热管理系统、方法及装置、设备及存储介质与流程

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1.本发明涉及热管理技术领域,尤其涉及一种热管理系统、方法及装置、设备及存储介质。


背景技术:



2.随着能源问题和环境问题日益严峻,国家对新能源的大力扶持,动力电池已广泛应用于电动汽车、移动通讯终端产品及储能等产品上。目前高倍率充放电对电池包的热管理系统带来了更高的挑战;以电动汽车为例,为了解决充电焦虑,国家大力支持换电站的建设,现有换电站采用的散热方案通常是通过液冷系统进行温控。而在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有的液冷系统包括水系统和压缩机制冷系统,两者通过板换、套管等换热器进行换热,在制冷工况下,如果液冷系统以小流量运行时,载冷剂在换热器内部容易结冰,导致换热器发生冻裂的问题,进而导致冷媒泄露。
3.因此,如何降低换热器在制冷工况下以小流量运行时发生冻裂的几率,提高系统的可靠性是亟需解决的问题。


技术实现要素:



4.本发明的主要目的在于提供一种热管理系统、方法及装置、设备及存储介质,可以降低换热器在制冷工况下以小流量运行时发生冻裂的几率,提高系统的可靠性。
5.为实现上述目的,本发明第一方面提供一种热管理系统,所述热管理系统包括:第一循环系统,所述第一循环系统包括主回液管路和储液装置;以及
6.至少一个第二循环系统,所述第二循环系统包括换能装置;
7.其中:所述主回液管路的出液口与所述储液装置的进液口相连,所述换能装置设置于所述储液装置内部,所述主回液管路中的液体回流到所述储液装置内,并在所述储液装置内部与所述换能装置换热。
8.在一种可行实现方式中,所述第一循环系统包括主出液管路和第一流量调节装置,所述主出液管路的第一出液口与所述主回液管路的进液口连接;所述第一流量调节装置设于所述主出液管路。
9.在一种可行实现方式中,所述第一循环系统还包括旁回液管路以及第二流速调节装置,所述旁回液管路的进液口与所述主出液管路的第二出液口连接,所述第二流速调节装置设置于所述旁回液管路,所述储液装置中流出的液体经第一流速调节装置后,一部分流向所述主回液管路,另一部分经第二流速调节装置回到所述储液装置。
10.在一种可行实现方式中,所述第一循环系统还包括多条并联的冷却支路,所述冷却支路的一端与所述主回液管路的进液口连接,另一端与所述主出液管路的第一出液口连接。
11.在一种可行实现方式中,所述第一循环系统还包括:第一温度传感器、第二温度传感器、流量计以及电磁阀;
12.所述第一温度传感器、流量计设置于所述主出液管路,所述第二温度传感器设置于所述主回液管路;
13.每条所述冷却支路对应设置有一个所述电磁阀。
14.在一种可行实现方式中,所述第一流速调节装置为二通阀,所述第二流速调节装置为变频水泵,所述储液装置包括水箱;
15.所述第二循环系统包括变频压缩机、四通阀、冷凝装置以及节流元件,所述变频压缩机、所述四通阀、所述冷凝装置、所述节流元件以及所述换能装置通过制冷剂循环管路依次首尾连接。
16.为实现上述目的,本发明第二方面提供一种热管理方法,基于第一方面及任一可行实现方式所示热管理系统,所述方法包括:
17.基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;
18.根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。
19.在一种可行实现方式中,所述方法还包括:
20.根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷;
21.根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。
22.在一种可行实现方式中,所述第一循环系统包括第一流速调节装置及第二流速调节装置,所述第一流速调节装置为变频水泵,所述第二流速调节装置为二通阀,
23.所述根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节,包括:
24.当变频水泵的最小流量小于目标流量中的最小值,则控制二通阀关闭,根据所述目标流量以及当前出液流量,调节所述变频水泵的转速,使得所述当前出液流量不低于所述目标流量,所述目标流量中的最小值为通过所述待温控设备中的每个负载的对应的流量中的最小流量确定的;
25.当变频水泵的最小流量大于等于目标流量中的最小值,则控制所述变频水泵以最低转速运行,以及根据所述目标流量以及当前出液流量,调节二通阀的开度,使得所述当前出液流量不低于目标流量。
26.在一种可行实现方式中,所述根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节,包括:
27.根据所述目标冷负荷确定所述第二循环系统的变频压缩机的目标转速;
