CN117790994A - 热管理系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热管理系统及其控制方法，热管理系统包括第一载冷剂回路、第二载冷剂回路、制冷剂回路、第一控制阀、第一换向阀和第二换向阀。第一载冷剂回路包括串接的第一换热模块和第一干冷器。第二载冷剂回路包括串接的第二换热模块和第二干冷器。制冷剂回路包括串接的板式冷凝器和板式蒸发器。第一控制阀用于使第一换热模块的出口和第一干冷器的入口导通，或者使第一换热模块的出口和第一换向阀导通。第一换向阀和第二换向阀联合使用以改变板式冷凝器和板式蒸发器中的载冷剂的流向。本申请提供的热管理系统及其控制方法，有效降低了系统的能源消耗，同时保证了设备的安全稳定运行。

Description

热管理系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及温度控制技术领域，尤其是涉及一种热管理系统及其控制方法。

背景技术

储能系统包括储能电池和逆变器，储能电池和逆变器在工作过程中都避免不了发热，为保证储能系统的正常运行就需要对储能系统进行温度控制，使储能电池和逆变器保持在正常的工作温度范围内，在实际工作中，逆变器相对储能电池可以耐受更高的温度。

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：现有技术多采用风冷的温控方式，但随着储能电站能量密度的提升，原有的风冷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，但其主要用于动力电池的温控，而对于逆变器则依旧采用风冷温控方式。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。同时，现有技术还存在温控方式单一，不能根据实际需要和环境状态对温控方式进行适时调整的问题，造成热管理系统能源消耗过大，成本过高。

发明内容

基于此，本申请提供一种热管理系统及其控制方法，以改善现有技术中存在的热管理系统无法保证设备安全稳定运行及能源消耗过大的问题。

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热管理系统，包括第一载冷剂回路、第二载冷剂回路、制冷剂回路、第一控制阀、第一换向阀和第二换向阀；

所述第一载冷剂回路包括串接的第一换热模块和第一干冷器；

所述第二载冷剂回路包括串接的第二换热模块和第二干冷器；

所述制冷剂回路包括串接的板式冷凝器和板式蒸发器；

所述第一控制阀用于使所述第一换热模块的出口和所述第一干冷器的入口导通，或者使所述第一换热模块的出口和所述第一换向阀导通；

所述第一换向阀和所述第二换向阀联合使用以改变所述板式冷凝器和所述板式蒸发器中的载冷剂的流向；所述第一换向阀和所述第二换向阀用于使所述第一换热模块的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通；或者所述第一换向阀和所述第二换向阀用于使所述第一换热模块的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通。

在其中一个实施例中，所述第一换热模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换，所述第一载冷剂回路包括通过管路依次串接的所述第一换热模块、第一过滤器、第一循环泵和所述第一干冷器。

在其中一个实施例中，所述第二换热模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换，所述第二载冷剂回路包括通过管路依次串接的所述第二换热模块、第二过滤器、第二循环泵和所述第二干冷器。

在其中一个实施例中，所述第二载冷剂回路还包括连接于所述第二干冷器的出口和所述第二换热模块的入口之间的加热器。

在其中一个实施例中，所述第一控制阀包括阀门进口、第一出口和第二出口，所述阀门进口和所述第一换热模块的出口连接，所述第一出口和所述第一干冷器的入口连接，所述第二出口和所述第一换向阀连接。

在其中一个实施例中，所述第一换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一接口和所述第二出口连接，所述第二接口和所述板式蒸发器的载冷剂通道连接，所述第三接口和所述板式冷凝器的载冷剂通道连接，所述第四接口和所述第二换热模块的入口连接。

在其中一个实施例中，所述第二换向阀包括第一导通口、第二导通口、第三导通口和第四导通口；所述第一导通口和所述第二干冷器的出口连接，所述第二导通口和所述板式冷凝器的载冷剂通道连接，所述第三导通口和所述板式蒸发器的载冷剂通道连接，所述第四导通口和所述第一换热模块的入口连接。

