CN220753570U - 热管理装置及液冷储能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种热管理装置及液冷储能系统，其中，热管理装置包括：水泵、第一制冷回路、第二制冷回路以及切换组件；所述切换组件适于控制所述第一制冷回路、第二制冷回路与所述水泵连通。热管理装置采用了多种制冷模式的切换，可以大幅度减小系统的二次功耗。并且能够缩短压缩机等零部件运行的时间，延长零部件的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能领域，具体涉及一种热管理装置及液冷储能系统。
背景技术
储能温控是防止储能系统容量衰减、寿命减短、热失控的关键。目前，液冷储能系统几乎都采用液冷机组对储能电池系统进行制冷及加热，进而将电池的温度维持在合适的温度区间内。
目前的储能液冷机组，当系统有制冷需求时，压缩机对制冷剂进行压缩，为制冷系统提供动力，此时压缩机、风机均需要开启运行，压缩机、风机功耗较大，导致了系统的二次总功耗增加，且系统的二次总功耗中，空调或者液冷机组占了将近90％甚至更高，从而导致了储能系统的整体功耗过高。
上述问题是目前亟待解决的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种热管理装置及液冷储能系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种热管理装置，包括：
水泵、第一制冷回路、第二制冷回路以及切换组件；
所述切换组件适于控制所述第一制冷回路、第二制冷回路与所述水泵连通。
进一步的，所述切换组件包括第一三通电磁阀以及第二三通电磁阀；
所述第一三通电磁阀以及所述第二三通电磁阀分别与所述水泵、第一制冷回路以及第二制冷回路连通。
进一步的，所述第一制冷回路包括散热器；
所述散热器、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀以及水泵形成第一制冷回路；
所述散热器的进水口通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述散热器的出水口通过所述第二三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
进一步的，所述第二制冷回路包括：板式换热器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀；
所述板式换热器依次与所述压缩机、冷凝器以及膨胀阀首尾连通；
所述板式换热器一端通过第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述板式换热器另一端通过所述第二三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
进一步的，所述热管理装置还包括风机；
所述风机适于对第一制冷回路、第二制冷回路进行散热。
进一步的，所述热管理装置还包括制热回路；
所述制热回路接入到所述第二制冷回路中。
进一步的，所述切换组件还包括第三三通电磁阀；
所述第二制冷回路一端通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，另一端通过所述第三三通电磁阀与所述第二制冷回路连通；
所述第三三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
进一步的，所述制热回路包括加热器；
所述水泵、第一三通电磁阀、加热器以及所述第三三通电磁阀形成制热回路；
所述加热器的进水口通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述加热器的出水口通过所述第三三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
进一步的，所述热管理装置包括三种制冷模式：
第一制冷模式中，所述切换组件仅控制所述第一制冷回路工作；
第二制冷模式中，所述切换组件控制所述第一制冷回路以及第二制冷回路同时工作；
第三制冷模式中，所述切换组件仅控制所述第二制冷回路工作。
本实用新型还提供了一种液冷储能系统，包括储能电池以及如上述的热管理装置；
所述热管理装置与所述储能电池的液冷循环管路连通。
本实用新型的有益效果是，本实用新型提供了一种热管理装置及液冷储能系统，其中，热管理装置包括：水泵、第一制冷回路、第二制冷回路以及切换组件；所述切换组件适于控制所述第一制冷回路、第二制冷回路与所述水泵连通。热管理装置采用了多种制冷模式的切换，可以大幅度减小系统的二次功耗。并且能够缩短压缩机等零部件运行的时间，延长零部件的寿命。可以根据液冷储能系统的制冷需求调节第一三通电磁阀跟第二三通电磁阀的开度大小，使系统的控温更精准。并且此时，压缩机可以运行在低频工况下，功耗也相对较低。当系统在低温工况下运行时，系统需要加热，此时第一三通电磁阀与加热器的出口打开，第三三通电磁阀与待管理设备的出口打开，第三三通电磁阀与板式换热器的出口关闭，第二三通电磁阀与待管理设备的出口关闭，此时低温冷却液无需再经过板式换热器或者散热器，只是进行小循环，缩短了系统加热运行时间。一定程度上也减小了系统的二次功耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例所提供的热管理装置的原理框图。
图2是本实用新型实施例所提供的热管理装置的处于第一制冷模式的原理框图。
图3是本实用新型实施例所提供的热管理装置的处于第二制冷模式的原理框图。
图4是本实用新型实施例所提供的热管理装置的处于第三制冷模式的原理框图。
图5是本实用新型实施例所提供的热管理装置的处于制热模式的原理框图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供一种热管理装置，包括：水泵、第一制冷回路、第二制冷回路以及切换组件；所述切换组件适于控制所述第一制冷回路、第二制冷回路与所述水泵连通。采用了多种制冷模式的切换，可以大幅度减小系统的二次功耗。并且能够缩短压缩机等零部件运行的时间，延长零部件的寿命。
在本实施例中，所述切换组件包括第一三通电磁阀以及第二三通电磁阀；所述第一三通电磁阀以及所述第二三通电磁阀分别与所述水泵、第一制冷回路以及第二制冷回路连通。通过控制模块对第一三通电磁阀以及第二三通电磁阀的连通进行控制。
需要说明的是，第一三通电磁阀为一进两出电磁阀，第二三通电磁阀为两进一出电磁阀。
在本实施例中，所述第一制冷回路包括散热器；所述散热器、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀以及水泵形成第一制冷回路；所述散热器的进水口通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述散热器的出水口通过所述第二三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
在本实施例中，所述热管理装置还包括风机；所述风机适于对第一制冷回路、第二制冷回路进行散热。
当待管理设备的制冷需求较小或者室外环境温度较低时，此时散热器的散热性能就可以满足系统的制冷需求，第一三通电磁阀与散热器连接的出口打开，第一三通电磁阀与板式换热器的出口关闭，第二三电磁阀与散热器连接的进口打开，第二三通电磁阀与板式换热器的进口关闭，此时仅第一制冷回路工作，高温冷却液直接经过散热器进行冷却，风机开启，将散热器产生的热量与外环境进行热交换。不需要启动压缩机制冷，减小系统的二次功耗，延长压缩机、板换、冷凝器的使用寿命。如图2所示。
在本实施例中，所述第二制冷回路包括：板式换热器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀；所述板式换热器依次与所述压缩机、冷凝器以及膨胀阀首尾连通；所述板式换热器一端通过第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述板式换热器另一端通过所述第二三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
当储能系统散热需求中等或者仅靠散热器的散热性能不能满足系统的制冷需求时，第一三通电磁阀与散热器连接的出口打开，第一三通电磁阀与板式换热器的出口打开，第二三电磁阀与散热器连接的进口打开，第二三通电磁阀与板式换热器的进口打开，此时第一制冷回路以及第二制冷回路均工作。可以根据液冷储能系统的制冷需求调节第一三通电磁阀跟第二三通电磁阀的开度大小，使系统的控温更精准。并且此时，压缩机可以运行在低频工况下，功耗也相对较低。如图3所示。
当储能系统散热需求非常大或者环境温度很高时，散热器的散热性能已经非常不明显，第一三通电磁阀与散热器连接的出口关闭，第一三通电磁阀与板式换热器的出口打开，第二三电磁阀与散热器连接的进口关闭，第二三通电磁阀与板式换热器的进口打开，此时第二制冷回路工作，此时高温冷却液全部经过板式换热器进行冷却。压缩机运行在高频或者满负荷工况。如图4所示。
在本实施例中，所述热管理装置还包括制热回路；所述制热回路接入到所述第二制冷回路中。
在本实施例中，所述切换组件还包括第三三通电磁阀；所述第二制冷回路一端通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，另一端通过所述第三三通电磁阀与所述第二制冷回路连通；所述第三三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
其中，所述制热回路包括加热器；所述水泵、第一三通电磁阀、加热器以及所述第三三通电磁阀形成制热回路；所述加热器的进水口通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述加热器的出水口通过所述第三三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。当系统在低温工况下运行时，系统需要加热，此时第一三通电磁阀与加热器的出口打开，第三三通电磁阀与待管理设备的出口打开，第三三通电磁阀与板式换热器的出口关闭，第二三通电磁阀与待管理设备的出口关闭，此时低温冷却液无需再经过板式换热器或者散热器，只是进行小循环，缩短了系统加热运行时间。一定程度上也减小了系统的二次功耗。如图5所示。
