CN117790993A - 温控系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种温控系统及其控制方法,温控系统包括第一载冷剂循环系统、第二载冷剂循环系统、制冷剂循环系统和第一控制阀。制冷剂循环系统包括换向阀及串接的第一板式换热器和第二板式换热器。第一载冷剂循环系统包括第一温控模块和第一干冷器,第一温控模块和第二板式换热器形成循环回路,第一干冷器并接于第二板式换热器的载冷剂通道的两端;第一控制阀用于控制第一载冷剂循环系统的载冷剂流向第二板式换热器或者流向第一干冷器。第二载冷剂循环系统包括串接的第二温控模块和第二干冷器,第二载冷剂循环系统与第一板式换热器形成循环回路。本申请提供的温控系统及其控制方法能在保证设备安全稳定运行的前提下降低温控系统的能耗。
Description
技术领域
本申请涉及温控设备技术领域,尤其是涉及一种温控系统及其控制方法。
背景技术
为了保证储能电池在其充放电过程中能够安全可靠运行,需要提供相应的温控系统对动力电池及逆变器进行温度控制,目前常用的技术一般采用风冷的温控方式。
发明人在实现本申请的过程中,发现现有技术至少存在以下问题:随着储能电站能量密度的提升,原有的技术大大增加了电池热失控的风险。虽然,目前已有液冷温控的方案在逐渐应用,但主要用于动力电池的温控。由于逆变器能够耐受更高的工作温度,目前大部分的温控方案依旧是风冷的方式。风冷温控方式不仅设备体积大、噪音大,且随着储能电站能量密度的提升风冷的温控方式已无法保证逆变器的安全稳定运行,若与动力电池同样采用制冷剂为逆变器进行降温则又存在能源消耗过大的问题。
发明内容
基于此,本申请提供一种温控系统及其控制方法,以在保证设备安全稳定运行的前提下降低温控系统的能耗。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
一方面,本申请实施例提供一种温控系统,包括第一载冷剂循环系统、第二载冷剂循环系统、制冷剂循环系统和第一控制阀;
所述制冷剂循环系统包括串接的第一板式换热器和第二板式换热器,还包括换向阀,所述换向阀用于改变所述第一板式换热器和所述第二板式换热器内的制冷剂的流向;
所述第一载冷剂循环系统包括第一温控模块和第一干冷器,所述第一温控模块和所述第二板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路,所述第一干冷器并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端;所述第一温控模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换;所述第一控制阀用于控制所述第一载冷剂循环系统的载冷剂由所述第一温控模块的出口流向所述第二板式换热器的载冷剂通道入口,或者由所述第一温控模块的出口流向所述第一干冷器的入口;
所述第二载冷剂循环系统包括串接的第二温控模块和第二干冷器,所述第二温控模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换,所述第二载冷剂循环系统与所述第一板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路。
在其中一个实施例中,所述第一载冷剂循环系统包括通过管路依次串接的所述第一温控模块、第一过滤器和第一循环水泵;所述第二板式换热器和所述第一干冷器分别串接于所述第一循环水泵的出口和所述第一温控模块的入口之间。
在其中一个实施例中,所述第一控制阀包括一个进口和两个出口,所述第一控制阀的进口和所述第一循环水泵的出口连接,所述第一控制阀的一个出口和所述第一干冷器的入口连接,所述第一控制阀的另一个出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道的入口连接。
在其中一个实施例中,所述第二载冷剂循环系统包括通过管路依次串接的所述第二温控模块、第二过滤器、第二循环水泵和所述第二干冷器。
在其中一个实施例中,所述第二载冷剂循环系统还包括串接在所述第二干冷器的出口和所述第二温控模块的入口之间的加热器。