在其中一个实施例中，所述制冷剂回路包括首尾依次连接的压缩机、所述板式冷凝器、第三过滤器、膨胀阀和所述板式蒸发器。

在其中一个实施例中，所述热管理系统还包括旁通管路，所述旁通管路的两端分别连接于所述第一换热模块的入口和出口。

另一方面，本申请实施例提供一种热管理系统的控制方法，用于热管理系统，所述热管理系统包括第一载冷剂回路、第二载冷剂回路、制冷剂回路、第一控制阀、第一换向阀和第二换向阀；

所述第一换热模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换，所述第一载冷剂回路包括串接的第一换热模块和第一干冷器；

所述第二换热模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换，所述第二载冷剂回路包括串接的第二换热模块、第二干冷器和加热器；

所述制冷剂回路包括串接的压缩机、板式冷凝器和板式蒸发器；

所述热管理系统的控制方法包括第一降温控制模式、第二降温控制模式、第一升温控制模式和第二升温控制模式；

所述第一降温控制模式包括：控制所述压缩机关闭，控制所述加热器关闭，控制所述第一干冷器的风机开启，控制所述第一控制阀使所述第一换热模块的出口和所述第一干冷器的入口导通，控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通；

所述第二降温控制模式包括：若所述第一设备有降温需求时，控制所述压缩机开启，控制所述加热器关闭，控制所述第一控制阀使所述第一换热模块的出口和所述第一换向阀导通；控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第一换热模块的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通；

若仅所述第二设备有降温需求时，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换热模块的出口和所述第一换向阀导通；控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第一换热模块的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通；

所述第一升温控制模式包括：控制所述第二干冷器的风机关闭，控制所述加热器开启，控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第二干冷器的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通；

所述第二升温控制模式包括：控制所述压缩机开启，控制所述第一干冷器的风机关闭，控制所述第一控制阀使所述第一换热模块的出口和所述第一换向阀导通；控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第一换热模块的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通。

在其中一个实施例中，当环境温度不小于-30℃，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控制模式；若所述第一设备有升温需求，则执行所述第二升温控制模式；若所述第二设备有升温需求，则执行所述第一升温控制模式；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控制模式和所述第二升温控制模式，或者，先执行所述第一升温控制模式，再执行所述第二升温控制模式；

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控制模式。

本申请至少具有以下有益效果：本申请实施例提供的热管理系统，其第一载冷剂回路包括第一干冷器，第二载冷剂回路包括第二干冷器，在一定条件下，通过第一控制阀的切换可选择制冷剂或干冷器为第一换热模块降温，而第二换热模块则一直采用干冷器的散热方式，充分利用了自然资源，避免能源消耗过大，从而使成本降低。对于制冷剂回路，通过两个换向阀(第一换向阀和第二换向阀)的调节，采用第二干冷器与板式冷凝器或板式蒸发器进行热交换，减少了制冷剂回路中风机的使用，减小了系统的体积和噪音，同时充分利用了自然资源及第二载冷剂回路侧回收的热量，有效减少了能源消耗。本申请实施例提供的热管理系统的控制方法能够充分利用热管理系统的各个组件，针对不同的使用状况适时调节不同的控制模式，使系统达到最佳运行状态，有效降低了能源的消耗。

