是指开启第一水泵使第一热管理回路中冷却液循环流动，避免DC转换模块局部过热，且与第二热管理回路相隔离；此时DC转换模块处于工作状态，且达到一定温度，开启第一水泵进行均温，并利用四通阀将第一热管理回路、第二热管理回路隔离，互不连通；DC转换模块自循环时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第一水泵→第一水温传感器→流量控制阀→DC转换模块→四通阀→第一水泵。
进一步地，所述DC转换模块制冷模式是利用空调给DC转换模块降温，此时仅靠第一水泵均温无法满足DC转换模块的散热需求，利用四通阀将第一热管理回路、第二热管理回路连通，形成大循环回路，并将第二三通阀四通阀侧打开，开启空调回路，通过板式换热器与第二热管理回路换热从而降低其温度；DC转换模块制冷模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第一水泵→第一水温传感器→流量控制阀→DC转换模块→四通阀→板式换热器→第二三通阀→四通阀→第一水泵；压缩机→第一温度压力传感器→冷凝器→热力膨胀阀→板式换热器→第二温度压力传感器→压缩机。
进一步地，所述电池与DC转换模块双冷模式是利用空调同时给电池和DC转换模块降温，此时储能电池和DC转换模块均需要冷却散热，利用四通阀调节第一热管理回路大循环，开启空调回路，并利用第二三通阀调节两侧流量分配，实现同时降温；电池与DC转换模块双冷模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第一水泵→第一水温传感器→流量控制阀→DC转换模块→四通阀→板式换热器→第二三通阀→四通阀→第一水泵；第二水泵→第二水温传感器→储能电池→板式换热器→第二三通阀→第二水泵；压缩机→第一温度压力传感器→冷凝器→热力膨胀阀→板式换热器→第二温度压力传感器→压缩机。
依据上述控制方法，调节各水阀、水泵、压缩机、水暖加热器工作状态，及直流储能装置热管理模式切换。所述直流储能装置热管理模式具体包括：电池制热模式、电池制冷模式、DC转换模块自循环模式、DC转换模块制冷模式、电池和DC转换模块双冷模式。
本发明提供上述技术方案具有如下有益的效果：
1、本发明将直流储能装置中各热源的热管理回路集成于一套水回路内，减少了热管理零部件数目及重量，从而节省了布置空间，降低了系统成本。
2、本发明在采用空调制冷对热源散热，相较于风冷、水冷更加高效，使直流储能装置可以配备更高功率的部件，从而提高充放电效率。
3、本发明提供了一种针对多热源直流储能装置热管理控制方法，综合考虑储能电池、DC转换模块及其所处工作状态和环境，通过预测各热源温度对系统热管理模式进行预先判断，从而对制热量、制冷量、各回路流量进行精确控制，使各热源处于合适的温度区间。
附图说明
图1为针对多热源直流储能装置集成式热管理系统
图2为针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法
图3为电池制热模式回路图
图4为DC转换模块自循环模式回路图
图5为电池制冷模式回路图
图6为DC转换模块制冷模式回路图
图7为电池和DC转换模块双冷模式回路图
附图标记：
101、第一水泵；102、第一水温传感器；103、第一三通阀；104、DCDC转换模块105、DCAC转换模块；106、四通阀；107、膨胀水壶。
201、储能电池；202、板式换热器；203、第二三通阀；204、第二水泵；205、水暖加热器；206、第二水温传感器。
301、压缩机；302、第一温度压力传感器；303、冷凝器；304、热力膨胀阀；305、第二温度压力传感器；306、风扇；307、环境温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明：
如附图1所示，实例出本发明所述的一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统，实例的直流储能装置中包含三个热源：储能电池、DCDC转换模块和DCAC转换模块，热管理系统具体包括三个回路，分别为第一热管理回路、第二热管理回路及空调回路。各回路间通过水阀调节各回路间的冷却液流量，并通过板式换热器实现不同介质的热量交换，从而使各模块工作在合适的温度。
所述第一热管理回路包括：第一水泵101、第一水温传感器102、第一三通阀103、DCDC转换模块104、四通阀106依次串联连接，DCAC转换模块105与DCDC转换模块104并联连接，一侧接在四通阀106和DCDC转换模块104之间，另一侧接在第一三通阀103的出口，所述DCDC模块104及DCAC转换模块105内部均装有温度传感器。第一三通阀103入口与第一水温传感器102相连接，所述第一水温传感器102用于采集DCDC模块104及DCAC转换模块105入口冷却液温度。第一三通阀103的两出口分别与DCDC转换模块104和DCAC转换模块105相连接，本实例用第一三通阀103替代了第一热管理回路中两个DC转换模块入口的流量控制阀，通过调节第一三通阀103两个出口的开度比例实现DCDC模块104和DCAC转换模块105侧冷却液流量的分配；四通阀106的四个接口分别与第一水泵101、DCDC转换模块104和DCAC转换模块105交汇处、板式换热器202、第二三通阀203相连接，以控制第一热管理回路与空调回路间换热的通断；所述板式换热器202用于水回路与空调回路间热量交换。
