CN212637091U - 一种物流运输车辆热能供应与管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物流运输车辆热能供应与管理系统，包括加热系统、热化学反应系统、加湿系统和车内温控系统；所述加热系统与热化学反应系统相连，用于给外部空气加热，从而为热化学反应系统或者物流运输车辆提供热空气，实现对热化学反应系统的充能；所述加湿系统与热化学反应器相连，用于对外部空气加湿，从而为热化学反应系统提供湿润空气，实现热化学反应系统释能；所述热化学反应系统与车内温控系统相连，用于储存和释放能量，为物流运输车车厢供冷或供热提供能量；所述车内温控系统包含供热模块和供冷模块，供热模块用于给物流运输车车厢直接供热，供冷模块通过对干燥空气一级或多级喷淋实现对物流运输车车厢供冷。

Description

一种物流运输车辆热能供应与管理系统

技术领域

本实用新型属于冷链运输领域，具体是一种物流运输车辆热能供应与管理系统。

背景技术

交通电气化是应对环境污染和气候变化的巨大挑战的主要措施之一，近年来电动汽车市场得到飞速发展。根据国际能源署数据，2018年全球电动车数量超过510万辆，其中中国电动汽车保有量为120万辆，为世界上拥有最多电动汽车的国家。目前电动汽车内部的热能(热和冷)的提供多通过车载空调和电加热元件等手段实现，需消耗大量动力电池电量。部分车型在寒冷地区冬季制热时，需占用50％以上电池电量，极大影响电动汽车行驶里程。目前对于该问题的解决手段多采用效率较高的热泵系统进行制热，然而热泵系统依然需要消耗电动汽车20％以上电力，并且热泵系统存在在极冷环境下(低于-10℃)工作效率急剧下降的问题。

冷链运输市场近年来的发展同样迅猛，特别是发展中国家。近年来，中国冷冻冷藏车年销售量超过10000台年，复合增长率在7％；保有量10万台以上，复合增长率在14％左右。这些数据显示中国冷冻冷藏车数量不到货运车总数的0.5％，与德国的3％、英国的2％和美国的1％差距较远。其他发展中国家如印度和非洲国家等情况类似，因而发展前景巨大。目前冷冻冷藏车制冷主要由柴油机驱动，污染严重，是大气污染和碳排放的热点。制冷电气化是减少这类二氧化碳排放的方案之一，但是电动冷链运输车辆因需要为运输货物持续供冷，同样存在电池电量占用问题，影响行驶里程。此外，在严寒区域物流运输，特别是新鲜果蔬和鲜花等，需要的不是制冷，而是供热以保证产品不被冻坏。因此，电动车和物流运输车辆需要一种新型供能系统以提供热能热和冷能。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于热化学储能的用于电动和物流运输车辆的冷热供应与管理系统。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种物流运输车辆热能供应与管理系统，包括加热系统、热化学反应系统、加湿系统和车内温控系统；

所述加热系统与热化学反应系统相连，用于给外部空气加热，从而为热化学反应系统或者物流运输车辆提供热空气，实现对热化学反应系统的充能；

所述加湿系统与热化学反应器相连，用于对外部空气加湿，从而为热化学反应系统提供湿润空气，实现热化学反应系统释能；

所述热化学反应系统与车内温控系统相连，用于储存和释放能量，为物流运输车车厢供冷或供热提供能量；

所述车内温控系统包含供热模块和供冷模块，供热模块用于给物流运输车车厢直接供热，供冷模块通过对干燥空气一级或多级喷淋实现对物流运输车车厢供冷。

具体地，所述加热系统包括依次通过导管连接的空气入口、鼓风机、四通阀、第一换热器、电加热单元和第一三通阀；所述热化学反应系统包括热化学反应器；所述加湿系统包括加湿器；

所述空气入口与鼓风机相连，用于向系统引入外部新鲜空气；所述鼓风机通过四通阀与第一换热器相连，用于维持空气在导管内流通；

所述四通阀进气口与鼓风机相连，出气口分别与加湿器、第一换热器、第八三通阀相连；所述电加热单元通过第一三通阀与物流运输车车厢和热化学反应器的热端进气口连接，利用加热系统加热的干燥空气为物流运输车车厢直接供热或为热化学反应系统充能，热化学反应器的热端出气口依次与第一换热器和加湿器连接；电加热单元将经加热系统加热的干燥空气导入热化学反应器中，并将携带的热能储存于热化学反应系统，同时干燥空气降温后通过出气口进入第一换热器，预热新引入的空气，自身降温后，进入加湿器中进行加湿；加湿器的出气口与热化学反应器的冷端进气口连接，将加湿的空气送入热化学反应器中，利用热化学反应系统中储存的热量进行加热，形成高温空气；热化学反应器的冷端出气口与车内温控系统相连，将高温空气送入调温系统中；第八三通阀的出气口分别与物流运输车车厢和调温系统连接，为物流运输车车厢提供新风或者为调温系统提供冷源。