附图说明

图1为本申请实施例的热管理系统的结构示意图。

图2为本申请实施例的制冷剂回路及第一控制阀、第一换向阀和第二换向阀的连接结构示意图。

图3为本申请实施例的热管理系统在第一降温控制模式下的液体(载冷剂和制冷剂)流向示意图。

图4为本申请实施例的热管理系统在第二降温控制模式下的液体(流向示意图。

图5为本申请实施例的热管理系统在第一升温控制模式和第二升温控制模式下的液体流向示意图。

图6为本申请实施例的热管理系统在自循环控制模式下的液体流向示意图。

附图中各标号的含义如下：

1、第一载冷剂回路；11、第一换热模块；12、第一过滤器；13、第一循环泵；14、第一干冷器；

2、第二载冷剂回路；21、第二换热模块；22、第二过滤器；23、第二循环泵；24、第二干冷器；25、加热器；

3、制冷剂回路；31、压缩机；32、板式冷凝器；33、第三过滤器；34、膨胀阀；35、板式蒸发器；

4、第一控制阀；41、阀门进口；42、第一出口；43、第二出口；

5、第一换向阀；51、第一接口；52、第二接口；53、第三接口；54、第四接口；

6、第二换向阀；61、第一导通口；62、第二导通口；63、第三导通口；64、第四导通口；

7、温度传感器；8、压力传感器；

9、补水定压装置；91、补水箱；92、补液泵；93、单向阀；94、膨胀罐；

10、旁通管路；101、第二控制阀；

20、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，本申请实施例的热管理系统包括第一载冷剂回路1、第二载冷剂回路2、制冷剂回路3、第一控制阀4、第一换向阀5和第二换向阀6。

第一载冷剂回路1包括通过管路依次串接的第一换热模块11、第一过滤器12、第一循环泵13和第一干冷器14。第一换热模块11用于通过载冷剂与第一设备进行热交换，第一设备比如可以是储能系统的电池。为增加系统的安全性和稳定性，还可以在第一换热模块11的出口侧和入口侧分别设置一组温度传感器7和压力传感器8，以实时监测第一换热模块11的入口温度、入口压力、出口温度和出口压力。第一干冷器14处对应设有风机20。

第二载冷剂回路2包括通过管路依次串接的第二换热模块21、第二过滤器22、第二循环泵23和第二干冷器24。第二换热模块21用于通过载冷剂与第二设备进行热交换，第二设备比如可以是储能系统的逆变器。在其它实施例中，如果逆变器有升温需求，还可以在第二载冷剂回路2中增设加热器25，加热器25比如可以是PTC(正温度系数热敏电阻)加热器，加热器25可以连接在第二干冷器24的出口和第二换热模块21的入口之间。第二干冷器24处对应设有风机20。

制冷剂回路3包括首尾依次连接的压缩机31、板式冷凝器32、第三过滤器33、膨胀阀34和板式蒸发器35。本实施例中的膨胀阀34为电子膨胀阀。为使系统运行的更加稳定可靠，还可以在制冷剂回路3中增设多个温度传感器7，比如，可以在压缩机31的进口侧和出口侧分别设置一个温度传感器7，在板式冷凝器32的出口侧和板式蒸发器35的进口侧分别设置一个温度传感器7。

第一控制阀4用于使第一换热模块11的出口和第一干冷器14的入口导通，或者使第一换热模块11的出口和第一换向阀5导通。

如图2所示，具体地，在本实施例中，第一控制阀4为电动三通阀，包括阀门进口41、第一出口42和第二出口43，阀门进口41和第一换热模块11的出口连接，第一出口42和第一干冷器14的入口连接，第二出口43和第一换向阀5连接。

第一换向阀5和第二换向阀6联合使用以改变板式冷凝器32和板式蒸发器35中的载冷剂的流向。第一换向阀5和第二换向阀6用于使第一换热模块11的出口和板式冷凝器32的载冷剂通道导通、使第二干冷器24的出口和板式蒸发器35的载冷剂通道导通；或者第一换向阀5和第二换向阀6用于使第一换热模块11的出口和板式蒸发器35的载冷剂通道导通、使第二干冷器24的出口和板式冷凝器32的载冷剂通道导通。

如图2所示，具体地，在本实施例中，第一换向阀5为四通换向阀，包括第一接口51、第二接口52、第三接口53和第四接口54。第一接口51和第一控制阀4的第二出口43连接，第二接口52和板式蒸发器35的载冷剂通道连接，第三接口53和板式冷凝器32的载冷剂通道连接，第四接口54和第二换热模块21的入口连接。

第二换向阀6为四通换向阀，包括第一导通口61、第二导通口62、第三导通口63和第四导通口64。第一导通口61和第二干冷器24的出口连接，第二导通口62和板式冷凝器32的载冷剂通道连接，第三导通口63和板式蒸发器35的载冷剂通道连接，第四导通口64和第一换热模块11的入口连接。

