房车/户用风-光-电互补储能系统及其热管理方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于房车/户用风‑光‑电互补储能系统的热管理方法，包括制冷剂循环、冷却液循环、液体加热循环；冷却液循环包括风力发电机冷却液循环、光伏组件冷却液循环、储能电池包冷却液循环、房车/户用冷却液循环；液体加热循环包括储能电池包液体加热循环、房车/户用液体加热循环；所述热管理方法，将风力发电机、光伏组件、储能电池包、房车/户用内部空间环境温度设置规定值，在超出或者低于设定值时启动或者停止设备运行；所述热管理方法包括三个大的工作模式：仅制冷工作模式、仅加热工作模式、制冷与加热同时工作模式；上述热管理方法，全部使用液体方式换热，使得房车/户用风‑光‑电互补储能系统使用寿命延长，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
房车/户用风-光-电互补储能系统及其热管理方法
本专利技术涉及新能源领域，应用于房车/户用风-光-电互补储能系统中，具体涉及对储能系统中的风力发电机、光伏组件、储能电池包、房车/户用内部空间环境全采用液体方式进行联合热管理的方法，用来延长整个储能系统的使用寿命、提高新能源利用率及增加储能系统安全性。
技术介绍
清洁能源的高效开发与利用一直是重大的环保科研问题，利用风能与太阳能各自发电时优点，进行互补发电储能的应用也越来越广泛，但是对于该种储能系统的能量来源密度低与储能电池模块的不高效利用制约其发展。利用风力发电机发电，电机的连续运转会产生各种损失热，持续的高温也会降低风力发电机的发电效率，降低电机的使用寿命，需要对风力发电机进行降温，以提高储能系统的使用寿命及能源利用效率。利用太阳能进行光伏发电，光伏组件在接受太阳辐射时候，发电的同时也会吸收大量的辐射热，高温将严重减低光伏发电效率，这会造成光伏组件所需个数增多存放体积增大，要对光伏组件进行有效冷却，增大光伏组件发电的能量密度，减少放置体积。在电储能系统中，储能电池模块进行能量的储存与释放时产生的热量需要及时排出，不然会产生电池的性能损坏及降低寿命，严重时导致爆炸等危害；由于储能电池在低温性能降低，所以在低温环境下，需要对储能电池包进行加热，保证储能电池始终在一个合适的环境中工作，才能使得储能电池性能良好，使用寿命延长及延长整个储能系统的寿命。在房车/户用风光电储能系统中，其内部空间环境需要进行热管理，讲究人体舒适性，在热管理系统需要考虑这一部分。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一套基于房车/户用风-光-电互补储能系统的热管理方法，并且通过合理的设计将储能系统在高效率下进行工作，具有高效节能、控制灵活、可靠性高的特点。本专利技术的目的可通过以下技术方案得以实现：所述房车/户用风-光-电互补储能系统包括风力发电机、风机控制器、光伏组件、光伏控制器、蓄电池组、逆变器、房车/户用的负载。所述热管理系统包括制冷剂循环系统、冷却液循环系统及液体加热循环系统，所述冷却液循环系统包括风力发电机冷却液循环系统、光伏组件冷却液循环系统、储能电池包冷却液循环系统、房车/户用冷却液循环系统；所述液体加热循环系统包括储能电池包液体加热循环系统、房车/户用液体加热循环系统。所述制冷剂循环系统包括制冷压缩机1、风冷式冷凝器5、制冷剂储液器4、节流阀3、二流道蒸发器2的第一流道；所述冷却液循环系统包括二流道蒸发器2的第二流道、风力发电机换热装置10、光伏组件换热装置16、冷却液循环泵6、储能电池包二流道换热装置33的冷却液通道、房车/户用换热装置21的冷却液通道；所述液体加热循环系统包括PTC加热水箱27、液体加热循环泵26、储能电池包二流道换热装置33的流体加热通道、房车/户用二流道换热装置21的流体加热通道；所述热管理系统还包括若干各种阀门：电子膨胀阀、截止阀、支路汇集阀、四通阀；所述热管理系统包括温度传感装置；所述PTC加热水箱27是非封闭式加热水箱，有进水口与出水口，进水口接自来水，出水口接生活用水装置；所述制冷压缩机1采用流量可变的制冷压缩机，其他装置之间匹配。所述热管理方法包括7个独立的流体循环：制冷剂循环、风力发电机冷却液循环、光伏组件冷却液循环、储能电池包冷却液循环、房车/户用冷却液循环、储能电池包液体加热循环、房车/户用液体加热循环；所述制冷剂循环，由制冷压缩机1、风冷式冷凝器5、制冷剂储液器4、节流阀3、二流道蒸发器2的第一流道组成，上述装置依次连接，制冷剂流体在上述连接装置中完成制冷循环。