具体地，所述调温系统包括第二三通阀，第二三通阀进气口与热化学反应器的冷端出气口连接，出气口分别与供热模块和供冷模块连接；

所述供热模块包括车厢和加热板；车厢和加热板通过第四三通阀与第二三通阀连接，将热化学反应器冷端出气口排出的高温热气分别导入车厢和加热板，为车厢内的车厢供冷/热装置和加热板上的电池组供热；

所述供冷模块包括散热器、喷淋系统和五通阀；热化学反应器冷端出气口排出的高温热气通过散热器进行散热降温后，再通过喷淋系统进行喷淋冷却，随后作为冷源通过五通阀分别进入车厢、加热板、电机冷却装置、电压转换系统冷却装置，为车厢内的车厢供冷/热装置、加热板上的电池组、电机冷却装置内的电机、电压转换系统冷却装置上的电压转换系统供冷。

进一步地，所述第二三通阀和第四三通阀之间，连接有第三三通阀，所述第三三通阀与第一三通阀连接，经加热系统加热的干燥空气通过第一三通阀、第三三通阀、第四三通阀直接为车厢和加热板供热。

进一步地，所述供冷模块还包括第五三通阀、第六三通阀和第七三通阀；

第五三通阀进气口分别与第二三通阀和第八三通阀连接，出气口与散热器连接；

所述第六三通阀进气口分别与五通阀和第四三通阀连接，出气口与车厢内的车厢供冷/热装置连接；所述第七三通阀进气口分别与五通阀和第四三通阀连接，出气口与加热板连接。

具体地，所述喷淋系统包括水泵、水箱、以及一个以上的喷淋装置，水箱通过水泵与喷淋装置连接，通过水泵将水箱中的水导入喷淋装置内，实现对进入喷淋装置内的高温空气进行喷淋冷却。

进一步地，所述喷淋装置通过三通阀分级连接，上一级喷淋装置出气口与下一级喷淋装置进气口之间，通过换热器连接，上一级喷淋冷却后的空气与下一级待喷淋冷却空气在换热器中进行换热，经换热冷却的下一级待喷淋冷却空气随后进入下一级喷淋装置进行喷淋冷却，作为储能式冷藏装置和储能式冷冻装置供冷冷源。

具体地，所述喷淋系统包括两级，两级喷淋系统之间通过第九三通阀连接；第一级喷淋装置出气口与第二级喷淋装置进气口之间设有第二换热器；第一级喷淋装置的出气口与第十三通阀连接，第十三通阀出气口分别与五通阀和第二换热器冷端连接；第二级喷淋装置进气口与第二换热器热端连接；经第一级喷淋装置喷淋冷却后的空气作为冷源，与第二级喷淋装置进口端空气在第二换热器进行热交换，使第二级喷淋装置进口端空气冷却后，再进入第二级喷淋装置冷却，为储能式冷藏装置供冷；第二换热器冷端出气口与储能式冷藏装置出气口连接至水箱内。

具体地，所述喷淋系统包括三级，第一级和第二级之间通过第九三通阀连接，第二级和第三极之间通过第十一三通阀连接；第一级喷淋装置的出气口与第十三通阀连接，第十三通阀出气口分别与五通阀和第二换热器冷端连接；第二级喷淋装置进气口与第二换热器热端连接，出气口通过第十二三通阀与储能式冷藏装置和第三换热器冷端连接；第三级喷淋装置进气口与第三换热器热端连接；经第一级喷淋装置喷淋冷却后的空气作为冷源，与第二级喷淋装置进口端空气在第二换热器进行热交换，使第二级喷淋装置进口端空气冷却后，再进入第二级喷淋装置冷却，为储能式冷藏装置供冷，同时与第三级喷淋装置进口端空气在第三换热器进行热交换，使第三级喷淋装置进口端空气冷却后，再进入第三级喷淋装置冷却，为储能式冷冻装置供冷冷源；第二换热器冷端出气口、储能式冷藏装置出气口、第三换热器冷端出气口、储能式冷冻装置出气口一同连接至水箱内。