如图1所示，在一些实施例中，热管理系统还可以设置补水定压装置9，补水定压装置9包括补水箱91、补液泵92、单向阀93和膨胀罐94。本实施例的膨胀罐94底部通过管路连接于第二换热模块21的出口和第二过滤器22的进口之间。本实施例的补水箱91底部分别通过管路连接于第一换热模块11的出口和第一过滤器12的进口之间，以及连接于膨胀罐94与第二载冷剂回路2的接口和第二过滤器22的进口之间，补液泵92和单向阀93设在补水箱91与第二载冷剂回路2的连接管路上。本实施例通过一台补水箱91和一台膨胀罐94实现了对第一载冷剂回路1和第二载冷剂回路2的补水工作，保障了第一载冷剂回路1和第二载冷剂回路2的可靠运行。

如图1和图3所示，在一些实施例中，还可以设置旁通管路10，本实施例的旁通管路10的一端连接于第一循环泵13的出口和第一控制阀4的阀门进口41之间，旁通管路10的另一端连接于第一干冷器14的出口和第一换热模块11的入口之间。旁通管路10的设置可以对流出第一换热模块11的载冷剂进行分流，从而有利于减小制冷剂回路3中的板式冷凝器32及板式蒸发器35的体积、规格。还可以在旁通管路10上设置第二控制阀101来对旁通管路10及板式蒸发器35或板式冷凝器32中的载冷剂流量进行精准的调节，第二控制阀101比如可以是电动二通阀。

以下实施例以具有旁通管路10的第一载冷剂回路1和具有加热器25的第二载冷剂回路2为例进行解释说明。

本实施例的热管理系统的控制方法包括第一降温控制模式、第二降温控制模式、第一升温控制模式、第二升温控制模式和自循环控制模式。

第一降温控制模式包括：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20开启，控制第一控制阀4使第一换热模块11的出口和第一干冷器14的入口导通，控制第一换向阀5和第二换向阀6使第二干冷器24的出口和板式冷凝器32的载冷剂通道导通。

当环境温度不小于-30℃，且不大于25℃时，若第一设备有降温需求(此时，只要第一设备有降温需求就执行第一降温控制模式，无论第二设备是否有降温需求)，则执行第一降温控制模式。此时，可通过第一干冷器14为第一载冷剂回路1的载冷剂进行散热，充分利用自然资源，减少能源的消耗。具体地，在本实施例中，控制压缩机31关闭，控制加热器25关闭；控制第一干冷器14和第二干冷器24的风机20开启。控制第一控制阀4的阀门进口41打开，第一出口42打开，第二出口43关闭；控制第一换向阀5的第三接口53和第四接口54导通(第一接口51和第二接口52导通)，控制第二换向阀6的第一导通口61和第二导通口62导通(第三导通口63和第四导通口64导通)。

此时，可通过温度传感器7检测第一换热模块11的入口温度及第二换热模块21的入口温度，通过调节第一控制阀4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20的转速，使第一换热模块11的入口温度处于第一换热模块11的预设入口温度范围内，使第二换热模块21的入口温度处于第二换热模块21的预设入口温度范围内。此时，载冷剂的循环流向如图3所示，第一载冷剂回路1中的载冷剂在第一换热模块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后返回到第一换热模块11的入口，另一部分经旁通管路10返回到第一换热模块11的入口，完成一次循环。第二载冷剂回路2中的载冷剂在第二换热模块21处与第二设备进行热交换后，经过第二过滤器22过滤，再经过第二循环泵23升压，经第二干冷器24与外界空气进行热交换后，进入板式冷凝器32的载冷剂通道与制冷剂进行热交换，再经过加热器25返回至第二换热模块21，完成一次循环。

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，则执行第二降温控制模式。

第二降温控制模式包括：若第一设备有降温需求时(无论第二设备有无降温需求)，控制压缩机31开启，控制加热器25关闭，控制第一控制阀4使第一换热模块11的出口和第一换向阀5导通；控制第一换向阀5和第二换向阀6使第一换热模块11的出口和板式蒸发器35的载冷剂通道导通、使第二干冷器24的出口和板式冷凝器32的载冷剂通道导通。

若仅第二设备有降温需求时(第一设备无降温需求)，控制压缩机31关闭，控制加热器25关闭，控制第一控制阀4使第一换热模块11的出口和第一换向阀5导通；控制第一换向阀5和第二换向阀6使第一换热模块11的出口和板式蒸发器35的载冷剂通道导通、使第二干冷器24的出口和板式冷凝器32的载冷剂通道导通。