在本实施例中，所述热管理装置包括三种制冷模式：
第一制冷模式中，所述切换组件仅控制所述第一制冷回路工作；
第二制冷模式中，所述切换组件控制所述第一制冷回路以及第二制冷回路同时工作；
第三制冷模式中，所述切换组件仅控制所述第二制冷回路工作。
需要说明的是，待管理设备可以是，但不仅限于，带液冷循环管路的储能电池，带液冷循环管路的集装箱等。
实施例2
本实施例提供了一种液冷储能系统，包括储能电池以及如上述的热管理装置；所述热管理装置与所述储能电池的液冷循环管路连通。在本实施例中，待管理设备为储能电池。
综上所述，本实用新型提供了一种热管理装置及液冷储能系统，其中，热管理装置包括：水泵、第一制冷回路、第二制冷回路以及切换组件；所述切换组件适于控制所述第一制冷回路、第二制冷回路与所述水泵连通。热管理装置采用了多种制冷模式的切换，可以大幅度减小系统的二次功耗。并且能够缩短压缩机等零部件运行的时间，延长零部件的寿命。
本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本申请所涉及的软件程序均为现有技术，本申请不涉及对软件程序作出任何改进。
在本实用新型实施例的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种热管理装置，其特征在于，包括：
水泵、第一制冷回路、第二制冷回路以及切换组件；
所述切换组件适于控制所述第一制冷回路、第二制冷回路与所述水泵连通；
所述热管理装置包括三种制冷模式：
第一制冷模式中，所述切换组件仅控制所述第一制冷回路工作；
第二制冷模式中，所述切换组件控制所述第一制冷回路以及第二制冷回路同时工作；
第三制冷模式中，所述切换组件仅控制所述第二制冷回路工作。
2.如权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，
所述切换组件包括第一三通电磁阀以及第二三通电磁阀；
所述第一三通电磁阀以及所述第二三通电磁阀分别与所述水泵、第一制冷回路以及第二制冷回路连通。
3.如权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，
所述第一制冷回路包括散热器；
所述散热器、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀以及水泵形成第一制冷回路；
所述散热器的进水口通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述散热器的出水口通过所述第二三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
4.如权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，
所述第二制冷回路包括：板式换热器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀；
所述板式换热器依次与所述压缩机、冷凝器以及膨胀阀首尾连通；
所述板式换热器一端通过第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述板式换热器另一端通过所述第二三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
5.如权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，
所述热管理装置还包括风机；
所述风机适于对第一制冷回路、第二制冷回路进行散热。
6.如权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，所述热管理装置还包括制热回路；
所述制热回路接入到所述第二制冷回路中。
7.如权利要求6所述的热管理装置，其特征在于，
所述切换组件还包括第三三通电磁阀；
所述第二制冷回路一端通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，另一端通过所述第三三通电磁阀与所述第二制冷回路连通；
所述第三三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
8.如权利要求7所述的热管理装置，其特征在于，
所述制热回路包括加热器；
所述水泵、第一三通电磁阀、加热器以及所述第三三通电磁阀形成制热回路；
所述加热器的进水口通过所述第一三通电磁阀与所述水泵连通，所述加热器的出水口通过所述第三三通电磁阀与待管理设备的进水口连通。
9.一种液冷储能系统，其特征在于，包括储能电池以及如权利要求1-8任一项所述的热管理装置；
所述热管理装置与所述储能电池的液冷循环管路连通。
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