CN116470175A - 一种储能配电设备的控温系统及控温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种储能配电设备的控温系统及控温方法,包括主侧循环系统、辅侧循环系统和换热装置,主侧循环系统和辅侧循环系统通过换热装置进行热交换;主侧循环系统包括水冷机组、电池簇;水冷机组、电池簇和换热装置闭环连接构成第一回路;辅侧循环系统包括配电装置、泵体、储液罐,配电装置、储液罐、泵体和换热装置闭环连接构成第二回路。本发明通过换热装置的二次换热,使主侧循环系统与辅侧循环系统交换热量,实现一台水冷机组同时提供两种温度范围的冷却液,同时通过控制温度传感器和湿度传感器的设置,严格控制冷却液温度和露点温度的差值,防止液冷配电设备内产生冷凝水,损坏设备。
Description
技术领域
本发明涉及储能领域,具体涉及一种储能配电设备的控温系统及控温方法。
背景技术
在锂电池储能领域中,随着储能集装箱电量逐渐扩容,对运行工况的需求逐步提高,储能集装箱运行产生的热量越来越大。储能用锂电池的热管理倾向使用液冷方式,同时高功率输出的储能配套功率器件也逐渐由风冷转向液冷方式,如液冷储能变流器和液冷DCDC柜。
当今市场为提高空间利用率和系统集成性,在储能柜中集成了电池系统、配电系统和液冷散热系统,其中水冷机组为电池系统和配电系统同时提供循环冷却液,但由于为电池系统供给的冷却液往往温度较低,直接输入到配电系统设备时,易在高温高湿环境场景下产生冷凝水,轻则腐蚀设备,重则引起短路,发生工作事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种储能配电设备的控温系统及控温方法,通过板式换热器的二次换热,实现一台水冷机组同时提供两种温度范围的冷却液,同时满足储能柜中电池系统和配电系统的冷却需求,防止液冷配电设备内产生冷凝水。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种储能配电设备的控温系统,其特征在于:包括主侧循环系统、辅侧循环系统和换热装置,所述主侧循环系统和辅侧循环系统通过换热装置进行热交换;
所述主侧循环系统包括水冷机组、电池簇;所述水冷机组、所述电池簇和所述换热装置闭环连接构成第一回路;
所述辅侧循环系统包括配电装置、泵体、储液罐,所述配电装置、所述储液罐、所属泵体和所述换热装置闭环连接构成第二回路。
进一步地,所述主侧循环系统还包括三通阀,所述三通阀包括第一入口、第一出口和第二出口,所述水冷机组、所述电池簇、所述第一入口、所述第一出口和所述换热装置依次闭环连接构成第一回路;所述水冷机组、所述电池簇、所述第一入口和所述第二出口依次闭环连接构成第三回路。
进一步地,所述辅侧循系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器和湿度传感器,所述第一温度传感器用于检测所述配电装置的设备温度,所述第二温度传感器用于检测所述配电装置的入液口的温度,所述湿度传感器用于检测所述配电装置的内部湿度。
进一步地,所述辅侧循环系统还包括补液阀和注液口,所述补液阀和所述注液口连接,所述补液阀与第二回路连接。
进一步地,所述辅侧循环系统还包括平衡阀。
进一步地,所述主侧循环系统和所述辅侧循环系统均包括压力传感器。
为了解决上述技术问题,本发明提供的另一个技术方案为:
一种储能配电设备的控温方法,应用上述的一种储能配电设备的控温系统,包括步骤:
S1、获取所述配电装置的入液口的温度;
S2、获取所述配电装置的内部湿度并根据所述配电装置的内部湿度计算得出内部环境的露点温度;
S3、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于第一预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路停止换热。
进一步地,所述步骤S3具体为:
S31、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值大于等于第二预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路进行换热;