此时，由于环境温度偏高，当第一设备有降温需求时，为保证第一设备的安全稳定运行，采用制冷剂换热的方式为其降温。开启压缩机31，关闭加热器25，开启第一干冷器14和第二干冷器24的风机20；第一控制阀4的阀门进口41打开，第一出口42关闭，第二出口43打开；第一换向阀5的第一接口51和第二接口52导通，第三接口53和第四接口54导通；第二换向阀6的第一导通口61和第二导通口62导通，第三导通口63和第四导通口64导通。

如在此环境温度条件下，第一设备无降温需求，而第二设备有降温需求，则，关闭压缩机31，关闭加热器25，关闭第一干冷器14的风机20，开启第二干冷器24的风机20。第一控制阀4的阀门进口41打开，第一出口42关闭，第二出口43打开；第一换向阀5的第一接口51和第二接口52导通，第三接口53和第四接口54导通；第二换向阀6的第一导通口61和第二导通口62导通，第三导通口63和第四导通口64导通。

此时，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20开启，控制换向阀使第一接口51和第三接口53导通、第二接口52和第四接口54导通。控制第一控制阀4使第一循环水泵的出口和第二板式换热器的载冷剂通道的入口导通。

通过温度传感器7检测第一换热模块11的入口温度及第二换热模块21的入口温度，通过调节第一控制阀4的开度、以及调节第一干冷器14和第二干冷器24的风机20转速，使第一换热模块11的入口温度处于第一换热模块11的预设入口温度范围内，使第二换热模块21的入口温度处于第二换热模块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4所示，第一载冷剂回路1中的载冷剂，在第一换热模块11处与第一设备进行热交换后，经第一过滤器12过滤，再经第一循环泵13升压后，一部分经过第一控制阀4后进入板式蒸发器35的载冷剂通道返回至第一换热模块11，另一部分则经旁通管路10返回至第一换热模块11，完成一次循环。制冷剂循环系统中的制冷剂，经压缩机31加压后，在板式冷凝器32的制冷剂通道中与第二载冷剂回路2中的载冷剂进行热交换后降温，经过第三过滤器33、膨胀阀34后进入板式蒸发器35的制冷剂通道，并与第一载冷剂回路1中的载冷剂进行热交换，升温后，返回至压缩机31，完成一次循环。第二载冷剂回路2中的载冷剂在第二换热模块21处与第二设备进行热交换后，经过第二过滤器22过滤，再经第二循环泵23升压后，经第二干冷器24进入板式冷凝器32的载冷剂通道，再经过加热器25返回至第二换热模块21，完成一次循环。如此时，第一设备无降温需求，第二载冷剂回路2的循环方式不变。

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，则执行第一升温控制模式。

第一升温控制模式包括：控制第二干冷器24的风机20关闭，控制加热器25开启，控制第一换向阀5和第二换向阀6使第二干冷器24的出口和板式蒸发器35的载冷剂通道导通。

具体地，关闭第二干冷器24的风机20，开启加热器25，控制第一换向阀5的第一接口51和第三接口53导通、第二接口52和第四接口54导通；控制第二换向阀6的第一导通口61和第三导通口63导通、第二导通口62和第四导通口64导通。

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，则执行第二升温控制模式。

第二升温控制模式包括：控制压缩机31开启，控制第一干冷器14的风机20关闭，控制第一控制阀4使第一换热模块11的出口和第一换向阀5导通；控制第一换向阀5和第二换向阀6使第一换热模块11的出口和板式冷凝器32的载冷剂通道导通、使第二干冷器24的出口和板式蒸发器35的载冷剂通道导通。

具体地，开启压缩机31，关闭第一干冷器14的风机20；控制第一控制阀4的阀门进口41打开，第一出口42关闭，第二出口43打开；控制第一换向阀5的第一接口51和第三接口53导通，第二接口52和第四接口54导通；控制第二换向阀6的第一导通口61和第三导通口63导通，第二导通口62和第四导通口64导通。

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，则同时执行第一升温控制模式和第二升温控制模式，或者，先执行第一升温控制模式，再执行第二升温控制模式。

此时，可通过调节第一控制阀4的开度使第一换热模块11的入口温度处于第一换热模块11的预设入口温度范围内，使第二换热模块21的入口温度处于第二换热模块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5所示，第一载冷剂回路1中的载冷剂，在第一换热模块11处与第一设备进行热交换后，经第一过滤器12过滤，再经第一循环泵13升压后，一部分经过第一控制阀4后进入板式冷凝器32的载冷剂通道返回至第一换热模块11，另一部分则经旁通管路10返回至第一换热模块11，完成一次循环。制冷剂循环系统中的制冷剂，经压缩机31加压后，在板式冷凝器32的制冷剂通道中与第一载冷剂回路1中的载冷剂进行热交换后降温，经过第三过滤器33、膨胀阀34后进入板式蒸发器35的制冷剂通道，并与第二载冷剂回路2中的载冷剂进行热交换，升温后，返回至压缩机31，完成一次循环。第二载冷剂回路2中的载冷剂在第二换热模块21处与第二设备进行热交换后，经过第二过滤器22过滤，再经第二循环泵23升压后，经第二干冷器24进入板式蒸发器35的载冷剂通道，再经过加热器25加热后返回至第二换热模块21，完成一次循环。

当环境温度不小于-30℃的，且不大于55℃时，若第一设备和第二设备均无温控需求时，则执行自循环控制模式。

自循环控制模式包括：控制压缩机31关闭，控制第一干冷器14和第二干冷器24的风机20关闭，控制加热器25关闭。控制第一控制阀4的进口打开，第一出口42关闭，第二出口43打开。控制第一换向阀5的第一接口51和第二接口52导通、第三接口53和第四接口54导通；控制第二换向阀6的第一导通口61和第二导通口62导通、第三导通口63和第四导通口64导通。此时，载冷剂和制冷剂的循环流向如图6所示，第一载冷剂回路1中的载冷剂，由第一换热模块11的出口流出，经第一过滤器12过滤，再经第一循环泵13升压后，一部分经过第一控制阀4后进入板式蒸发器35的载冷剂通道返回至第一换热模块11，另一部分则经旁通管路10返回至第一换热模块11，完成一次循环。第二载冷剂回路2中的载冷剂由第二换热模块21的出口流出后，经过第二过滤器22过滤，再经第二循环泵23升压后，经第二干冷器24进入板式冷凝器32的载冷剂通道，再经过加热器25返回至第二换热模块21，完成一次循环。

本申请实施例采用干冷器的换热方式，既满足了第二设备的全工况的散热需求，同时也满足了第一设备低温工况下的散热需求，充分利用了自然冷源进行散热，节约了能源，降低了成本。

本申请实施例采用了膨胀罐和补水箱的配置，对第一载冷剂回路和第二载冷剂回路分别进行补水、定压，实现了循环泵的可靠运行。

本申请实施例通过设置第一控制阀、第一换向阀和第二换向阀，实现了热管理系统的不同控制模式的切换，确保了热管理系统在合适的工况下运行最佳的控制模式，有效减少了能源消耗。

本申请实施例通过干冷器与板式冷凝器换热，相较于常规空调，其取消了风机和风冷换热器，降低了机组的成本和体积。

本申请通过两个换向阀实现了热泵技术，在第二升温控制模式时，板式冷凝器回收了第二设备侧的发热量给第一设备侧进行加热，提高了加热效率，同时可以降低电加热器的规格，降低了系统成本和电能的消耗。

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 (11)

1.一种热管理系统，其特征在于，包括第一载冷剂回路、第二载冷剂回路、制冷剂回路、第一控制阀、第一换向阀和第二换向阀；

所述第一载冷剂回路包括串接的第一换热模块和第一干冷器；

所述第二载冷剂回路包括串接的第二换热模块和第二干冷器；

所述制冷剂回路包括串接的板式冷凝器和板式蒸发器；

所述第一控制阀用于使所述第一换热模块的出口和所述第一干冷器的入口导通，或者使所述第一换热模块的出口和所述第一换向阀导通；

所述第一换向阀和所述第二换向阀联合使用以改变所述板式冷凝器和所述板式蒸发器中的载冷剂的流向；所述第一换向阀和所述第二换向阀用于使所述第一换热模块的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通；或者所述第一换向阀和所述第二换向阀用于使所述第一换热模块的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通。

2.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一换热模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换，所述第一载冷剂回路包括通过管路依次串接的所述第一换热模块、第一过滤器、第一循环泵和所述第一干冷器。

3.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第二换热模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换，所述第二载冷剂回路包括通过管路依次串接的所述第二换热模块、第二过滤器、第二循环泵和所述第二干冷器。

4.如权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述第二载冷剂回路还包括连接于所述第二干冷器的出口和所述第二换热模块的入口之间的加热器。

5.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一控制阀包括阀门进口、第一出口和第二出口，所述阀门进口和所述第一换热模块的出口连接，所述第一出口和所述第一干冷器的入口连接，所述第二出口和所述第一换向阀连接。

6.如权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述第一换向阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一接口和所述第二出口连接，所述第二接口和所述板式蒸发器的载冷剂通道连接，所述第三接口和所述板式冷凝器的载冷剂通道连接，所述第四接口和所述第二换热模块的入口连接。

7.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第二换向阀包括第一导通口、第二导通口、第三导通口和第四导通口；所述第一导通口和所述第二干冷器的出口连接，所述第二导通口和所述板式冷凝器的载冷剂通道连接，所述第三导通口和所述板式蒸发器的载冷剂通道连接，所述第四导通口和所述第一换热模块的入口连接。

8.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路包括首尾依次连接的压缩机、所述板式冷凝器、第三过滤器、膨胀阀和所述板式蒸发器。

9.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括旁通管路，所述旁通管路的两端分别连接于所述第一换热模块的入口和出口。

10.一种热管理系统的控制方法，其特征在于，用于热管理系统，所述热管理系统包括第一载冷剂回路、第二载冷剂回路、制冷剂回路、第一控制阀、第一换向阀和第二换向阀；

所述第一换热模块用于通过载冷剂与第一设备进行热交换，所述第一载冷剂回路包括串接的第一换热模块和第一干冷器；

所述第二换热模块用于通过载冷剂与第二设备进行热交换，所述第二载冷剂回路包括串接的第二换热模块、第二干冷器和加热器；

所述制冷剂回路包括串接的压缩机、板式冷凝器和板式蒸发器；

所述热管理系统的控制方法包括第一降温控制模式、第二降温控制模式、第一升温控制模式和第二升温控制模式；

所述第一降温控制模式包括：控制所述压缩机关闭，控制所述加热器关闭，控制所述第一干冷器的风机开启，控制所述第一控制阀使所述第一换热模块的出口和所述第一干冷器的入口导通，控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通；

所述第二降温控制模式包括：若所述第一设备有降温需求时，控制所述压缩机开启，控制所述加热器关闭，控制所述第一控制阀使所述第一换热模块的出口和所述第一换向阀导通；控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第一换热模块的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通；

若仅所述第二设备有降温需求时，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换热模块的出口和所述第一换向阀导通；控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第一换热模块的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通；

所述第一升温控制模式包括：控制所述第二干冷器的风机关闭，控制所述加热器开启，控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第二干冷器的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通；

所述第二升温控制模式包括：控制所述压缩机开启，控制所述第一干冷器的风机关闭，控制所述第一控制阀使所述第一换热模块的出口和所述第一换向阀导通；控制所述第一换向阀和所述第二换向阀使所述第一换热模块的出口和所述板式冷凝器的载冷剂通道导通、使所述第二干冷器的出口和所述板式蒸发器的载冷剂通道导通。

11.如权利要求10所述的热管理系统的控制方法，其特征在于，当环境温度不小于-30℃，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控制模式；若所述第一设备有升温需求，则执行所述第二升温控制模式；若所述第二设备有升温需求，则执行所述第一升温控制模式；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控制模式和所述第二升温控制模式，或者，先执行所述第一升温控制模式，再执行所述第二升温控制模式；

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控制模式。