CN116864867A - 一种变频液冷以及风冷控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频液冷以及风冷控制系统，包括表冷器与冷凝器，所述表冷器与冷凝器共用换热风机，所述冷凝器的输入端连通有压缩机，所述压缩机的输入端连通有气液分离器。该变频液冷以及风冷控制系统，通过采用制冷模式+自循环模式，通过多种运行模式计算分析，实现多种工况运行分析，结合外部环境变化，将制冷系统中的冷媒通过自然吸附换热，将载体中的热量进行传到外侧环境，检查外部环境变化，实现多种模式切换运行，减少压缩机运行过程中的低压缩比运行状态，有效提升机组的可靠性，通过自然检测外部环境温度，将内部电池包的热量直接吸附至载体中，并通过风机强制空气对流，实现热量的迁移，最终实现低功耗运行。

Description

一种变频液冷以及风冷控制系统

技术领域

本发明涉及液冷以及风冷控制设备技术领域，具体为一种变频液冷以及风冷控制系统。

背景技术

液冷空调机组，是当前储能/动力电池热管理的热门研究方向，利用冷却液热容量大且通过循环可以带走电池系统多余热量的性能，实现电池包的最佳工作温度条件，液冷统的基本组成包括：电动水泵，电芯散热器(间接冷却)，温度传感器，空调系统(压缩机，冷凝器，蒸发器)、加热器，液冷热交换器。

现行业内部使用的液冷空调机组，冷媒通过中间转换将电池包中热量转换至防冻液，通过制冷系统将防冻液中的热量转换至冷凝系统中，最终通过电机驱动空气进行强制对流，将冷媒中的热量直接释放至空气中。

运行过程中，储能空调机组基本为全年制冷需求，因外部温度幅度宽泛，为满足压缩机的工作区间，通过变频模块进行调节，但实际储能系统一般使用在恶劣工况区域，在极限工况，造成系统功耗浪费，机组启停过程电网电压波动，影响电路的稳定性，从而影响空调机组运转效果，故而提出一种变频液冷以及风冷控制系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种变频液冷以及风冷控制系统，具备降低运行功耗降低工况等优点，解决了造成功耗浪费影响电路稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变频液冷以及风冷控制系统，包括表冷器与冷凝器，所述表冷器与冷凝器共用换热风机，所述冷凝器的输入端连通有压缩机，所述压缩机的输入端连通有气液分离器，所述气液分离器的输入端连通有蒸发器，所述蒸发器的输入端连通有节流装置，蒸发器的输入端连通有过滤器，所述过滤器的输入端连通有储液器，所述储液器的输入端与冷凝器的输出端连通；

所述电池能源包的输入端与蒸发器的输出端连通，所述蒸发器的输入端连通有循环泵，循环泵的输入端连通有电池能源包，所述电池能源包与蒸发器的连接端与三通阀的输入端连通；三通阀分别与表冷器输入、蒸发器()输入联通，表冷器与蒸发器输出口通过三通连接至循环泵的输入，通过三通阀切换实现表冷器与蒸发器自由切换。

进一步，所述蒸发器的输出端为冷媒输出端，所述蒸发器的输入端为冷媒输入端。

通过采用上述技术方案：使蒸发器的输出端与输入端来对冷媒介质进行输送。

进一步，所述电池能源包的输入端为冷却输入端，所述电池能源包的输出端为冷却输出端。

通过采用上述技术方案：通过电池能源包的输出端与输入端，来对能源介质进行输送。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该变频液冷以及风冷控制系统，通过采用制冷模式+自循环模式，通过多种运行状态切换，结合外部环境变化，将制冷系统中的冷媒通过自然吸附换热，将载体中的热量进行传到外侧环境，通过工况变化引起机组的运行状态变化差异，减少压缩机运行过程中的低压缩比运行状态，有效提升机组可靠性，通过自然检测外部环境温度，将内部电池包的热量直接吸附至载体中，并通过风机强制空气对流，实现热量的迁移，最终实现低功耗运行。

2、该变频液冷以及风冷控制系统，通过外部工况变化，进行模式自动切换，减少低压比状态，实现多工况运行，并扩大适用运行环境范围，通过载冷剂自动吸附传热，实现低温吸热模式，降低工况，全年综合能效突破现有极限，扩大应用领域工况突破。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明变频制冷运行示意图；