S32、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于第一预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路停止换热。
进一步地,还包括步骤S0,所述步骤S0位于所述步骤S1之前,所述步骤S0具体为:
S01、获取所述配电装置的设备温度和所述主侧循环系统的运行状态;
S02、若所述配电装置的设备温度超过第三预设温度或所述主侧循环系统进行制热循环时,进入步骤S1;否则,停止所述泵体工作。
进一步地,所述S02具体为:
S02:预设回差温度,若所述配电装置的设备温度大于等于第三预设温度或所述主侧循环系统进行制热循环时,进入步骤S1;若所述配电装置的设备温度小于第三预设温度与回差温度的差值且所述主侧循环系统进行制冷循环时,停止所述泵体工作。
本发明的有益效果在于:本发明一种储能配电设备的控温系统及控温方法,通过换热装置的二次换热,使主侧循环系统与辅侧循环系统交换热量,实现一台水冷机组同时提供两种温度范围的冷却液,同时通过控制温度传感器和湿度传感器的设置,严格控制冷却液温度和露点温度的差值,防止液冷配电设备内产生冷凝水,损坏设备。
附图说明
图1为一种储能配电设备的控温系统的示意图;
图2为一种储能配电设备的控温系统的总图;
图3为一种储能配电设备的控温方法的整体流程图;
图4为实施例六中提供的一种储能配电设备的控温方法的具体流程图;
标号说明:
1、主侧循环系统;2、辅侧循环系统;3、换热装置;4、水冷机组;
5、电池簇;6、配电装置;7、泵体;8、储液罐;9、三通阀;
91、第一入口;92、第一出口;93、第二出口;10、第一温度传感器;
11、第二温度传感器;12、湿度传感器;13、补液阀;14、注液口;
15、平衡阀;16、压力传感器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1-图4,一种储能配电设备的控温系统,包括主侧循环系统1、辅侧循环系统2和换热装置3,所述主侧循环系统1和辅侧循环系统2通过换热装置3进行热交换;
所述主侧循环系统1包括水冷机组4、电池簇5;所述水冷机组4、所述电池簇5和所述换热装置3闭环连接构成第一回路;
所述辅侧循环系统2包括配电装置6、泵体7、储液罐8,所述配电装置6、所述储液罐8、所述泵体7和所述换热装置3闭环连接构成第二回路。
本发明的工作原理在于:首先,位于主侧循环系统1的水冷机组4对电池簇5进行热量交换用以达成制冷循环或制热循环,并与换热装置3闭环连接形成第一回路,此阶段为主侧循环系统1的一次换热;然后,位于辅侧循环系统2的泵体7启动,储液罐8中的冷却液对配电设备进行冷却,并与换热装置3闭环连接形成第二回路,此阶段为辅侧循环系统2的一次换热;其次,主侧循环系统1和辅侧循环系统2通过换热装置3连接,第一回路通过换热装置3与第二回路交换热量,此阶段为主侧循环系统1和辅侧循环系统2的二次换热,以此实现一台水冷机组4同时提供两种温度范围的冷却液。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过换热装置3的二次换热,使主侧循环系统1与辅侧循环系统2交换热量,实现一台水冷机组4同时提供两种温度范围的冷却液,避免低温冷却液在配电设备热交换时产生冷凝水。
进一步地,所述主侧循环系统1还包括三通阀9,所述三通阀9包括第一入口91、第一出口92和第二出口93,所述水冷机组4、所述电池簇5、所述第一入口91、所述第一出口92和所述换热装置3依次闭环连接构成第一回路;所述水冷机组4、所述电池簇5、所述第一入口91和所述第二出口93依次闭环连接构成第三回路。
由上述描述可知,主侧循环系统1中设置三通阀9,通过调整冷却液在三通阀9的流向,分别达成两个工作循环,具体如下:(1)当三通阀9导通第一出口92时,水冷机组4、电池簇5和三通阀9闭环连接构成第三回路,此时主侧循环系统1与辅侧循环系统2停止换热,避免辅侧冷却液温度过低形成冷凝水;(2)当三通阀9导通第二出口93时,水冷机组4、电池簇5、三通阀9和换热装置3闭环连接构成第一回路,此时主侧循环系统1的介质在电池簇5完成第一次换热后,与辅侧循环系统2通过换热装置3进行二次换热,辅侧冷却液经过冷却后对配电装置6进行冷却。
