一种直冷电池热管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直冷电池热管理系统及其控制方法，直冷电池热管理系统包括：压缩机

【技术实现步骤摘要】
一种直冷电池热管理系统及其控制方法


[0001]本专利技术实施例涉及储能热管理
，尤其涉及一种直冷电池热管理系统及其控制方法
。

技术介绍

[0002]随着新能源技术发展，集装箱式储能系统在新能源
、
光伏
、
电能站的应用增多，占地面积更小
、
安装运输更方便，受到新能源光伏行业青睐
。
而专用集装箱式储能系统的冷却系统，也越来越走向高性能
、
高稳定的技术行列
。
储能电池组若温度控制不好，就会造成电池温度不稳定，导致短路和损坏周边组件的风险增加
。
[0003]目前，不少厂家在研究电池直冷的可行性，即制冷剂直接进入电池冷板对电池进行冷却
。
但是目前的直冷电池热管理系统由于少了冷却液回路，原有的液热
PTC(Positive Temperature Coefficient
，正温度系数
)
方案无法实施，直冷系统必须具备热泵功能，即在低温下对电池进行加热
。
但其低温制热功能有天然缺陷，最低运行环境温度只能到
‑
15℃
左右
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种直冷电池热管理系统及其控制方法，以改善环境温度对制热运行范围的限制问题，拓宽了应用范围
。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种直冷电池热管理系统，包括：
[0006]压缩机
、
模式切换单元
、
第一换热器
、
第二换热器
、
风机
、
节流阀和电池单元；
[0007]所述压缩机的第一端口与所述模式切换单元以及所述第一换热器的第一端口连接；所述模式切换单元还分别与所述第二换热器的第一端口
、
所述电池单元的第二端口以及所述压缩机的第二端口连接；
[0008]所述第一换热器的第二端口和所述第二换热器的第二端口均与所述节流阀的第一端口连接，所述节流阀的第二端口与所述电池单元的第一端口连接；
[0009]所述第一换热器与所述第二换热器之间的距离小于第一预设值，并且所述风机位于所述第二换热器远离所述第一换热器的一侧；
[0010]其中，所述直冷电池热管理系统的工作模式包括制冷模式和制热模式；在所述制热模式中，所述模式切换单元用于连通所述压缩机的第一端口与所述电池单元的第二端口，以及连通所述压缩机的第二端口与所述第二换热器的第一端口；所述压缩机用于向所述第一换热器输入温度高于第二预设值的制冷剂；所述第一换热器用作加热器，所述第二换热器用作蒸发器
。
[0011]可选的，在所述制冷模式中，所述压缩机的第一端口输出高温高压的气态制冷剂，所述模式切换单元用于连通所述压缩机的第一端口与所述第二换热器的第一端口，以及连通所述压缩机的第二端口与所述电池单元的第二端口；所述压缩机的第二端口输入低温低压的气态制冷剂；所述第一换热器和所述第二换热器均用作冷凝器
。
[0012]可选的，所述模式切换单元包括四通阀，所述四通阀包括第一通口
、
第二通口
、
第三通口和第四通口；
[0013]所述压缩机的第一端口与所述第一通口连通；所述第二换热器的第一端口与所述第二通口连通；所述压缩机的第二端口与所述第三通口连通；所述电池单元的第二端口与所述第四通口连通；
[0014]在所述制冷模式中，所述第一通口与所述第二通口导通，所述第三通口与所述第四通口导通；
[0015]在所述制热模式中，所述第一通口与所述第四通口导通，所述第二通口与所述第三通口导通
。
[0016]可选的，所述直冷电池热管理系统还包括第一电磁阀；所述第一电磁阀设置于所述第一换热器的第二端口与所述节流阀的第一端口之间的通路上；
[0017]所述电磁阀用于在制冷模式下若环境温度低于第三预设值时，控制断开所述第一换热器的第二端口与所述节流阀的第一端口之间的通路
。
[0018]可选的，所述直冷电池热管理系统还包括：
[0019]回热器，所述回热器包括第一换热通道和第二换热通道；所述第一换热通道连接在所述第一换热器的第二端口和所述节流阀的第二端口之间；所述第二换热通道连接在所述模式切换单元和所述电池单元的第二端口之间；
[0020]第二电磁阀，所述第二电磁阀连接在所述第一换热器的第二端口和所述节流阀的第二端口之间，所述第二电磁阀用于控制所述第一换热通道的导通状态
。
[0021]可选的，所述第二电磁阀设置在所述第一换热器的第二端口与所述第一换热通道之间的通路上；
[0022]在所述制冷模式中，所述第二电磁阀用于断开所述第一换热器的第二端口与所述第一换热通道之间的通路；
[0023]在所述制热模式中，所述第二电磁阀用于导通所述第一换热器的第二端口与所述第一换热通道之间的通路，所述第一换热通道中的制冷剂的温度小于所述第二换热通道中的制冷剂的温度