28.根据所述目标转速调节所述变频压缩机的压缩频率,以匹配所述目标冷负荷。
29.为实现上述目的,本发明第三方面提供一种热管理装置,所述装置包括:
30.参数确定模块:用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;
31.控制调节模块:用于根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。
32.为实现目的,本发明第四方面提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如第二方面及任一可行实现方式所示步骤。
33.为实现目的,本发明第五方面提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如第二方面及任一可行实现方式所示步骤。
34.采用本发明实施例,至少具有如下有益效果:
35.本发明提供一种热管理系统,热管理系统包括:第一循环系统,第一循环系统包括主回液管路和储液装置;以及至少一个第二循环系统,第二循环系统包括换能装置;其中:主回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,换能装置设置于储液装置内部,主回液管路中的液体回流到储液装置内,并在储液装置内部与换能装置换热。通过将换能装置设置于储液装置内,实现在水箱内将换能装置内的制冷剂与水箱内的回液换能,可以减少在制冷工况下小流量运行时,由于板换、套管等间接式换热装置,在换热装置内部进行换能发生冻裂的问题,提高了系统的可靠性。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.其中:
38.图1为本发明实施例中一种热管理系统的结构框图;
39.图2为本发明实施例中一种热管理方法的流程图;
40.图3为本发明实施例中一种热管理方法的另一流程图;
41.图4为本发明实施例中一种热管理系统的另一结构框图;
42.图5为本发明实施例中一种热管理方法的又一流程图;
43.图6为本发明实施例中一种热管理系统的又一结构框图;
44.图7为本发明实施例中一种热管理装置的结构框图;
45.图8为本发明实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
46.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作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。
47.请参阅图1,图1为本发明实施例中一种热管理系统的结构框图,如图1所示热管理系统包括:
48.第一循环系统101,第一循环系统101包括主回液管路111和储液装置121;以及至少第二循环系统102,第二循环系统102包括换能装置112;
49.需要说明的是,第一循环系统为对待温控设备进行温控的载冷剂循环系统,第一循环系统可为水循环系统,第二循环系统为对流过待温控设备的载冷剂换能的制冷剂循环系统,第二循环系统可为制冷剂循环系统,其中,循环方式包括载冷剂或制冷剂利用一种闭环的输液管道,使得载冷剂或制冷剂在该闭环的输液管道内,从输液的起点流经输液管道重新回到输液的起点完成一个输液循环,其中输液的起点包括但不限于盛放液体的装置,比如储液装置、制冷剂箱等等。示例性的,制冷剂循环是指:换能装置中的低温低压的制冷剂蒸汽经过制冷剂的传输管道之后,回到换能装置中,完成一次制冷剂循环。水系统循环是指储液装置中的液体经过输液管道后重新回到出液储液装置的完整过程。
50.其中,主回液管路为储液装置中流出的液体的回流提供通道,示例性的,储液装置可以为水箱,换能装置可以为换热盘管。
51.其中:主回液管路111的出液口与储液装置121的进液口相连,换能装置112设置于储液装置121内部,主回液管路111中的液体回流到储液装置121内,并在储液装置121内部与换能装置112换热。
52.示例性的,以热管理系统为换电站的液冷系统、储液装置为水箱,储存液体为载冷剂,载冷剂为纯水为例,则该系统用于对换电站的充电电池散热,故第二循环系统的循环原理为低温低压的制冷剂蒸汽在输液管道的传输过程之后,进入水箱内换热盘管与水系统中的载冷剂换热,重新蒸发为低温低压的制冷剂蒸汽,完成一次循环。水系统循环:换电站的高温载冷剂进入水箱内与换热盘管中制冷剂换热降温后,经过换电站的电池模块,给电池降温后回到水箱。
53.本发明提供一种热管理系统,热管理系统包括:第一循环系统,第一循环系统包括主回液管路和储液装置;以及第二循环系统,第二循环系统包括换能装置;其中:主回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,换能装置设置于储液装置内部,主回液管路中的液体回流到储液装置内,并在储液装置内部与换能装置换热。通过将换能装置设置于储液装置内,实现在水箱内将换能装置内的制冷剂与水箱内的回液换能,可以减少在制冷工况下小流量运行时,由于板换、套管等间接式换热装置,在换热装置内部进行换能发生冻裂的问题,提高了制冷循环系统的换热效率,提高了系统的可靠性。