进一步地,所述辅侧循系统还包括第一温度传感器10、第一温度传感器11和湿度传感器12,所述第一温度传感器10用于检测所述配电装置6的设备温度,所述第一温度传感器11用于检测所述配电装置6的入液口的温度,所述湿度传感器12用于检测所述配电装置6的内部湿度。
由上述描述可知,为了更精确的调整辅侧循环系统2冷却液的温度,避免出现冷凝水,在系统中增设用于检测配电装置6的设备温度的第一温度传感器10、用于检测配电装置6入液口的温度的第一温度传感器11和用于检测配电装置6内部湿度的湿度传感器12,其中系统根据湿度传感器12参数,自动计算出当前内部的露点温度;露点温度是指在空气中水汽含量不变,保持气压一定的情况下,使空气冷却达到饱和时的温度称露点温度,其单位与气温相同。
进一步地,所述辅侧循环系统2还包括补液阀13和注液口14,所述补液阀13和所述注液口14连接,所述补液阀13与第二回路连接。
进一步地,所述辅侧循环系统2还包括平衡阀15。
由上述描述可知,为防止辅侧循环冷却液流失,在第二回路中增设补液支路与外界连接,补液支路由补液阀13和注液口14构成,并通过补液阀13进行控制开合,注液口14与外设装置连接;更近一步地,为调节补液过程或工作过程气压扰动,在辅侧循环系统2增设平衡阀15调节内部气压,平衡阀15的安装位置可在第二回路中的任意位置,优选的设置在补液支路附近,其中平衡阀15可选用自动排气阀。
进一步地,所述主侧循环系统1和所述辅侧循环系统2均包括压力传感器16。
由上述描述可知,为保证主侧循环系统1和辅侧循环系统2的安全运行,在两循环系统中增设压力传感器16,实时监控回路中的管道压力,防止出现工作事故,优选的,在主侧循环系统1的第一回路中,换热装置3的入液口和出液口分别设置压力传感器16;在辅侧循环系统2的第二回路中,配电装置6的入液口和出液口分别设置压力传感器16。
为了解决上述技术问题,本发明提供的另一个技术方案为:
一种储能配电设备的控温方法,应用上述的一种储能配电设备的控温系统,包括步骤:
S1、获取所述配电装置的入液口的温度;
S2、获取所述配电装置6的内部湿度并根据所述配电装置的内部湿度计算得出当前环境的露点温度;
S3、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于第一预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路停止换热。
由上述描述可知,本发明的有益效果在于:基于同一技术构思,采用上述的一种储能配电设备的控温系统,提供一种储能配电设备的控温方法,由于为电池簇5供给的冷却液往往温度较低,直接输入到配电系统设备时,易在高温高湿环境场景下产生冷凝水,为解决此类问题,本发明将配电装置6的冷却循环与电池簇5的工作循环通过换热装置3相连,并监测配电装置6所处环境的露点温度,按照监测到的露点温度实时控制配电装置6的冷却液的温度,若配电设备冷却液温度大于露点温度,则不会产生冷凝水,具体控制配电设备冷却液温度与露点温度差值大于第一预设温度,优选的,第一预设温度为1℃;若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于1℃时,则控制第一回路和第二回路停止通过换热装置3换热,即断开主侧循环系统1和辅侧循环系统2的热量交换,两个循环分别独立进行,防止辅侧循环冷却液被降到过低的温度,在给供电装置提供冷却时产生冷凝水;具体的,两循环的断开方式,可选用上述的三通阀9,当主侧循环系统1采用第三回路循环时,即实现两循环的独立进行。
进一步地,所述步骤S3具体为:
S31、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值大于等于第二预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路进行换热;
S32、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于第一预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路停止换热。
