1.本發(fā)明涉及電池?zé)峁芾恚唧w是一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.目前，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)具有容量大，建設(shè)周期短，可靠性高以及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是新能源的一個(gè)新的發(fā)展方向。由于集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)中含有較多的電芯，在電芯充放電過程中，電芯中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量會(huì)導(dǎo)致集裝箱中電芯溫度升高。由于集裝箱內(nèi)部電芯排列緊密，內(nèi)部氣流循環(huán)不暢，再加上不同電芯充放電程度不同，這會(huì)導(dǎo)致集裝箱內(nèi)電芯溫度不均勻，最終影響集裝箱內(nèi)電芯的使用壽命，甚至出現(xiàn)熱失控等現(xiàn)象。由于集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)尺寸進(jìn)一步擴(kuò)大，電芯數(shù)量增多，電芯能量密度進(jìn)一步提高，這導(dǎo)致電芯的散熱量更多，依靠空氣流動(dòng)與儲(chǔ)能電池進(jìn)行熱交換的自然冷卻和風(fēng)冷方式不能滿足電芯的散熱需求。目前已由風(fēng)冷散熱逐漸轉(zhuǎn)為液冷散熱方式，液冷散熱系統(tǒng)中的換熱介質(zhì)是冷卻液，冷卻液具有熱容量大，換熱系數(shù)高以及冷卻速度快等有點(diǎn)，應(yīng)用在集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理系統(tǒng)中可以有效降低電芯的最高溫度，改善電芯間的溫度差。

3.液冷散熱方式需要通過管道內(nèi)低溫液體將電池包內(nèi)的熱量帶出集裝箱，再將與電池進(jìn)行熱交換之后的高溫液體在集裝箱外進(jìn)行冷卻，然后循環(huán)回集裝箱中，周而復(fù)始對(duì)電池包進(jìn)行降溫。現(xiàn)有的熱管技術(shù)由于不需要使用壓縮機(jī)，就能將集裝箱外的高溫液體進(jìn)行冷卻降溫，能在一定程度上降低能耗，但由于熱管系統(tǒng)的需要室內(nèi)外存在較大的溫差，才能產(chǎn)生制冷效果，且室內(nèi)外溫差越小，制冷效果越差，節(jié)能效果越差。熱管技術(shù)應(yīng)用在低溫天氣占比較大的北方，節(jié)能效果較好，在我國(guó)南方較難推廣，而制冷循環(huán)系統(tǒng)能夠很好解決制冷效果差的問題，但卻增加了能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法和系統(tǒng)，本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)中儲(chǔ)能電池制冷時(shí)產(chǎn)生的能耗大，節(jié)能效果差等問題。

5.為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，包括三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路；

6.所述方法包括以下步驟：

7.獲取環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路。

8.進(jìn)一步地，三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路包括：

9.第一條熱管理支路是液冷散熱器制冷支路，利用ats散熱系統(tǒng)進(jìn)行降溫；

10.第二條熱管理支路是節(jié)能熱管制冷支路，利用液冷蒸發(fā)器和第二冷媒回路進(jìn)行熱交換；

11.第三條熱管理支路是壓縮機(jī)制冷支路，利用液冷蒸發(fā)器和第三冷媒回路進(jìn)行熱交換。

12.進(jìn)一步地，根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條降溫支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路包括以下子步驟：

13.所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)小于等于第一溫度時(shí)，打開所述第一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉所述第二條熱管理支路和所述第三條熱管理支路。

14.進(jìn)一步地，根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條降溫支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路包括以下子步驟：

15.所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)大于第一溫度且小于第二溫度時(shí)，打開所述第二條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉所述第一條熱管理支路和所述第三條熱管理支路。

16.進(jìn)一步地，根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條降溫支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路包括以下子步驟：

17.所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)大于等于第二溫度時(shí)，打開所述第三條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉所述第一條熱管理支路和所述第二條熱管理支路。

18.進(jìn)一步地，所述第一溫度為5℃，所述第二溫度為15℃。

19.一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理系統(tǒng)，包括

20.水泵，用于將集裝箱儲(chǔ)能電池包中電芯熱交換后的液體泵入其中一條熱管理支路；

21.溫度傳感器，用于檢測(cè)環(huán)境的溫度；

22.第一電子三通閥，設(shè)于三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路的入口處，并連接至所述水泵；