在其中一个实施例中,所述制冷剂循环系统包括压缩机、所述换向阀、以及依次串接的所述第一板式换热器、第三过滤器、膨胀阀和所述第二板式换热器;所述换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口连接于所述压缩机的出口,所述第二接口连接于所述压缩机的入口,所述第三接口连接于所述第一板式换热器的制冷剂通道,所述第四接口连接于所述第二板式换热器的制冷剂通道。
在其中一个实施例中,所述温控系统还包括第一旁通管路和/或第二旁通管路;
所述第一旁通管路上设有第二控制阀,所述第一旁通管路并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端,且所述第一旁通管路与所述第一载冷剂循环系统的连接点位于所述第一控制阀的前端;
所述第二旁通管路上设有第三控制阀,所述第二旁通管路并接于所述第二干冷器的两端。
另一方面,本申请实施例提供一种温控系统的控制方法,包括第一载冷剂循环系统、第二载冷剂循环系统、制冷剂循环系统和第一控制阀;
所述制冷剂循环系统包括串接的第一板式换热器和第二板式换热器,还包括压缩机和换向阀,所述换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口连接于所述压缩机的出口,所述第二接口连接于所述压缩机的入口,所述第三接口连接于所述第一板式换热器的制冷剂通道,所述第四接口连接于所述第二板式换热器的制冷剂通道;
所述第一载冷剂循环系统包括第一温控模块和第一干冷器,所述第一温控模块和所述第二板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路,所述第一干冷器并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端;所述第一温控模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换;
所述第二载冷剂循环系统包括串接的第二温控模块、第二干冷器和加热器,所述第二温控模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换,所述第二载冷剂循环系统与所述第一板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路;
所述温控系统的控制方法包括:第一降温模式、第二降温模式、第一升温模式和第二升温模式;
所述第一降温模式包括:控制所述压缩机关闭,控制所述加热器关闭,控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第一干冷器导通;
所述第二降温模式包括:若所述第一设备有降温需求,控制所述压缩机开启,控制所述加热器关闭,控制所述换向阀使所述第一接口和所述第三接口导通、所述第二接口和所述第四接口导通;控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道导通;
若所述第一设备无降温需求,所述第二设备有降温需求,则控制所述压缩机关闭,控制所述加热器关闭,控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道导通;
所述第一升温模式包括:控制所述压缩机开启,控制所述换向阀使所述第一接口和所述第四接口导通、所述第二接口和所述第三接口导通;控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道导通;
所述第二升温模式包括:控制所述加热器开启,控制所述第二干冷器的风机关闭。
在其中一个实施例中,所述温控系统还包括第一旁通管路和/或第二旁通管路;
所述第一旁通管路上设有第二控制阀,所述第一旁通管路并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端,且所述第一旁通管路与所述第一载冷剂循环系统的连接点位于所述第一控制阀的前端;
所述第二旁通管路上设有第三控制阀,所述第二旁通管路并接于所述第二干冷器的两端;
