CN115185309A - 换电站的热管理系统、方法及装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种换电站的热管理系统、方法及装置、设备及存储介质，系统用于对包括多个负载的待温控设备进行温度控制，系统包括第一循环系统以及第二循环系统，第一循环系统包括主回液管路、主出液管路、旁回液管路以及储液装置；第二循环系统包括换能装置。在多负载场景下，通过将主回液管路的出液口与换能装置的进液口相连以对流过待温控设备的回液换能，并通过换能装置的出液口与储液装置的第一进液口相连，使得换能后的回液输入储液装置，储液装置的液体与换能后的回液混合后可调节出液温度，进一步提高温控的精度，且通过设置旁回液管路，将旁回液管路的进液口与主出液管相连，可以对储液装置的出液进行分流，进一步的提高温控精度。

Description

换电站的热管理系统、方法及装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及换电站的热管理技术领域，尤其涉及一种换电站的热管理系统、方法及装置、设备及存储介质。

背景技术

随着能源问题和环境问题日益严峻，国家对新能源的大力扶持，动力电池已广泛应用于电动汽车、移动通讯终端产品及储能等产品上。目前高倍率充放电对电池包的热管理系统带来了更高的挑战；以电动汽车为例，为了解决充电焦虑，国家大力支持换电站的建设，现有换电站采用的散热方案通常是恒定流量和定频冷水机组进行温控。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：换电站的充电设备中的负载电池的数量随着换电车辆的频繁进出而动态变化，进而采用上述方案不能根据负载数量的变换及时调整冷水机组的流量，使得温控精度较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种换电站的热管理系统、方法及装置、设备及存储介质，在换电站中负载变化频繁的情况下，也可以提高温控精度。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种换电站的热管理系统，所述换电站的热管理系统用于对待温控设备进行温度控制，所述待温控设备可包括多个负载，所述系统包括：

第一循环系统，所述第一循环系统包括主回液管路、主出液管路、旁回液管路以及储液装置；以及

第二循环系统，所述第二循环系统包括换能装置；

其中：所述主回液管路的出液口与所述储液装置的第一进液口相连，所述旁回液管路的出液口与所述换能装置的进液口相连，所述换能装置的出液口与所述储液装置的第二进液口相连；所述储液装置的出液口与所述主出液管路的进液口连接，所述主出液管路的第一出液口用于与待温控设备相连，所述主回液管路的进液口用于与所述待温控设备相连，所述旁回液管路的进液口与主出液管路的第二出液口相连，所述热管理系统根据所述负载的数量与液体流量的对应关系控制所述旁回液管路导通或者断开。

在一种可行实现方式中，所述第一循环系统还包括第一流速调节装置以及第二流速调节装置；

所述第一流速调节装置设置于所述主出液管路上，所述第二流速调节装置设置于所述旁回液管路上，所述储液装置中流出的液体经第一流速调节装置后，一部分向待温控设备传输，另一部经第二流速调节装置向换能装置传输。

在一种可行实现方式中，所述第一循环系统还包括多条并联的冷却支路，所述冷却支路的一端与所述主回液管路的进液口连接，另一端与所述主出液管路的第一出液口连接；所述负载分别接入所述冷却支路中。

在一种可行实现方式中，所述第一循环系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器、流量计以及电磁阀；

所述第一温度传感器、流量计以及电磁阀设置于所述主出液管路，所述第二温度传感器设置于所述主回液管路；

每条所述冷却支路对应设置有一个所述电磁阀。

在一种可行实现方式中，所述第一流速调节装置为变频水泵，所述第二流速调节装置为二通阀，所述储液装置为水箱；

所述第二循环系统还包括制冷剂循环管路、变频压缩机、四通阀、冷凝装置以及节流元件，所述变频压缩机、所述四通阀、所述冷凝装置、所述节流元件以及所述换能装置通过所述制冷剂循环管路依次首尾连接。

为实现上述目的，本发明第二方面提供一种换电站的热管理方法，基于第一方面及任一可行实现方式所述的换电站的热管理系统，所述方法包括：

基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。

在一种可行实现方式中，所述方法还包括：

根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷；

根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。

在一种可行实现方式中，所述第一循环系统包括第一流速调节装置及第二流速调节装置，所述第一流速调节装置为变频水泵，所述第二流速调节装置为二通阀，所述根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节，包括：

当所述目标流量处于第一流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第一档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；

