CN117039240A - 储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控*** - Google Patents

储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控*** Download PDF

Info

Publication number
CN117039240A
CN117039240A CN202310756261.5A CN202310756261A CN117039240A CN 117039240 A CN117039240 A CN 117039240A CN 202310756261 A CN202310756261 A CN 202310756261A CN 117039240 A CN117039240 A CN 117039240A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling module
energy storage
air conditioner
target
refrigerating capacity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310756261.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李伟瀚
徐瑞
王雄飞
冯深燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Kstar Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Kstar Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Kstar Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Kstar Technology Co Ltd
Priority to CN202310756261.5A priority Critical patent/CN117039240A/zh
Publication of CN117039240A publication Critical patent/CN117039240A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/325Expansion valves having two or more valve members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/34Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/633Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • H01M10/6568Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/11Fan speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/13Pump speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2513Expansion valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

本发明提出一种储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***,所述储能空调包括风冷模块、水冷模块以及换热器,所述风冷模块包括冷凝单元,所述水冷模块通过所述换热器与所述冷凝单元连接;所述冷凝单元,用于排出所述水冷模块和/或所述风冷模块的热量。本发明通过换热器来将水冷模块中的热量转移到冷凝单元中,实现了水冷模块的冷却效果,在储能空调同时实现风冷与液冷的基础上,减少了配电要求,降低了对于应用储能空调的储能集装箱的结构要求,便于应用。

Description

储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***
技术领域
本发明涉及温控领域,尤其涉及一种储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***。
背景技术