当所述温控系统包括第一旁通管路时,所述第一降温模式、所述第二降温模式和所述第一升温模式还分别包括:获取所述第一温控模块的入口温度,根据所述第一温控模块的入口温度调节所述第二控制阀的开度;
当所述温控系统包括第二旁通管路时,所述第一降温模式、所述第二降温模式和所述第二升温模式分别包括:获取所述第二温控模块的入口温度,根据所述第二温控模块的入口温度调节所述第三控制阀的开度。
在其中一个实施例中,当环境温度不小于-30℃的,且不大于25℃时,若所述第一设备有降温需求,则执行所述第一降温模式;若所述第一设备有升温需求,则执行所述第一升温模式;若所述第二设备有升温需求,则执行所述第二升温模式;若所述第一设备和所述第二设备均有升温需求,则同时执行所述第一升温模式和所述第二升温模式,或者,先执行所述第二升温模式,再执行所述第一升温模式;
当环境温度大于25℃,且不大于55℃时,若所述第一设备和/或所述第二设备有降温需求时,则执行所述第二降温模式。
本申请至少具有以下有益效果:本申请实施例的温控系统包括第一载冷剂循环系统、第一载冷剂循环系统和制冷剂循环系统。第一载冷剂循环系统中第一干冷器和第二板式换热器形成并接结构,使第一载冷剂循环系统可以根据需要选择通过第一干冷器或第二板式换热器进行热交换,以降低能源消耗。第二载冷剂循环系统通过第二干冷器为载冷剂进行热交换,有效节约了能源,并有利于保证第二设备的稳定运行。同时,制冷剂循环系统包括换向阀,换向阀能够通过改变制冷剂的流向,使第二板式换热器实现冷凝器或蒸发器的功能,在第一设备有升温需求时,可通过第二板式换热器为第一载冷剂循环系统的载冷剂进行升温,进一步减少能源消耗。同时,通过第一控制阀的调节作用,能够实现不同的控制模式的转换工作,使温控系统保持最佳的运行状态,最大限度地节约能源消耗。本申请实施例的温控系统其第一设备和第二设备端分别采用液冷的温控方式,有效保证了两个设备的安全稳定运行,同时,制冷剂循环系统的第一板式换热器通过第二干冷器进行热交换,减少了风机等组件的使用,进一步简化了温控系统的结构,减小了温控系统的体积和噪音。本申请实施例的温控系统的控制方法能够适时对温控系统的控制模式进行调整,使温控系统运行状态保持最佳,从而在保障设备稳定运行的基础上,最大限度地节约了能源。
附图说明
图1为本申请一实施例的温控系统的结构示意图。
图2为本申请另一实施例的温控系统的结构示意图。
图3为本申请实施例的制冷剂循环系统的结构示意图。
图4为本申请实施例的温控系统的第一降温模式的液体(制冷剂和载冷剂)流向示意图。
图5为本申请实施例的温控系统的第一升温模式和第二升温模式的液体流向示意图。
图6为本申请实施例的温控系统的第二降温模式的液体流向示意图。
图7为本申请实施例的温控系统的自循环模式的液体流向示意图。
附图中各标号的含义如下:
1、第一载冷剂循环系统;11、第一温控模块;12、第一过滤器;13、第一循环水泵;14、第一干冷器;
2、第二载冷剂循环系统;21、第二温控模块;22、第二过滤器;23、第二循环水泵;24、第二干冷器;25、加热器;
3、制冷剂循环系统;31、压缩机;32、换向阀;321、第一接口;322、第二接口;323、第三接口;324、第四接口;33、第一板式换热器;34、第三过滤器;35、膨胀阀;36、第二板式换热器;
4、第一控制阀;
5、第一旁通管路;51、第二控制阀;
6、第二旁通管路;61、第三控制阀;
7、补水定压装置;71、补水箱;72、补液泵;73、单向阀;74、膨胀罐;
8、温度传感器;9、压力传感器;10、风机。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1和图2,本申请实施例的温控系统,包括第一载冷剂循环系统1、第二载冷剂循环系统2、制冷剂循环系统3和第一控制阀4。
制冷剂循环系统3包括串接的第一板式换热器33和第二板式换热器36,还包括换向阀32,换向阀32用于改变第一板式换热器33和第二板式换热器36内的制冷剂的流向。