23.第二電子三通閥，設(shè)于三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路的出口處，并連接至所述集裝箱儲(chǔ)能電池包；

24.控制主機(jī)，用于根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)控制所述第一電子三通閥和所述第二電子三通閥的開閉以打開其中一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路。

25.進(jìn)一步地，所述第一條熱管理支路包括ats散熱系統(tǒng)和風(fēng)扇，所述ats散熱系統(tǒng)的入口連接至所述第一電子三通閥的第一出口，所述ats散熱系統(tǒng)的出口連接至所述第二電子三通閥的第一入口；

26.所述第二條熱管理支路包括液冷蒸發(fā)器，所述液冷蒸發(fā)器的入口連接至所述第一電子三通閥的第二出口，所述液冷蒸發(fā)器的出口連接至所述第二電子三通閥的第二入口；同時(shí)，所述第二條熱管理支路配合有第二冷媒回路，所述第二冷媒回路包括依次順序連接的氟泵、電子膨脹閥、所述液冷蒸發(fā)器、第三電子三通閥、冷凝器、第四電子三通閥、氟泵，所述第四電子三通閥與所述氟泵并聯(lián)連接；

27.所述第三條熱管理支路與所述第二條熱管理支路重合；同時(shí)，所述第三條熱管理支路配合有第三冷媒回路，所述第三冷媒回路包括依次順序連接的氟泵、電子膨脹閥、所述液冷蒸發(fā)器、第三電子三通閥、壓縮機(jī)、冷凝器、第四電子三通閥、氟泵，所述第四電子三通閥與所述氟泵并聯(lián)連接。

28.綜上所述，本發(fā)明取得了以下技術(shù)效果：

29.1、本發(fā)明采用液冷散熱方式對(duì)集裝箱儲(chǔ)能電池內(nèi)部進(jìn)行散熱，能夠使散熱更均勻，儲(chǔ)能電池內(nèi)部溫差更小；

30.2、本發(fā)明根據(jù)集裝箱外界環(huán)境溫度的不同，設(shè)置了三種模式，液冷散熱器模式、節(jié)

能熱管模式以及壓縮機(jī)制冷模式，在秋冬室外環(huán)境溫度較低時(shí)采用液冷散熱器模式或節(jié)能熱管模式，在夏季外部環(huán)境溫度較高時(shí)采用壓縮機(jī)制冷模式，可使該散熱形式更加節(jié)能環(huán)保；

31.3、本發(fā)明采用的節(jié)能熱管模式以及壓縮機(jī)制冷模式兩種模式，都是通過冷媒將儲(chǔ)能集裝箱電芯中的熱量帶走，再利用液冷換熱器將熱量交換出去，整個(gè)過程受外界環(huán)境干擾的程度較小，更可靠；

32.4、本發(fā)明主要包含儲(chǔ)能電池組以及集裝箱外冷卻設(shè)備，可針對(duì)集裝箱外部環(huán)境溫度的不同，采取不同的制冷循環(huán)策略已到達(dá)提高節(jié)能效果的目的。

附圖說明

33.圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的集裝箱儲(chǔ)能電池外部的冷卻設(shè)備原理圖。

具體實(shí)施方式

34.以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

35.本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。

36.在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

37.此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

38.在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

39.在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

40.實(shí)施例：

41.如圖1所示，一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，包括三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路，三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路包括：

42.第一條熱管理支路是液冷散熱器制冷支路，利用ats散熱系統(tǒng)進(jìn)行降溫；

43.第二條熱管理支路是節(jié)能熱管制冷支路，利用液冷蒸發(fā)器和第二冷媒回路進(jìn)行熱交換；

44.第三條熱管理支路是壓縮機(jī)制冷支路，利用液冷蒸發(fā)器和第三冷媒回路進(jìn)行熱交換。

45.其中，第一條熱管理支路是獨(dú)立于集裝箱儲(chǔ)能電池包回路的一條支路，第二條熱管理支路是獨(dú)立于集裝箱儲(chǔ)能電池包回路以及獨(dú)立于第一條熱管理支路的一條支路，第三條熱管理支路是在第二條熱管理支路的基礎(chǔ)上改變了冷媒回路的一條支路，第三條熱管理支路是在第二條熱管理支路在一定程度上是重合的，下文會(huì)敘述。

