热管理系统的电控盒、热管理系统和储能设备的制作方法
未命名
10-26
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1.本发明涉及储能设备领域,尤其是涉及一种热管理系统的电控盒、热管理系统和储能设备。
背景技术:
2.相关技术中,电控盒通常通过设置风扇向盒体外部送风的方式降低电控盒内的温度,从而导致需要在电控盒上预留出出风结构,影响电控盒的密封性,使得电控盒容易受到污染,增大电控盒内部工作模块的损坏风险。同时,风冷换热的效率较低,无法满足电控盒内部温度的调节需求。
技术实现要素:
3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种热管理系统的电控盒,电控盒的散热效果好。
4.本发明还提出一种热管理系统。
5.本发明还提出一种储能设备。
6.根据本发明第一方面实施例的电控盒,所述热管理系统设有冷媒循环流路,所述电控盒包括:工作模块,所述工作模块用于控制所述热管理系统中的设备运转;盒体,所述盒体设有安装腔和换热流道,所述工作模块设在所述安装腔内,且所述冷媒循环流路中的换热介质可流经所述换热流道,并适于与所述工作模块换热。
7.根据本发明实施例的电控盒,冷媒循环流路中的换热介质可以流经换热流道,并与电控盒内部的工作模块进行换热,从而可以降低电控盒内部的温度,防止电控盒的温度过高,并且通过与换热介质换热的散热方式效率高,可以满足电控盒的散热需求。
8.根据本发明的一些实施例,所述盒体包括:盒主体,所述盒主体形成所述安装腔;换热件,所述换热件设在所述安装腔内,且所述换热流道形成在所述换热件上。
9.根据本发明的一些实施例,所述工作模块包括压缩机驱动模块,所述压缩机驱动模块用于驱动所述冷媒循环流路中的压缩机运转,所述压缩机驱动模块可与所述换热件换热。
10.根据本发明的一些实施例,所述热管理系统设有多条冷媒循环流路,所述工作模块包括多个所述压缩机驱动模块,多个所述压缩机驱动模块与多条所述冷媒循环流路中的所述压缩机一一对应设置。
11.根据本发明的一些实施例,所述换热件为多个,多个所述换热件与多个所述压缩机驱动模块一一对应设置,且每个所述换热件的换热流道均串联在与其换热配合的所述压缩机驱动模块控制的所述压缩机所在的冷媒循环流路上。
12.根据本发明的一些实施例,所述工作模块包括风机电源模块和压缩机驱动模块,所述安装腔形成有沿第一方向依次布置的第一安装区和第二安装区,所述风机电源模块设在所述第一安装区内,所述压缩机驱动模块设在所述第二安装区内,所述换热件为多个,多
个所述换热件分别设在所述第一安装区和所述第二安装区内,且设于所述第一安装区内的所述换热件适于与所述风机电源模块换热,设于所述第二安装区内的所述换热件适于与所述压缩机驱动模块换热。
13.根据本发明的一些实施例,所述压缩机驱动模块为多个,所述第二安装区内设有多个换热件,多个所述换热件分别与多个所述压缩机驱动模块一一对应设置,且与所述风机电源模块换热的所述换热件的换热流道与设在所述第二安装区内的多个所述换热件中的至少一个串联设置。
14.根据本发明的一些实施例,所述电控盒还包括风机,所述风机设在所述第一安装区内,所述风机电源模块与所述换热件在所述第一安装区内沿第二方向依次排布,所述风机适于向所述风机电源模块一侧送风,且所述风机的送风方向与所述第二方向垂直设置;其中,所述第二方向与所述第一方向垂直设置。
15.根据本发明的一些实施例,所述工作模块还包括滤波板模块,所述滤波板模块设在将所述第一安装区内,并设在所述风机电源模块背离所述换热件的一侧。
16.根据本发明的一些实施例,所述工作模块还包括主板模块,所述主板模块设在所述第二安装区内,且设在所述压缩机驱动模块背离所述换热件的一侧。
17.根据本发明的一些实施例,所述盒体内设有安装支架,所述安装支架设在所述第一安装区和所述第二安装区的临界处,且所述安装支架在第一方向的两侧分别设有第一安装部和第二安装部,所述第一安装部用于与所述滤波板模块相连,所述第二安装部用于与所述主板模块相连。
18.根据本发明的一些实施例,所述电控盒还包括加热部件,所述加热部件设在所述风机的出风口处。
19.根据本发明的一些实施例,所述工作模块还包括变频模块,所述变频模块和所述风机分别设在所述风机电源模块在第三方向的两侧,且所述风机适于向所述风机电源模块和所述变频模块一侧送风,所述变频模块集成有风机组件,且所述风机组件适于向所述第二安装区一侧送风;其中,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。
20.根据本发明的一些实施例,所述盒体的壁面内形成有所述换热流道。
21.根据本发明第二方面实施例的热管理系统,包括上述的电控盒。
22.根据本发明第三方面实施例的储能设备,包括上述的热管理系统。
23.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
25.图1是根据本发明实施例所述的电控盒的结构示意图;
26.图2是根据本发明实施例所述的压缩机驱动模块的装配示意图;
27.图3是根据本发明实施例所述的盒主体的示意图;