储能集装箱主要保护电池柜、监控柜、变流器、变压器、消防***及管路,其中除高热密度的电池柜发热量大需要进行散热外,变压器及变流器等同样需要散热;现有的温控主要通过风冷冷水空调对电池柜进行冷却,通过风冷一体式壁挂空调对变压器及变流器等发热量相对小的设备进行冷却,即现有的储能集装箱需要安装两套空调***才可以实现液冷冷却和风冷冷却;然而这种方式使得储能集装箱的结构以及内部配电相对复杂,不便于应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***,旨在解决现有技术中的散热方式导致储能集装箱结构以及配电复杂的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种储能空调,所述储能空调包括风冷模块、水冷模块以及换热器,所述风冷模块包括冷凝单元,所述水冷模块通过所述换热器与所述冷凝单元连接;
所述冷凝单元,用于排出所述水冷模块和/或所述风冷模块的热量。
可选地,还包括蒸发单元,所述冷凝单元包括冷凝器、外风机、压缩机以及干燥过滤器;其中:
所述压缩机的输入端与所述蒸发单元的输出端连接,所述压缩机的输出端与所述冷凝器的输入端连接,所述冷凝器的输出端通过所述干燥过滤器与所述蒸发单元的输入端连接。
可选地,还包括蒸发单元,所述蒸发单元包括蒸发器、内风机以及第一电子膨胀阀;其中:
所述蒸发器的输入端通过所述第一电子膨胀阀与所述冷凝单元的输出端连接,所述蒸发器的输出端与所述冷凝单元的输入端连接。
可选地,所述风冷模块还包括第二电子膨胀阀;其中:
所述换热器的第一侧的输入端通过所述第二电子膨胀阀与所述冷凝单元的输出端连接,所述换热器的第一侧的输出端与所述冷凝单元的输入端连接。
可选地,所述水冷模块包括冷却主管道、循环水泵、加热器、膨胀罐、第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器以及第二压力传感器;其中:
所述加热器的第一端与所述换热器的第二侧的输出端连接,所述加热器的第二端与所述冷却主管道的输入端连接,所述冷却主管道的输入端设置所述第一温度传感器以及所述第一压力传感器,所述冷却主管道的输出端与所述循环水泵的输入端连接,所述冷却主管道的输出端设置所述第二温度传感器以及所述第二压力传感器,所述循环水泵的输出端与所述换热器的第二侧的输入端连接,所述膨胀罐与所述循环水泵的输入端连接。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种储能空调控制方法,如上所述的储能空调还包括控制器,所述储能空调控制方法应用于所述控制器,所述储能空调控制方法包括:
确定风冷模块对应的第一目标制冷量,以及水冷模块对应的第二目标制冷量;
根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量分别设置所述风冷模块与所述水冷模块的工作模式;
根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置冷凝单元的总制冷量。
可选地,所述确定风冷模块对应的第一目标制冷量,以及水冷模块对应第二目标制冷量的步骤包括:
获取风冷模块对应第一降温目标的第一实时温度与第一期望温度,以及水冷模块对应第二降温目标的第二实时温度以及第二期望温度;
根据所述第一实时温度、所述第一期望温度确定所述风冷模块的第一目标制冷量;
根据所述第二实时温度、所述第二期望温度确定所述水冷模块的第二目标制冷量。
可选地,所述根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置所述风冷模块与所述水冷模块的工作模式的步骤包括:
根据所述第一目标制冷量确定第一电子膨胀阀的开度以及内风机转速;
根据所述第二目标制冷量确定第二电子膨胀阀的开度以及循环水泵流量。
可选地,所述根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置冷凝单元的总制冷量;
将所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量之和作为所述冷凝单元的总制冷量;
确定所述总制冷量对应的压缩机转速与外风机转速。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种储能电池柜温控***,所述储能电池柜温控***包括电池柜、控制设备以及如上所述的储能空调;其中,所述电池柜设置于所述水冷模块以及所述风冷模块的冷却范围内,所述控制设备设置于所述风冷模块的冷却范围内。
本发明提出的一种储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***,所述储能空调包括风冷模块、水冷模块以及换热器,所述风冷模块包括冷凝单元,所述水冷模块通过所述换热器与所述冷凝单元连接;所述冷凝单元,用于排出所述水冷模块和/或所述风冷模块的热量。通过换热器来将水冷模块中的热量转移到冷凝单元中,实现了水冷模块的冷却效果,在储能空调同时实现风冷与液冷的基础上,减少了配电要求,降低了对于应用储能空调的储能集装箱的结构要求,便于应用。