46.熱管理方法方法包括以下步驟：獲取環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路。即：如果溫度環(huán)境滿足一定的條件，則將滿足該條件的一條支路打開，將另外兩條不滿足條件的支路關(guān)閉，使得同一時(shí)段內(nèi)有且僅有一條支路是工作的。

47.在判斷是否滿足條件時(shí)，包括以下子步驟：

48.環(huán)境溫度數(shù)據(jù)小于等于第一溫度t1時(shí)，打開第一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉第二條熱管理支路和第三條熱管理支路；以及，

49.環(huán)境溫度數(shù)據(jù)大于第一溫度t1且小于第二溫度t2時(shí)，打開第二條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉第一條熱管理支路和第三條熱管理支路，以及，

50.環(huán)境溫度數(shù)據(jù)大于等于第二溫度t2時(shí)，打開第三條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉第一條熱管理支路和第二條熱管理支路。

51.本實(shí)施例中，為了解決不同環(huán)境溫度對(duì)電池?zé)峁芾淼挠绊?，將環(huán)境溫度劃分為三個(gè)階段，第一溫度t1以下為第一個(gè)階段，在該階段時(shí)打開第一條支路，第一溫度t1和第二溫度t2之間為第二個(gè)階段，在該階段時(shí)打開第二條支路，第一溫度t2以上為第三個(gè)階段，在該階段時(shí)打開第三條支路。以環(huán)境溫度來作為啟動(dòng)某一條支路的因素，環(huán)境溫度好測(cè)量、無需轉(zhuǎn)換、安裝方便，只需在電池包的外部放置一個(gè)溫度傳感器即可得知溫度數(shù)據(jù)，相較于既需要環(huán)境溫度又需要電池包溫度的方法來說，后者不僅要要測(cè)量環(huán)境溫度，還要測(cè)量電池包內(nèi)部的溫度，再由環(huán)境溫度和電池包溫度的比較、轉(zhuǎn)化、計(jì)算才能控制某一條熱管理支路工作，而本發(fā)明簡(jiǎn)單方便，無需復(fù)雜的溫度計(jì)算。

52.在實(shí)驗(yàn)以及實(shí)際使用時(shí)，工作人員發(fā)現(xiàn)將第一溫度為5℃、第二溫度為15℃，會(huì)獲得更好的降溫效果、節(jié)能效果。

53.本方法所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)包括：

54.水泵2，用于將集裝箱儲(chǔ)能電池包1中電芯熱交換后的液體泵入其中一條熱管理支路；

55.溫度傳感器3，用于檢測(cè)環(huán)境的溫度；

56.第一電子三通閥4，設(shè)于三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路的入口處，并連接至水泵2；

57.第二電子三通閥12，設(shè)于三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路的出口處，并連接至集裝箱儲(chǔ)能電池包1；

58.控制主機(jī)，用于根據(jù)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)控制第一電子三通閥4和第二電子三通閥12的

開閉以打開其中一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路。

59.第一條熱管理支路包括ats散熱系統(tǒng)6和風(fēng)扇7，ats散熱系統(tǒng)6的入口連接至第一電子三通閥4的第一出口，ats散熱系統(tǒng)6的出口連接至第二電子三通閥12的第一入口；

60.第二條熱管理支路包括液冷蒸發(fā)器11，液冷蒸發(fā)器11的入口連接至第一電子三通閥4的第二出口，液冷蒸發(fā)器11的出口連接至第二電子三通閥12的第二入口；同時(shí)，第二條熱管理支路配合有第二冷媒回路，第二冷媒回路包括依次順序連接的氟泵9、電子膨脹閥10、液冷蒸發(fā)器11、第三電子三通閥13、冷凝器8、第四電子三通閥14、氟泵9，第四電子三通閥14與氟泵9并聯(lián)連接；

61.第三條熱管理支路與第二條熱管理支路重合；同時(shí)，第三條熱管理支路配合有第三冷媒回路，第三冷媒回路包括依次順序連接的氟泵9、電子膨脹閥10、液冷蒸發(fā)器11、第三電子三通閥13、壓縮機(jī)5、冷凝器8、第四電子三通閥14、氟泵9，第四電子三通閥14與氟泵9并聯(lián)連接。