具体地,在本实施例中,制冷剂循环系统3包括压缩机31、换向阀32、以及依次串接的第一板式换热器33、第三过滤器34、膨胀阀35和第二板式换热器36。本实施例中的膨胀阀35为电子膨胀阀35。如图3所示,本实施例中的换向阀32为四通换向阀,包括第一接口321、第二接口322、第三接口323和第四接口324,第一接口321连接于压缩机31的出口,第二接口322连接于压缩机31的入口,第三接口323连接于第一板式换热器33的制冷剂通道,第四接口324连接于第二板式换热器36的制冷剂通道。为保持制冷剂循环系统3的稳定运行,还可以在制冷剂循环系统3的管路上设置多个温度传感器8,比如,可以在压缩的出入口处分别设置一个温度传感器8,在第一板式换热器33与第三过滤器34之间设置一个温度传感器8。本实施例中的第一板式换热器33包括载冷剂通道和制冷剂通道,第二板式换热器36也包括载冷剂通道和制冷剂通道,载冷剂通道用于载冷剂的流通,制冷剂通道用于制冷剂的流通,载冷剂通道中的载冷剂和制冷剂通道内的制冷剂在板式换热器(第一板式换热器33或第二板式换热器36)处进行热交换。
第一载冷剂循环系统1包括第一温控模块11和第一干冷器14,第一温控模块11和第二板式换热器36的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路,第一干冷器14并接于第二板式换热器36的载冷剂通道的两端;第一温控模块11用于通过载冷剂与第一设备(未示出)进行热交换。第一控制阀4用于控制第一载冷剂循环系统1的载冷剂由第一温控模块11的出口流向第二板式换热器36的载冷剂通道入口,或者由第一温控模块11的出口流向第一干冷器14的入口。
在本实施例中,第一载冷剂循环系统1包括通过管路依次串接的第一温控模块11、第一过滤器12和第一循环水泵13。第一设备比如可以是储能系统的电池组。
本实施例中第一控制阀4为电动三通阀,包括一个进口和两个出口,第一控制阀4的进口和第一循环水泵13的出口连接;第一控制阀4的一个出口和第一干冷器14的入口连接,第一干冷器14的出口和第一温控模块11的入口连接;第一控制阀4的另一个出口和第二板式换热器36的载冷剂通道的入口连接,第二板式换热器36的载冷剂通道的出口和第一温控模块11的入口连接。
为保证第一载冷剂循环系统1的安全稳定运行,还可以在第一温控模块11的入口侧及出口侧分别设置温度传感器8和压力传感器9,以对第一温控模块11的入口温度、入口压力、出口温度及出口压力进行检测。
第二载冷剂循环系统2包括串接的第二温控模块21和第二干冷器24,第二温控模块21用于通过载冷剂与第二设备(未示出)进行热交换,第二载冷剂循环系统2与第一板式换热器33的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路。
本实施例中,第二载冷剂循环系统2包括通过管路依次串接的第二温控模块21、第二过滤器22、第二循环水泵23、第二干冷器24和加热器25。在其它实施例中,若第二设备无升温需求,则可以不设置加热器25,本实施例中采用的加热器25为PTC(正温度系数热敏电阻)加热器。第二设备比如可以是储能系统的逆变器,逆变器在工作过程中相对电池组能耐受更高的温度。
如图1所示,为保证第二载冷剂循环系统2的安全稳定运行,还可以在第二温控模块21的入口侧及出口侧分别设置温度传感器8和压力传感器9,以对第二温控模块21的入口温度、入口压力、出口温度及出口压力进行检测。
如图2所示,为减小第一板式换热器33和第二板式换热器36的体积,以及为便于更好地对温控系统进行精准控制,还可以设置第一旁通管路5、第二旁通管路6。
第一旁通管路5上设有第二控制阀51,第一旁通管路5并接于第二板式换热器36的载冷剂通道的两端,且第一旁通管路5与第一载冷剂循环系统1的连接点位于第一控制阀4的前端。具体地,在本实施例中第二控制阀51为电动二通阀,第一旁通管路5的一端连接于第一循环水泵13的出口和第一控制阀4的进口之间,第一旁通管路5的另一端连接于第一温控模块11的入口和第一干冷器14的出口(及第二板式换热器36的载冷剂通道的出口)之间。
第二旁通管路6上设有第三控制阀61,第二旁通管路6并接于第二干冷器24的两端。具体地,在本实施例中,第三控制阀61为电动二通阀,第二旁通管路6的一端连接于第二循环水泵23的出口和第二干冷器24的入口之间,第二旁通管路6的另一端连接于第二干冷器24的出口和第一板式换热器33的载冷剂通道入口之间。