所述第二热管理回路包括：储能电池201、板式换热器202、第二三通阀203、第二水泵204、水暖加热器205、第二水温传感器206依次连接。所述储能电池201内部装有温度传感器，所述水暖加热器205用于为电池提供热量，第二三通阀203的入口与板式换热器202相连接，两个出口分别与四通阀106和第二水泵204相连接，通过调节第二三通阀203两个出口的开度比例实现第一热管理回路和第二热管理回路冷却液流量的分配；所述第二水温传感器206用于采集储能电池201入口冷却液温度。
所述空调回路包括压缩机301、第一温度压力传感器302、冷凝器303、热力膨胀阀304、板式换热器202及第二温度压力传感器305依次连接，空调回路与第二热管理回路共用板式换热器202，冷凝器表面安装有风扇306，所述第一温度压力传感器302、第二温度压力传感器305分别用于采集压缩机301进口和出口的压力、温度，通过板式换热器202实现空调回路与第一、第二热管理回路间的换热。同时在热管理系统中安装环境温度传感器307。
直流储能装置热管理回路中安装有膨胀水壶107，与所述第一热管理回路和所述第二热管理回路并联，用于冷却液加注和回路除气。
直流储能装置安装有控制器，与各传感器、水泵、水阀、压缩机、水暖加热器间均有信号连接，所述控制器依据电池和DC转换模块温度实时对直流储能装置热管理模式进行调整并控制相关零部件。
作为具体实现以上多热源直流储能装置热管理系统控制方法的一例，其控制程序流程如图2所示，该程序在系统上电后以规定时间间隔反复被执行，以实现热管理回路模式切换和零部件控制，具体程序说明如下：
步骤S1，直流储能装置上电后系统自检，若各系统均正常，则进入步骤S2热源温度预测；否则控制器输出相应的故障码用于检测维修。
步骤S2，依据此时储能电池、DCDC转换模块和DCAC转换模块的工作状态、环境温度、冷却液温度等参数，预测各热源在未来20秒内的最高温度。储能电池，即储能电池的温度预测公式为：
Tbat(tn+1)＝Tbat(tn)+[I2R+ha,bat(Tbat(tn)-Tamb)+hq,batqbat(Tbat(tn)-Tcooltant,bat)]/cbatmbat
其中，Tbat(tn)为储能电池在tn时刻的温度；I为过去5秒内的最大电流；R为储能电池内阻，与电池SOC及温度有关，建立函数R＝fR(SOC,Tbat)；Tamb为环境温度；ha,bat为储能电池与环境等效换热系数，由于储能装置始终处于静止状态，ha,bat可视为定值；Tcooltant,bat为储能电池入口水温；hq,bat为储能电池与冷却液等效换热系数，与流经储能电池的冷却液流量有关，建立函数hq,bat＝fq,bat(qbat)；cbat和mbat分别为储能电池比热容和质量。
DCDC转换模块和DCAC转换模块的温度预测公式为：
TDC,i(tn+1)＝TDC,i(tn)+VIDC,iRth,i+[ha,i(TDC,i(tn)-Tamb)+hq,iqi(TDC,i(tn)-Tcooltant)]/cimi
其中，TDC,i(tn)为第i个DC转换模块在tn时刻的温度；IDC,i为过去5秒内第i个DC转换模块的最大电流；V为储能电池电压；Rth,i为等效热阻，与此时DC转换模块温度有关，建立函数Rth,i＝fth,i(TDC,i)；Tamb为环境温度；ha,i为DC转换模块与环境等效换热系数，由于储能装置处于静止状态，ha,i可视为定值；Tcooltant为DC转换模块入口水温；hq,i为DC转换模块与冷却液等效换热系数，与流经DC转换模块的冷却液流量qi有关，建立函数hq,i＝fq,i(qi)；ci和mi分别为DC转换模块的比热容和质量。
在第一热管理回路中，冷却液流经第一水温传感器，并在流量控制阀处分流，因此热源入口的冷却液温度均相同；若第一热管理回路与第二热管理回路经四通阀联通，则所有热源入口处冷却液温度均相同；所述热源入口冷却液温度预测公式为：
Tcooltant(tn+1)＝Tcooltant(tn)+[QPTC+Qcompressor+∑(hq,iqi(Tcooltant(tn)-Ti(tn)))]/ccooltant∑qi
其中，Tcooltant(tn)为冷却液在tn时刻的温度；hq,i为热源与冷却液等效换热系数，与流经热源的冷却液流量qi有关，建立函数hq,i＝fq,i(qi)；ccooltant为冷却液比热容；QPTC和Qcompressor分别为水暖加热器、压缩机的制热、制冷功率。
步骤S3，进行电池热管理模式判断，具体说明如下：
步骤S31，若储能电池201预测温度小于温度阈值T1(5℃)，则进入电池制热模式，此时第二三通阀203电池侧开启，水暖加热器205功率依据第二水温传感器206所测温度及电池入口目标水温差值调节，同时第二水泵204开始工作将加热后的冷却液引至储能电池201为其加热；否则执行步骤S32。
电池制热模式是利用水暖加热器给储能电池升温，此时储能电池201温度过低，无法进行大电流充放电，且不利于电池寿命，将第二三通阀203电池侧打开，并开启水暖加热器205对储能电池进行加热，快速提升其温度。电池制热模式时直流储能装置热管理回路中介质循环流向如图3所示：第二水泵204→水暖加热器205→第二水温传感器206→储能电池201→板式换热器202→第二三通阀203→第二水泵204。
步骤S32，若储能电池201预测温度大于温度阈值T2(35℃)，则进入电池制冷模式，此时开启压缩机301、风扇306及第二水泵204通过板式换热器202换热为电池制冷；电池制冷或制热时，电池目标水温是关于环境温度、储能电池温度及电流的函数；否则电池无需热管理，第二水泵204、水暖加热器205均不工作；随后执行步骤S4。