62.因此，該熱管理方法還包括以下子步驟：

63.(1)當(dāng)環(huán)境溫度小于等于5℃時(shí)，第一條熱管理支路即液冷散熱器制冷支路工作：控制主機(jī)控制第一電子三通閥4的第一出口打開、ats散熱系統(tǒng)6打開、第二電子三通閥12的第一入口打開、水泵2打開，其余關(guān)閉，與電芯熱交換后的液體流出集裝箱外，溫度較高的液體經(jīng)第一電子三通閥4流經(jīng)ats散熱系統(tǒng)6進(jìn)行降溫，最后將低溫液體經(jīng)過第二電子三通閥12輸送至集裝箱內(nèi)與電芯進(jìn)行熱交換。由于環(huán)境溫度較低，此時(shí)無需進(jìn)行熱管單元與壓縮機(jī)制冷，也就是無需開啟第二熱管理支路和第三熱管理支路，僅靠環(huán)境溫度與ats散熱系統(tǒng)便可將從管路內(nèi)的流體降到到適宜溫度；

64.同時(shí)，打開風(fēng)扇7，用于給ats散熱系統(tǒng)6散熱。

65.(2)當(dāng)環(huán)境溫度大于5℃且小于15℃時(shí)，第二條熱管理支路即節(jié)能熱管制冷支路工作：控制主機(jī)控制第一電子三通閥4的第二出口打開、第二電子三通閥12的第二入口打開、水泵2打開、液冷蒸發(fā)器11打開、氟泵9打開、電子膨脹閥10打開、第三電子三通閥13打開、冷凝器8打開、第四電子三通閥14打開，其余關(guān)閉，與電芯熱交換后的液體流出集裝箱外，溫度較高的液體流經(jīng)第一電子三通閥4與液冷蒸發(fā)器11進(jìn)行熱交換，對(duì)管路內(nèi)液體進(jìn)行降溫，以得到低溫液體，隨后將低溫液體經(jīng)過第二電子三通閥12輸送至集裝箱內(nèi)與電芯進(jìn)行熱交換。當(dāng)啟用節(jié)能熱管制冷模式時(shí)，冷媒傳遞路線為：氟泵9

→

exv電子膨脹閥10

→

液冷蒸發(fā)器11

→

第三電子三通閥13

→

冷凝器8

→

第四電子三通閥14

→

氟泵9，此時(shí)壓縮機(jī)5是關(guān)閉的，液體經(jīng)過第三電子三通閥13直接到冷凝器8。

66.同時(shí)，打開ats散熱系統(tǒng)6和風(fēng)扇7，用于給冷凝器8散熱。

67.在環(huán)境溫度處于5℃

?

15℃時(shí)，ats散熱系統(tǒng)對(duì)冷凝器8進(jìn)行散熱，此時(shí)的冷凝器8的溫度足夠使從液冷蒸發(fā)器11流出的高溫高壓制冷劑蒸汽冷凝成液態(tài)制冷劑。液態(tài)制冷劑由管道流經(jīng)電子膨脹閥10，溫度和壓力較高的液態(tài)制冷劑通過電子膨脹閥10裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀排出電子膨脹閥10。電子膨脹閥10橫截面積可作動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以控制制冷劑的量，確保制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。

68.(3)當(dāng)環(huán)境溫度大于等于15℃是，第三條熱管理支路即壓縮機(jī)制冷支路工作：控制主機(jī)控制第一電子三通閥4的第二出口打開、第二電子三通閥12的第二入口打開、水泵2打開、液冷蒸發(fā)器11打開、氟泵9打開、電子膨脹閥10打開、第三電子三通閥13打開、壓縮機(jī)5打

開、冷凝器8打開、第四電子三通閥14打開，其余關(guān)閉，與電芯熱交換后的液體流出集裝箱外，溫度較高的液體流經(jīng)第一電子三通閥4與液冷蒸發(fā)器11進(jìn)行熱交換，對(duì)管路內(nèi)液體進(jìn)行降溫，以得到低溫液體，隨后將低溫液體經(jīng)過第二電子三通閥12輸送至集裝箱內(nèi)與電芯進(jìn)行熱交換。