设置第一旁通管路5和第二旁通管路6可以调节经过第一板式换热器33、第二板式换热器36及第二干冷器24的载冷剂的流量,可减小板式换热器的规格尺寸,同时,提高温控系统的适应性。
本实施例的温控系统还设有补水定压装置7,补水定压装置7包括补水箱71、补液泵72、单向阀73和膨胀罐74。本实施例的膨胀罐74底部通过管路连接于第二温控模块21的出口和第二过滤器22的进口之间。本实施例的补水箱71底部分别通过管路连接于第一温控模块11的出口和第一过滤器12的进口之间,以及连接于膨胀罐74与第二载冷剂循环系统2的接口和第二过滤器22的进口之间,补液泵72和单向阀73设在补水箱71与第二载冷剂循环系统2的连接管路上。本实施例通过一台补水箱71和一台膨胀罐74即实现了对第一载冷剂循环系统1和第二载冷剂循环系统2的补水工作,保障了第一载冷剂循环系统1和第二载冷剂循环系统2的可靠运行。
本实施例的温控系统的控制方法包括:第一降温模式、第二降温模式、第一升温模式、第二升温模式和自循环模式。以下实施例以分别设有第一旁通管路5和第二旁通管路6的温控系统来进行说明,如无两个旁通管路则无需进行相关控制。
当环境温度不小于-30℃的,且不大于25℃时,若第一设备有降温需求,则执行第一降温模式。
第一降温模式包括:控制压缩机31关闭,控制加热器25关闭,控制第一控制阀4使第一循环水泵13的出口和第一干冷器14的入口导通。通过温度传感器8检测第一温控模块11的入口温度及第二温控模块21的入口温度,通过调节第二控制阀51的开度、调节第三控制阀61的开度、以及分别调节第一干冷器14和第二干冷器24的风机10的转速,使第一温控模块11的入口温度处于第一温控模块11的预设入口温度范围内,使第二温控模块21的入口温度处于第二温控模块21的预设入口温度范围内。此时,载冷剂的循环流向如图4所示,第一载冷剂循环系统1中的载冷剂在第一温控模块11处与第一设备进行热交换后,经过第一过滤器12过滤,再经第一循环水泵13升压,一部分经第一控制阀4进入第一干冷器14后返回到第一温控模块11的入口,另一部分经第一旁通管路5返回到第一温控模块11的入口,完成一次循环。第二载冷剂循环系统2中的载冷剂在第二温控模块21处与第二设备进行热交换后,经过第二过滤器22过滤,再经过第二循环水泵23升压,一部分经第二干冷器24进入第一板式换热器33的载冷剂通道,另一部分经第二旁通管路6进入第一板式换热器33的载冷剂通道,再共同经由加热器25返回至第二温控模块21,完成一次循环。
当环境温度不小于-30℃的,且不大于25℃时,若第一设备有升温需求,则执行第一升温模式。
第一升温模式包括:控制压缩机31开启,控制换向阀32使第一接口321和第四接口324导通、第二接口322和第三接口323导通;控制第一控制阀4使第一循环水泵13的出口和第二板式换热器36的载冷剂通道的入口导通,控制第二干冷器24的风机10关闭。
通过温度传感器8检测第一温控模块11的入口温度及第二温控模块21的入口温度,通过调节第二控制阀51的开度和调节第三控制阀61的开度,使第一温控模块11的入口温度处于第一温控模块11的预设入口温度范围内,使第二温控模块21的入口温度处于第二温控模块21的预设入口温度范围内。此时,载冷剂及制冷剂的循环流向如图5所示,第一载冷剂循环系统1中的载冷剂,在第一温控模块11处与第一设备进行热交换后,经第一过滤器12过滤,再经第一循环水泵13升压后,一部分经过第一控制阀4后进入第二板式换热器36的载冷剂通道返回至第一温控模块11,另一部分则经第一旁通管路5返回至第一温控模块11,完成一次循环。制冷剂循环系统3中的制冷剂,经压缩机31加压后,经过换向阀32后,在第二板式换热器36处与第一载冷剂循环系统1中的载冷剂进行热交换后升温,经过膨胀阀35、第三过滤器34后进入第一板式换热器33的制冷剂通道,并与第二载冷剂循环系统2中的载冷剂进行热交换,降温后,经换向阀32返回至压缩机31,完成一次循环。
当环境温度不小于-30℃的,且不大于25℃时,若第二设备有升温需求,则执行第二升温模式。
第二升温模式包括:控制加热器25开启,控制第二干冷器24的风机10关闭。控制第一控制阀4使第一循环水泵13的出口和第二板式换热器36的载冷剂通道的入口导通。