。
[0024]可选的，所述电池单元包括多个电池包；
[0025]所述直冷电池热管理系统还包括分配器，所述分配器连接在所述节流阀与所述电池单元之间；
[0026]每一所述电池包的第一端口分别与所述分配器的不同端口连通；每一所述电池包的第二端口的公共连通端口用于作为所述电池单元的第二端口
。
[0027]根据本专利技术的另一方面，提供了一种直冷电池热管理系统的控制方法，用于控制本专利技术任一实施例所述的直冷电池热管理系统，包括：
[0028]在所述制热模式中，控制所述模式切换单元连通所述压缩机的第一端口与所述电池单元的第二端口，以及连通所述压缩机的第二端口与所述第二换热器的第一端口；
[0029]控制所述压缩机向所述第一换热器输入温度高于第二预设值的制冷剂，以使所述第二换热器吸收所述第一换热器的排气热量，调高所述第二换热器的蒸发温度
。
[0030]可选的，所述的直冷电池热管理系统的控制方法还包括：
[0031]在制冷模式中，控制所述压缩机的第一端口输出高温高压的气态制冷剂，并控制
所述模式切换单元连通所述压缩机的第一端口与所述第二换热器的第一端口，以及连通所述压缩机的第二端口与所述电池单元的第二端口；其中，所述第一换热器和所述第二换热器均用作冷凝器；所述压缩机的第二端口输入低温低压的气态制冷剂
。
[0032]可选的，所述直冷电池热管理系统还包括：第一电磁阀；所述第一电磁阀设置于所述第一换热器的第二端口与所述节流阀的第一端口之间的通路上；直冷电池热管理系统的控制方法还包括：
[0033]在制冷模式下，若环境温度低于第三预设值，控制所述第一电磁阀断开所述第一换热器的第二端口与所述节流阀的第一端口之间的通路；
[0034]所述直冷电池热管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种直冷电池热管理系统，其特征在于，包括：压缩机
、
模式切换单元
、
第一换热器
、
第二换热器
、
风机
、
节流阀和电池单元；所述压缩机的第一端口与所述模式切换单元以及所述第一换热器的第一端口连接；所述模式切换单元还分别与所述第二换热器的第一端口
、
所述电池单元的第二端口以及所述压缩机的第二端口连接；所述第一换热器的第二端口和所述第二换热器的第二端口均与所述节流阀的第一端口连接，所述节流阀的第二端口与所述电池单元的第一端口连接；所述第一换热器与所述第二换热器之间的距离小于第一预设值，并且所述风机位于所述第二换热器远离所述第一换热器的一侧；其中，所述直冷电池热管理系统的工作模式包括制冷模式和制热模式；在所述制热模式中，所述模式切换单元用于连通所述压缩机的第一端口与所述电池单元的第二端口，以及连通所述压缩机的第二端口与所述第二换热器的第一端口；所述压缩机用于向所述第一换热器输入温度高于第二预设值的制冷剂；所述第一换热器用作加热器，所述第二换热器用作蒸发器
。2.
根据权利要求1所述的直冷电池热管理系统，其特征在于，在所述制冷模式中，所述压缩机的第一端口输出高温高压的气态制冷剂，所述模式切换单元用于连通所述压缩机的第一端口与所述第二换热器的第一端口，以及连通所述压缩机的第二端口与所述电池单元的第二端口；所述压缩机的第二端口输入低温低压的气态制冷剂；所述第一换热器和所述第二换热器均用作冷凝器
。3.
根据权利要求2所述的直冷电池热管理系统，其特征在于，所述模式切换单元包括四通阀，所述四通阀包括第一通口
、
第二通口
、
第三通口和第四通口；所述压缩机的第一端口与所述第一通口连通；所述第二换热器的第一端口与所述第二通口连通；所述压缩机的第二端口与所述第三通口连通；所述电池单元的第二端口与所述第四通口连通；在所述制冷模式中，所述第一通口与所述第二通口导通，所述第三通口与所述第四通口导通；在所述制热模式中，所述第一通口与所述第四通口导通，所述第二通口与所述第三通口导通
。4.
根据权利要求1所述的直冷电池热管理系统，其特征在于，还包括第一电磁阀；所述第一电磁阀设置于所述第一换热器的第二端口与所述节流阀的第一端口之间的通路上；所述电磁阀用于在制冷模式下若环境温度低于第三预设值时，控制断开所述第一换热器的第二端口与所述节流阀的第一端口之间的通路
。5.
根据权利要求4所述的直冷电池热管理系统，其特征在于，还包括：回热器，所述回热器包括第一换热通道和第二换热通道；所述第一换热通道连接在所述第一换热器的第二端口和所述节流阀的第二端口之间；所述第二换热通道连接在所述模式切换单元和所述电池单元的第二端口之间；第二电磁阀，所述第二电磁阀连接在所述第一换热器的第二端口和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶超，淮晓利，谢海军，董玉军，管新丁，付刚平，潘德双，付强平，
申请(专利权)人：无锡柯诺威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：