[发明专利]一种高效的轨道交通储能热管理系统及其热管理方法

权利要求书

1.一种高效的轨道交通储能热管理系统，其特征在于，包括由多个储能单体(1)构成的储能装置、箱体(2)、热管阵列(3)、气体管道(4)、液体管道(5)、液体槽(6)、液位控制机构(7)、加热器(8)、散热器(9)、相变储能器(10)、传感器、阀门和控制单元；所述储能装置置于箱体(2)内，所述热管阵列(3)穿插于每个储能单体(1)之间，所述热管阵列(3)的顶部通过气体管道(4)连通至液体槽(6)，在所述气体管道(4)上设置散热器(9)和/或相变储能器(10)，所述热管阵列(3)的底部通过液体管道(5)连通液体槽(6)，在所述液体槽(6)上设置有液位控制机构(7)，所述热管阵列(3)、液体管道(5)和液体槽(6)内填有液态工质；在所述箱体(2)底部设置加热器(8)；在所述散热器(9)和储能单体(1)上设置有传感器；在所述气体管道(4)上设置有阀门；所述控制单元连接至所述加热器(8)、散热器(9)、传感器和阀门的控制端；

所述液体管道(5)包括田字形闭环管路(51)和主液体管路(52)，所述田字形闭环管路(51)设置在储能箱底部所设置的沟槽中，所述田字形闭环管路(51)与热管阵列(3)中的热管(32)底端相连接；所述主液体管路(52)连通液体槽(6)和热管(32)；所述相变储能器(10)设置在主液体管路(52)上；

所述液位控制机构(7)包括液位阀门(71)、液位浮球阀(72)、液位计管体(73)和连动机械杆(74)，所述液位阀门(71)设置在液体槽(6)底部的主液体管路(52)连接处，所述液位计管体(73)设置在主液体管路(52)上，所述液位浮球阀(72)设置在液位计管体(73)内，所述液位阀门(71)和液位浮球阀(72)通过连动机械杆(74)相连。

2.根据权利要求1所述的一种高效的轨道交通储能热管理系统，其特征在于，所述热管阵列(3)包括多个并列设置的热管(32)，所述热管(32)内部填有液态工质，所述热管(32)的上端与气体管道(4)相连，所述热管(32)的下端与液体管道(5)相连；所述热管(32)通过传热媒介(31)与储能单体(1)进行热交换；所述传热媒介(31)为泡沫铝、导热硅胶、绝缘导热油或导热金属板。

3.根据权利要求2所述的一种高效的轨道交通储能热管理系统，其特征在于，所述气体管道(4)包括主体管路(41)、分支管路(42)和连通管道(43)；所述主体管路(41)迂回设置在箱体(2)顶部，且在箱体(2)顶部呈辐射开环状与各热管(32)连接；所述主体管路(41)通过分支管路(42)将热管(32)中的气态工质传输至散热器(9)或相变储能器(10)；所述液体槽(6)与散热器(9)和相变储能器(10)通过连通管道(43)连通，所述连通管道(43)把经散热器(9)或相变储能器(10)相变后的液态工质经连通管道(43)传送回液体槽(6)；在所述液体槽(6)内储存液态工质，通过液体管道(5)实时补偿热管(32)内的液态工质。

4.根据权利要求3所述的一种高效的轨道交通储能热管理系统，其特征在于，所述分支管路(42)包括分支管路Ⅰ(421)、分支管路Ⅱ(422)、分支管路Ⅲ(423)和分支管路Ⅳ(424)，所述分支管路Ⅰ(421)和分支管路Ⅱ(422)端头均连接至主体管路(41)，所述分支管路Ⅰ(421)和分支管路Ⅱ(422)端尾相互连接，在所述分支管路Ⅰ(421)上设置阀门M1(425)，在所述分支管路Ⅱ(422)上设置阀门M2(426)，所述相变储能器(10)设置在分支管路Ⅱ(422)上；所述分支管路Ⅲ(423)和分支管路Ⅳ(424)的端头相互连接且连接至分支管路Ⅰ(421)和分支管路Ⅱ(422)的端尾，所述分支管路Ⅲ(423)经散热器(9)连接至连通管道(43)，所述分支管路Ⅳ(424)的端尾连接至连通管道(43)，在所述分支管路Ⅲ(423)上设置阀门M3(427)，在所述分支管路Ⅳ(424)上设置阀门M4(428)。