电池制冷模式是利用空调给储能电池降温。此时储能电池201温度过高，为保证电池安全需开启空调回路，将第二三通阀203电池侧打开，通过板式换热器202与第二热管理回路换热从而降低电池温度。电池制冷模式时，直流储能装置热管理回路中介质循环流向如图5所示：第二水泵204→第二水温传感器206→储能电池201→板式换热器202→第二三通阀203→第二水泵204；压缩机301→第一温度压力传感器302→冷凝器303→热力膨胀阀304→板式换热器202→第二温度压力传感器305→压缩机301。
步骤S4，根据第一热管理回路中各DC转换模块温度及工作状态，调节流经各DC转换模块的流量，具体说明如下：
步骤S41，直流储能装置控制器检测此时第一热管理回路中DCDC模块和DCAC模块是否工作；若至少有一个DC转换模块处于工作状态，则进入步骤S42；若DC转换模块均不工作，则此时DC转换模块无需热管理，第一水泵不工作；随后进入步骤S6；
步骤S42，直流储能装置控制器依据第一热管理回路中热源工作状态及其预测温度调节第一三通阀103，具体调节方式如下：
若仅DCDC模块工作，则第一三通阀103的DCDC模块104侧出口打开，将冷却液引至DCDC模块104；若仅第三热源工作，则第一三通阀103的DCAC转换模块105侧出口打开，将冷却液引至DCAC转换模块105；若第二、第三热源同时工作，则第一三通阀103两侧开度为：
Figure BDA0003015457370000121
其中T3为DC转换模块冷却温度阈值，
Figure BDA0003015457370000122
为第i热源预测的最高温度，β为比例因子；随后进入步骤S5；
步骤S5，直流储能装置控制器综合此时电池热管理需求，判断DC转换模块热管理状态。若此时电池制热，则执行步骤S52，再执行步骤S6；若此时电池制冷或无需热管理，则执行步骤S51，再执行步骤S6。
步骤S51，若存在DC转换模块处于工作状态，且预测温度大于温度阈值T3，则进入DC转换模块制冷模式，第一热管理回路大循环，开启压缩机、风扇及第二水泵为DC转换模块制冷，目标水温是关于环境温度、热源温度及工作功率的函数；否则执行步骤S52；
步骤S52，若存在DC转换模块处于工作状态，其预测温度大于温度阈值T4和此时入口水温，且环境温度小于温度阈值T5，T5＜T4＜T3，则进入DC转换模块自循环模式，开启第一水泵；否则DC转换模块无需热管理。
DC转换模块自循环是指开启第一水泵使回路中冷却液循环流动，避免DC转换模块局部过热，且与电池热管理回路相隔离。此时DCDC模块104或DCAC转换模块105处于工作状态，且达到一定温度，为避免内部IGBT局部过热，开启第一水泵101进行均温，并利用四通阀106将第一热管理回路、第二热管理回路隔离，互不连通。DC转换模块自循环时，直流储能装置热管理回路中介质循环流向如图4所示：第一水泵101→第一水温传感器102→第一三通阀103→DCDC转换模块104/DCAC转换模块105→四通阀106→第一水泵101。
步骤S6，直流储能装置控制器依据此时电池及DC转换模块热管理状态调整第二三通阀203位置。若电池制热或仅电池制冷，则第二三通阀203电池侧开启，将冷却液引至第二热管理回路；若电池无需热管理且DC转换模块制冷，则第二三通阀203四通阀侧开启，将冷却液引至第一热管理回路；若电池制冷且DC转换模块制冷，则第二三通阀203位置依据两者实际水温与目标水温差值确定，冷却液同时流向两个回路，进入电池与DC转换模块双冷模式。
电池制冷模式是利用空调给储能电池降温。此时直流储能装置热管理回路中介质循环流向如图5所示：第二水泵204→第二水温传感器206→储能电池201→板式换热器202→第二三通阀203→第二水泵204；压缩机301→第一温度压力传感器302→冷凝器303→热力膨胀阀304→板式换热器202→第二温度压力传感器305→压缩机301。
DC转换模块制冷模式是利用空调给DC转换模块降温，此时仅靠第一水泵101均温无法满足DC转换模块的散热需求，利用四通阀106将第一热管理回路、第二热管理回路连通，形成大循环回路。并将第二三通阀203四通阀侧打开，开启空调回路，通过板式换热器202与DC转换模块回路换热从而降低其温度。DC转换模块制冷模式时，直流储能装置热管理回路中介质循环流向如图6所示：第一水泵101→第一水温传感器102→第一三通阀103→DCDC转换模块104/DCAC转换模块105→四通阀106→板式换热器202→第二三通阀203→四通阀106→第一水泵101；压缩机301→第一温度压力传感器302→冷凝器303→热力膨胀阀304→板式换热器202→第二温度压力传感器305→压缩机301。
电池与DC转换模块双冷模式是利用空调同时给电池和DC转换模块降温，此时储能电池201和DC转换模块均需要冷却散热，利用四通阀106调节第一热管理回路大循环，开启空调回路，并利用第二三通阀203调节两侧流量分配，达到同时降温的效果。电池与DC转换模块双冷模式时，直流储能装置热管理回路中介质循环流向如图7所示：第一水泵101→第一水温传感器102→第一三通阀103→DCDC转换模块104/DCAC转换模块105→四通阀106→板式换热器202→第二三通阀203→四通阀106→第一水泵101；第二水泵204→第二水温传感器206→储能电池201→板式换热器202→第二三通阀203→第二水泵204；压缩机301→第一温度压力传感器302→冷凝器303→热力膨胀阀304→板式换热器202→第二温度压力传感器305→压缩机301。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统，其特征在于，包括第一热管理回路、第二热管理回路、空调回路、四通阀，第二热管理回路与空调回路共用的板式换热器；通过四通阀控制第一热管理回路在大循环与自循环间切换，当第一热管理回路大循环时与第二热管理回路联通，自循环时与第二热管理回路断开；并通过板式换热器实现空调回路和第一热管理回路、第二热管理回路间的热量交换；