图3为本发明变频风冷运行示意图。

图中：1、表冷器；2、风机；3、冷凝器；4、第一温度传感器；5、压缩机；6、气液分离器；7、储液器；8、过滤器；9、截流部件；10、蒸发器；11、三通阀；12、电池能源包；13、第二温度传感器；14、加热装置；15、循环泵。

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做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1-3，本实施例中的一种变频液冷以及风冷控制系统，包括表冷器1与冷凝器3，表冷器1与冷凝器3共用换热风机2，冷凝器3的输入端连通有压缩机5，压缩机5的输入端连通有气液分离器6，气液分离器6的输入端连通有蒸发器10，蒸发器10的输出端为冷媒输出端，蒸发器10的输入端为冷媒输入端，蒸发器10的输入端连通有节流装置，蒸发器10的输入端连通有过滤器8，过滤器8的输入端连通有储液器7，储液器7的输入端与冷凝器3的输出端连通。

电池能源包12的输入端与蒸发器10的输出端连通，蒸发器10的输入端连通有循环泵15，循环泵15的输入端连通有电池能源包12，电池能源包12与蒸发器10的连接端与三通阀11的输入端连通；三通阀11分别与表冷器1输入、蒸发器(10输入联通，表冷器1与蒸发器10输出口通过三通连接至循环泵15的输入，通过三通阀11切换实现表冷器1与蒸发器10自由切换，电池能源包12的输入端为冷却输入端，电池能源包12的输出端为冷却输出端。

本实施例中的，通过采用制冷模式+自循环模式，通过多种模式，结合外部环境变化，将制冷系统中的冷媒通过自然吸附换热，将载体中的热量进行传到外侧环境，建设工况变化引起机组的温差变化差异，减少压缩机运行过程中的低压缩比运行状态，有效提升机组适应性状态，通过自然检测外部环境温度，将内部电池包的热量直接吸附至载体中，并通过风机强制空气对流，实现热量的迁移，最终实现低功耗运行，而通过外部工况变化，进行运行模式自动切换，实现多工况运行，并扩大适用运行环境范围，通过载冷剂自动吸附传热，减少压缩机的系统损耗，实现低温吸热模式，降低工况，全年综合能效突破现有极限，扩大应用领域工况突破。

上述实施例的工作原理为：

电池能源包12进行充放电模式情况下，电池能源包12出现发热模式，通过外部的冷却系统进行恒温控制模式，结合载冷剂的温度与外部环温变化，实现多种控温模式，最终形成综合能效提升；

当外部环境温度较低，载冷剂与外部温差较大情况下，优先使用外部风冷降温，通过载冷剂直接向空气排放热量，减少制冷系统的运行，直接通过循环泵15的运行，将高温的载冷剂通过表冷器1直接向环境散热，结合实际使用安装环境，减少制冷系统运行时间约75％；

当外环温较高时，载冷剂无法向外部直接释放热量，机组通过制冷系统运行，通过冷媒的逆卡诺循环，实现向高频位置搬运热量，实现恒温控制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种变频液冷以及风冷控制系统，包括表冷器(1)与冷凝器(3)，其特征在于：所述表冷器(1)与冷凝器(3)共用换热风机(2)，所述冷凝器(3)的输入端连通有压缩机(5)，所述压缩机(5)的输入端连通有气液分离器(6)，所述气液分离器(6)的输入端连通有蒸发器(10)，所述蒸发器(10)的输入端连通有节流装置，蒸发器(10)的输入端连通有过滤器(8)，所述过滤器(8)的输入端连通有储液器(7)，所述储液器(7)的输入端与冷凝器(3)的输出端连通。

所述电池能源包(12)的输入端与蒸发器(10)的输出端连通，所述蒸发器(10)的输入端连通有循环泵(15)，循环泵(15)的输入端连通有电池能源包(12)，所述电池能源包(12)与蒸发器(10)的连接端与三通阀(11)的输入端连通；三通阀(11)分别与表冷器(1)输入、蒸发器(10)输入联通，表冷器(1)与蒸发器(10)输出口通过三通连接至循环泵(15)的输入，通过三通阀(11)切换实现表冷器(1)与蒸发器(10)自由切换。

2.根据权利要求1所述的一种变频液冷以及风冷控制系统，其特征在于：所述蒸发器(10)的输出端为冷媒输出端，所述蒸发器(10)的输入端为冷媒输入端。

3.根据权利要求1所述的一种变频液冷以及风冷控制系统，其特征在于：所述电池能源包(12)的输入端为冷却输入端，所述电池能源包(12)的输出端为冷却输出端。