54.请参阅图2,图2为本发明实施例中一种热管理方法的流程图,如图2所示方法的执行主体可以为终端或服务器,终端可以为上位机、智能设备及控制器等具有逻辑运算及处理能力的设备,下面以终端为例进行说明,其中,如图2所示方法可以包括如下步骤:
55.201、基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;
56.需要说明的是,该热管理方法主要用于进行温度管控,而温度管控需要结合待温控设备的数量确定,故先确定待温控设备的实际数量,获取待温控设备的目标数量,其中,目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的个数。示例性的,当该系统用于电池的降温系统,则目标数量则为需要进行温度管控的电池的数量,比如需要进行温度管控的电池为正在充电中的电池(因为正在充电中的电池温度会升高),那么可以获取正在充电中的电池
的个数,比如有十个电池,正在充电的有九个,那么目标数量就是九。
57.进一步的,该目标数量的确定可以有用户输入,或者通过每个电池对应的电磁阀的开关状态进行统计,进而确定,其中,当电池处于充电状态时电磁阀会处于打开状态,以使制冷剂可以进到对应的电池周围对其进行散热,故可以通过对处于开启状态的电磁阀进行统计,进而自动得到目标数量,比如统计电磁阀的动作信号,动作信号包括开启信号及闭合信号。在一种可行实现方式中,电磁阀的开合状态的改变还可以通过对应的电池的温度决定,通过设置临界温度值,当温度过高或过低时,使得电磁阀处于开启状态,导通管道,使得制冷剂流通进行温度控制,比如散热或保温,在此举例不做限定。
58.进一步的,在液体温控领域,比如液冷系统,其主要通过制冷剂流过待温控设备与待温控设备换热的方式,对待温控设备进行温控,比如进行降温,实现待温控设备的散热,进而,待温控设备的数量越多,同时间需要带走的能量越大,需要的流量也会由于数量的不同有所不同,因此,当确定目标数量之后,需要确定所需要的流量,进而根据预设的数量与流量的对应关系,确定该目标数量下第一循环系统的目标流量,其中,根据预设的数量与流量的对应关系中包括每个待温控设备需要的单位流量,则目标数量下的目标流量,则可以为目标数量与单位流量的乘积确定目标流量。
59.202、根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节
60.可以理解的是,在确定目标流量之后,便可以对待温控设备进行温度管控,以使待温控设备的温度维持在规定水平,具体的,根据目标流量控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节,以对所述待温控设备进行温度管控。其中,与目标流量相匹配的流量调节可为使得实际的流量不低于该目标流量,保证提供足够的流量进行温控。
61.本发明提供一种热管理方法,该方法包括:基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;根据目标流量控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节。通过上述方法,可以实现随负载的变化进行精准的温度控制,根据待温控设备的目标数量,提供最佳的流量,最大限度的减少能源的浪费。并且通过将换能装置设置于储能装置的内部,使得储能装置内的温度变化恒定,出水稳定。
62.请参阅图3,图3为本发明实施例中一种热管理方法的另一流程图,如图3所示方法包括如下步骤:
63.301、基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;
64.302、根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节;
65.需要说明的是,步骤301及302与前述图2所示步骤201及202所示内容相似,为避免重复此处不做赘述,具体可参阅前述图2所示步骤201及202所示内容。
66.需要说明的是,在本实施例中,可以优先调解流量,将当前流量与目标负载数量所需的流量相匹配后,还可以进行冷负荷调节,通过先调节流量后调节冷负荷的模式不仅可
以节约能源还可以提高控制精度。因此,步骤302之后,若流量调节之后,温度控制还没有达到要求,还可以执行步骤303进行冷负荷的调节,以达到温控要求,具体参考以下内容。
67.303、根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷;