以上描述的连接，均为通过导管连接。

优选地，所述热化学反应器内部填充有热化学储能材料和性能强化材料，以及流体通道；

所述热化学储能材料包括4A沸石、5A沸石、10X沸石、13X沸石、活性炭、硅胶、氯化钙、氯化镁、硫酸镁、溴化锶中的任意一种或两种以上的混合材料；相变储能材料的工作温度为-50～+600℃；

所述性能强化材料包括石墨、石墨烯、膨胀石墨、碳纤维、纳米碳管、铝、铜中的任意一种或两种以上的混合材料制成的颗粒或表面涂层；

热化学反应器中性能强化材料与热化学储能材料的质量比为(0.1～50)：(99.9～50)。

有益效果：

本实用新型物流运输车辆冷热供应与管理系统可在电动和物流运输车辆充电时以热化学储能材料为介质将热能储存，释放能量时候仅消耗部分辅助器件如水泵、鼓风机、风扇的电力，极大减少为电动汽车热管理所消耗电力，确保大部分电池组电力为驱动汽车所使用。基于热化学储能的用于物流运输车辆的冷热管理系统所使用的热化学储能材料还有能量密度高的特点，部分可用材料能量密度等于或高于目前商用锂离子电池能量密度。且热化学储能材料储存能量时间长，可跨季度储存能量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本实用新型物流运输车辆冷热供应与管理系统的示意图。

图2为实施例1基于热化学储能的具有加热和一级冷却功能的物流运输车辆冷热供应与管理系统的示意图。

图3为实施例2基于热化学储能的具有一级冷却功能的物流运输车辆供冷系统示意图。

图4为实施例3基于热化学储能的具有二级冷却功能的物流运输车辆供冷系统示意图。

图5为实施例3中制冷系统充能测试结果。

图6为实施例3中制冷系统释能测试结果。

图7为实施例4基于热化学储能的具有三级冷却功能的物流运输车辆供冷系统示意图。

其中，各附图标记分别代表：1空气入口；2鼓风机；3四通阀；4第一换热器；5 电加热单元；6第一三通阀；100加湿器；101热化学反应器；102第二三通阀；103 第三三通阀；104第四三通阀；105第五三通阀；106散热器；107水泵；108水箱；109 第一级喷淋装置；110五通阀；111第六三通阀；112第七三通阀；113车厢供冷/热装置；114风扇；115车厢；116第八三通阀；117加热板；118电池组；119电机冷却装置；120电机；121电压转换系统冷却装置；122电压转换系统；123第九三通阀；124 第十一三通阀；125第十三通阀；126第二换热器；127第二级喷淋装置；128第十二三通阀；129第三换热器；130第三级喷淋装置；131储能式冷藏装置；132储能式冷冻装置。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。

如图1所示，本实用新型物流运输车辆冷热供应与管理系统，包括加热系统、热化学反应系统、加湿系统和车内温控系统；所述加热系统与热化学反应系统相连，用于给外部空气加热，从而为热化学反应系统或者物流运输车辆提供热空气，实现对热化学反应系统的充能；所述加湿系统与热化学反应器相连，用于对外部空气加湿，从而为热化学反应系统提供湿润空气，实现热化学反应系统释能；所述热化学反应系统与车内温控系统相连，用于储存和释放能量，为物流运输车车厢供冷或供热提供能量；所述车内温控系统包含供热模块和供冷模块，供热模块用于给物流运输车车厢直接供热，供冷模块通过对干燥空气一级或多级喷淋实现对物流运输车车厢供冷。

以下实施例中，热化学反应器主体结构为流化床反应器或固定床反应器，反应器由壳体、热化学储能材料床层、空气入口、空气出口及出口筛网组成。热化学储能材料反应床层由热化学储能材料及性能强化材料混合物组成，空气由空气入口流向空气出口，经过热化学储能材料之间发生反应。

