一种大功率储能设备的热管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种大功率储能设备的热管理系统及其控制方法，该控制方法包括：分别采集多个储能设备的温度；若至少一个储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级最低的控温模块的运行参数；其中，第一预设条件包括预设温差和预设时间；若控温等级最低的控温模块的运行参数达到最大值，且储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级高一级的控温模块的运行参数；直至储能设备的温度满足第一预设条件。本发明专利技术实施例提供的技术方案通过采用多级控温的方式对储能设备的温度进行调节，能够实现精准控温，保证储能设备散热均匀，有利于提高储能设备的性能和使用寿命，且满足系统的经济性要求。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率储能设备的热管理系统及其控制方法
本专利技术实施例涉及新能源热管理
，尤其涉及一种大功率储能设备的热管理系统及其控制方法。
技术介绍
大功率储能设备，如超级电容，有着输出功率高，充电倍率大，充电速度快等特点，在船舶渡轮上有着广泛的应用。但是由于船舶对超级电容的能量需求大，单船装载的超级电容数量多且体积大，在充电及运行过程中会产生巨大的附加热量，因此大功率储能设备的热管理问题尤为重要。现有技术通常采用多个回路并联的方式对储能设备进行冷却，但是由于各回路与外机的距离不同，导致各回路的冷却水的流量存在差异，使得较远回路的冷却效果不佳，且无法及时对储能设备进行冷却，容易对储能设备的性能和寿命造成影响。同时，现有技术通常是针对储能设备最大放热量来设计冷却装置，往往存在过保护的问题，不能对储能设备的温度进行精准调节，经济性较差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种大功率储能设备的热管理系统及其控制方法，以实现对大功率储能设备的温度进行精准调节，从而提高储能设备的性能和使用寿命，并提高系统的经济性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种大功率储能设备的热管理系统的控制方法，所述大功率储能设备的热管理系统包括控温等级依次降低的至少两级控温模块；所述控制方法包括：分别采集多个所述储能设备的温度；若至少一个所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级最低的所述控温模块的运行参数；其中，所述第一预设条件包括预设温差和预设时间；若控温等级最低的所述控温模块的运行参数达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级高一级的所述控温模块的运行参数；直至所述储能设备的温度满足第一预设条件。可选地，所述运行参数包括：风机的出风量、流量调节阀的流量和压缩机的制冷量；其中，所述控温等级从低到高的运行参数依次为风机的出风量、流量调节阀的流量和压缩机的制冷量。可选地，若所述风机的出风量、流量调节阀的流量和压缩机的制冷量均达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则发送超温报警信号。可选地，所述若控温等级最低的所述控温模块的运行参数达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级高一级的所述控温模块的运行参数；直至所述储能设备的温度满足第一预设条件包括：可选地，确定所述风机的出风量是否为最大值，若否，则调节所述风机的出风量后继续确定所述储能设备的温度是否超出第一预设条件；若所述风机的出风量为最大值，则确定所述流量调节阀的流量是否为最大值；若否，则增大所述流量调节阀的流量后继续确定所述储能设备的温度是否超出第一预设条件；若所述流量调节阀的流量为最大值，则确定所述压缩机的制冷量是否为最大值；若否，则提高所述压缩机的制冷量，并减小未超温的储能设备的流量调节阀后继续确定所述储能设备的温度是否超出第一预设条件。可选地，若多个所述储能设备的温度均不超出第一预设条件，则根据行程预测的输入条件设定所述大功率储能设备的热管理系统的运行模式，其中，所述运行模式包括经济模式、一般模式和性能模式。可选地，若所述行程预测的输入条件小于第二预设条件，则设定为经济模式；其中，第二预设条件包括第一预设环境温度、储能设备第一预设平均温度、第一预设载客量、第一预设巡航速度、第一预设风速等级和冷却水第一预设温度。可选地，若所述行程预测的输入条件大于第三预设条件，则设定为性能模式；所述第三预设条件至少包括第二预设环境温度、储能设备第二预设平均温度、第二预设载客量、第二预设巡航速度、第二预设风速等级和冷却水第二预设温度中一种。第二方面，本专利技术实施例提供了一种大功率储能设备的热管理系统，包括：内机和外机模块，所述内机和外机模块包括控温等级依次降低的至少两级控温模块，所述控温模块用于调节储能设备的温度；温度采集模块，用于采集多个所述储能设备的温度；BMS控制模块，用于若至少一个所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级最低的所述控温模块的运行参数；若控温等级最低的所述控温模块的运行参数达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级高一级的所述控温模块的运行参数；直至所述储能设备的温度满足第一预设条件。可选地，所述控温模块包括风机、流量调节阀和压缩机；其中，所述控温模块的控温等级从低到高依次为风机、流量调节阀和压缩机。可选地，所述内机和外机模块包括内机模块和外机模块，所述外机模块包括外机本体和外围附件，所述外机本体包括压缩机、膨胀阀、第一换热器和第二换热器，所述外围附件包括冷媒水水泵，所述压缩机的第一端和所述第一换热器的第一端连接，所述第一换热器的第二端与所述膨胀阀的第一端连接，所述膨胀阀的第二端和所述第二换热器的第一端连接，所述第二换热器的第二端与所述压缩机的第二端连接，所述第二换热器的第三端与所述冷媒水水泵的第一端连接；所述内机模块包括风机、第三换热器和超级电容模组，所述第三换热器的第一端与所述冷媒水水泵的第二端连接，所述第三换热器的第二端与所述第二换热器的第四端连接，所述第三换热器用于与所述风机吹出的气流进行对流热交换，以对所述超级电容模组进行冷却。可选地，所述外围附件还包括冷却水水泵，所述冷却水水泵与所述第一换热器的第三端连接。可选地，所述外机本体与所述外围附件为一体结构，所述一体结构包括第一层和第二层；所述第一层包括所述外机本体和所述冷却水水泵，所述第二层包括所述冷媒水水泵。可选地，本专利技术实施例提供的大功率储能设备的热管理系统还包括流量调节阀和流量传感器；所述流量调节阀串联于所述冷媒水水泵和所述第三换热器之间，所述流量传感器与所述第三换热器的第一端连接。本专利技术实施例提供的一种大功率储能设备的热管理系统的控制方法通过采集多个储能设备的温度来确定是否有储能设备出现单箱温差过大的现象，若至少一个超级电容的标准箱出现过温，则采用不同控温等级的控温模块对储能设备的温度进行调节。首先调节控温等级最低的控温模块的运行参数，以控温模块的运行参数是否达到最大值为界限，若控温等级最低的控温模块的运行参数已达最大值，则继续调节控温等级高一级的控温模块的运行参数，直到储能设备的温度满足第一预设条件为止。相对于现有技术，本专利技术实施例提供的技术方案通过采用多级控温的方式对储能设备的温度进行调节，能够实现精准控温，保证超级电容散热均匀，有利于提高超级电容的性能和使用寿命，且满足系统的经济性要求。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种大功率储能设备的热管理系统的控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例二提供的一种大功率储能设备的热管理系统的控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供三的一种大功率储能设备的热管理系统的控制方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供四的一种大功率储能设备的热管理系统的温度调节方法的流程图；图5为本专利技术实施例提供四的一种大功率储能设备的热管理系统的运行模式的判定方法的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率储能设备的热管理系统的控制方法，其特征在于，所述热管理系统包括控温等级依次降低的至少两级控温模块；所述控制方法包括：/n分别采集多个所述储能设备的温度；/n若至少一个所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级最低的所述控温模块的运行参数；其中，所述第一预设条件包括预设温差和预设时间；/n若控温等级最低的所述控温模块的运行参数达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级高一级的所述控温模块的运行参数；直至所述储能设备的温度满足第一预设条件。/n