69.壓縮機(jī)制冷模式(第三條熱管理支路)與節(jié)能熱管制冷模式(第二條熱管理支路)所不同的是冷媒的傳遞路線有所不同，冷媒傳遞路線為：氟泵9

→

exv電子膨脹閥10

→

液冷蒸發(fā)器11

→

第三電子三通閥13

→

壓縮機(jī)5

→

冷凝器8

→

第四電子三通閥14

→

氟泵9。在環(huán)境溫度高于15℃的情況下，冷凝器8的溫度不足以將由液冷蒸發(fā)器11流出的冷媒液化，此時(shí)需要電動(dòng)壓縮機(jī)的參與。壓縮機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)，吸入液冷蒸發(fā)器11出口處的低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，將其壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑排出壓縮機(jī)5，隨后高溫高壓的制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器8，壓力與溫度均降低，制冷劑經(jīng)冷凝器8由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),液態(tài)制冷劑由管道流經(jīng)電子膨脹閥10，溫度和壓力較高的液態(tài)制冷劑通過電子膨脹閥10裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀排出電子膨脹閥10。電子膨脹閥10橫截面積可作動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以控制制冷劑的量，確保制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。

70.在第二條熱管理支路和第三條熱管理支路上，二者共用同一條回路，在節(jié)省元器件的同時(shí)，能夠減少占用的空間，提高安裝和使用的便捷性，同時(shí)重量也是相應(yīng)的減小，便于使用。

71.冷凝器8正對(duì)面是安裝電機(jī)和扇葉，其主要目的是通過風(fēng)吹方式讓冷凝器8能夠與外界進(jìn)行換熱，也就是說，風(fēng)扇7置于ats散熱系統(tǒng)6和冷凝器8之間，風(fēng)扇工作時(shí)能夠兼顧ats散熱系統(tǒng)6和冷凝器8，也一定程度上減輕重量和減小占用空間。

72.ats散熱系統(tǒng)6采用散熱器。

73.本發(fā)明針對(duì)外部環(huán)境溫度不同，采用三種制冷模式進(jìn)行液冷散熱，可有效降低能量消耗，采用該熱管理系統(tǒng)，能達(dá)到全年空調(diào)節(jié)能50％以上的效果。

74.在第二條熱管理支路和第三條熱管理支路中，電子膨脹閥10的開度也尤其重要，開度也即是膨脹閥的流通液體的橫截面積a，根據(jù)公式：

75.可知流量m與橫截面積a之間的關(guān)系；

76.其中，m是膨脹閥的流量，c

d

是電子膨脹閥流量系數(shù)，p1是膨脹閥出口壓力，p2是膨脹閥進(jìn)口壓力，ρ是制冷劑的密度。

77.另外，在液冷蒸發(fā)器工作時(shí)，其單位時(shí)間內(nèi)需要消耗的熱量為：

78.q＝(t1?

t2)cv,

79.其中，q是1單位時(shí)間內(nèi)的液冷蒸發(fā)器消耗的熱量，t1和t2是液體冷卻后和冷卻前的溫度，c是制冷劑的比熱，v是1單位時(shí)間內(nèi)制冷劑的體積；

80.另外，v也同時(shí)是膨脹閥流出制冷劑的體積，也即m＝v*t，t是時(shí)間，因此，在單位時(shí)間內(nèi)m就等于v，可以得出：

81.q＝(t1?

t2)c*m，

82.推導(dǎo)得出：

[0083][0084]

可以得到q和a之間的關(guān)系；

[0085]

又由于：q＝pt，p是液冷蒸發(fā)器的額定功率，t是時(shí)間，在單位時(shí)間內(nèi)q和p數(shù)值相等，因此：

[0086][0087]

其中，p、c、c

d

、ρ、p1、p2是已知的，t1、t2、p1、p2采集得到的，因此，可以計(jì)算得出此時(shí)的橫截面積a。

[0088]

本發(fā)明利用控制主機(jī)自主計(jì)算膨脹閥的開度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。

[0089]

本發(fā)明采用液冷蒸發(fā)器與冷媒進(jìn)行熱交換，目前普遍采用的液冷換熱和風(fēng)冷換熱在應(yīng)用過程中都存在一定的缺點(diǎn)：風(fēng)冷換熱方式，換熱量小，換熱效率低，遇到極端高溫天氣，冷凝器冷凝溫度升高，管路壓力升高，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)效率降低。部分情況下，甚至?xí)?dǎo)致制冷系統(tǒng)停機(jī)；本發(fā)明采用液冷方式與冷媒進(jìn)行熱交換，換熱效率高，冷卻效果好。相比風(fēng)冷換熱方式，對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，可靠性更好。