由上述描述可知,为了保证辅侧循环系统2的冷却效果,避免主侧循环系统1和辅侧循环系统2频繁藕合和解耦,设定换热起始温度,中间区段和换热断开温度,具体如下:
当配单装置入液口的温度与露点温度的差值大于等于第二预设温度时,此时启动第一回路和第二回路的换热,将辅侧循环系统2的冷却液经二次换热降低温度,提升与配电设备的温度差,提升换热效率;此阶段持续直至配电装置6入液口的温度与露点温度的差值小于第一预设温度,此时停止第一回路和第二回路的换热,避免冷却液温度低于露点温度,在配电装置6内部产生冷凝水;
当停止第一回路和第二回路的二次换热后,辅侧循环系统2独立换热,此过程冷却液逐渐升温,直至配电装置6入液口的温度与露点温度的差值大于等于第二预设温度,此时重启第一回路和第二回路的二次换热。优选的,第一预设温度取0-3℃,第二预设温度取5-8℃;更优选的,第一预设温度取1-2℃。第二预设温度取5-6℃;进一步优选的,第一预设温度取1℃、2℃,第二预设温度取5℃、6℃;具体实施的,第一预设温度取1℃,第二预设温度取5℃。
进一步地,还包括步骤S0,所述步骤S0位于所述步骤S1之前,所述步骤S0具体为:
S01、获取所述配电装置6的设备温度和所述主侧循环系统1的运行状态;
S02、若所述配电装置6的设备温度超过预设温度或所述主侧循环系统1进行制热循环时,进入步骤S1;否则,停止所述泵体7工作。
由上述描述可知,为防止设备过热,系统中设置预设温度,当设备温度超过预设温度时,进入步骤S1;除此之外,当主侧循环系统1进行制热循环,即在主侧循环系统1的管路中介质对电池簇5进行升温处理时,为节省能源,判断是否可以从辅侧循环系统2进行吸热,同样进入步骤S1对此刻是否产生冷凝水进行判断,从而最终决定第一回路和第二回路是否进行二次换热;若配电装置6的设备温度低于预设温度且主侧循环进行制冷循环,则辅侧循环泵体7停止工作,第二回路停止对配电装置6换热,第一回路单独运行。
进一步地,所述S02具体为:
S02:预设回差温度,若所述配电装置6的设备温度大于等于第三预设温度或所述主侧循环系统1进行制热循环时,进入步骤S1;若所述配电装置6的设备温度小于第三预设温度与回差温度的差值且所述主侧循环系统1进行制冷循环时,停止所述泵体7工作。
由上述描述可知,为节约能源,避免泵体7频繁开启,同时吸收传感器的误差,特此设定回差温度,在配电装置6的设备温度低于预设温度与回差温度的差值且主侧循环进入制冷循环时,辅侧循环的泵体7停止工作,第二回路停止对配电装置6换热。优选的,第三预设温度取50℃,回差温度取3-8℃,更优选的,回差温度取5℃,按照步骤S02,当配电装置6的设备温度低于50℃-5℃=45℃且此刻主侧循环系统1的进行制冷循环、无需从辅侧吸热以节省能源时,辅侧循环的泵体7停止工作,第二回路停止对配电装置6换热。
本发明的实施例一为:请参照图1-图2,一种储能配电设备的控温系统,包括主侧循环系统、辅侧循环系统和换热装置,主侧循环系统和辅侧循环系统通过换热装置进行热交换;主侧循环系统包括水冷机组、电池簇;水冷机组、电池簇和换热装置闭环连接构成第一回路;辅侧循环系统包括配电装置、泵体、储液罐,配电装置、储液罐、泵体和换热装置闭环连接构成第二回路;优选的,泵体连接在储液罐的前端,直接与介质储存装置相连接,减少行程,节省能源;储液罐选用膨胀罐,辅侧循环介质选用水。
本实施例的工作原理在于:首先,位于主侧循环系统的水冷机组对电池簇进行热量交换用以达成制冷循环或制热循环,并与换热装置闭环连接形成第一回路,此阶段为主侧循环系统的一次换热;然后,位于辅侧循环系统的泵体启动,储液罐中的冷却液对配电设备进行冷却,并与换热装置闭环连接形成第二回路,此阶段为辅侧循环系统的一次换热;其次,主侧循环系统和辅侧循环系统通过换热装置通过换热装置连接,第一回路通过换热装置与第二回路交换热量,此阶段为主侧循环系统和辅侧循环系统的二次换热,以此实现一台水冷机组同时提供两种温度范围的冷却液,从而调节辅侧循环系统冷却液的温度,避免辅侧循环系统进行换热时产生冷凝水。本实施例中,第二回路中的组成部件可以按照任意顺序排列构成闭环连接,例如第二回路中,按照配电装置-储液罐-泵体-换热装置的顺序闭环连接,也可以按照配电装置-泵体-储液罐-换热装置的顺序闭环连接,亦或是按照配电装置-储液罐-换热装置-泵体的顺序闭环连接。
本发明的实施例二为:请参照图1-图2,在实施例一的基础上,主侧循环系统还包括三通阀,三通阀包括第一入口、第一出口和第二出口,水冷机组、电池簇、第一入口、第一出口和换热装置依次闭环连接构成第一回路;水冷机组、电池簇、第一入口和第二出口依次闭环连接构成第三回路。
即在本实施例中,主侧循环系统中设置三通阀,通过调整冷却液在三通阀的流向,分别达成两个工作循环,具体如下:(1)当三通阀导通第一出口时,水冷机组、电池簇和三通阀闭环连接构成第三回路,此时主侧循环系统与辅侧循环系统停止二次换热,避免辅侧冷却液温度过低形成冷凝水;(2)当三通阀导通第二出口时,水冷机组、电池簇、三通阀和换热装置闭环连接构成第一回路,此时主侧循环系统的介质在电池簇完成第一次换热后,与辅侧循环系统通过换热装置进行二次换热,辅侧冷却液经过换热装置冷却后对配电装置进行冷却。本实施例中,具体的,通过三通阀的设定,将主侧循环系统人工可调的分为两种循环,将换热装置可选择的接入主侧循环系统,从而控制整个控温系统是否进行二次换热。优选的,三通阀通过电控实现路径控制,例如,控制电压为0V时,第一回路运行;控制电压为10V时,第三回路运行;换热装置通过板式换热器实现。
本发明的实施例三为:请参照图1-图2,在实施例二的基础上,辅侧循系统设置第一温度传感器、第二温度传感器和湿度传感器,第一温度传感器用于检测配电装置的设备温度,第二温度传感器用于检测配电装置的入液口的温度,湿度传感器用于检测配电装置的内部湿度;优选的,为保证运行过程的安全,除上述设置外,配电装置的出液口设置第三温度传感器,在主侧循环系统的第一回路中,换热装置的入液口和出液口分别设置压力传感器;在辅侧循环系统的第二回路中,配电装置的入液口和出液口分别设置压力传感器。
除此之外,本实施例中辅侧循环系统还包括补液阀和注液口,补液阀和注液口连接,补液阀与第二回路连接;辅侧循环系统还包括平衡阀;主侧循环系统和辅侧循环系统均包括压力传感器;优选的,平衡阀选择自动排气阀。
即在本实施例中,为了更精确的调整辅侧循环系统冷却液的温度,避免出现冷凝水,在系统中增设用于检测配电装置的设备温度的第一温度传感器、用于检车配电装置入液口的温度的第二温度传感器和用于检测配电装置内部湿度的湿度传感器,其中系统根据湿度传感器参数,自动计算出当前环境的露点温度。同时,为防止辅侧循环冷却液流失,在第二回路中增设补液支路与外界连接,补液支路由补液阀和注液口构成,并通过补液阀进行控制开合,注液口与外设装置连接;更近一步地,为调节补液过程或工作过程气压扰动,在辅侧循环系统增设平衡阀调节内部气压,平衡阀的安装位置可在第二回路中的任意位置,优选的设置在补液支路附近,其中平衡阀可选用自动排气阀。
本发明的实施例四为:请参照图1-4,一种储能配电设备的控温方法,采用上述实施例一至三中的一种储能配电设备的控温系统,包括步骤:
S1、获取配电装置的入液口的温度;
S2、获取配电装置的内部湿度并根据配电装置的内部湿度计算得出当前环境的露点温度;
S3、若检测到配电设备的入液口的温度与露点温度的差值小于第一预设温度时,控制第一回路和第二回路停止换热。
即在本实施例中,基于同一技术构思,采用一种储能配电设备的控温系统,提供一种储能配电设备的控温方法,由于为电池簇供给的冷却液往往温度较低,直接输入到配电系统设备时,易在高温高湿环境场景下产生冷凝水,为解决此类问题,本实施例将配电装置的冷却循环与电池簇的工作循环通过换热装置相连,并监测配电装置所处环境的露点温度,按照监测到的露点温度实时控制配电装置的冷却液的温度,若配电设备冷却液温度大于露点温度,则不会产生冷凝水,优选的,第一预设温度设定为1℃,具体控制为:若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于1℃时,则控制第一回路和第二回路停止通过换热装置换热,即断开主侧循环系统和辅侧循环系统的热量交换,两个循环分别独立进行,防止辅侧循环冷却液被降到过低的温度,在给供电装置提供冷却时产生冷凝水;具体的,两循环的断开方式,可选用上述实施例中的三通阀,当主侧循环系统采用第三回路循环时,即实现两循环的独立进行。
本发明的实施例五为,请参照图1-4,在实施例四的基础上,所述步骤S3具体为:
S31、若检测到配电设备的入液口的温度与露点温度的差值大于等于第二预设温度时,控制第一回路和第二回路进行换热;
S32、若检测到配电设备的入液口的温度与露点温度的差值小于第一预设温度时,控制第一回路和第二回路停止换热。
在本实施例中,为了保证辅侧循环系统的冷却效果,避免主侧循环系统和辅侧循环系统频繁藕合和解耦,设定二次换热的换热起始温度,中间区段和换热断开温度,优选的,第一预设温度设为1℃,第二预设温度设为5℃,具体如下:
当配单装置入液口的温度与露点温度的差值大于等于5℃时,此时启动第一回路和第二回路的换热,将辅侧循环系统的冷却液经二次换热降低温度,提升与配电装置的设备温度差值,从而提高换热效率;此阶段持续直至配电装置入液口的温度与露点温度的差值小于1℃,此时停止第一回路和第二回路的换热,避免冷却液温度低于露点温度,在配电装置内部产生冷凝水;
当停止第一回路和第二回路的二次换热后,辅侧循环系统独立换热,此过程冷却液逐渐升温,直至配电装置入液口的温度与露点温度的差值大于等于5℃,此时重启第一回路和第二回路的二次换热。
举例如下:当前环境露点温度为15℃,即辅侧循环系统的冷却液换热起始温度为15℃+5℃=20℃,换热断开温度为15+1=16℃,中间区段为16℃-20℃,当冷却液温度大于等于20℃时,此时启动第一回路和第二回路的二次换热,此阶段一直持续到配电装置入液口温度低于16℃,低于16℃时断开第一回路和第二回路的二次换热,即切换到第三回路和第二回路的独立运行。同理,当断开换热后,辅侧循环系统冷却液对配电设备进行一次换热,此阶段冷却液温度不断上升,持续到配电装置入液口温度大于等于20℃,此时启动第一回路和第二回路的二次换热。
本发明的实施例六为,请参照图1-4,在实施例五的基础上,还包括步骤S0,步骤S0位于步骤S1之前,步骤S0具体为:
S01、获取配电装置的设备温度和主侧循环系统的运行状态;
S02、预设回差温度,若所述配电装置的设备温度大于等于预设温度或所述主侧循环系统进行制热循环时,进入步骤S1;若所述配电装置的设备温度小于第三预设温度与回差温度的差值且所述主侧循环系统进行制冷循环时,停止所述泵体工作。
在本实施例中,为防止设备过热同时节约能源、避免泵体频繁开启,系统中设置第三预设温度和回差温度,当设备温度超过预设温度时,进入步骤S1;除此之外,当主侧循环系统进行制热循环,即在主侧循环系统的管路中介质对电池簇进行升温处理时,为节省能源,判断是否可以从辅侧循环系统进行吸热,即进入步骤S1,对此刻二次换热是否产生冷凝水进行判断,从而最终决定第一回路和第二回路是否进行二次换热;
若配电装置的设备温度低于第三预设温度与回差温度的差值且主侧循环进行制冷循环,停止所述泵体工作,具体原理分析如下:主侧循环系统执行制冷循环时无需通过辅侧循环系统吸取热量,此处为条件一;此时辅侧循环系统中,设备温度低于第三预设温度与回差温度的差值,即此时配电装置无需降温,此为条件2,;同时达成两种条件时,则泵体停止工作,第二回路停止对配电装置换热,第一回路单独运行。
举例如下:一种储能配电设备的控温系统中第三预设温度为50℃,回差温度为5℃,当前环境露点温度为15℃,第一预设温度为1℃,第二预设温度为5℃,三通阀为电控三通阀。此时,整个控温系统按照本实施例中的方法执行共有11种工况,控制方法及执行结果见下表:
本例中,主侧循环系统的工作模式和辅侧循环系统的设备温度为初始判断条件,配电装置的入液口温度与露点温度的比较为附加判断条件,11种工况中主要分为以下四种模式:
(1)当主侧循环系统的工作模式为制热循环时,此时控制泵体开启,辅侧循环系统进行一次换热,根据配电装置的入液口温度与露点温度的差值决定是否进行主侧循环系统和辅侧循环系统的二次换热;
(2)当辅侧循环系统中第一温度传感器感知的设备温度大于等于50℃时,此时控制泵体开启,辅侧循环系统进行一次换热,根据配电装置的入液口温度与露点温度的差值决定,是否进行主侧循环系统和辅侧循环系统的二次换热;
(3)当主侧循环系统的工作模式为制冷循环且辅侧循环系统中50℃>设备温度≥45℃时,由于回差温度的设置,此时分为两种情况:a.当此过程为设备温度从50℃以上开始下降至此温度范围时,此时水泵为开启状态,从而进行是否二次换热的判断;b.当此过程为设备温度从45℃上升至此温度范围时,此时水泵为关闭状态,无需进行是否二次换热的判断。