68.需要说明的是,实际的环境温度也是温度管控需要考量的控制参数,故不仅要确定待温控设备的实际数量,还要得到环境温度,即通过获取待温控设备的目标负载数量、第一循环系统的出液温度以及回液温度确定后续的控制参数,其中,目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的个数,第一循环系统的出液温度以及回液温度则可以表征环境温度特征,其中,出液温度可以反映储液装置中液体的实时温度,回液温度可以反映从储液装置中流出的液体,在主回液管道传输后的实时温度。示例性的,当该系统用于电池的降温系统,则回液温度可以表征电池的实际温度。第二循环系统用于提供第一循环系统所需要的冷负荷,进而实现不间断的精准温控,进而根据储液装置中流出的液体的出液温度以及流回该储液装置的液体的回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷,储液装置的出液温度标志制冷剂循系统的当前冷负荷,回液温度为流经待温控设备后的制冷剂的温度,回液温度可以标志待温控设备的当前温度,故需要通过回液温度以及出液温度来确定目标冷负荷,以使得第一循环系统的温湿度维持在规定水平,比如将待待温控设备的温度降低并维持至某一温度,进行散热。
69.304、根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。
70.可以理解的是,在确定目标冷负荷之后,便可以对待温控设备进行温度管控,以使待温控设备的温度维持在规定水平,具体的,根据目标冷负荷控制第二循环系统进行与目标冷负荷相匹配的冷负荷调节,以对所述待温控设备进行温度管控。其中,与目标冷负荷相匹配的冷负荷调节可为使得实际的冷负荷不低于该目标冷负荷,保证提供足够的冷负荷进行温控,使得温度符合环境需求。
71.本发明提供一种热管理方法,该方法包括:基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;根据目标流量控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节。根据第一循环系统的出液温度以及回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷;根据目标冷负荷控制第二循环系统进行与目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。通过上述方法,可以实现随负载的变化进行精准的温度控制,根据待温控设备的目标数量,提供最佳的流量和冷量,最大限度的减少能源的浪费。并且通过将换能装置设置于储能装置的内部,使得储能装置内的温度变化恒定,出水稳定。
72.请参阅图4,图4为本发明实施例中一种热管理系统的另一结构框图,如图4所示系统具体包括:
73.第一循环系统4001以及第二循环系统4002,其中,第一循环系统包括主出液管路4011、第一流速调节装置4021、旁回液管路4031、第二流速调节装置4041、第一温度传感器4051、流量计4061、电磁阀4071、主回液管路4081、第二温度传感器4091以及储液装置3101;其中,第二循环系统包括换能装置4012、制冷剂循环管路4022、变频压缩机4032、四通阀4042、冷凝装置4052以及节流元件4062;
74.需要说明的是,图4所示热管理系统与图1所示的热管理系统中的部分内容相似,为避免重复,此处不做赘述,具体可以参考前述图1所示的热管理系统中的部分内容。
75.其中,主回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,旁回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,换能装置设置于储液装置内部,主回液管路以及旁回液管路的回液均传输至储液装置中基于换能装置进行换能;储液装置的出液口与主出液管路的进液口连接,主出液管路的第一出液口用于与待温控设备403的进液端相连,主回液管路的进液口用于与待温控设备403的出液端相连,旁回液管路的进液口与主出液管路的第二出液口相连,第一流速调节装置设置于主出液管路,第二流速调节装置设置于旁回液管路,储液装置中流出的液体经第一流速调节装置后,一部分向待温控设备403传输,另一部经第二流速调节装置回到储液装置,进一步的,流经待温控设备403的液体经主回液管路回到储液装置。第一温度传感器、流量计以及电磁阀设置于所述主出液管路,所述第二温度传感器设置于所述主回液管路。示例性的,待温控设备包括充电电池组,充电电池组中的每个充电电池413对应一个所述电磁阀4071。第一温度传感器用于检测出液温度,第二温度传感器用于检测回液温度(也即电池的实际温度),流量计用于检测出液的当前实际流量。
76.进而,储液装置中流出的液体经第一流速调节装置后,一部分经过第一温度传感器、流量计及电磁阀向待温控设备403传输,另一部经第二流速调节装置回到储液装置,进一步的,流经待温控设备403的液体经第二温度传感器从主回液管路回到储液装置。
77.进一步的,所述第二循环系统还包括制冷剂循环管路、变频压缩机、四通阀、冷凝装置以及节流元件,所述变频压缩机、所述冷凝装置、所述节流元件以及所述换能装置通过所述制冷剂循环管路依次首尾连接。
78.示例性的,变频压缩机、四通阀、冷凝装置以及节流元件均设置于所述制冷剂循环管路,制冷剂循环管路中的制冷剂依次经所述变频压缩机、四通阀、冷凝装置、节流元件以及换能装置,完成一次制冷剂循环。其中,四通阀原理如下,示例性的,实现制冷温控时:也即第二循环系统处于制冷状态,四通阀不通电,四通阀处于ad连通,bc连通的状态,冷媒通过压缩机压缩转变为高温高压的气体,通过四通阀的a口,由d口排出,进入室外热交换器(冷凝器),在冷凝器吸冷放热后变成中温高压的液体,经膨胀阀后,变成低温低压的液体,经过室内热交换器(蒸发器)吸热放冷作用后,变成低温低压的气体,经过四通阀b口,由c口回到压缩机,然后继续循环。实现制热温控时:第二循环系统处在制暖状态,四通阀通电,活塞向右移动,使ab连通,cd连通,冷媒通过压缩机压缩转变为高温高压的气体,通过四通阀的a口,由b口排出,进入室内热交换器(冷凝器),在冷凝器吸冷放热后变成中温高压的液体,经膨胀阀后变成低温低压的液体,经过室外热交换器(蒸发器)吸热放冷作用后,变成低温低压的气体,经过四通阀d口,由c口回到压缩机,然后继续循环。
79.在一种可行实现方式中,第一流速调节装置为二通阀,第二流速调节装置为变频水泵,储液装置包括水箱。换能装置可以为换热盘管。所述第一循环系统还包括多条并联的冷却支路,所述冷却支路的一端与所述主回液管路的进液口连接,另一端与所述主出液管路的第一出液口连接;所述负载分别与所述冷却支路连接,每条所述冷却支路对应设置有一个所述电磁阀4071,冷凝装置包括冷凝器40522与外风机40521,其中,外风机设置于冷凝器的上风口,节流元件可以为电子膨胀阀,上述仅作举例不做具体限定。其中,二通阀以及变频水泵用于对出水流速的调节,以改变实际的流量,其中,变频水泵有调节范围的限制,
故设立二通阀克服变频水泵的调节瓶颈,保证精准调节。
80.由于换电站在切换不同工况的情况下,变频压缩机和变频水泵的调节会导致出水温度的波动,增加水箱可以缓解上述问题,提供整个系统的稳定性。且水箱放在整个水系统的高处,水泵回水口,可以起到水系统的稳压功能,防止水泵气蚀。
81.本发明提供一种热管理系统,该系统包括:第一循环系统以及第二循环系统,第一循环系统包括主回液管路、旁回液管路以及储液装置;第二循环系统包括换能装置;主回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,旁回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,换能装置设置于储液装置内部,主回液管路以及旁回液管路的回液均传输至储液装置中基于换能装置进行换能。通过将主回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,旁回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,换能装置设置于储液装置内部,使得从回液管流出的液体可以进入储液装置中与储液装置中的换能装置接触换热,使得储液装置起到缓冲装置的作用,在换电站低载情形下可减少第一循环系统的频繁启停,并且通过将储液装置放在第一循环系统的高位也即储液装置的进液口与主回液管路的出液口相连,对第一循环系统起到稳压作用,进一步的,换能装置设置于储液装置内,一方面提高了制冷循环系统的换热效率,解决了板换、套管等间接式换热器在制冷工况下小流量运行发生冻裂的问题,另一方面,减小了整个第一循环系统的运行阻力。通过采用变频水泵和变频压缩机,根据换电站充电电池组的状态反馈的信息,提供最佳的流量和冷量,最大限度的减少能源的浪费。通过采用了缓冲水箱的配置,在换电站低载情形下,可以减少冷水机组的频繁启停。且将缓冲水箱放在系统高位、水泵回水口,可以起到水系统的稳压功能,防止水泵气蚀。本系统采用直接蒸发式的恒温水箱,一方面提高了制冷系统的换热效率,解决了板换、套管等间接式换热器在制冷工况下小流量运行发生冻裂的问题。另一方面,减小了整个水系统的运行阻力,可降低水泵的扬程。
82.请参阅图5,图5为本发明实施例中一种热管理方法的另一流程图,如图5所示方法,具体包括如下步骤:
83.501、基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;
84.需要说明的是,步骤501与图3所示方法中步骤301的内容相似,为避免重复此处不做赘述,具体可参考前述图3所示方法中步骤301的内容。
85.可以理解的是,该方法应用于图1、图4所示的系统中,故该第一循环系统包括第一流速调节装置以及第二流速调节装置,其中,第一流速调节装置为变频水泵,第二流速调节装置为二通阀。进一步的,根据目标流量控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节,可以包括步骤502以及503。
86.502、当变频水泵的最小流量小于目标流量中的最小值,则控制二通阀关闭,根据所述目标流量以及当前出液流量,调节所述变频水泵的转速,使得所述当前出液流量不低于所述目标流量,所述目标流量中的最小值为通过所述待温控设备中的每个负载的对应的流量中的最小流量确定的;
87.其中,由于变频水泵的存在调节的瓶颈,转速的最小值可能不能满足负载小的时候的低流量要求,故当第一流速调节装置的最小流量小于目标流量中的最小值,也即变频
水泵可以达到的最小流量比目标流量的最小值还要小,也即说明仅仅通过水泵的调节便可以满足低负载时的精准调节,故控制二通阀处于关闭状态,根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量,调节变频水泵的转速,使得当前出液流量不低于目标流量,以对待温控设备进行温度管控。
88.503、当变频水泵的最小流量大于等于目标流量中的最小值,则控制所述变频水泵以最低转速运行,以及根据所述目标流量以及当前出液流量,调节二通阀的开度,使得所述当前出液流量不低于目标流量;
89.其中,由于变频水泵的存在调节的瓶颈,转速的最小值可能不能满足负载小的时候的低流量要求,故当第一流速调节装置的最小流量大于等于目标流量中的最小值,也即变频水泵可以达到的最小流量比目标流量的最小值还要大,也即说明仅仅通过水泵的调节不可以满足低负载时的精准调节,故控制变频水泵以最小流量对应的最低转速运行,以及根据目标流量以及流量计检测到的当前出液流量,调节二通阀的开度,使得当前出液流量不低于目标流量,以对待温控设备进行温度管控。具体的,二通阀开度的控制,可以在变频水泵以最小流量对应的最低转速运行之后,得到流量计检测到的当前出液流量与目标流量的差值,接着通过二通阀进行开度与流量的实现,通过改变二通阀的开度,确定流量的变化情况,可以通过曲线拟合的方式,得到二通阀的开度与流量的变化曲线,继而通过流量差值查该变化曲线中与该流量差值对应的目标开度,控制二通阀以该目标开度打开,需要说明的是,二通阀的开度与流量的变化曲线是通过开度、流量、输液管道的孔径、输液的密度等等作为实验依据得到的。
90.示例性的,根据不同的换电站的充电状态,以及冷水机组变频水泵的调节范围有两种不同的工况。假设换电站的需要的载冷剂流量(目标流量)在x1~xn中变化,变频水泵的在当前水系统的调节流量在ymin~ymax内变化,
91.当最小流量ymin小于x1时,二通阀关闭,变频水泵根据冷水机组采集的目标载冷剂流量参数,调节转速,然后冷水机组根据采集的冷负荷,调节压缩机频率到目标转速匹配当前的冷负荷。当ymin大于等于x1时,变频水泵运行最低转速,二通阀根据冷水机组采集的目标载冷剂流量参数,调节开度,然后冷水机组根据采集的冷负荷,调节压缩机频率到目标转速匹配当前的冷负荷。
92.504、根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷;
93.需要说明的是,步骤504与图3所示方法中步骤303的内容相似,为避免重复此处不做赘述,具体可参考前述图3所示方法中步骤303的内容。
94.可以理解的是,该方法应用于图1、图4所示的系统中,故该第二循环系统包括变频压缩机。进一步的,根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节,可以包括步骤505及506。
95.505、根据所述目标冷负荷确定所述第二循环系统的变频压缩机的目标转速;
96.506、根据所述目标转速调节所述变频压缩机的压缩频率,以匹配所述目标冷负荷。
97.需要说明的是,目标冷负荷为此时待温控设备降温或升温所需的冷负荷,可以通过出液温度以回液温度得到,由于出液温度表示水箱中的出液温度,且换能装置设置在水
箱内,故可以表示第二循环系统的制冷剂的实际温度,而又由于出液流经待温控设备,故回液温度可以表示待温控设备的实际温度,故通过出液温度以及回液温度便可以确定要将待温控设备稳定在某一温度时所需要的目标冷负荷。继而根据目标冷负荷确定第二循环系统的变频压缩机的目标转速,根据目标转速调节变频压缩机的压缩频率,以匹配目标冷负荷改变制冷剂的物质状态。并且通过先调节流量,流量调节完毕后在调节冷负荷,可以提高温度控制精度。
98.本发明提供一种热管理方法,该方法包括:基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;当变频水泵的最小流量小于目标流量中的最小值,则控制二通阀关闭,根据目标流量以及当前出液流量,调节变频水泵的转速,使得当前出液流量不低于目标流量,目标流量中的最小值为通过待温控设备中的每个负载的对应的流量中的最小流量确定的;当变频水泵的最小流量大于等于目标流量中的最小值,则控制变频水泵以最低转速运行,以及根据目标流量以及当前出液流量,调节二通阀的开度,使得当前出液流量不低于目标流量;根据第一循环系统的出液温度以及回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷;根据目标冷负荷确定第二循环系统的变频压缩机的目标转速;根据目标转速调节变频压缩机的压缩频率,以匹配目标冷负荷。通过上述方法,可以实现随负载的变化进行精准的温度控制,根据待温控设备的目标数量,提供最佳的流量,最大限度的减少能源的浪费。并且通过将换能装置设置于储能装置的内部,使得储能装置内的温度变化恒定,出水稳定。本系统采用直接蒸发式的恒温水箱,一方面提高了制冷系统的换热效率,解决了板换、套管等间接式换热器在制冷工况下小流量运行发生冻裂的问题。另一方面,减小了整个水系统的运行阻力,可降低水泵的扬程。