通过温度传感器8检测第一温控模块11的入口温度及第二温控模块21的入口温度,通过调节第二控制阀51的开度和调节第三控制阀61的开度,使使第二温控模块21的入口温度处于第二温控模块21的预设入口温度范围内。此时,载冷剂及制冷剂的循环流向如图5所示,第二载冷剂循环系统2中的载冷剂在第二温控模块21处与第二设备进行热交换后,经过第二过滤器22过滤,再经第二循环水泵23升压后,一部分经第二干冷器24进入第一板式换热器33的载冷剂通道,另一部分经第二旁通管路6进入第一板式换热器33的载冷剂通道,再共同经由加热器25加热升温后返回至第二温控模块21,完成一次循环。
当环境温度不小于-30℃的,且不大于25℃时,若第一设备和第二设备均有升温需求,则可以选择同时执行第一升温模式和第二升温模式,或者,先执行第二升温模式,待第二温控模块21的入口温度达到第二温控模块21的预设入口温度范围时,再执行第一升温模式。
当环境温度大于25℃,且不大于55℃时,若第一设备和/或第二设备有降温需求时,则执行第二降温模式。
第二降温模式包括:若第一设备有降温需求,控制压缩机31开启,控制加热器25关闭,控制第二干冷器24的风机10开启,控制换向阀32使第一接口321和第三接口323导通、第二接口322和第四接口324导通。控制第一控制阀4使第一循环水泵13的出口和第二板式换热器36的载冷剂通道的入口导通。
通过温度传感器8检测第一温控模块11的入口温度及第二温控模块21的入口温度,通过调节第二控制阀51的开度、调节第三控制阀61的开度、以及调节第二干冷器24的风机10转速,使第一温控模块11的入口温度处于第一温控模块11的预设入口温度范围内,使第二温控模块21的入口温度处于第二温控模块21的预设入口温度范围内。此时,载冷剂和制冷剂的循环流向如图6所示,第一载冷剂循环系统1中的载冷剂,在第一温控模块11处与第一设备进行热交换后,经第一过滤器12过滤,再经第一循环水泵13升压后,一部分经过第一控制阀4后进入第二板式换热器36的载冷剂通道返回至第一温控模块11,另一部分则经第一旁通管路5返回至第一温控模块11,完成一次循环。制冷剂循环系统3中的制冷剂,经压缩机31加压后,经过换向阀32后,在第一板式换热器33处与第二载冷剂循环系统2中的载冷剂进行热交换后降温,经过第三过滤器34、膨胀阀35后进入第二板式换热器36的制冷剂通道,并与第一载冷剂循环系统1中的载冷剂进行热交换,升温后,经换向阀32返回至压缩机31,完成一次循环。第二载冷剂循环系统2中的载冷剂在第二温控模块21处与第二设备进行热交换后,经过第二过滤器22过滤,再经第二循环水泵23升压后,一部分经第二干冷器24进入第一板式换热器33的载冷剂通道,另一部分经第二旁通管路6进入第一板式换热器33的载冷剂通道,再共同经由加热器25后返回至第二温控模块21,完成一次循环。
若第一设备无降温需求,仅第二设备有降温需求,则控制压缩机31关闭,控制加热器25关闭,控制第二干冷器24的风机10开启,控制第一控制阀4使第一循环水泵13的出口和第二板式换热器36的载冷剂通道的入口导通。
通过温度传感器8检测第一温控模块11的入口温度及第二温控模块21的入口温度,通过调节第三控制阀61的开度、以及调节第二干冷器24的风机10转速,使第二温控模块21的入口温度处于第二温控模块21的预设入口温度范围内。
当环境温度不小于-30℃,且不大于55℃时,且第一设备无降温需求,第一设备或第二设备无升温需求,则执行自循环模式。
自循环模式包括:控制压缩机31关闭,控制加热器25关闭,控制第一干冷器14的风机10关闭,控制第二干冷器24的风机10关闭。控制第一控制阀4使第一循环水泵13的出口和第二板式换热器36的载冷剂通道的入口导通。此时第二控制阀51和第三控制阀61的启闭可任意选择,不受影响。自循环模式的载冷剂流向如图7所示。
本申请实施例的温控系统及其控制方法,在低温工况时(当环境温度不小于-30℃的,且不大于25℃时),采用干冷器的温控方式,既能满足逆变器(第二设备)的散热需求,同时也满足电池组(第一设备)低温工况下的散热需求,充分利用了自然冷源散热,减少了能源的消耗。