(4)当主侧循环系统的工作模式为制冷循环且辅侧循环系统中第一温度传感器感知的设备温度小于45℃时,此时水泵为关闭状态,辅侧循环系统的一次换热停止,无需进行是否二次换热的判断。
综上所述,本发明一种储能配电设备的控温系统及控温方法,通过换热装置的二次换热,使主侧循环系统与辅侧循环系统交换热量,实现一台水冷机组同时提供两种温度范围的冷却液,同时通过控制温度传感器和湿度传感器的设置,严格控制冷却液温度和露点温度的差值,防止液冷配电设备内产生冷凝水,损坏设备。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种储能配电设备的控温系统,其特征在于:包括主侧循环系统、辅侧循环系统和换热装置,所述主侧循环系统和辅侧循环系统通过换热装置进行热交换;
所述主侧循环系统包括水冷机组和电池簇;所述水冷机组、所述电池簇和所述换热装置闭环连接构成第一回路;
所述辅侧循环系统包括配电装置、泵体和储液罐,所述配电装置、所述储液罐、所述泵体和所述换热装置闭环连接构成第二回路。
2.根据权利要求1所述的一种储能配电设备的控温系统,其特征在于:所述主侧循环系统还包括三通阀,所述三通阀包括第一入口、第一出口和第二出口,所述水冷机组、所述电池簇、所述第一入口、所述第一出口和所述换热装置依次闭环连接构成第一回路;所述水冷机组、所述电池簇、所述第一入口和所述第二出口依次闭环连接构成第三回路。
3.根据权利要求2所述的一种储能配电设备的控温系统,其特征在于:所述辅侧循系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器和湿度传感器,所述第一温度传感器用于检测所述配电装置的设备温度,所述第二温度传感器用于检测所述配电装置的入液口的温度,所述湿度传感器用于检测所述配电装置的内部湿度。
4.根据权利要求1所述的一种储能配电设备的控温系统,其特征在于:所述辅侧循环系统还包括补液阀和注液口,所述补液阀和所述注液口连接,所述补水阀与第二回路连接。
5.根据权利要求4所述的一种储能配电设备的控温系统,其特征在于:所述辅侧循环系统还包括平衡阀。
6.根据权利要求1所述的一种储能配电设备的控温系统,其特征在于:所述主侧循环系统和所述辅侧循环系统均包括压力传感器。
7.一种储能配电设备的控温方法,应用于权利要求1至6任一所述的一种储能配电设备的控温系统,其特征在于,包括步骤:
S1、获取所述配电装置的入液口的温度;
S2、获取所述配电装置的内部湿度并根据所述配电装置的内部湿度计算得出内部环境的露点温度;
S3、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于第一预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路停止换热。
8.根据权利要求7述的一种储能配电设备的控温方法,其特征在于:所述步骤S3具体为:
S31、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值大于等于第二预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路进行换热;
S32、若检测到所述配电设备的入液口的温度与所述露点温度的差值小于第一预设温度时,控制所述第一回路和所述第二回路停止换热。
9.据权利要求8述的一种储能配电设备的控温方法,其特征在于:还包括步骤S0,所述步骤S0位于所述步骤S1之前,所述步骤S0具体为:
S01、获取所述配电装置的设备温度和所述主侧循环系统的运行状态;
S02、若所述配电装置的设备温度超过第三预设温度或所述主侧循环系统进行制热循环时,进入步骤S1;否则,停止所述泵体工作。
10.据权利要求9述的一种储能配电设备的控温方法,其特征在于:所述S02具体为:
S02:预设回差温度,若所述配电装置的设备温度大于等于第三预设温度或所述主侧循环系统进行制热循环时,进入步骤S1;若所述配电装置的设备温度小于第三预设温度与回差温度的差值且所述主侧循环系统进行制冷循环时,停止所述泵体工作。
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