当所述目标流量处于第二流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第二档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；所述第一流量区间的最大值小于等于所述第二流量区间的最小值，所述第二流量的最大值大于所述第一流量区间的最大值；所述第一档对应的转速小于所述第二档对应的转速；

当所述目标流量处于第三流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第三档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；所述第二流量区间的最大值小于等于所述第三流量区间的最小值，所述第三流量的最大值大于所述第二流量区间的最大值；所述第二档对应的转速小于所述第三档对应的转速。

在一种可行实现方式中，所述根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节，包括：

根据所述目标冷负荷确定所述第二循环系统的变频压缩机的目标转速；

根据所述目标转速调节所述变频压缩机的压缩频率，以匹配所述目标冷负荷。

为实现上述目的，本发明第三方面提供一种换电站的热管理装置，所述装置包括：

参数确定模块：用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

控制调节模块：用于根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。

为实现目的，本发明第三方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如第二方面及任一可行实现方式所示步骤。

为实现目的，本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如第二方面及任一可行实现方式所示步骤。

采用本发明实施例，至少具有如下有益效果：

本发明提供一种换电站的热管理系统，换电站的热管理系统用于对待温控设备进行温度控制，待温控设备可包括多个负载，系统包括：第一循环系统，第一循环系统包括主回液管路、主出液管路、旁回液管路以及储液装置；以及第二循环系统，第二循环系统包括换能装置；其中：主回液管路的出液口与储液装置的第一进液口相连，旁回液管路的出液口与换能装置的进液口相连，换能装置的出液口与储液装置的第二进液口相连；储液装置的出液口与主出液管路的进液口连接，主出液管路的第一出液口用于与待温控设备相连，主回液管路的进液口用于与待温控设备相连，旁回液管路的进液口与主出液管路的第二出液口相连，热管理系统可以根据负载的数量与液体流量的对应关系控制旁回液管路导通或者断开，通过控制第一循环系统进行与负载数量相匹配的流量调节，可以实现随负载的个数变化而进行精准的温度控制；同时通过将旁回液管路的出液口与换能装置的进液口相连以对储液装置中流出的液体换能，并通过换能装置的出液口与储液装置的第一进液口相连，使得换能后的回液输入储液装置，储液装置的液体与换能后的回液混合后可调节出液温度，根据调节后的出液温度，调节第一循环系统的流量，进一步提高温控的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本发明实施例中一种换电站的热管理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种换电站的热管理方法的流程图；

图3为本发明实施例中一种换电站的热管理方法的另一流程图；

图4(a)为本发明实施例中一种换电站的热管理系统的另一结构示意图；

图4(b)为本发明实施例中一种换电站的热管理系统的又一结构示意图；

图5为本发明实施例中一种换电站的热管理方法的又一流程图；

图6为本发明实施例中一种换电站的热管理装置的结构框图；

图7为本发明实施例中计算机设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例中一种换电站的热管理系统的结构示意图，如图1所示系统包括：

第一循环系统101以及第二循环系统102，所述第一循环系统包括主回液管路141、主出液管路121、旁回液管路131以及储液装置111；所述第二循环系统包括换能装置112；

需要说明的是，第一循环系统为对待温控设备进行温控的载冷剂循环系统，第一循环系统可为水循环系统，第二循环系统为对流过待温控设备的载冷剂换能的制冷剂循环系统，第二循环系统可为制冷剂循环系统，其中，循环方式包括载冷剂或制冷剂利用一种闭环的输液管道，使得载冷剂或制冷剂在该闭环的输液管道内，从输液的起点流经输液管道重新回到输液的起点完成一个输液循环，其中输液的起点包括但不限于盛放液体的装置，比如储液装置、制冷剂箱等等。示例性的，制冷剂循环是指：换能装置中的低温低压的制冷剂蒸汽经过制冷剂的传输管道之后，回到换能装置中，完成一次制冷剂循环。水系统循环是指储液装置中的液体经过输液管道后重新回到出液储液装置的完整过程。

其中，主回液管路141的出液口与储液装置111的第一进液口相连，旁回液管路131的出液口与换能装置112的进液口相连，换能装置112的出液口与储液装置111的第二进液口相连；储液装置111的出液口与主出液管路121的进液口连接，主出液管路121的第一出液口用于与待温控设备103相连，主回液管路141的进液口用于与待温控设备相连，旁回液管路131的进液口与主出液管路121的第二出液口相连，所述热管理系统可根据所述负载的数量与液体流量的对应关系控制所述旁回液管路131导通或者断开。