附图说明
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明储能空调一实施例的功能模块图;
图2为本发明储能空调应用在图1实施例中的拓扑结构示意图;
图3为本发明储能空调应用在图1实施例中的结构示意图;
图4为本发明储能电池柜温控***的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
附图标号说明:
标号 名称 标号 名称
100 风冷模块 120 蒸发单元
110 冷凝单元 121 蒸发器
111 冷凝器 122 内风机
112 外风机 123 第一电子膨胀阀
113 压缩机 124 空气温湿度传感器
114 干燥过滤器 200 水冷模块
115 内部隔板 210 冷却主管道
130 第二电子膨胀阀 220 循环水泵
300 换热器 230 加热器
T1~T2 第一~第二温度传感器 240 膨胀阀
P1~P2 第一~第二压力传感器
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
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的一部分实施例,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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种储能空调,应用于储能电池柜温控***中,请参见图1,图1为本发明储能空调一实施例的功能模块图。在该实施例中,所述储能空调包括风冷模块100、水冷模块200以及换热器300,所述风冷模块100包括冷凝单元110,所述水冷模块200通过所述换热器300与所述冷凝单元连接;其中:
所述冷凝单元110,用于排出所述水冷模块200和/或所述风冷模块100的热量。
风冷模块100通过热交换器实现出风口温度的降低,并通过内风机122将冷风输出实现对于目标区域的降温;水冷模块200通过冷媒进行降温后,将冷媒输出到目标位置对应的管道,从而实现对目标位置的降温。
可以理解的是,在现有技术中,水冷空调设置散热器用以对冷媒进行降温;本实施例中为了简化相关结构,设置换热器300,换热器300分别与风冷模块100以及水冷模块200连接,风冷模块100通过将水冷模块200中冷媒热量转移到冷凝单元110实现对水冷模块的降温;由于换热器300的存在,水冷模块200不需要额外设置散热器,从而可以省去相关电气结构,并减小了占用空间。示例性的,换热器300可以是板式换热器,也可以是套管式换热器。本实施例通过换热器300来将水冷模块200中的热量转移到冷凝单元110中,实现了水冷模块200的冷却效果,在储能空调同时实现风冷与液冷的基础上,减少了配电要求,降低了对于应用储能空调的储能集装箱的结构要求,便于应用。
进一步地,后续一并参见图2、3,还包括蒸发单元120,所述冷凝单元110包括冷凝器111、外风机112、压缩机113以及干燥过滤器114;其中:
所述压缩机113的输入端与所述蒸发单元120的输出端连接,所述压缩机113的输出端与所述冷凝器111的输入端连接,所述冷凝器111的输出端通过所述干燥过滤器114与所述蒸发单元120的输入端连接。
冷凝单元110用以实现热量的输出;具体地,压缩机113将气态制冷剂驱动到冷凝器111,冷凝器111对空气进行散热,并通过外风机112将高温空气输出到外部环境,使得将气态制冷剂中的热量排出得到液态制冷剂,进而将液态制冷剂输出至蒸发单元120和/或换热器300。
干燥过滤器114用以清除通道中残留的水分,避免毛细管由于水分残留导致冰堵,同时减少水分对通道的腐蚀,还用以滤除通道中的杂质,如灰尘、金属屑和金属氧化物等,避免杂质堵塞毛细管或损坏压缩机。
进一步地,还包括蒸发单元120,所述蒸发单元120包括蒸发器121、内风机122以及第一电子膨胀阀123;其中:
所述蒸发器121的输入端通过所述第一电子膨胀阀123与所述冷凝单元110的输出端连接,所述蒸发器121的输出端与所述冷凝单元110的输入端连接。
蒸发单元120用以实现室内环境的冷却;具体地,蒸发器121吸热,将蒸发器121附近空气的热量转移到液态制冷剂得到气态制冷剂,然后通过内风机122将低温空气输出至室内环境,并将气态制冷剂输出至冷凝单元110。
第一电子膨胀阀123用以实现对蒸发单元120工作的控制,当第一电子膨胀阀123打开时,蒸发单元120工作,当第一电子膨胀阀123关闭时,蒸发单元120不工作。
需要说明的是,在一些实施例中,蒸发单元120还可以包括湿度传感器,通过比较湿度传感器检测到的室内环境的实时湿度与目标湿度,来对内风机122进行调节,从而实现除湿功能;具体除湿控制方式可以基于实际应用场景进行设置,在此不进行限定。