所述风力发电机冷却液循环由风力发电机换热装置10、温度传感装置11、截止阀12、支路汇集阀13、支路汇集阀38、冷却液循环泵6、二流道蒸发器2的第二流道、三通阀7、截止阀44、三通阀8、电子膨胀阀9组成，上述装置依次连接；所述截止阀12的出口与支路汇集阀13的第一支路13-1进口连接，支路汇集阀13的第三支路13-3出口与支路汇集阀38的第二支路38-2进口连接，支路汇集阀38的第三支路38-3出口与冷却液循环泵6的右侧进口连接，二流道蒸发器2的第二流道的左侧出口与三通阀7的第一流向7-1的进口连接，三通阀7的第二流向7-2的出口与截止阀44的右侧进口连接，截止阀44的左侧出口与三通阀8的第一流向8-1的进口连接，电子膨胀阀9的左侧进口与三通阀8的第二流向8-2的出口连接，冷却液在上述连接装置中完成风力发电机冷却液循环。所述光伏组件冷却液循环由光伏组件换热装置16、温度传感装置15、截止阀14、支路汇集阀13、支路汇集阀38、冷却液循环泵6、二流道蒸发器2的第二流道、三通阀7、截止阀44、三通阀8、电子膨胀阀17组成，上述装置依次连接；所述截止阀14的出口与支路汇集阀13的第二支路13-2进口连接，支路汇集阀的第三支路13-3出口与支路汇集阀38的第二支路38-2进口连接，支路汇集阀38的第三支路38-3出口与冷却液循环泵6的右侧进口连接，二流道蒸发器2的第二流道的左侧出口与三通阀7的第一流向7-1的进口连接，三通阀7的第二流向7-2的出口与截止阀44的右侧进口连接，截止阀44的左侧出口与三通阀8的第一流向8-1的进口连接，电子膨胀阀17的左侧进口与三通阀8的第三流向8-3的出口连接，冷却液在上述连接装置中完成光伏组件冷却液循环。所述储能电池包冷却液循环由储能电池包二流道换热装置33的冷却液通道、温度传感装置35、截止阀36、支路汇集阀37、支路汇集阀38、冷却液循环泵6、二流道蒸发器2的第二流道、三通阀7、截止阀43、三通阀18、截止阀45、四通阀31、电子膨胀阀32组成，上述装置依次连接；所述储能电池包二流道换热装置33的冷却液通道的右侧出口与温度传感装置35的左侧进口连接，截止阀36的右侧出口与支路汇集阀37的第二支路37-2进口连接，支路汇集阀的第三支路37-3出口与支路汇集阀38的第一支路38-1进口连接，支路汇集阀38的第三支路38-3出口与冷却液循环泵6的右侧进口连接，二流道蒸发器2的第二流道的左侧出口与三通阀7的第一流向7-1的进口连接，三通阀7的第三流向7-3的出口与截止阀43的左侧进口连接，截止阀43的右侧出口与三通阀18的第一流向18-1的进口连接，三通阀18的第三流向18-3的出口截止阀45进口连接，截止阀45出口与四通阀31的31-4—31-2流向连接，电子膨胀阀32的左侧进口与四通阀31的31-4—31-2流向的出口连接，冷却液在上述连接装置中完成储能电池包冷却液循环。所述房车/户用冷却液循环由房车/户用二流道换热装置21的冷却液通道、温度传感装置22、截止阀23、支路汇集阀37、支路汇集阀38、冷却液循环泵6、二流道蒸发器2的第二流道、三通阀7、截止阀43、三通阀18、四通阀19、截止阀48、电子膨胀阀20组成，上述装置依次连接；所述房车/户用二流道换热装置21的冷却液通道的右侧出口与温度传感装置22的左侧进口连接，截止阀23的出口与支路汇集阀37的第一支路37-1进口连接，支路汇集阀的第三支路37-3出口与支路汇集阀38的第一支路38-1进口连接，支路汇集阀38的第三支路38-3出口与冷却液循环泵6的右侧的进口连接，二流道蒸发器2的第二流道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种房车/户用风‑光‑电互补储能系统，其特征在于，所述储能系统包括风力发电机、风机控制器、光伏组件、光伏控制器、蓄电池组、逆变器、房车/户用的负载；还包括所述系统包括制冷剂循环系统、冷却液循环系统及液体加热循环系统，所述冷却液循环系统包括风力发电机冷却液循环系统、光伏组件冷却液循环系统、储能电池包冷却液循环系统、房车/户用冷却液循环系统；所述液体加热循环系统包括储能电池包液体加热循环系统、房车/户用液体加热循环系统。所述制冷剂循环系统包括制冷压缩机、风冷式冷凝器、制冷剂储液器、节流阀、二流道蒸发器的第一流道；所述冷却液循环系统包括二流道蒸发器的第二流道、风力发电机换热装置、光伏组件换热装置、冷却液循环泵、储能电池包二流道换热装置的冷却液通道、房车/户用换热装置的冷却液通道；所述液体加热循环系统包括PTC加热水箱、液体加热循环泵、储能电池包二流道换热装置的流体加热通道、房车/户用二流道换热装置的流体加热通道；所述热管理系统还包括若干各种阀门：电子膨胀阀、截止阀、支路汇集阀、四通阀；包括温度传感装置；所述PTC加热水箱是非封闭式加热水箱，有进水口与出水口，进水口接自来水，出水口接生活用水装置；所述制冷压缩机采用流量可变的制冷压缩机。...