所述第一热管理回路用于直流储能系统中DC转换模块的冷却，每个DC转换模块均为一个热源，在工作时会产生大量的热；所述第一热管理回路中包括第一水泵、第一水温传感器、DC转换模块、四通阀；第一水泵、第一水温传感器、DC转换模块依次连接；若存在多个所述DC转换模块，则将各DC转换模块一端与第一水温传感器连接，DC转换模块另一端与所述四通阀第一接口连接；并在每个DC转换模块入口和第一水温传感器间串联安装一个调节流经该DC转换模块冷却液流量的流量控制阀；第一水泵连接所述四通阀的第二接口；第一水温传感器用于采集DC转换模块入口冷却液温度；
所述第二热管理回路包括储能电池、板式换热器、第二三通阀、第二水泵、水暖加热器、第二水温传感器；储能电池与板式换热器连接，板式换热器一端与所述四通阀的第四接口连接，板式换热器另一端与第二三通阀的入口相连接，第二三通阀的两个出口分别与四通阀和第二水泵相连接，第二水泵、水暖加热器、第二水温传感器依次连接，第二水温传感器连接储能电池，第二水温传感器用于采集储能电池入口冷却液温度；水暖加热器用于为电池提供热量；通过调节第二三通阀两个出口的开度比例实现第一热管理回路和第二热管理回路冷却液流量的分配；
所述空调回路包括压缩机、第一温度压力传感器、冷凝器、热力膨胀阀、板式换热器及第二温度压力传感器；压缩机、第一温度压力传感器、冷凝器、热力膨胀阀、板式换热器及第二温度压力传感器依次连接，冷凝器表面安装有风扇，所述第一温度压力传感器、第二温度压力传感器分别用于采集压缩机进口和出口的压力与温度，通过板式换热器实现空调回路与第一热管理回路、第二热管理回路间的换热。
2.如权利要求1所述的一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统，其特征在于，还包括膨胀水壶，膨胀水壶同时与所述第一热管理回路和所述第二热管理回路并联，用于冷却液加注和回路除气。
3.如权利要求1所述的一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统，其特征在于，所述第二热管理回路中的DC转换模块内部均装有温度传感器；所述第二热管理回路的储能电池内部装有温度传感器。
4.如权利要求1所述的一种针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统，其特征在于，还包括环境温度传感器。
5.如权利要求1所述的一种针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，直流储能装置上电后系统自检，若各系统均正常，则进入步骤S2；否则输出相应的故障码用于检测维修；
步骤S2，依据此时储能电池和DC转换模块的工作状态、环境温度、冷却液温度，预测各热源在未来一段时间内的最高温度：
储能电池的温度预测公式为：
Tbat(tn+1)＝Tbat(tn)+[I2R+ha,bat(Tbat(tn)-Tamb)+hq,batqbat(Tbat(tn)-Tcooltant,bat)]/cbatmbat
其中，Tbat(tn)为储能电池在tn时刻的温度；I为过去一段时间内的最大电流；R为储能电池内阻，与电池SOC及温度有关，建立函数R＝fR(SOC,Tbat)；Tamb为环境温度；ha,bat为储能电池与环境等效换热系数，由于储能装置始终处于静止状态，ha,bat为定值；Tcooltant,bat为储能电池入口水温；hq,bat为储能电池与冷却液等效换热系数，与流经储能电池的冷却液流量有关，建立函数hq,bat＝fq,bat(qbat)；cbat和mbat分别为储能电池比热容和质量；
对于第i个DC转换模块的温度预测公式为：
TDC,i(tn+1)＝TDC,i(tn)+VIDC,iRth,i+[ha,i(TDC,i(tn)-Tamb)+hq,iqi(TDC,i(tn)-Tcooltant)]/cimi
其中，TDC,i(tn)为第i个DC转换模块在tn时刻的温度；IDC,i为过去一段时间内第i热源的最大电流；V为储能电池电压；Rth,i为等效热阻，与此时DC转换模块温度有关，建立函数Rth,i＝fth,i(TDC,i)；Tamb为环境温度；ha,i为DC转换模块与环境等效换热系数，由于储能装置处于静止状态，ha,i为定值；Tcooltant为DC转换模块入口水温；hq,i为DC转换模块与冷却液等效换热系数，与流经DC转换模块的冷却液流量qi有关，建立函数hq,i＝fq,i(qi)；ci和mi分别为DC转换模块的比热容和质量；
在第一热管理回路中，冷却液流经第一水温传感器，并在流量控制阀处分流，各热源入口的冷却液温度均相同；若第一热管理回路与第二热管理回路经四通阀联通，则所有热源入口处冷却液温度均相同；所述热源入口冷却液温度预测公式为：
Tcooltant(tn+1)＝Tcooltant(tn)+[QPTC+Qcompressor+∑(hq,iqi(Tcooltant(tn)-Ti(tn)))]/ccooltant∑qi