进一步地,所述风冷模块100还包括第二电子膨胀阀130;其中:
所述换热器300的第一侧的输入端通过所述第二电子膨胀阀130与所述冷凝单元110的输出端连接,所述换热器300的第一侧的输出端与所述冷凝单元110的输入端连接。
换热器300与蒸发单元120构成并联结构,换热器300吸收水冷模块200的热量使得液态制冷剂转为气态制冷剂,并将气态制冷剂输出至冷凝单元110。
第二电子膨胀阀130用以实现对换热器300工作的控制,当第二电子膨胀阀130打开时,换热器300工作,当第二电子膨胀阀130关闭时,换热器300不工作。
进一步地,所述水冷模块200包括冷却主管道210、循环水泵220、加热器230、膨胀罐240、第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第一压力传感器P1以及第二压力传感器P2;其中:
所述加热器230的第一端与所述换热器300的第二侧的输出端连接,所述加热器230的第二端与所述冷却主管道210的输入端连接,所述冷却主管道210的输入端设置所述第一温度传感器T1以及所述第一压力传感器P1,所述冷却主管道210的输出端与所述循环水泵220的输入端连接,所述冷却主管道210的输出端设置所述第二温度传感器T2以及所述第二压力传感器P2,所述循环水泵220的输出端与所述换热器300的第二侧的输入端连接,所述膨胀罐240与所述循环水泵220的输入端连接。
水冷模块200中的冷媒在管道中流通,冷却主管道210为冷却的目标区域设置的管道;循环水泵220将温度较高的冷媒输送到换热器300,换热器300将冷媒热量转移到风冷模块100实现对冷媒的冷却,得到温度较低的冷媒,温度较低的冷媒输出到冷却主管道210对目标区域进行降温,冷媒吸收目标区域的热量升温流出到循环水泵220;加热器230用以对冷媒进行加热,实现低温环境下,电池的加热需要。
第一温度传感器T1用以对进水温度进行检测;第二温度传感器T2用以对出水温度进行检测。
第一压力传感器P1用以对进水压力进行检测,第二压力传感器P2用以对出水压力进行检测;
可以理解的是,温度传感器的检测值用以确定水冷模块200需要的制冷量,具体地,根据实际制冷需要设置进水温度目标值,进水温度目标值与第一温度传感器T1检测到的温度值即为水冷模块200需要的制冷量。
压力传感器的检测值用以实现对循环水泵220的调节;具体地,预先设置工作水压,通过计算第一压力传感器P1与第二压力传感器P2检测到的压力值的差值得到当前水压差值,比较当前水压差值与预设工作水压对循环水泵220的转速进行调节,具体地,当前水压差值大于预设工作水压,降低循环水泵220的转速,当前水压差值小于预设工作水压,降低循环水泵220的转速;第一膨胀罐240用以缓冲***压力波动,稳定管道压力。
下面对储能空调的整体实现原理进行说明:
压缩机113将气态制冷剂输出至冷凝器111,冷凝器111散热得到液态制冷剂,并将液态制冷剂输出至蒸发单元120与换热器300;
若第一电子膨胀阀123开启,则蒸发单元120通过液态制冷剂降温,实现对室内环境的冷却,实现风冷功能;
若第二电子膨胀阀130开启,则换热器300通过液态制冷剂对水冷模块200中的冷媒进行降温;
循环水泵220将高温冷媒输送到换热器300降温,冷媒降温后对冷却主管道210所在的目标区域进行冷却,实现水冷功能。
第一电子膨胀阀123与第二电子膨胀阀130同时开启时,储能空调同时实现风冷与水冷;第一电子膨胀阀123开启且第二电子膨胀阀130关闭时,储能空调实现风冷功能;第一电子膨胀阀123关闭且第二电子膨胀阀130开启时,储能空调实现水冷功能。
本发明还保护一种储能空调控制方法,如上所述的储能空调还包括控制器,所述储能空调控制方法应用于所述控制器,所述储能空调控制方法包括:
确定风冷模块对应的第一目标制冷量,以及水冷模块对应的第二目标制冷量;
根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量分别设置所述风冷模块与所述水冷模块的工作模式;
根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置冷凝单元的总制冷量。
可以理解的是,由于风冷模块与水冷模块的降温目标不同,具体地,风冷模块的降温目标为箱体内部环境;水冷模块的降温目标为电池柜;因此,风冷模块与水冷模块需要实现的制冷量不一定相同;第一目标制冷量指示风冷模块的目标制冷量,第二目标制冷量指示水冷模块的目标制冷量。
可以理解的是,由于风冷模块与水冷模块共同通过冷凝单元实现热量排出,因此,冷凝单元的总制冷量需要基于风冷模块与水冷模块的制冷量确定。
进一步地,所述确定风冷模块对应的第一目标制冷量,以及水冷模块对应的第二目标制冷量的步骤包括:
获取风冷模块对应第一降温目标的第一实时温度与第一期望温度,以及水冷模块对应第二降温目标的第二实时温度以及第二期望温度;
根据所述第一实时温度、所述第一期望温度确定所述风冷模块的第一目标制冷量;
根据所述第二实时温度、所述第二期望温度确定所述水冷模块的第二目标制冷量。
风冷模块对应第一降温目标的第一实时温度以及第一期望温度反映了风冷模块的制冷需求,水冷模块对应第二降温目标的第二实时温度以及第二期望温度反映了水冷模块的制冷需求;因此,通过实时温度与期望温度能够确定风冷模块与水冷模块对应的目标制冷量;具体目标制冷量的计算可以基于实际应用需要进行设置,如计算实时温度与期望温度之间的温度差值,进而基于预设的温度差值与制冷量的对应关系确定目标制冷量。
进一步地,所述根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置所述风冷模块与所述水冷模块的工作模式的步骤包括:
根据所述第一目标制冷量确定第一电子膨胀阀的开度以及内风机转速;
根据所述第二目标制冷量确定第二电子膨胀阀的开度以及循环水泵流量。
通过控制第一电子膨胀阀的开度可以控制经过蒸发器的冷媒的量,通过控制内风机转速可以控制冷空气的输出速率,因此,通过第一电子膨胀阀的开度以及内风机转速能够对风冷模块的制冷量进行调节,反之,确定第一目标制冷量后,能够通过确定第一电子膨胀阀的开度以及内风机转速实现第一目标制冷量。
通过控制第二电子膨胀阀的开度可以控制经过换热器的冷媒的量,通过控制循环水泵流量可以控制管道中液体冷媒的循环速度,因此,通过第二电子膨胀阀的开度以及循环水泵流量能够对水冷模块的制冷量进行调节,反之,确定第二目标制冷量后,能够通过确定第二电子膨胀阀的开度以及循环水泵流量实现第二目标制冷量。
需要说明的是,当第一目标制冷量为0时,说明不需要蒸发器工作,此时,将第一电子膨胀阀关闭,同理,当第二目标制冷量为0时,说明不需要水冷模块工作,此时,将第二电子膨胀阀关闭。
进一步地,所述根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置冷凝单元的总制冷量;
将所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量之和作为所述冷凝单元的总制冷量;
确定所述总制冷量对应的压缩机转速与外风机转速。
第一目标制冷量与所述第二目标制冷量之和能够反映储能空调整体制冷需要。
压缩机转速能够控制冷媒循环的速率,外风机转速能够控制热量排出的速率,因此,通过控制压缩机转速与外风机转速能够实现对于总制冷量的调节。
进一步地,对于风冷模块而言,除了实现温度控制之外,还可以对湿度进行控制;可以理解的是,风冷模块通过蒸发器使附近空气降温凝结成水滴,然后通过排水管排出实现除湿功能;蒸发器制冷强度越大,则除湿强度越大,因此,风冷模块的第一控制量将同时受到制冷需要以及除湿需要的影响;湿度的具体控制可以类比温度控制进行;具体应用中,可以结合期望温度与期望湿度来共同确定第一控制量。
本实施例能够准确对储能空调进行控制。
本发明还保护一种储能电池柜温控***,该储能电池柜温控***包括电池柜、控制设备以及储能空调,该储能空调的结构可参照上述实施例,在此不再赘述;其中,所述电池柜设置于所述水冷模块200以及所述风冷模块100的冷却范围内,所述控制设备设置于所述风冷模块100的冷却范围内。
控制设备用以指示发热量相对电池柜较小的设备;基于具体应用场景不同,控制设备中包括的具体器件不同,如控制设备可以包括变流器与变压器。
可以理解的是,风冷模块100的冷却范围是指与风冷模块100中蒸发单元120连通的室内区域;水冷模块200的冷却范围是指水冷模块200中冷却主管道210设置的区域。
由于电池柜发热量较大,因此,同时通过水冷模块200与风冷模块100对电池柜进行降温,保证了电池柜的温度控制;
由于控制设备发热量相对较小,因此,仅通过风冷模块100实现降温可以在保证控制设备温度的基础上,减小储能空调的结构。
理所应当地,由于本实施例的储能电池柜温控***采用了上述储能空调的技术方案,因此该储能电池柜温控***具有上述储能空调所有的有益效果。
进一步地,参见图4,所述水冷模块200包括冷却主管道210,所述电池柜的柜体中设置有冷却主管道210。
可以理解的是,水冷模块200的冷却范围较小,一般情况下,通过与散热目标接触的方式实现散热;电池设置于电池柜内,水冷模块200的冷却主管道210设置于电池柜的柜体,冷媒流经冷却主管道210时,将电池柜内电池的热量吸收实现对电池的冷却。
进一步地,所述储能电池柜温控***还包括箱体,所述电池柜以及所述控制设备设置于所述箱体内,所述风冷模块100中的蒸发单元120设置于所述箱体内,所述风冷模块100的冷凝单元110设置于所述箱体外。
储能空调中设置内部隔板115,通过内部隔板115对储能空调内部结构进行划分,主要将冷凝单元110进行隔离,冷凝单元110与箱体外部环境连通,蒸发单元120、水冷模块200与箱体内部环境连通。