本申请实施例采用了膨胀罐及补水箱的配置,对第一载冷剂循环系统进行补水定压,同时可以通过补液泵给第二载冷剂循环系统进行补水,实现了循环水泵的可靠运行。
本申请实施例采用三通阀(第一控制阀),实现不同控制模式的切换,确保了温控系统在合适的工况下以最佳的模式运行。
本申请实施例通过干冷器与制冷剂循环系统的冷凝换热器(第一换热器)进行热交换,相较于常规的空调系统,取消了风机和风冷换热器的使用,降低了机组的成本和占用空间。
本申请采用热泵技术(带有换向阀的压缩机),回收第二设备的发热量给第一设备进行加热,提高了加热效率,同时可以降低加热器(电加热器)的使用规格,进一步节约成本。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种温控系统,其特征在于,包括第一载冷剂循环系统、第二载冷剂循环系统、制冷剂循环系统和第一控制阀;
所述制冷剂循环系统包括串接的第一板式换热器和第二板式换热器,还包括换向阀,所述换向阀用于改变所述第一板式换热器和所述第二板式换热器内的制冷剂的流向;
所述第一载冷剂循环系统包括第一温控模块和第一干冷器,所述第一温控模块和所述第二板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路,所述第一干冷器并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端;所述第一温控模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换;所述第一控制阀用于控制所述第一载冷剂循环系统的载冷剂由所述第一温控模块的出口流向所述第二板式换热器的载冷剂通道入口,或者由所述第一温控模块的出口流向所述第一干冷器的入口;
所述第二载冷剂循环系统包括串接的第二温控模块和第二干冷器,所述第二温控模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换,所述第二载冷剂循环系统与所述第一板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路。
2.如权利要求1所述的温控系统,其特征在于,所述第一载冷剂循环系统包括通过管路依次串接的所述第一温控模块、第一过滤器和第一循环水泵;所述第二板式换热器和所述第一干冷器分别串接于所述第一循环水泵的出口和所述第一温控模块的入口之间。
3.如权利要求2所述的温控系统,其特征在于,所述第一控制阀包括一个进口和两个出口,所述第一控制阀的进口和所述第一循环水泵的出口连接,所述第一控制阀的一个出口和所述第一干冷器的入口连接,所述第一控制阀的另一个出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道的入口连接。
4.如权利要求1所述的温控系统,其特征在于,所述第二载冷剂循环系统包括通过管路依次串接的所述第二温控模块、第二过滤器、第二循环水泵和所述第二干冷器。
5.如权利要求4所述的温控系统,其特征在于,所述第二载冷剂循环系统还包括串接在所述第二干冷器的出口和所述第二温控模块的入口之间的加热器。
6.如权利要求1所述的温控系统,其特征在于,所述制冷剂循环系统包括压缩机、所述换向阀、以及依次串接的所述第一板式换热器、第三过滤器、膨胀阀和所述第二板式换热器;所述换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口连接于所述压缩机的出口,所述第二接口连接于所述压缩机的入口,所述第三接口连接于所述第一板式换热器的制冷剂通道,所述第四接口连接于所述第二板式换热器的制冷剂通道。
7.如权利要求1至6任意一项所述的温控系统,其特征在于,还包括第一旁通管路和/或第二旁通管路;
所述第一旁通管路上设有第二控制阀,所述第一旁通管路并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端,且所述第一旁通管路与所述第一载冷剂循环系统的连接点位于所述第一控制阀的前端;
所述第二旁通管路上设有第三控制阀,所述第二旁通管路并接于所述第二干冷器的两端。