实施例1

如图2所示，为基于热化学储能的具有加热和一级冷却功能的物流运输车辆冷热供应与管理系统的示意图。该系统通常包含热化学反应器101，填充材料为质量比为9： 1的硅胶与石墨混合物。当热化学反应器101需要充能时，鼓风机2开始工作，空气由空气入口1进入，通过导管到达四通阀3入口。四通阀3具有三个出口，分别通过导管与加湿器100、第一换热器4和第八三通阀116连接。此时通向第一换热器4的出口打开，处于状态①的空气通过导管到达第一换热器4。此时由热化学反应器101流出状态④空气通过第一换热器4，加热处于状态①的空气到达状态②。电加热单元5通过导管与第一换热器4相连，其内置温度传感器实时读取通过空气温度。若处于状态②空气未达要求温度，电加热单元5开始工作，进一步加热处于状态②空气至状态③。若处于状态②空气达到要求温度，电加热单元5不工作，空气直接通过。第一三通阀6 入口通过导管与电加热单元5相连，出口通过导管分别与热化学反应器101和第三三通阀103相连。此时通往热化学反应器101的出口打开，处于状态③的热空气通过热化学反应器101对其进行加热，并移除其包含热化学储能材料内液体成分，降温加湿至状态④。处于状态④的空气通过第一换热器4后降温至状态⑤，随后进入加湿器100。

在热化学反应器101充能完毕后，其可为物流运输车车厢115、电池组118供热或供冷，以及可以为电机120及电压转换系统122供冷。处于状态①的空气到达第一四通阀3入口时，其通往加湿器100的出口打开，经过加湿器100加湿后变为状态⑥。当处于状态⑥的空气到达热化学反应器101时，对反应器内包含热化学储能进行加湿，同时处于状态⑥的空气被加热除湿至状态⑦。第二三通阀102入口通过导管与热化学反应器101相连，出口通过导管分别与第三三通阀103和第五三通阀105入口相连。若物流运输车车厢115和/或电池组118有供热需求，第二三通阀102通往第三三通阀 103的出口打开，第三三通阀103的出口打开。为了给物流运输车车厢115供热，第四三通阀104通往第七三通阀112的出口开启，第七三通阀112通往车厢供冷/热装置113 的出口打开，同时风扇114开始工作，处于状态⑦的空气通过车厢供冷/热装置113给物流运输车车厢115供热。为了给电池组118供热，第四三通阀104通往第六三通阀 111的出口开启，第六三通阀111通往电池组118的加热板117的出口开启，处于状态⑦的空气通过加热板117给电池组118供热。若物流运输车车厢115和/或电池组118 和/或电机120和/或电压转换系统122有供冷需求，第二三通阀102通往第五三通阀105的出口打开，第五三通阀105通往散热器106的出口打开。散热器106的作用为将处于状态⑦的高温干燥空气降温至处于状态⑧的干燥空气。处于状态⑧的干燥空气到达第一级喷淋装置109后，水泵107开始工作，水箱内存水通过第一级喷淋装置109喷出，处于状态⑧的干燥空气通过第一级喷淋装置109后，其被喷淋冷却至状态⑨。为了给电池组118供冷，五通阀110通往第六三通阀111的出口开启，此时第六三通阀 111通往加热板117的出口开启，处于状态⑨的空气通过加热板117给电池组118供冷。为了给物流运输车车厢115供冷，五通阀110通往第七三通阀112的出口开启，此时第七三通阀112通往车厢供冷/热装置113的出口打开，同时风扇114开始工作，处于状态⑨的空气通过车厢供冷/热装置113给物流运输车车厢115供冷。为了给电机120 供冷，五通阀110通往电机冷却装置119的出口开启，处于状态⑨的空气通过电机冷却装置119给电机120供冷。为了给电压转换系统122供冷，五通阀110通往电压转换系统冷却装置121的出口开启，处于状态⑨的空气通过电压转换系统冷却装置121 给电压转换系统供冷。

在热化学反应器101充能同时，其也可为物流运输车车厢115、电池组118供热或供冷，以及可以为电机120及电压转换系统122供冷。若物流运输车车厢115和/或电池组118有供热需求，处于状态③的空气到达第一三通阀6时，第一三通阀6通往第三三通阀103的出口开启，随后与充能完毕后供热步骤相同。若物流运输车车厢115 和/或电池组118和/或电机120和/或电压转换系统122有供冷需求，当处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116的出口开启，第八三通阀116通往第五三通阀105出口开启，随后与充能完毕后供冷步骤相同。

若物流运输车车厢115仅有新风需求，处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116出口开启。第八三通阀116出口分别与物流运输车车厢115 和第五三通阀105相连。此时第八三通阀116通往物流运输车车厢115的出口开启，处于状态①的空气直接为物流运输车车厢115提供新风。

实施例2

如图3所示，为实施例2基于热化学储能的具有一级冷却功能的物流运输车辆供冷系统示意图。该具有冷却功能的管理系统通常包含热化学反应器101，填充材料为质量比为8：2的硅胶与石墨混合物。热化学反应器101充能步骤与实施例1相同。

在热化学反应器101充能完毕后，其可为物流运输车车厢115、电池组118、电机120及电压转换系统122供冷。处于状态①的空气到达四通阀3入口时，其通往加湿器 100的出口打开，经过加湿器100加湿后变为状态⑥。当处于状态⑥的空气到达热化学反应器101时，对反应器内包含热化学储能进行加湿，同时处于状态⑥的空气被加热除湿至状态⑦。若物流运输车车厢115和/或电池组118和/或电机120和/或电压转换系统122有供冷需求，第五三通阀105通往散热器106的出口打开。散热器106的作用为将处于状态⑦的高温干燥空气降温至处于状态⑧的干燥空气。处于状态⑧的干燥空气到达第一级喷淋装置109后，水泵107开始工作，水箱内存水通过第一级喷淋装置 109喷出，处于状态⑧的干燥空气通过第一级喷淋装置109后，其被喷淋冷却至状态⑨。为了给电池组118供冷，五通阀110通往电池组冷却/加热板117的出口开启，处于状态⑨的空气通过电池组冷却/加热板117给电池组118供冷。为了给物流运输车车厢115 供冷，五通阀110通往车厢供冷/热装置113的出口打开，同时风扇114开始工作，处于状态⑨的空气通过车厢供冷/热装置113给物流运输车车厢115供冷。为了给电机120 供冷，五通阀110通往电机冷却装置119的出口开启，处于状态⑨的空气通过电机冷却装置119给电机120供冷。为了给电压转换系统122供冷，五通阀110通往电压转换系统冷却装置121的出口开启，处于状态⑨的空气通过电压转换系统冷却装置121给电压转换系统供冷。

在热化学反应器101充能同时，其也可为物流运输车车厢115和/或电池组118和/或电机120和/或电压转换系统122供冷，当处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116的出口开启，第八三通阀116通往第五三通阀105出口开启，随后步骤与充能完毕后供冷步骤相同。

若物流运输车车厢115仅有新风需求，处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116出口开启。第八三通阀116出口分别与物流运输车车厢115 和第五三通阀105相连。此时第八三通阀116通往物流运输车车厢115的出口开启，处于状态①的空气直接为物流运输车车厢115提供新风。

实施例3

如图4所示，为实施例3基于热化学储能的具有二级冷却功能的物流运输车辆供冷系统示意图。该具有冷却功能的管理系统通常包含热化学反应器101，填充材料为质量比为9：1的硅胶与石墨混合物。热化学反应器101充能步骤与实施例1相同。

在热化学反应器101充能完毕后，其可为物流运输车车厢115、电池组118、电机120、电压转换系统122、储能式冷藏装置131、储能式冷冻装置132供冷。处于状态①的空气到达四通阀3入口时，其通往加湿器100的出口打开，经过加湿器100加湿后变为状态⑥。当处于状态⑥的空气到达热化学反应器101时，对反应器内包含热化学储能进行加湿，同时处于状态⑥的空气被加热除湿至状态⑦。若物流运输车车厢115 和/或电池组118和/或电机120和/或电压转换系统122有供冷需求，第五三通阀105 通往散热器106的出口打开。散热器106的作用为将处于状态⑦的高温干燥空气降温至处于状态⑧的干燥空气。处于状态⑧的干燥空气到达第九三通阀123后，其通往第一级喷淋装置109的出口开启，随后到达第一级喷淋装置109后，水泵107开始工作，水箱内存水通过第一级喷淋装置109喷出，处于状态⑧的干燥空气被喷淋冷却至状态⑨。处于状态⑨的空气到达第十三通阀125，此时第十三通阀125通往五通阀110的出口开启，五通阀110通往电池组冷却/加热板117的出口开启，处于状态⑨的空气通过电池组冷却/加热板117给电池组118供冷。为了给物流运输车车厢115供冷，五通阀 110通往车厢供冷/热装置113的出口打开，同时风扇114开始工作，处于状态⑨的空气通过车厢供冷/热装置113给物流运输车车厢115供冷。为了给电机120供冷，五通阀110通往电机冷却装置119的出口开启，处于状态⑨的空气通过电机冷却装置119 给电机120供冷。为了给电压转换系统122供冷，五通阀110通往电压转换系统冷却装置121的出口开启，处于状态⑨的空气通过电压转换系统冷却装置121给电压转换系统供冷。第十三通阀125通往第二换热器126的出口开启，同时第九三通阀123通往第二换热器126的出口开启，处于状态⑨的空气通过第二换热器126对处于状态⑧的空气进行冷却，处于状态⑧的空气被冷却至状态