箱体内即为风冷模块100的冷却范围;需要说明的是,由于控制设备仅通过风冷模块100实现冷却,因此,在设置控制设备以及电池柜的位置时,可以将控制设备设置为更靠近风冷模块100的出风口,从而保证对于控制设备的冷却效果。
风冷模块100对箱体内部环境进行降温,实现对控制设备以及电池的冷却,水冷模块200中的冷媒通过对电池柜中的电池进行降温,实现对电池的冷却;风冷模块100与水冷模块200的热量统一通过冷凝单元110排出到箱体外部。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种储能空调,其特征在于,所述储能空调包括风冷模块、水冷模块以及换热器,所述风冷模块包括冷凝单元,所述水冷模块通过所述换热器与所述冷凝单元连接;
所述冷凝单元,用于排出所述水冷模块和/或所述风冷模块的热量。
2.如权利要求1所述的储能空调,其特征在于,还包括蒸发单元,所述冷凝单元包括冷凝器、外风机、压缩机以及干燥过滤器;其中:
所述压缩机的输入端与所述蒸发单元的输出端连接,所述压缩机的输出端与所述冷凝器的输入端连接,所述冷凝器的输出端通过所述干燥过滤器与所述蒸发单元的输入端连接。
3.如权利要求1所述的储能空调,其特征在于,还包括蒸发单元,所述蒸发单元包括蒸发器、内风机以及第一电子膨胀阀;其中:
所述蒸发器的输入端通过所述第一电子膨胀阀与所述冷凝单元的输出端连接,所述蒸发器的输出端与所述冷凝单元的输入端连接。
4.如权利要求3所述的储能空调,其特征在于,所述风冷模块还包括第二电子膨胀阀;其中:
所述换热器的第一侧的输入端通过所述第二电子膨胀阀与所述冷凝单元的输出端连接,所述换热器的第一侧的输出端与所述冷凝单元的输入端连接。
5.如权利要求1所述的储能空调,其特征在于,所述水冷模块包括冷却主管道、循环水泵、加热器、膨胀罐、第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器以及第二压力传感器;其中:
所述加热器的第一端与所述换热器的第二侧的输出端连接,所述加热器的第二端与所述冷却主管道的输入端连接,所述冷却主管道的输入端设置所述第一温度传感器以及所述第一压力传感器,所述冷却主管道的输出端与所述循环水泵的输入端连接,所述冷却主管道的输出端设置所述第二温度传感器以及所述第二压力传感器,所述循环水泵的输出端与所述换热器的第二侧的输入端连接,所述膨胀罐与所述循环水泵的输入端连接。
6.一种储能空调控制方法,其特征在于,如权利要求1~5中任一项所述的储能空调还包括控制器,所述储能空调控制方法应用于所述控制器,所述储能空调控制方法包括:
确定风冷模块对应的第一目标制冷量,以及水冷模块对应的第二目标制冷量;
根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量分别设置所述风冷模块与所述水冷模块的工作模式;
根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置冷凝单元的总制冷量。
7.如权利要求6所述的储能空调控制方法,其特征在于,所述确定风冷模块对应的第一目标制冷量,以及水冷模块对应第二目标制冷量的步骤包括:
获取风冷模块对应第一降温目标的第一实时温度与第一期望温度,以及水冷模块对应第二降温目标的第二实时温度以及第二期望温度;
根据所述第一实时温度、所述第一期望温度确定所述风冷模块的第一目标制冷量;
根据所述第二实时温度、所述第二期望温度确定所述水冷模块的第二目标制冷量。
8.如权利要求6所述的储能空调控制方法,其特征在于,所述根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置所述风冷模块与所述水冷模块的工作模式的步骤包括:
根据所述第一目标制冷量确定第一电子膨胀阀的开度以及内风机转速;
根据所述第二目标制冷量确定第二电子膨胀阀的开度以及循环水泵流量。
9.如权利要求6所述的储能空调控制方法,其特征在于,所述根据所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量设置冷凝单元的总制冷量;
将所述第一目标制冷量与所述第二目标制冷量之和作为所述冷凝单元的总制冷量;
确定所述总制冷量对应的压缩机转速与外风机转速。
10.一种储能电池柜温控***,其特征在于,所述储能电池柜温控***包括电池柜、控制设备以及如权利要求1~5中任一项所述的储能空调;其中,所述电池柜设置于所述水冷模块以及所述风冷模块的冷却范围内,所述控制设备设置于所述风冷模块的冷却范围内。