【技术特征摘要】
1.一种房车/户用风-光-电互补储能系统，其特征在于，所述储能系统包括风力发电机、风机控制器、光伏组件、光伏控制器、蓄电池组、逆变器、房车/户用的负载；还包括所述系统包括制冷剂循环系统、冷却液循环系统及液体加热循环系统，所述冷却液循环系统包括风力发电机冷却液循环系统、光伏组件冷却液循环系统、储能电池包冷却液循环系统、房车/户用冷却液循环系统；所述液体加热循环系统包括储能电池包液体加热循环系统、房车/户用液体加热循环系统。所述制冷剂循环系统包括制冷压缩机、风冷式冷凝器、制冷剂储液器、节流阀、二流道蒸发器的第一流道；所述冷却液循环系统包括二流道蒸发器的第二流道、风力发电机换热装置、光伏组件换热装置、冷却液循环泵、储能电池包二流道换热装置的冷却液通道、房车/户用换热装置的冷却液通道；所述液体加热循环系统包括PTC加热水箱、液体加热循环泵、储能电池包二流道换热装置的流体加热通道、房车/户用二流道换热装置的流体加热通道；所述热管理系统还包括若干各种阀门：电子膨胀阀、截止阀、支路汇集阀、四通阀；包括温度传感装置；所述PTC加热水箱是非封闭式加热水箱，有进水口与出水口，进水口接自来水，出水口接生活用水装置；所述制冷压缩机采用流量可变的制冷压缩机。2.一种基于房车/户用风-光-电互补储能系统，其特征在于，包括7个独立的流体循环：制冷剂循环、风力发电机冷却液循环、光伏组件冷却液循环、储能电池包冷却液循环、房车/户用冷却液循环、储能电池包液体加热循环、房车/户用液体加热循环；所述制冷剂循环，由制冷压缩机、风冷式冷凝器、制冷剂储液器、节流阀、二流道蒸发器的第一流道组成，上述装置依次连接，制冷剂在上述连接装置中完成制冷循环；所述风力发电机冷却液循环由风力发电机换热装置、温度传感装置、截止阀、支路汇集阀、支路汇集阀、冷却液循环泵、二流道蒸发器的第二流道、三通阀、截止阀、三通阀、电子膨胀阀组成，上述装置依次连接，冷却液在上述连接装置中完成风力发电机冷却液循环；所述光伏组件冷却液循环由光伏组件换热装置、温度传感装置、截止阀、支路汇集阀、支路汇集阀、冷却液循环泵、二流道蒸发器的第二流道、三通阀、截止阀、三通阀、电子膨胀阀组成，上述装置依次连接，冷却液在上述连接装置中完成光伏组件冷却液循环；所述储能电池包冷却液循环由储能电池包二流道换热装置的冷却液通道、温度传感装置、截止阀、支路汇集阀、支路汇集阀、冷却液循环泵、二流道蒸发器的第二流道、三通阀、截止阀、三通阀、截止阀、四通阀、电子膨胀阀组成，上述装置依次连接，冷却液在上述连接装置中完成储能电池包冷却液循环；所述房车/户用冷却液循环由房车/户用二流道换热装置的冷却液通道、温度传感装置、截止阀、支路汇集阀、支路汇集阀、冷却液循环泵、二流道蒸发器的第二流道、三通阀、截...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯能莲，王静，丰收，董士康，李德壮，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11