99.请参阅图6,图6为本发明实施例中一种热管理系统的又一结构框图,如图6所示热管理系统具有两个第二循环系统,可以加快换能效率,故本实施中的第二循环系统的个数仅作举例,不做具体限定,并且通过四通阀可以实现升温的温度管控或者降温的温度管控。
100.请参阅图7,图7为本发明实施例中一种热管理装置的结构框图,如图7所示装置包括:
101.参数确定模块701:用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;
102.控制调节模块702:用于根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。
103.需要说明的是,图7所示装置中各模块的作用与图2所示方法中各步骤的内容相似,为避免重复,此处不做赘述,具体可参阅前述图2所示方法中各步骤的内容。
104.本发明提供一种液冷控制装置,该装置包括:参数确定模块:用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,目标负载数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;控制调节模块:用于根据目标流量控制第一循环系统进行与目标流量相匹配的流量调节。通过上述装置,可以实现随负载的变化进行精准的温度控制,根据待温控设备的目标数量,提供最佳的流量,最大限度的减少能源的浪费。并且通过将换能装置设置于储能装置的内
部,使得储能装置内的温度变化恒定,出水稳定。
105.在一种可行实现方式中,参数确定模块,还用于根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷;控制调节模块:还用于根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。
106.需要说明的是,上述装置中各模块的作用与图3所示方法中步骤303以及304的内容相似,为避免重复,此处不做赘述,具体可参阅前述图3所示方法中步骤303以及304的内容。
107.进一步的,通过上述装置,可以实现随负载的变化进行精准的温度控制,根据待温控设备的目标负载数量,提供最佳的流量及流量,最大限度的减少能源的浪费。
108.图8示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端,也可以是服务器。如图8所示,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统,还可存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器实现上述方法。该内存储器中也可储存有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器执行上述方法。本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
109.在一个实施例中,提出了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如图2、图3或图5所示方法的步骤。
110.在一个实施例中,提出了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如图2、图3或图5所示方法的步骤。
111.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
112.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
113.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保
护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括:第一循环系统,所述第一循环系统包括主回液管路和储液装置;以及至少一个第二循环系统,所述第二循环系统包括换能装置;其中:所述主回液管路的出液口与所述储液装置的进液口相连,所述换能装置设置于所述储液装置内部,所述主回液管路中的液体回流到所述储液装置内,并在所述储液装置内部与所述换能装置换热。2.根据权利要求1所述热管理系统,其特征在于,所述第一循环系统包括主出液管路和第一流量调节装置,所述主出液管路的第一出液口与所述主回液管路的进液口连接;所述第一流量调节装置设于所述主出液管路。3.根据权利要求2所述热管理系统,其特征在于,所述第一循环系统还包括旁回液管路以及第二流速调节装置,所述旁回液管路的进液口与所述主出液管路的第二出液口连接,所述第二流速调节装置设置于所述旁回液管路,所述储液装置中流出的液体经第一流速调节装置后,一部分流向所述主回液管路,另一部分经第二流速调节装置回到所述储液装置。4.根据权利要求2所述热管理系统,其特征在于,所述第一循环系统还包括多条并联的冷却支路,所述冷却支路的一端与所述主回液管路的进液口连接,另一端与所述主出液管路的第一出液口连接。5.根据权利要求4所述热管理系统,其特征在于,所述第一循环系统还包括:第一温度传感器、第二温度传感器、流量计以及电磁阀;所述第一温度传感器、流量计设置于所述主出液管路,所述第二温度传感器设置于所述主回液管路;每条所述冷却支路对应设置有一个所述电磁阀。6.根据权利要求3所述热管理系统,其特征在于,所述第一流速调节装置为二通阀,所述第二流速调节装置为变频水泵,所述储液装置包括水箱;所述第二循环系统包括变频压缩机、四通阀、冷凝装置以及节流元件,所述变频压缩机、所述四通阀、所述冷凝装置、所述节流元件以及所述换能装置通过制冷剂循环管路依次首尾连接。7.一种热管理方法,其特征在于,基于权利要求1-6任一项所述热管理系统,所述方法包括:基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。8.根据权利要求7所述方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述第一循环系统的出液温度以及回液温度,确定第二循环系统的目标冷负荷;根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节。9.根据权利要求7所述方法,其特征在于,所述第一循环系统包括第一流速调节装置及第二流速调节装置,所述第一流速调节装置为变频水泵,所述第二流速调节装置为二通阀,所述根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调
节,包括:当变频水泵的最小流量小于目标流量中的最小值,则控制二通阀关闭,根据所述目标流量以及当前出液流量,调节所述变频水泵的转速,使得所述当前出液流量不低于所述目标流量,所述目标流量中的最小值为通过所述待温控设备中的每个负载的对应的流量中的最小流量确定的;当变频水泵的最小流量大于等于目标流量中的最小值,则控制所述变频水泵以最低转速运行,以及根据所述目标流量以及当前出液流量,调节二通阀的开度,使得所述当前出液流量不低于目标流量。10.根据权利要求8所述方法,其特征在于,所述根据所述目标冷负荷控制所述第二循环系统进行与所述目标冷负荷相匹配的冷负荷调节,包括:根据所述目标冷负荷确定所述第二循环系统的变频压缩机的目标转速;根据所述目标转速调节所述变频压缩机的压缩频率,以匹配所述目标冷负荷。11.一种液冷控制装置,其特征在于,所述装置包括:参数确定模块:用于基于预设的待温控设备的负载数量与流量的对应关系,根据所述待温控设备的目标负载数量确定第一循环系统的主出液管路的目标流量,所述目标数量为需要进行温度控制的待温控设备的负载个数;控制调节模块:用于根据所述目标流量控制所述第一循环系统进行与所述目标流量相匹配的流量调节。12.一种计算机设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求7至10中任一项所述方法的步骤。13.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求7至10中任一项所述方法的步骤。

技术总结


本发明实施例公开了一种热管理系统、方法及装置、设备及存储介质,热管理系统包括:第一循环系统,第一循环系统包括主回液管路和储液装置;以及至少一个第二循环系统,第二循环系统包括换能装置;其中:主回液管路的出液口与储液装置的进液口相连,换能装置设置于储液装置内部,主回液管路中的液体回流到储液装置内,并在储液装置内部与换能装置换热。通过将换能装置设置于储液装置内,实现在水箱内将换能装置内的制冷剂与水箱内的回液换能,可以减少在制冷工况下小流量运行时,由于板换、套管等间接式换热装置,在换热装置内部进行换能发生冻裂的问题,提高了系统的可靠性。提高了系统的可靠性。提高了系统的可靠性。


技术研发人员:

柯彬彬 杨水福 杨亚飞

受保护的技术使用者:

深圳市英维克科技股份有限公司

技术研发日:

2022.06.22

技术公布日:

2022/10/13

本文发布于:2022-11-28 01:29:04,感谢您对本站的认可!

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