【技术特征摘要】
1.一种大功率储能设备的热管理系统的控制方法，其特征在于，所述热管理系统包括控温等级依次降低的至少两级控温模块；所述控制方法包括：
分别采集多个所述储能设备的温度；
若至少一个所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级最低的所述控温模块的运行参数；其中，所述第一预设条件包括预设温差和预设时间；
若控温等级最低的所述控温模块的运行参数达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级高一级的所述控温模块的运行参数；直至所述储能设备的温度满足第一预设条件。


2.根据权利要求1所述的大功率储能设备的热管理系统的控制方法，其特征在于，所述运行参数包括：风机的出风量、流量调节阀的流量和压缩机的制冷量；其中，所述控温等级从低到高的运行参数依次为风机的出风量、流量调节阀的流量和压缩机的制冷量。


3.根据权利要求2所述的大功率储能设备的热管理系统的控制方法，其特征在于，若所述风机的出风量、流量调节阀的流量和压缩机的制冷量均达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则发送超温报警信号。


4.根据权利要求3所述的大功率储能设备的热管理系统的控制方法，其特征在于，所述若控温等级最低的所述控温模块的运行参数达到最大值，且所述储能设备的温度超出第一预设条件，则调节控温等级高一级的所述控温模块的运行参数；直至所述储能设备的温度满足第一预设条件包括：
确定所述风机的出风量是否为最大值，若否，则调节所述风机的出风量后继续确定所述储能设备的温度是否超出第一预设条件；
若所述风机的出风量为最大值，则确定所述流量调节阀的流量是否为最大值；若否，则增大所述流量调节阀的流量后继续确定所述储能设备的温度是否超出第一预设条件；
若所述流量调节阀的流量为最大值，则确定所述压缩机的制冷量是否为最大值；若否，则提高所述压缩机的制冷量，并减小未超温的储能设备的流量调节阀后继续确定所述储能设备的温度是否超出第一预设条件。


5.根据权利要求1所述的大功率储能设备的热管理系统的控制方法，其特征在于，若多个所述储能设备的温度均不超出第一预设条件，则根据行程预测的输入条件设定所述大功率储能设备的热管理系统的运行模式，其中，所述运行模式包括经济模式、一般模式和性能模式。


6.根据权利要求5所述的大功率储能设备的热管理系统的控制方法，其特征在于，若所述行程预测的输入条件小于第二预设条件，则设定为经济模式；其中，第二预设条件包括第一预设环境温度、储能设备第一预设平均温度、第一预设载客量、第一预设巡航速度、第一预设风速等级和冷却水第一预设温度。


7.根据权利要求5所述的大功率储能设备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：严嵘，龚正大，章锦，解凌峰，华黎，
申请(专利权)人：上海奥威科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31