进入第二级喷淋装置127，处于状态⑨的空气被加热至状态⑩，随后进入水箱108。处于状态

的空气被第二级喷淋装置127喷淋冷却至状态

随后到达储能式冷藏装置131，为其提供冷能，被加热后进入水箱108。

在热化学反应器101充能同时，其也可为物流运输车车厢115和/或电池组118和/或电机120和/或电压转换系统122供冷，当处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116的出口开启，第八三通阀116通往第五三通阀105出口开启，随后步骤与充能完毕后供冷步骤相同。

若物流运输车车厢115仅有新风需求，处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116出口开启。第八三通阀116出口分别与物流运输车车厢115 和第五三通阀105相连。此时第八三通阀116通往物流运输车车厢115的出口开启，处于状态①的空气直接为物流运输车车厢115提供新风。

图5为本实用新型实施例3中制冷系统充能测试结果，其结果为对处于不同状态下空气的温度监控。如图所示，处于状态①的入口空气温度为12℃，经逐级加热后成为124℃处于状态③的空气。热化学反应器101持续被处于状态③的热空气进行加热，热化学反应器101出口温度(状态④)在测试前20分钟匀速升温至100℃，随后缓慢升温至125℃并保持稳定，整个充能过程约耗时45分钟。

图6为本实用新型实施例3中制冷系统的释能测试结果，其结果为对处于不同状态下空气的温度监控。如图所示，释能开始时，处于状态⑧的第一级喷淋装置109入口空气温度为14℃，随后因热化学反应器101持续放热，其被加热至27℃。处于状态⑧的空气经过第一级喷淋装置109喷淋冷却后，降温成为9℃左右处于状态⑨的潮湿低温空气，可以为室内供冷。处于状态⑨的空气随后通过第二换热器126对处于状态⑧的空气进行冷却，将其降温至13℃处于状态

的空气。处于状态

的干燥低温空气随后通过第二级喷淋装置127被进一步冷却为温度为7℃状态

的空气，可以为储能式冷藏装置131供冷。整个释能时间约为200分钟，其双级制冷性能系数(COP) 为3.5。

实施例4

如图7所示，为实施例4基于热化学储能的具有三级冷却功能的物流运输车辆供冷系统示意图。该具有冷却功能的管理系统通常包含热化学反应器101，填充材料为质量比为9：1的硅胶与石墨混合物。热化学反应器101充能步骤与实施例1相同。

在热化学反应器101充能完毕后，其可为物流运输车车厢115、电池组118、电机120、电压转换系统122、储能式冷藏装置131、储能式冷冻装置132供冷。处于状态①的空气到达四通阀3入口时，其通往加湿器100的出口打开，经过加湿器100加湿后变为状态⑥。当处于状态⑥的空气到达热化学反应器101时，对反应器内包含热化学储能进行加湿，同时处于状态6的空气被加热除湿至状态7。若物流运输车车厢115 和/或电池组118和/或电机120和/或电压转换系统122有供冷需求，第五三通阀105 通往散热器106的出口打开。散热器106的作用为将处于状态⑦的高温干燥空气降温至处于状态⑧的干燥空气。处于状态⑧的干燥空气到达第九三通阀123后，其通往第一级喷淋装置109的出口开启，随后到达第一级喷淋装置109后，水泵107开始工作，水箱内存水通过第一级喷淋装置109喷出，处于状态⑧的干燥空气被喷淋冷却至状态⑨。处于状态⑨的空气到达第十三通阀125，此时第十三通阀125通往五通阀110的出口开启，五通阀110通往电池组冷却/加热板117的出口开启，处于状态⑨的空气通过电池组冷却/加热板117给电池组118供冷。为了给物流运输车车厢115供冷，五通阀 110通往车厢供冷/热装置113的出口打开，同时风扇114开始工作，处于状态⑨的空气通过车厢供冷/热装置113给物流运输车车厢115供冷。为了给电机120供冷，五通阀110通往电机冷却装置119的出口开启，处于状态⑨的空气通过电机冷却装置119 给电机120供冷。为了给电压转换系统122供冷，五通阀110通往电压转换系统冷却装置121的出口开启，处于状态⑨的空气通过电压转换系统冷却装置121给电压转换系统供冷。第十三通阀125通往第二换热器126的出口开启，同时第九三通阀123通往第十一三通阀124的出口开启，第十一三通阀124通往第二换热器126的出口开启，处于状态⑨的空气通过第二换热器126对处于状态⑧的空气进行冷却，处于状态⑧的空气被冷却至状态

进入第二级喷淋装置127，处于状态⑨的空气被加热至状态⑩，随后进入水箱108。处于状态

的空气被第二级喷淋装置127喷淋冷却至状态

随后到达第十二三通阀128。第十二三通阀128通往储能式冷藏装置131的出口开启，处于状态

的空气为储能式冷藏装置131提供冷能，被加热后进入水箱108。同时第十二三通阀128通往第三换热器129的出口开启，第十一三通阀124通往第三换热器129 的出口开启，处于状态

的空气通过第三换热器129对处于状态⑧的空气进行冷却，随后处于状态⑧的空气被冷却至状态

进入第三级喷淋装置130，处于状态

的空气被加热至状态

进入水箱108。处于状态

的空气被第三级喷淋装置130喷淋冷却至状态

随后进入储能式冷藏装置132，为其提供冷能，被加热后进入水箱108。

在热化学反应器101充能同时，其也可为物流运输车车厢115和/或电池组118和/或电机120和/或电压转换系统122供冷，当处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116的出口开启，第八三通阀116通往第五三通阀105出口开启，随后步骤与充能完毕后供冷步骤相同。

若物流运输车车厢115仅有新风需求，处于状态①的空气到达四通阀3时，四通阀3通往第八三通阀116出口开启。第八三通阀116出口分别与物流运输车车厢115 和第五三通阀105相连。此时第八三通阀116通往物流运输车车厢115的出口开启，处于状态①的空气直接为物流运输车车厢115提供新风。

本实用新型提供了一种物流运输车辆热能供应与管理系统的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，包括加热系统、热化学反应系统、加湿系统和车内温控系统；

所述加热系统与热化学反应系统相连，用于给外部空气加热，从而为热化学反应系统或者物流运输车辆提供热空气，实现对热化学反应系统的充能；

所述加湿系统与热化学反应器相连，用于对外部空气加湿，从而为热化学反应系统提供湿润空气，实现热化学反应系统释能；

所述热化学反应系统与车内温控系统相连，用于储存和释放能量，为物流运输车车厢供冷或供热提供能量；

所述车内温控系统包含供热模块和供冷模块，供热模块用于给物流运输车车厢直接供热，供冷模块通过对干燥空气一级或多级喷淋实现对物流运输车车厢供冷。

2.根据权利要求1所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述加热系统包括依次通过导管连接的空气入口(1)、鼓风机(2)、四通阀(3)、第一换热器(4)、电加热单元(5)和第一三通阀(6)；所述热化学反应系统包括热化学反应器(101)；所述加湿系统包括加湿器(100)；

所述空气入口(1)与鼓风机(2)相连，用于向系统引入外部新鲜空气；所述鼓风机(2)通过四通阀(3)与第一换热器(4)相连，用于维持空气在导管内流通；

所述四通阀(3)进气口与鼓风机(2)相连，出气口分别与加湿器(100)、第一换热器(4)、第八三通阀(116)相连；所述电加热单元(5)通过第一三通阀(6)与物流运输车车厢和热化学反应器(101)的热端进气口连接，利用加热系统加热的干燥空气为物流运输车车厢直接供热或为热化学反应系统充能，热化学反应器(101)的热端出气口依次与第一换热器(4)和加湿器(100)连接；加湿器(100)的出气口与热化学反应器(101)的冷端进气口连接，将加湿的空气送入热化学反应器(101)中，利用热化学反应系统中储存的热量进行加热，形成高温空气；热化学反应器(101)的冷端出气口与车内温控系统相连，将高温空气送入调温系统中；第八三通阀(116)的出气口分别与物流运输车车厢和调温系统连接，为物流运输车车厢提供新风或者为调温系统提供冷源。

3.根据权利要求2所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述调温系统包括第二三通阀(102)，第二三通阀(102)进气口与热化学反应器(101) 的冷端出气口连接，出气口分别与供热模块和供冷模块连接；

所述供热模块包括车厢(115)和加热板(117)；车厢(115)和加热板(117)通过第四三通阀(104)与第二三通阀(102)连接，将热化学反应器(101)冷端出气口排出的高温热气分别导入车厢(115)和加热板(117)，为车厢(115)内的车厢供冷/热装置(113)和加热板(117)上的电池组(118)供热；

所述供冷模块包括散热器(106)、喷淋系统和五通阀(110)；热化学反应器(101)冷端出气口排出的高温热气通过散热器(106)进行散热降温后，再通过喷淋系统进行喷淋冷却，随后作为冷源通过五通阀(110)分别进入车厢(115)、加热板(117)、电机冷却装置(119)、电压转换系统冷却装置(121)，为车厢(115)内的车厢供冷/热装置(113)、加热板(117)上的电池组(118)、电机冷却装置(119)内的电机(120)、电压转换系统冷却装置(121)上的电压转换系统(122)供冷。

4.根据权利要求3所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述第二三通阀(102)和第四三通阀(104)之间，连接有第三三通阀(103)，所述第三三通阀(103)与第一三通阀(6)连接，经加热系统加热的干燥空气通过第一三通阀(6)、第三三通阀(103)、第四三通阀(104)直接为车厢(115)和加热板(117)供热。

5.根据权利要求3所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述供冷模块还包括第五三通阀(105)、第六三通阀(111)和第七三通阀(112)；

第五三通阀(105)进气口分别与第二三通阀(102)和第八三通阀(116)连接，出气口与散热器(106)连接；

所述第六三通阀(111)进气口分别与五通阀(110)和第四三通阀(104)连接，出气口与车厢(115)内的车厢供冷/热装置(113)连接；所述第七三通阀(112)进气口分别与五通阀(110)和第四三通阀(104)连接，出气口与加热板(117)连接。

6.根据权利要求3所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述喷淋系统包括水泵(107)、水箱(108)、以及一个以上的喷淋装置(109、127、130)，水箱(108)通过水泵(107)与喷淋装置(109、127、130)连接，通过水泵(107)将水箱(108)中的水导入喷淋装置(109、127、130)内，实现对进入喷淋装置内的高温空气进行喷淋冷却。

7.根据权利要求6所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述喷淋装置通过三通阀分级连接，上一级喷淋装置出气口与下一级喷淋装置进气口之间，通过换热器连接，上一级喷淋冷却后的空气与下一级待喷淋冷却空气在换热器中进行换热，经换热冷却的下一级待喷淋冷却空气随后进入下一级喷淋装置进行喷淋冷却，作为储能式冷藏装置(131)和储能式冷冻装置(132)供冷冷源。

8.根据权利要求7所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述喷淋系统包括两级，两级喷淋系统之间通过第九三通阀(123)连接；第一级喷淋装置(109)出气口与第二级喷淋装置(127)进气口之间设有第二换热器(126)；第一级喷淋装置(109)的出气口与第十三通阀(125)连接，第十三通阀(125)出气口分别与五通阀(110)和第二换热器(126)冷端连接；第二级喷淋装置(127)进气口与第二换热器(126)热端连接；经第一级喷淋装置(109)喷淋冷却后的空气作为冷源，与第二级喷淋装置(127)进口端空气在第二换热器(126)进行热交换，使第二级喷淋装置(127)进口端空气冷却后，再进入第二级喷淋装置(127)冷却，为储能式冷藏装置(131)供冷；第二换热器(126)冷端出气口与储能式冷藏装置(131)出气口连接至水箱(108)内。

9.根据权利要求7所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述喷淋系统包括三级，第一级和第二级之间通过第九三通阀(123)连接，第二级和第三极之间通过第十一三通阀(124)连接；第一级喷淋装置(109)的出气口与第十三通阀(125)连接，第十三通阀(125)出气口分别与五通阀(110)和第二换热器(126)冷端连接；第二级喷淋装置(127)进气口与第二换热器(126)热端连接，出气口通过第十二三通阀(128)与储能式冷藏装置(131)和第三换热器(129)冷端连接；第三级喷淋装置(130)进气口与第三换热器(129)热端连接；经第一级喷淋装置(109)喷淋冷却后的空气作为冷源，与第二级喷淋装置(127)进口端空气在第二换热器(126)进行热交换，使第二级喷淋装置(127)进口端空气冷却后，再进入第二级喷淋装置(127)冷却，为储能式冷藏装置(131)供冷，同时与第三级喷淋装置(130)进口端空气在第三换热器(129)进行热交换，使第三级喷淋装置(130)进口端空气冷却后，再进入第三级喷淋装置(130)冷却，为储能式冷冻装置(132)供冷冷源；第二换热器(126)冷端出气口、储能式冷藏装置(131)出气口、第三换热器(129)冷端出气口、储能式冷冻装置(132)出气口一同连接至水箱(108)内。

10.根据权利要求1所述的物流运输车辆热能供应与管理系统，其特征在于，所述热化学反应器(101)内部填充有热化学储能材料和性能强化材料，以及流体通道；

相变储能材料的工作温度为-50～+600℃。

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