8.一种温控系统的控制方法,其特征在于,包括第一载冷剂循环系统、第二载冷剂循环系统、制冷剂循环系统和第一控制阀;
所述制冷剂循环系统包括串接的第一板式换热器和第二板式换热器,还包括压缩机和换向阀,所述换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口连接于所述压缩机的出口,所述第二接口连接于所述压缩机的入口,所述第三接口连接于所述第一板式换热器的制冷剂通道,所述第四接口连接于所述第二板式换热器的制冷剂通道;
所述第一载冷剂循环系统包括第一温控模块和第一干冷器,所述第一温控模块和所述第二板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路,所述第一干冷器并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端;所述第一温控模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换;
所述第二载冷剂循环系统包括串接的第二温控模块、第二干冷器和加热器,所述第二温控模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换,所述第二载冷剂循环系统与所述第一板式换热器的载冷剂通道通过管路连接形成循环回路;
所述温控系统的控制方法包括:第一降温模式、第二降温模式、第一升温模式和第二升温模式;
所述第一降温模式包括:控制所述压缩机关闭,控制所述加热器关闭,控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第一干冷器导通;
所述第二降温模式包括:若所述第一设备有降温需求,控制所述压缩机开启,控制所述加热器关闭,控制所述换向阀使所述第一接口和所述第三接口导通、所述第二接口和所述第四接口导通;控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道导通;
若所述第一设备无降温需求,所述第二设备有降温需求,则控制所述压缩机关闭,控制所述加热器关闭,控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道导通;
所述第一升温模式包括:控制所述压缩机开启,控制所述换向阀使所述第一接口和所述第四接口导通、所述第二接口和所述第三接口导通;控制所述第一控制阀使所述第一温控模块的出口和所述第二板式换热器的载冷剂通道导通;
所述第二升温模式包括:控制所述加热器开启,控制所述第二干冷器的风机关闭。
9.如权利要求8所述的温控系统的控制方法,其特征在于,所述温控系统还包括第一旁通管路和/或第二旁通管路;
所述第一旁通管路上设有第二控制阀,所述第一旁通管路并接于所述第二板式换热器的载冷剂通道的两端,且所述第一旁通管路与所述第一载冷剂循环系统的连接点位于所述第一控制阀的前端;
所述第二旁通管路上设有第三控制阀,所述第二旁通管路并接于所述第二干冷器的两端;
当所述温控系统包括第一旁通管路时,所述第一降温模式、所述第二降温模式和所述第一升温模式还分别包括:获取所述第一温控模块的入口温度,根据所述第一温控模块的入口温度调节所述第二控制阀的开度;
当所述温控系统包括第二旁通管路时,所述第一降温模式、所述第二降温模式和所述第二升温模式分别包括:获取所述第二温控模块的入口温度,根据所述第二温控模块的入口温度调节所述第三控制阀的开度。
10.如权利要求8或9所述的温控系统的控制方法,其特征在于,当环境温度不小于-30℃的,且不大于25℃时,若所述第一设备有降温需求,则执行所述第一降温模式;若所述第一设备有升温需求,则执行所述第一升温模式;若所述第二设备有升温需求,则执行所述第二升温模式;若所述第一设备和所述第二设备均有升温需求,则同时执行所述第一升温模式和所述第二升温模式,或者,先执行所述第二升温模式,再执行所述第一升温模式;
当环境温度大于25℃,且不大于55℃时,若所述第一设备和/或所述第二设备有降温需求时,则执行所述第二降温模式。
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