[0090]

以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，其特征在于：包括三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路；所述方法包括以下步驟：獲取環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，其特征在于：三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路包括：第一條熱管理支路是液冷散熱器制冷支路，利用ats散熱系統(tǒng)進(jìn)行降溫；第二條熱管理支路是節(jié)能熱管制冷支路，利用液冷蒸發(fā)器和第二冷媒回路進(jìn)行熱交換；第三條熱管理支路是壓縮機(jī)制冷支路，利用液冷蒸發(fā)器和第三冷媒回路進(jìn)行熱交換。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，其特征在于：根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條降溫支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路包括以下子步驟：所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)小于等于第一溫度時(shí)，打開所述第一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉所述第二條熱管理支路和所述第三條熱管理支路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，其特征在于：根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條降溫支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路包括以下子步驟：所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)大于第一溫度且小于第二溫度時(shí)，打開所述第二條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉所述第一條熱管理支路和所述第三條熱管理支路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，其特征在于：根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條降溫支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路包括以下子步驟：所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)大于等于第二溫度時(shí)，打開所述第三條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉所述第一條熱管理支路和所述第二條熱管理支路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法，其特征在于：所述第一溫度為5℃，所述第二溫度為15℃。7.一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理系統(tǒng)，其特征在于：包括水泵(2)，用于將集裝箱儲(chǔ)能電池包(1)中電芯熱交換后的液體泵入其中一條熱管理支路；溫度傳感器(3)，用于檢測(cè)環(huán)境的溫度；第一電子三通閥(4)，設(shè)于三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路的入口處，并連接至所述水泵(2)；第二電子三通閥(12)，設(shè)于三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路的出口處，并連接至所述集裝箱儲(chǔ)能電池包(1)；控制主機(jī)，用于根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)控制所述第一電子三通閥(4)和所述第二電子三通閥(12)的開閉以打開其中一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一條熱管理支路包括ats散熱系統(tǒng)(6)和風(fēng)扇(7)，所述ats散熱系統(tǒng)(6)的入口連接至所述第一電子三通閥(4)的第一出口，所述ats散熱系統(tǒng)(6)的出口連接至所述第二電子三通閥(12)的第一入口；

所述第二條熱管理支路包括液冷蒸發(fā)器(11)，所述液冷蒸發(fā)器(11)的入口連接至所述第一電子三通閥(4)的第二出口，所述液冷蒸發(fā)器(11)的出口連接至所述第二電子三通閥(12)的第二入口；同時(shí)，所述第二條熱管理支路配合有第二冷媒回路，所述第二冷媒回路包括依次順序連接的氟泵(9)、電子膨脹閥(10)、所述液冷蒸發(fā)器(11)、第三電子三通閥(13)、冷凝器(8)、第四電子三通閥(14)、氟泵(9)，所述第四電子三通閥(14)與所述氟泵(9)并聯(lián)連接；所述第三條熱管理支路與所述第二條熱管理支路重合；同時(shí)，所述第三條熱管理支路配合有第三冷媒回路，所述第三冷媒回路包括依次順序連接的氟泵(9)、電子膨脹閥(10)、所述液冷蒸發(fā)器(11)、第三電子三通閥(13)、壓縮機(jī)(5)、冷凝器(8)、第四電子三通閥(14)、氟泵(9)，所述第四電子三通閥(14)與所述氟泵(9)并聯(lián)連接。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種用于集裝箱儲(chǔ)能電池的熱管理方法和系統(tǒng)，包括三條不同運(yùn)行模式的熱管理支路；所述方法包括以下步驟：獲取環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)打開其中一條熱管理支路，同時(shí)關(guān)閉另外兩條熱管理支路。本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)中儲(chǔ)能電池制冷時(shí)產(chǎn)生的能耗大，節(jié)能效果差等問題。節(jié)能效果差等問題。節(jié)能效果差等問題。

技術(shù)研發(fā)人員：馬長(zhǎng)年 李紫娟 周禛 吳壽輝 孔瀟 劉印

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇佰睿安新能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.08.11

技術(shù)公布日：2021/11/16