进一步的，主回液管路、主出液管路、旁回液管路为储液装置中流出的液体的回流提供通道，示例性的，储液装置可以为水箱，换能装置可以为板式换热器。进一步的，待温控设备可以为充电电池组。

示例性的，以换电站的热管理系统为换电站的液冷系统、储液装置为水箱，储存液体为制冷剂，制冷剂为纯水为例，则该系统用于对换电站的充电电池散热，故第二循环系统的循环原理为低温低压的制冷剂蒸汽在输液管道的传输过程之后，进入换热装置与水系统中的载冷剂换热，重新蒸发为低温低压的制冷剂蒸汽，完成一次循环。水系统循环：换电站的高温载冷剂进入换热盘管中与制冷剂换热降温后，经过换电站的电池模块，给电池降温后一部分回到水箱，另一部分进入换能装置进行换热。

本发明提供一种换电站的热管理系统，换电站的热管理系统用于对待温控设备进行温度控制，待温控设备可包括多个负载，系统包括：第一循环系统，第一循环系统包括主回液管路、主出液管路、旁回液管路以及储液装置；以及第二循环系统，第二循环系统包括换能装置；其中：主回液管路的出液口与储液装置的第一进液口相连，旁回液管路的出液口与换能装置的进液口相连，换能装置的出液口与储液装置的第二进液口相连；储液装置的出液口与主出液管路的进液口连接，主出液管路的第一出液口用于与待温控设备相连，主回液管路的进液口用于与待温控设备相连，旁回液管路的进液口与主出液管路的第二出液口相连，热管理系统可以根据负载的数量与主出液管路的液体流量的对应关系控制旁回液管路导通或者断开，通过控制第一循环系统进行与负载数量相匹配的流量调节，可以实现随负载的个数变化而进行精准的温度控制。通过将旁回液管路的出液口与换能装置的进液口相连以对储液装置中流出的液体换能，并通过换能装置的出液口与储液装置的第一进液口相连，使得换能后的回液输入储液装置，储液装置的低温液体与换能后的回液混合后可调节出液温度，根据调节后的出液温度和负载的数量，调节第一循环系统的流量，使得负载数量变化时可进一步提高温控的精度；另一方面，在负载的数量较少时，即换电站低载时可以根据混合后的回液给负载调节温度，进而减少第二循环系统的频繁启停，从而提高系统的可靠性。假如不将换能后的回液与储液装置内的液体混合，当负载的数量较小时，若第二循环系统启动，则很快就将负载的温度降低，当负载的热负荷低于第二循环系统的启动条件时，第二循环系统会停机，待负载的热负荷高于第二循环系统的启动条件后，第二循环系统会再次启动，因此，会导致第二循环系统频繁启停，也会降低第二循环系统的使用寿命。而将换能后的回液与储液装置内的液体混合可调节出液温度，即使负载的热负荷没有达到第二循环系统的启动条件，依然可以通过混合后的液体进行温度调节，进而可以提高系统的可靠性。

请参阅图2，图2为本发明实施例中一种换电站的热管理方法的流程图，如图2所示方法可以应用于图1所示系统，图2所示方法可以由终端或服务器执行，下终端为例进行说明，如图2所示方法可以包括如下步骤：

201、基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

需要说明的是，该换电站的热管理方法主要用于进行温度管控，而温度管控需要结合待温控设备的数量确定，如通过获取待温控设备的目标负载数量，目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的个数，示例性的，当该系统用于电池的降温系统，则回液温度可以表征电池的实际温度，而目标负载数量则为需要进行温度管控的电池的数量，比如需要进行温度管控的电池为正在充电中的电池(因为正在充电中的电池温度会升高)，那么可以获取正在充电中的电池的个数，比如有十个电池，正在充电的有九个，那么目标负载数量就是九。

进一步的，在液体温控领域，比如液冷系统，其主要通过制冷剂流过待温控设备与待温控设备换热的方式，对待温控设备进行温控，比如进行降温，实现待温控设备的散热，进而，待温控设备的数量越多，同时间需要带走的能量越大，需要的流量也会由于数量的不同有所不同，因此，当确定目标负载数量之后，需要确定所需要的流量，进而根据预设的数量与流量的对应关系，确定该目标负载数量下第一循环系统的目标流量，其中，根据预设的数量与流量的对应关系中包括每个待温控设备需要的单位流量，则目标负载数量下的目标流量，则可以为目标负载数量与单位流量的乘积确定目标流量。