CN202310756261.5A 2023-06-25 2023-06-25 储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控*** Pending CN117039240A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310756261.5A CN117039240A (zh) 2023-06-25 2023-06-25 储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310756261.5A CN117039240A (zh) 2023-06-25 2023-06-25 储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117039240A true CN117039240A (zh) 2023-11-10

Family

ID=88632460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310756261.5A Pending CN117039240A (zh) 2023-06-25 2023-06-25 储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117039240A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117438700A (zh) * 2023-12-21 2024-01-23 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种高效节能分体式冷水机***及其控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117438700A (zh) * 2023-12-21 2024-01-23 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种高效节能分体式冷水机***及其控制方法
CN117438700B (zh) * 2023-12-21 2024-03-29 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种高效节能分体式冷水机***及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11774154B2 (en) Systems and methods for controlling a refrigeration system
CN107228455B (zh) 一种空调器及控制方法
US20200254845A1 (en) Equipment cooling device
WO2021103370A1 (zh) 散热组件、空调***及其散热控制方法
US20170227263A1 (en) Systems and methods for controlling a refrigeration system
CN109373497B (zh) 温度调节设备的冷媒量调节方法、装置、***和空调
CN106051981A (zh) 一种基于双温驱双冷源的制冷方法
CN114151871B (zh) 一种空调***及其变频模块的冷却控制装置和方法
CN117039240A (zh) 储能空调、储能空调控制方法及储能电池柜温控***
CN105882353B (zh) 节电型车用空调
CN110044032A (zh) 空气调节装置的控制方法
CN109842271A (zh) 一种集成空调冷却的变频器
CN113669945A (zh) 废热循环冷却***
CN112234803A (zh) 变频器、制冷***及其控制方法
CN110044031B (zh) 空气调节装置的控制方法及电控盒组件、空气调节装置
CN113251501A (zh) 空调器室外机控制方法及空调器室外机
KR101702008B1 (ko) 복합공조 방식의 통신장비용 냉방장치
CN106225275A (zh) 一种空调器制冷***及其控制方法
CN108471694B (zh) 分区域独立制冷温控装置及温度控制方法
WO2020004702A1 (ko) 열사이펀을 이용해 공조하는 에너지저장시스템
CN213367622U (zh) 变频器和制冷***
KR101766466B1 (ko) 무성에 고성능 공기열 히트펌프 시스템
CN210154138U (zh) 一种膨胀阀组件、双向节流***及空调器
CN111578413B (zh) 辐射空调器及换热器保护控制方法、装置
CN111578415B (zh) 辐射空调器及压缩机保护控制方法、装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination