[发明专利]一种分布式控制的储能热管理系统

说明书

本发明涉及储能热管理技术领域，提出一种分布式控制的储能热管理系统，包括：制冷回路，其包括压缩机、冷凝器、主节流元件、辅节流元件、蒸发器以及经济器；冷却液回路，其包括所述蒸发器、水泵、电池组热源以及PTC加热器；传感器；以及分布式控制系统，其包括：冷水机组控制模块、水泵驱动模块、压缩机驱动模块、风机驱动模块以及节流元件驱动模块。本发明提出的分布式控制系统，可以精准控制储能热管理系统内各系统零部件合理高效地运转，更好地发挥储能热管理系统的性能，进而延长储能电池组的使用寿命。

技术领域

本发明总的来说涉及储能热管理技术领域。具体而言，本发明涉及一种分布式控制的储能热管理系统。

背景技术

热管理对于电化学储能来说是刚需，其对储能系统的性能、寿命、安全性都有显著影响。其中液冷热管理系统的换热能力较强，电芯温差可以做到3℃以内，相对于风冷热管理系统可以显著提升储能系统的寿命。目前液冷热管理系统所需的制冷量通常在100kW及以下，这种小冷量的制冷循环采用的压缩机通常为涡旋压缩机，然而涡旋压缩机需要使用油循环，这会降低压缩机和液冷热管理系统的可靠性。并且涡旋压缩机的轴承通常为接触式球轴承，容易产生磨损，其寿命通常会是液冷热管理系统寿命的瓶颈。此外涡旋压缩机的体积和质量通常较大，不利于提升储能系统的能量密度，尤其随着储能系统功率密度的增加、制冷量需求显著增加，涡旋压缩机这方面的劣势会更加显著。

发明内容

为至少部分解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种分布式控制的储能热管理系统，包括：

制冷回路，其包括压缩机、冷凝器、风机、主节流元件、辅节流元件、蒸发器以及经济器；

冷却液回路，其包括所述蒸发器、水泵、电池组热源以及PTC加热器；

传感器；以及

分布式控制系统，其包括：

冷水机组控制模块，其中所述冷水机组控制模块与传感器连接并且进行通信，并且所述冷水机组控制模块与所述PTC加热器连接并且对所述PTC加热器进行控制；

水泵驱动模块，其与所述冷水机组控制模块连接，其中通过所述水泵驱动模块对所述水泵进行控制；

压缩机驱动模块，其与所述冷水机组控制模块连接，其中通过所述压缩机驱动模块对所述压缩机进行控制；

风机驱动模块，其与所述冷水机组控制模块连接，其中通过所述风机驱动模块对所述风机进行控制；以及

节流元件驱动模块，其与所述冷水机组控制模块连接，其中通过所述节流元件驱动模块对所述主节流元件以及辅节流元件进行控制。

在本发明一个实施例中规定，所述分布式控制系统被配置为通过下列各项的一项或者多项进行连接：

脉宽调制信号、控制器局域网总线信号、4-20mA信号、EIA-485信号以及0-10V信号。

在本发明一个实施例中规定，所述压缩机为高速气浮离心压缩机，其中所述压缩机的转子系统包括：转子、推力盘、叶轮、径向轴承以及推力轴承；

其中所述径向轴承以及所述推力轴承为箔片式动压气浮轴承，所述转子被配置为旋转以将压缩机的主气路中的气体引至所述径向轴承以及所述推力轴承处形成气膜。

在本发明一个实施例中规定，主气路中的气体自所述转子的第一侧流入，流经所述径向轴承，并且流经布置在所述推力盘的第一侧和第二侧的推力轴承，并且自所述转子的第二侧流出；或者

主气路中的气体自所述转子的第一侧流入，流经布置在所述推力盘的第一侧和第二侧的推力轴承，并且流经所述径向轴承，并且自所述转子的第二侧流出。