进一步的，该目标负载数量的确定可以有用户输入，或者通过每个电池对应的电磁阀的开关状态进行统计，进而确定，其中，当电池处于充电状态时电磁阀会处于打开状态，以使制冷剂可以进到对应的电池周围对其进行散热，故可以通过对处于开启状态的电磁阀进行统计，进而自动得到目标负载数量，比如统计电磁阀的动作信号，动作信号包括开启信号及闭合信号。在一种可行实现方式中，电磁阀的开合状态的改变还可以通过对应的电池的温度决定，通过设置临界温度值，当温度过高或过低时，使得电磁阀处于开启状态，导通管道，使得制冷剂流通进行温度控制，比如散热或保温，在此举例不做限定。

202、根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。

可以理解的是，在确定目标流量之后，便可以对待温控设备进行温度管控，以使待温控设备的温度维持在规定水平，具体的，根据目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节，以对待温控设备进行温度管控。其中，与目标流量相匹配的流量调节可为使得实际的流量不低于该目标流量，保证提供足够的流量进行温控，进一步的，通过预先设置的流量区间与转速档位的对应关系进行对应档位的流量调节。

本发明提供一种换电站的热管理方法，该方法包括：基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；根据目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节。通过上述方法，可以实现随负载的个数变化进行精准的温度控制，根据待温控设备的目标负载数量，提供最佳的流量，最大限度的减少能源的浪费。

请参阅图3，图3为本发明实施例中一种换电站的热管理方法的另一流程图，如图3所示方法可以应用于图1所示系统，图3所示方法可以由终端或服务器执行，下终端为例进行说明，如图3所示方法可以包括如下步骤：

301、基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

302、根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节；

需要说明的是，步骤301及302与前述图2所示步骤201及202所示内容相似，为避免重复此处不做赘述，具体可参阅前述图2所示步骤201及202所示内容。

需要说明的是，在本实施例中，可以优先调解流量，将当前流量与目标负载数量所需的流量相匹配后，还可以进行冷负荷调节，通过先调节流量后调节冷负荷的模式不仅可以节约能源还可以提高控制精度。因此，步骤302之后，若流量调节之后，温度控制还没有达到要求，还可以执行步骤303进行冷负荷的调节，以达到温控要求，具体参考以下内容。

303、根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷：

需要说明的是，实际的环境温度也是温度管控需要考量的控制参数，故先确定待温控设备的实际数量以及环境温度，第一循环系统的出液温度以及回液温度，第一循环系统的出液温度以及回液温度则可以表征环境温度特征，其中，出液温度可以反映储液装置中液体的实时温度，回液温度可以反映从储液装置中流出的液体，在主回液管道传输后的实时温度。示例性的，当该系统用于电池的降温系统，则回液温度可以表征电池的实际温度，而目标负载数量则为需要进行温度管控的电池的数量，比如需要进行温度管控的电池为正在充电中的电池(因为正在充电中的电池温度会升高)，那么可以获取正在充电中的电池的个数，比如有十个电池，正在充电的有九个，那么目标负载数量就是九。

需要说明的是，第二循环系统用于提供第一循环系统所需要的冷负荷，进而实现不间断的精准温控，进而根据储液装置中流出的液体的出液温度以及流回该储液装置的液体的回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷，通过回液温度以及出液温度来确定目标冷负荷，以使得第一循环系统的温湿度维持在规定水平。

304、根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。

可以理解的是，在确定目标冷负荷之后，便可以对待温控设备进行进一步的温度管控，以使待温控设备的温度维持在规定水平，具体的，根据目标冷负荷控制第二循环系统进行与目标冷负荷相匹配的冷负荷调节，以对待温控设备进行温度管控。其中，与目标冷负荷相匹配的冷负荷调节可为使得实际的冷负荷不低于该目标冷负荷，保证提供足够的冷负荷进行温控。

本发明提供一种换电站的热管理方法，该方法包括：基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；根据目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节；根据第一循环系统的出液温度以及回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷；根据目标冷负荷控制第二循环系统进行与目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。通过上述方法，可以实现随负载的变化进行精准的温度控制，根据待温控设备的目标负载数量，提供最佳的流量和冷量，最大限度的减少能源的浪费。