其中，Tcooltant(tn)为冷却液在tn时刻的温度；hq,i为热源与冷却液等效换热系数，与流经热源的冷却液流量qi有关，建立函数hq,i＝fq,i(qi)；ccooltant为冷却液比热容；QPTC和Qcompressor分别为水暖加热器、压缩机的制热、制冷功率；
步骤S3，进行储能电池热管理模式判断及热管理：
步骤S31，若储能电池预测温度小于温度阈值T1，则进入电池制热模式，开启水暖加热器及第二水泵为储能电池制热；否则执行步骤S32；
步骤S32，若储能电池预测温度大于温度阈值T2，T2＞T1，则进入电池制冷模式，开启压缩机、风扇及第二水泵为储能电池制冷；电池制冷或制热时，电池目标水温是关于环境温度、储能电池温度及电流的函数；否则储能电池无需热管理，第二水泵、水暖加热器均不工作；随后执行步骤S4；
步骤S4，根据第一热管理回路中各DC转换模块温度及工作状态，调节流经各DC转换模块的流量：
步骤S41，直流储能装置控制器检测此时第一热管理回路中各DC转换模块是否工作；若至少有一个DC转换模块处于工作状态，则进入步骤S42；若DC转换模块均不工作，则此时DC转换模块无需热管理，第一水泵不工作；随后进入步骤S6；
步骤S42，直流储能装置控制器依据第一热管理回路中各DC转换模块工作状态及其预测温度调节相应流量控制阀开度，调节方式如下：
若第i个DC转换模块未处于工作状态，则其流量控制阀开度δi＝0；否则将阀开度调节至最小开度δi＝δlow；若第i个DC转换模块的预测温度大于温度阈值T3，则其流量控制阀开度为：
Figure FDA0003015457360000041
其中
Figure FDA0003015457360000042
为第i个DC转换模块预测的最高温度，β为比例因子；依据上述方法调节各流量控制阀，随后进入步骤S5；
步骤S5，直流储能装置控制器根据此时电池热管理需求，判断DC转换模块热管理状态；若此时电池制热，则执行步骤S52，再执行步骤S6；若此时电池制冷或无需热管理，则执行步骤S51，再执行步骤S6；
步骤S51，若存在DC转换模块处于工作状态，且预测温度大于温度阈值T3，则进入DC转换模块制冷模式，第一热管理回路大循环，开启压缩机、风扇及第二水泵为DC转换模块制冷，目标水温是关于环境温度、热源温度及工作功率的函数；否则执行步骤S52；
步骤S52，若存在DC转换模块处于工作状态，其预测温度大于温度阈值T4和此时入口水温，且环境温度小于温度阈值T5，T5＜T4＜T3，则进入DC转换模块自循环模式，开启第一水泵；否则DC转换模块无需热管理；
步骤S6，直流储能装置控制器依据储能电池及DC转换模块热管理状态调整第二三通阀位置：若为电池制热模式或仅电池制冷模式，则第二三通阀电池侧开启，将冷却液引至第二热管理回路；若储能电池无需热管理且为DC转换模块制冷模式，则第二三通阀四通阀侧开启，将冷却液引至第一热管理回路；若电池制冷且DC转换模块制冷，则第二三通阀203位置依据两者实际水温与目标水温差值确定，冷却液同时流向两个回路，进入电池与DC转换模块双冷模式。
6.如权利要求5所述的一种针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法，其特征在于，所述电池制热模式是利用水暖加热器给储能电池升温，此时储能电池(201)温度过低，无法进行大电流充放电，将第二三通阀(203)电池侧打开，并开启水暖加热器(205)对储能电池进行加热；电池制热模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第二水泵(204)→水暖加热器(205)→第二水温传感器(206)→储能电池(201)→板式换热器(202)→第二三通阀(203)→第二水泵(204)。
7.如权利要求5所述的一种针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法，其特征在于，所述电池制冷模式是利用空调给储能电池降温，此时储能电池(201)温度过高，将第二三通阀(203)电池侧打开，通过板式换热器(202)与电池热管理回路换热从而降低电池温度；电池制冷模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第二水泵(204)→第二水温传感器(206)→储能电池(201)→板式换热器(202)→第二三通阀(203)→第二水泵(204)；压缩机(301)→第一温度压力传感器(302)→冷凝器(303)→热力膨胀阀(304)→板式换热器(202)→第二温度压力传感器(305)→压缩机(301)。
8.如权利要求5所述的一种针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法，其特征在于，所述DC转换模块自循环是指开启第一水泵使回路中冷却液循环流动，避免DC转换模块局部过热，且与电池热管理回路相隔离；此时DCDC转换模块(104)或DCAC转换模块(105)处于工作状态，且达到一定温度，开启第一水泵(101)进行均温，并利用四通阀(106)将DC转换模块冷却回路、储能电池热管理回路隔离，互不连通；DC转换模块自循环时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第一水泵(101)→第一水温传感器(102)→第一三通阀(103)→DCDC转换模块(104)/DCAC转换模块(105)→四通阀(106)→第一水泵(101)。
9.如权利要求5所述的一种针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法，其特征在于，所述DC转换模块制冷模式是利用空调给DC转换模块降温，此时仅靠第一水泵(101)均温无法满足DC转换模块的散热需求，利用四通阀(106)将DC转换模块冷却回路、储能电池热管理回路连通，形成大循环回路，并将第二三通阀(203)四通阀侧打开，开启空调回路，通过板式换热器(202)与DC转换模块回路换热从而降低其温度；DC转换模块制冷模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第一水泵(101)→第一水温传感器(102)→第一三通阀(103)→DCDC转换模块(104)/DCAC转换模块(105)→四通阀(106)→板式换热器(202)→第二三通阀(203)→四通阀(106)→第一水泵(101)；压缩机(301)→第一温度压力传感器(302)→冷凝器(303)→热力膨胀阀(304)→板式换热器(202)→第二温度压力传感器(305)→压缩机(301)。
10.如权利要求5所述的一种针对多热源直流储能装置集成式热管理系统的控制方法，其特征在于，所述电池与DC转换模块双冷模式是利用空调同时给电池和DC转换模块降温，此时储能电池(201)和DC转换模块均需要冷却散热，利用四通阀(106)调节DC转换模块冷却回路大循环，开启空调回路，并利用第二三通阀(203)调节两侧流量分配，实现同时降温；电池与DC转换模块双冷模式时，多热源直流储能装置热管理回路中介质循环流向为：第一水泵(101)→第一水温传感器(102)→第一三通阀(103)→DCDC转换模块(104)/DCAC转换模块(105)→四通阀(106)→板式换热器(202)→第二三通阀(203)→四通阀(106)→第一水泵(101)；第二水泵(204)→第二水温传感器(206)→储能电池(201)→板式换热器(202)→第二三通阀(203)→第二水泵(204)；压缩机(301)→第一温度压力传感器(302)→冷凝器(303)→热力膨胀阀(304)→板式换热器(202)→第二温度压力传感器(305)→压缩机(301)。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113503290A (zh) * 2021-07-29 2021-10-15 三一汽车起重机械有限公司 液压余热处理系统及作业机械
CN114353569A (zh) * 2022-02-08 2022-04-15 西安慧金科技有限公司 直接电转热式高效储释能系统
CN114400709A (zh) * 2022-03-25 2022-04-26 国能信控互联技术有限公司 一种多能源协同控制方法、系统、电子设备及介质
CN116032023A (zh) * 2023-03-16 2023-04-28 合肥通用机械研究院有限公司 一种利用热泵和太阳能光热的储能系统
CN116505136A (zh) * 2023-06-25 2023-07-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 热管理控制方法、装置、设备及存储介质
WO2024045122A1 (zh) * 2022-09-01 2024-03-07 深圳市富兰瓦时技术有限公司 热管理系统及储能设备

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109568A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Japan Vilene Co Ltd 電池用セパレータ及びこれを用いた電池
US20080251235A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Telsa Motors, Inc. Electric vehicle thermal management system
WO2010138664A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Parker Hannifin Corporation Pumped loop driven vapor compression cooling system
WO2011065075A1 (ja) * 2009-11-30 2011-06-03 株式会社 日立製作所 移動体用熱サイクルシステム
JPWO2012114439A1 (ja) * 2011-02-21 2014-07-07 株式会社日立製作所 車載用バッテリの温度制御システム
US20160107501A1 (en) * 2014-10-21 2016-04-21 Atieva, Inc. EV Multi-Mode Thermal Management System
US20160193896A1 (en) * 2013-08-23 2016-07-07 Sanden Corporation Vehicle air conditioner
CN107097664A (zh) * 2017-04-25 2017-08-29 上海思致汽车工程技术有限公司 一种智能化多回路电动汽车热管理系统
CN107139762A (zh) * 2017-06-05 2017-09-08 吉林大学 一种电动汽车优化充电控制方法及其系统
US20180178615A1 (en) * 2016-12-27 2018-06-28 Bordrin Motor Corporation Intelligent multi-loop thermal management system for an electric vehicle
WO2018159142A1 (ja) * 2017-02-28 2018-09-07 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
CN108638787A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 贾宏涛 一种用于电动汽车的水循环式热能综合利用热管理系统
CN109159657A (zh) * 2018-07-24 2019-01-08 中国第汽车股份有限公司 燃料电池整车热管理系统
CN109318679A (zh) * 2018-08-15 2019-02-12 吉林大学 一种适用于大功率快充工况的热泵式汽车空调系统
CN109532405A (zh) * 2019-01-21 2019-03-29 吉林大学 一种电动汽车整车热管理系统及其控制方法
US20190173414A1 (en) * 2018-01-29 2019-06-06 Yangzhou University Prediction Method for Reliability Degree of Running Temperature Rise of a Large and Medium-sized Motor
CN109849619A (zh) * 2019-03-27 2019-06-07 东风汽车集团有限公司 电动汽车热管理系统及其控制方法
CN109987000A (zh) * 2019-02-19 2019-07-09 中国第一汽车股份有限公司 一种动力电池温度预测系统及方法
CN110816207A (zh) * 2019-10-31 2020-02-21 上海思致汽车工程技术有限公司 一种电动汽车集成式综合热管理系统
US20200079226A1 (en) * 2018-09-11 2020-03-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Automotive window opening for battery cooling
CN111016737A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 东风汽车集团有限公司 一种电动汽车热管理系统、控制方法和电动汽车
CN111055722A (zh) * 2019-12-20 2020-04-24 华为技术有限公司 一种预估充电时间的方法，装置及存储介质
KR20200100884A (ko) * 2019-02-18 2020-08-27 현대자동차주식회사 차량의 열관리장치 제어시스템 및 제어방법
CN112208294A (zh) * 2020-09-21 2021-01-12 东风汽车集团有限公司 一种基于余热回收的电动汽车热管理系统及其控制方法
CN112339527A (zh) * 2020-12-01 2021-02-09 南京协众汽车空调集团有限公司 一种新能源汽车热管理系统及其工作方法
CN112543709A (zh) * 2020-09-22 2021-03-23 华为技术有限公司 一种热管理系统及电动汽车

Patent Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109568A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Japan Vilene Co Ltd 電池用セパレータ及びこれを用いた電池
US20080251235A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Telsa Motors, Inc. Electric vehicle thermal management system
WO2010138664A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Parker Hannifin Corporation Pumped loop driven vapor compression cooling system
WO2011065075A1 (ja) * 2009-11-30 2011-06-03 株式会社 日立製作所 移動体用熱サイクルシステム
JPWO2012114439A1 (ja) * 2011-02-21 2014-07-07 株式会社日立製作所 車載用バッテリの温度制御システム
US20160193896A1 (en) * 2013-08-23 2016-07-07 Sanden Corporation Vehicle air conditioner
US20160107501A1 (en) * 2014-10-21 2016-04-21 Atieva, Inc. EV Multi-Mode Thermal Management System
US20180178615A1 (en) * 2016-12-27 2018-06-28 Bordrin Motor Corporation Intelligent multi-loop thermal management system for an electric vehicle
WO2018159142A1 (ja) * 2017-02-28 2018-09-07 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
CN107097664A (zh) * 2017-04-25 2017-08-29 上海思致汽车工程技术有限公司 一种智能化多回路电动汽车热管理系统
CN107139762A (zh) * 2017-06-05 2017-09-08 吉林大学 一种电动汽车优化充电控制方法及其系统
US20190173414A1 (en) * 2018-01-29 2019-06-06 Yangzhou University Prediction Method for Reliability Degree of Running Temperature Rise of a Large and Medium-sized Motor
CN108638787A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 贾宏涛 一种用于电动汽车的水循环式热能综合利用热管理系统
CN109159657A (zh) * 2018-07-24 2019-01-08 中国第汽车股份有限公司 燃料电池整车热管理系统
CN109318679A (zh) * 2018-08-15 2019-02-12 吉林大学 一种适用于大功率快充工况的热泵式汽车空调系统
US20200079226A1 (en) * 2018-09-11 2020-03-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Automotive window opening for battery cooling
CN109532405A (zh) * 2019-01-21 2019-03-29 吉林大学 一种电动汽车整车热管理系统及其控制方法
KR20200100884A (ko) * 2019-02-18 2020-08-27 현대자동차주식회사 차량의 열관리장치 제어시스템 및 제어방법
CN109987000A (zh) * 2019-02-19 2019-07-09 中国第一汽车股份有限公司 一种动力电池温度预测系统及方法
CN109849619A (zh) * 2019-03-27 2019-06-07 东风汽车集团有限公司 电动汽车热管理系统及其控制方法
CN110816207A (zh) * 2019-10-31 2020-02-21 上海思致汽车工程技术有限公司 一种电动汽车集成式综合热管理系统
CN111055722A (zh) * 2019-12-20 2020-04-24 华为技术有限公司 一种预估充电时间的方法，装置及存储介质
CN111016737A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 东风汽车集团有限公司 一种电动汽车热管理系统、控制方法和电动汽车
CN112208294A (zh) * 2020-09-21 2021-01-12 东风汽车集团有限公司 一种基于余热回收的电动汽车热管理系统及其控制方法
CN112543709A (zh) * 2020-09-22 2021-03-23 华为技术有限公司 一种热管理系统及电动汽车
CN112339527A (zh) * 2020-12-01 2021-02-09 南京协众汽车空调集团有限公司 一种新能源汽车热管理系统及其工作方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋东鉴等: "动力电机液体冷却系统设计及其性能分析", 《节能技术》 *
巫少龙等: "车载多系统耦合热管理技术研究", 《南方农机》 *
马彦等: "基于AMESim的动力电池组并联回路水冷系统研究", 《吉林大学学报(信息科学版)》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113503290A (zh) * 2021-07-29 2021-10-15 三一汽车起重机械有限公司 液压余热处理系统及作业机械
CN114353569A (zh) * 2022-02-08 2022-04-15 西安慧金科技有限公司 直接电转热式高效储释能系统
CN114353569B (zh) * 2022-02-08 2023-10-20 西安慧金科技有限公司 直接电转热式高效储释能系统
CN114400709A (zh) * 2022-03-25 2022-04-26 国能信控互联技术有限公司 一种多能源协同控制方法、系统、电子设备及介质
WO2024045122A1 (zh) * 2022-09-01 2024-03-07 深圳市富兰瓦时技术有限公司 热管理系统及储能设备
CN116032023A (zh) * 2023-03-16 2023-04-28 合肥通用机械研究院有限公司 一种利用热泵和太阳能光热的储能系统
CN116505136A (zh) * 2023-06-25 2023-07-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 热管理控制方法、装置、设备及存储介质
CN116505136B (zh) * 2023-06-25 2024-03-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 热管理控制方法、装置、设备及存储介质

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