请参阅图4(a)，图4(a)为本发明实施例中一种换电站的热管理系统的另一结构示意图，如图4(a)所示系统包括：

第一循环系统4001以及第二循环系统4002，第一循环系统包括储液装置4011、主出液管路4021、第一流速调节装置4031以及第二流速调节装置4041、旁回液管路4051、第一温度传感器4061、流量计4071、电磁阀4081、第二温度传感器4091、主回液管路3101；第二循环系统包括换能装置4012、制冷剂循环管路4042、变频压缩机4022、冷凝装置4032以及节流元件4052。

需要说明的是，图4(a)所示换电站的热管理系统与图1所示的换电站的热管理系统中的部分内容相似，为避免重复，此处不做赘述，具体可以参考前述图1所示的换电站的热管理系统中的部分内容。

其中，图4(a)所示换电站的热管理系统的主回液管路的出液口与储液装置的第一进液口相连，旁回液管路的出液口与换能装置的进液口相连，换能装置的出液口与储液装置的第二进液口相连；储液装置的出液口与主出液管路的进液口连接，主出液管路的第一出液口用于与待温控设备相连，主回液管路的进液口用于与待温控设备相连；旁回液管路的进液口与主出液管路的第二出液口相连，第一流速调节装置设置于主出液管路上，第二流速调节装置设置于旁回液管路上，储液装置中流出的液体经第一流速调节装置后，一部分向待温控设备传输，另一部经第二流速调节装置向换能装置传输；第一温度传感器、流量计以及电磁阀设置于主出液管路，第二温度传感器设置于主回液管路，旁回液管路可根据负载的数量导通或者断开。

示例性的，待温控设备4003包括充电电池组，充电电池组中的每个充电电池对应一个电磁阀4081。第一温度传感器用于检测出液温度，第二温度传感器用于检测回液温度(也即电池的实际温度)，流量计用于检测出液的当前实际流量。

进而，储液装置中流出的液体经第一流速调节装置后，一部分经过第一温度传感器、流量计及电磁阀向待温控设备4003传输，另一部经第二流速调节装置回到储液装置，进一步的，流经待温控设备4003的液体经第二温度传感器从主回液管路进入换能装置换能。第一循环系统还包括多条并联的冷却支路，冷却支路的一端与主回液管路的进液口连接，另一端与主出液管路的第一出液口连接；负载分别接入冷却支路中，每条冷却支路对应设置有一个电磁阀。

进一步的，第二循环系统还包括制冷剂循环管路、变频压缩机、冷凝装置以及节流元件，变频压缩机、四通阀、冷凝装置、节流元件以及换能装置通过制冷剂循环管路依次首尾连接。

示例性的，变频压缩机、冷凝装置以及节流元件均设置于制冷剂循环管路，制冷剂循环管路中的制冷剂依次经变频压缩机、冷凝装置、节流元件以及换能装置，完成一次制冷剂循环。

在一种可行实现方式中，第一流速调节装置为二通阀，第二流速调节装置为变频水泵，储液装置为水箱。换能装置包括板式换热器，节流元件为电子膨胀阀。冷凝装置包括冷凝器与外风机，外风机设置于冷凝器的上风口。其中，二通阀以及变频水泵用于对出水流速的调节，以改变实际的流量，其中，变频水泵有调节范围的限制，故设立二通阀克服变频水泵的调节瓶颈，保证精准调节。

以换电站为例说明热管理系统的原理，1)第二循环系统：低温低压的制冷剂蒸汽经压缩机吸气口压缩为高温高压的制冷剂蒸汽，在冷凝器内与外环境的空气换热，冷凝为高温高压的制冷剂液体，经过电子膨胀阀节流降压后，进入板式换热器与水系统中的载冷剂换热，蒸发为低温低压的制冷剂蒸汽，完成一次循环。2)水系统循环：换电站的高温载冷剂在板换内与制冷剂换热降温后进入水箱，经变频水泵加压后流进换电池的电池模块，给电池降温。

由于换电站在切换不同工况的情况下，变频压缩机和变频水泵的调节会导致出水温度的波动，增加水箱可以缓解上述问题，提供整个系统的稳定性。且水箱放在整个水系统的高处，水泵回水口，可以起到水系统的稳压功能，防止水泵气蚀。

在一种可行实现方式中，请参阅图4(b)，图4(b)为本发明实施例中一种换电站的热管理系统的又一结构示意图，第二循环系统还包括四通阀4062，四通阀设置于制冷剂循环管路，制冷剂经变频压缩机、四通阀、冷凝装置、节流元件及换能装置，完成一次制冷剂循环。可以通过变换四通阀的方向分别实现制冷和加热的功能。其中，制冷剂循环管路、变频压缩机、四通阀、冷凝装置以及节流元件，变频压缩机、四通阀、冷凝装置、节流元件以及换能装置通过制冷剂循环管路依次首尾连接。

需要说明的是，图4(b)所示系统的内容与图4(a)所示系统的内容相似，为避免重复，此处不做赘述，具体可参考前述图4(a)所示系统的内容。

其中，四通阀原理如下，示例性的，实现制冷温控时：也即第二循环系统处于制冷状态，四通阀不通电，四通阀处于AD连通，BC连通的状态，冷媒通过压缩机压缩转变为高温高压的气体，通过四通阀的A口,由D口排出，进入室外热交换器(冷凝器)，在冷凝器吸冷放热后变成中温高压的液体，经膨胀阀后，变成低温低压的液体，经过室内热交换器(蒸发器)吸热放冷作用后，变成低温低压的气体，经过四通阀B口，由C口回到压缩机，然后继续循环。实现制热温控时：第二循环系统处在制暖状态，四通阀通电，活塞向右移动，使AB连通，CD连通，冷媒通过压缩机压缩转变为高温高压的气体，通过四通阀的A口，由B口排出，进入室内热交换器(冷凝器)，在冷凝器吸冷放热后变成中温高压的液体，经膨胀阀后变成低温低压的液体，经过室外热交换器(蒸发器)吸热放冷作用后，变成低温低压的气体，经过四通阀D口，由C口回到压缩机，然后继续循环。

本发明提供一种换电站的热管理系统，该系统的储液装置的出液口与主出液管路的进液口连接，主出液管路的第一出液口用于与待温控设备相连，主回液管路的进液口用于与待温控设备相连，也即第一循环系统与待温控设备并联，使得第一循环系统与负载端并联，可以减少第二循环系统的蒸发器的尺寸，实现小流量大温差的控制方式。进一步的，主回液管路的出液口与储液装置的第一进液口相连，旁回液管路的出液口与换能装置的进液口相连，由于主回液管路的液体是直接流回储液装置的，而流入换能装置的流量小，使得可以减少换能装置的尺寸，在制冷量不变的情况下，采用小尺寸的换能装置实现小流量大温差的控制方式，使得可以节省整个系统的成本。进一步的，换能装置的出液口与储液装置的第二进液口相连，使得流出储液装置的液体通过旁回液管路，没有经过待温控设备便进入换能装置进行换能，换能后的水与主回液管的水均进入储液装置，使储液装置可以起到缓冲作用减少出液温度的波动，不仅使得在换电站低载情形下可减少冷水机组的频繁启停，而且储液装置放在系统高位也即储液装置的出液口与主出液管路的进液口连接，对第一循环系统起到稳压作用，防止水泵气蚀。

请参阅图5，图5为本发明实施例中一种换电站的热管理方法的又一流程图，如图5所示方法可以包括如下步骤：

501、基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

需要说明的是，步骤501与图2所示方法中步骤201的内容相似，为避免重复此处不做赘述，具体可参考前述图2所示方法中步骤201的内容。

可以理解的是，该方法应用于图1或图3所示的系统中，故第一循环系统包括第一流速调节装置及第二流速调节装置，第一流速调节装置为变频水泵，第二流速调节装置为二通阀，根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节，可以包括步骤502-504。

502、当所述目标流量处于第一流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第一档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；

需要说明的是，在本实施例中为预先设置了流量区间与转速档位的对应关系，可以通过目标流量所处的流量区间确定对应的转速档位，进一步的，当目标流量处于第一流量区间，则控制变频水泵的转速调节至第一档，其中，述第一档对应的转速档位为最高，第一流量区间对应的流量最小，并且还要根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，以使得前出液流量不低于目标流量。其中，由于主回液管道的出液口与储液装置的进液口相接，主回液管道的出液口与换能装置的进液口相接，因此，二通阀需要常开，才能第一循环系统的温控效果，防止陷入温控的死循环，故通过调节水泵的转速档位后调节二通阀的开度以进行流量的调节，以对待温控设备进行温度管控。

503、当所述目标流量处于第二流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第二档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；所述第一流量区间的最大值小于等于所述第二流量区间的最小值，所述第二流量的最大值大于所述第一流量区间的最大值；所述第一档对应的转速小于所述第二档对应的转速；

进一步的，当目标流量处于第二流量区间，则控制变频水泵的转速调节至第二档，其中，第二档对应的转速档位为中等速度，第

流量区间对应的流量也是中等程度，并且还要根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，以使得前出液流量不低于目标流量，以对待温控设备进行温度管控。

504、当所述目标流量处于第三流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第三档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；所述第二流量区间的最大值小于等于所述第三流量区间的最小值，所述第三流量的最大值大于所述第二流量区间的最大值；所述第二档对应的转速小于所述第三档对应的转速；

进一步的，当目标流量处于第三流量区间，则控制变频水泵的转速调节至第三档，其中，第三档对应的转速档位为最高速度，第三流量区间对应的流量也是最大流量程度，并且还要根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，以使得前出液流量不低于目标流量，以对待温控设备进行温度管控。

具体的，二通阀开度的控制，可以在变频水泵以最小流量对应的最低转速运行之后，得到流量计检测到的当前出液流量与目标流量的差值，接着通过二通阀进行开度与流量的实现，通过改变二通阀的开度，确定流量的变化情况，可以通过曲线拟合的方式，得到二通阀的开度与流量的变化曲线，继而通过流量差值查找该变化曲线中与该流量差值对应的目标开度，控制二通阀以该目标开度打开，需要说明的是，二通阀的开度与流量的变化曲线是通过开度、流量、输液管道的孔径、输液的密度等等作为实验依据得到的。

示例性的，根据不同的换电站的充电状态，以及冷水机组变频水泵的调节范围有三种不同的工况：假设换电站需要的载冷剂流量(目标流量)在Xmin～Xmax中变化，变频水泵的在当前水系统的根据调节档位分为高、中、低三档转速档位。

当换电站需要的载冷剂流量也即目标流量X处于第一流量区间Xmin≤X≤Xmid1时，变频水泵调节为低档。二通阀根据冷水机组采集的目标载冷剂流量参数，调节开度。

当目标流量X处于第二流量区间Xmid≤X≤Xmid2时，变频水泵调节为中档。二通阀根据冷水机组采集的目标载冷剂流量参数，调节开度。

当目标流量X处于第三流量区间Xmid2≤X≤Xmax时，变频水泵调节为高档。二通阀根据冷水机组采集的目标载冷剂流量参数，调节开度。

505、根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷；

在一种可行实现方式中，所述根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节，包括A1-A2

506、根据所述目标冷负荷确定所述第二循环系统的变频压缩机的目标转速；

507、根据所述目标转速调节所述变频压缩机的压缩频率，以匹配所述目标冷负荷。

需要说明的是，目标冷负荷为此时待温控设备降温或升温所需的冷负荷，可以通过出液温度以回液温度得到，由于出液温度表示水箱中的出液温度，且换能装置设置在水箱内，故可以表示第二循环系统的制冷剂的实际温度，而又由于出液流经待温控设备，故回液温度可以表示待温控设备的实际温度，故通过出液温度以及回液温度便可以确定要将待温控设备稳定在某一温度时所需要的目标冷负荷。继而根据目标冷负荷确定第二循环系统的变频压缩机的目标转速，根据目标转速调节变频压缩机的压缩频率，以匹配目标冷负荷改变制冷剂的物质状态。

本发明提供一种换电站的热管理方法，该方法包括：基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量；当目标流量处于第一流量区间，则控制变频水泵的转速调节至第一档，以及根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得当前出液流量不低于目标流量；当目标流量处于第二流量区间，则控制变频水泵的转速调节至第二档，以及根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得当前出液流量不低于目标流量；当目标流量处于第三流量区间，则控制变频水泵的转速调节至第三档，以及根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得当前出液流量不低于目标流量；根据第一循环系统的出液温度以及回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷；根据目标冷负荷确定第二循环系统的变频压缩机的目标转速；根据目标转速调节变频压缩机的压缩频率，以匹配目标冷负荷。通过上述方法，可以实现随负载的变化进行精准的温度控制，根据待温控设备的目标负载数量，提供最佳的流量和冷量，最大限度的减少能源的浪费。

请参阅图6，图6为本发明实施例中一种换电站的热管理装置的结构框图，如图6所示装置包括：

参数确定模块601：用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

控制调节模块602：用于根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。

需要说明的是，图6所示装置中各模块的作用与图2所示方法中各步骤的内容相似，为避免重复此处不做赘述，具体可参考前述图2所示方法中各步骤的内容。

本发明提供一种换电站的热管理装置，该装置包括：参数确定模块：用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；控制调节模块：用于根据目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节。通过上述方式，可以实现随负载的个数变化进行精准的温度控制，根据待温控设备的目标负载数量，提供最佳的流量，最大限度的减少能源的浪费。

在一种可行实现方式中，参数确定模块，还用于根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷。

控制调节模块，还用于根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。

需要说明的是，上述装置中各模块的作用与图3所示方法中步骤303以及304的内容相似，为避免重复，此处不做赘述，具体可参阅前述图3所示方法中步骤303以及304的内容。

进一步的，通过上述方式，可以实现随负载的变化进行精准的温度控制，根据待温控设备的目标负载数量，提供最佳的流量和冷量，最大限度的减少能源的浪费。

图7示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端，也可以是服务器。如图7所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行上述方法。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如图2、图3或图5所示方法的步骤。

在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如图2、图3或图5所示方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种换电站的热管理系统，其特征在于，所述换电站的热管理系统用于对待温控设备进行温度控制，所述待温控设备可包括多个负载，所述系统包括：

第一循环系统，所述第一循环系统包括主回液管路、主出液管路、旁回液管路以及储液装置；以及

第二循环系统，所述第二循环系统包括换能装置；

其中：所述主回液管路的出液口与所述储液装置的第一进液口相连，所述旁回液管路的出液口与所述换能装置的进液口相连，所述换能装置的出液口与所述储液装置的第二进液口相连；所述储液装置的出液口与所述主出液管路的进液口连接，所述主出液管路的第一出液口用于与所述待温控设备相连，所述主回液管路的进液口用于与所述待温控设备相连，所述旁回液管路的进液口与所述主出液管路的第二出液口相连，所述热管理系统根据所述负载的数量与液体流量的对应关系控制所述旁回液管路导通或者断开。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述第一循环系统还包括第一流速调节装置以及第二流速调节装置；

所述第一流速调节装置设置于所述主出液管路上，所述第二流速调节装置设置于所述旁回液管路上，所述储液装置中流出的液体经所述第一流速调节装置后，一部分向所述待温控设备传输，另一部经所述第二流速调节装置向所述换能装置传输。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述第一循环系统还包括多条并联的冷却支路，所述冷却支路的一端与所述主回液管路的进液口连接，另一端与所述主出液管路的第一出液口连接；所述负载分别接入所述冷却支路中。

4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述第一循环系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器、流量计以及电磁阀；

所述第一温度传感器、流量计以及电磁阀设置于所述主出液管路，所述第二温度传感器设置于所述主回液管路；

每条所述冷却支路对应设置有一个所述电磁阀。

5.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述第一流速调节装置为变频水泵，所述第二流速调节装置为二通阀，所述储液装置为水箱；

所述第二循环系统还包括变频压缩机、四通阀、冷凝装置以及节流元件，所述变频压缩机、所述四通阀、所述冷凝装置、所述节流元件以及所述换能装置通过制冷剂循环管路依次首尾连接。

6.一种换电站的热管理方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的换电站的热管理系统，所述方法包括：

基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度，确定第二循环系统的目标冷负荷；

根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。

8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述第一循环系统包括第一流速调节装置及第二流速调节装置，所述第一流速调节装置为变频水泵，所述第二流速调节装置为二通阀，所述根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节，包括：

当所述目标流量处于第一流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第一档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；

当所述目标流量处于第二流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第二档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；所述第一流量区间的最大值小于等于所述第二流量区间的最小值，所述第二流量的最大值大于所述第一流量区间的最大值；所述第一档对应的转速小于所述第二档对应的转速；

当所述目标流量处于第三流量区间，则控制所述变频水泵的转速调节至第三档，以及根据所述目标流量以及流量计检测到的当前出液流量，调节二通阀的开度，使得所述当前出液流量不低于目标流量；所述第二流量区间的最大值小于等于所述第三流量区间的最小值，所述第三流量的最大值大于所述第二流量区间的最大值；所述第二档对应的转速小于所述第三档对应的转速。

9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节，包括：

根据所述目标冷负荷确定所述第二循环系统的变频压缩机的目标转速；

根据所述目标转速调节所述变频压缩机的压缩频率，以匹配所述目标冷负荷。

10.一种液冷控制装置，其特征在于，所述装置包括：

参数确定模块：用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系，根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量，所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数；

控制调节模块：用于根据所述目标流量以及预先设置的流量区间与转速档位的对应关系，控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。

11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求6至9中任一项所述方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求6至9中任一项所述方法的步骤。

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