28.图4是图3在线a-a处的剖视图;
29.图5是根据本发明实施例所述的电控盒的爆炸图;
30.图6是根据本发明实施例所述的电控盒的装配示意图一;
31.图7是根据本发明实施例所述的电控盒的装配示意图二;
32.图8是根据本发明实施例所述的风机与加热装置的配合示意图;
33.图9是根据本发明实施例所述的热管理系统的示意图;
34.图10是根据本发明实施例所述的热管理系统的结构示意图。
35.附图标记:
36.热管理系统100;
37.第一换热系统1;第一换热流路11;进液口111;出液口112;驱动装置12;加热装置13;膨胀罐14;补液罐15;过滤器191;排污阀192;
38.第二换热系统2;第二换热流路21;节流件22;压缩机23;冷凝器24;
39.换热器3;框架4;第一安装台41;第二安装台42;第三安装台43;
40.电控盒5;压缩机驱动模块511;风机电源模块512;滤波板模块513;变频模块514;主板模块515;风扇5151;电抗器模块516;盒主体52;第一安装区521;第二安装区522;第一换热件531;第二换热件532;第三换热件533;风机54;安装支架55;第一安装部551;第二安装部552;冷媒连接管56;密封套57;加热部件58。
具体实施方式
41.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
42.下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的热管理系统100的电控盒5。
43.本技术中的热管理系统100可以应用于储能设备(如:储能电池柜),在热管理系统100中,设置有冷媒循环流路,并且冷媒循环流路中设有压缩机23、节流件22、冷凝器24等部件,电控盒5为热管理系统100中用于控制设备运行的控制模块。
44.其中,参照图5,电控盒5包括工作模块和盒体,电控盒5中的工作模块用于控制热管理系统100中的设备运转,以根据换热需求对热管理系统100中的设备运行状态进行调节。如:控制压缩机23开启或关闭等。
45.进一步地,盒体设有安装腔和换热流道,工作模块安装腔内,而且冷媒循环流路中的换热介质可流经换热流道,并且换热介质可以与安装腔内的工作模块换热,以降低工作模块的温度,防止工作模块的温度过高。
46.可以理解的是,换热介质在冷媒循环流路中循环流动,盒体上设置有换热流道,换热流道构造为冷媒循环流动路径的一部分。当换热介质在流经设置在盒体上的换热流道时,换热介质可以与安装腔内的工作进行热交换,以将热量带走,降低工作模块的温度。
47.需要说明的是,在工作模块工作的过程中将会产生热量,产生的热量将提高安装腔内的温度。换热流道设置在盒体上,换热流道中的换热介质可以与安装腔内的空气进行热交换,以带走安装腔内的热量,从而降低安装腔内的环境温度,进而起到降低工作模块温度的效果。
48.相关技术中,电控盒通常通过设置风扇向盒体外部送风的方式降低电控盒内的温度,从而导致需要在电控盒上预留出出风结构,影响电控盒的密封性,使得电控盒容易受到
污染,增大电控盒内部工作模块的损坏风险。同时,风冷换热的效率较低,无法满足电控盒内部温度的调节需求。
49.在本技术中,电控盒5设有换热流道,冷媒循环流路中的换热介质可在流经换热流道时与电控盒5内的工作模块进行换热,以降低工作模块的温度,防止工作模块的温度过高。本技术中通过冷媒循环流路中的换热介质与工作模块进行换热,无需在盒体上设置出风结构,可以保证盒体的密封性,对工作模块起到良好的保护作用,并且相较于风冷的散热方式,本技术中通过换热介质(即冷媒,如氟化物等)与工作模块换热,换热效率具有较高的提升,可以充分满足电控盒5的散热需求,将电控盒5的温度保持在适于工作的温度阈值范围(如:55℃-60℃)内,提升电控盒5的运行可靠性。
50.根据本技术实施例的电控盒5,冷媒循环流路中的换热介质可以流经换热流道,并与电控盒5内部的工作模块进行换热,从而可以降低电控盒5内部的温度,防止电控盒5的温度过高,并且通过与换热介质换热的散热方式效率高,可以满足电控盒5的散热需求。
51.在本技术的一些实施例中,盒体的壁面内形成有换热流道,从而将换热流道集成设置在盒体上,无需单独设置换热部件,减少电控盒5内设置的部件数量,降低电控盒5内中工作模块的排布、安装难度。
52.在本技术的另一些实施例中,盒体包括盒主体52和换热件。盒主体52形成上述的安装腔,换热件设在安装腔内,而且换热流道形成在换热件上,从而通过换热件与安装腔内的工作模块进行换热,可以降低盒体的加工难度,并且可以根据换热需求将换热件布置在高功率的工作模块处,充分对产生热量高的工作模块降温。
53.可以理解的是,电控盒5中的工作模块为多种,如:滤波板模块513、主板模块515、压缩机驱动模块511等,以压缩机驱动模块511和主板模块515为例,在工作过程中,压缩机驱动模块511产生的热量相较于主板模块515产生的热量更多,从而导致安装腔内设置压缩机驱动模块511的区域温度更高,故可以将换热件布置在临近压缩机驱动模块511的安装位置,以提升电控盒5在临近压缩机驱动模块511处的换热效率。
54.在本技术进一步的实施例中,换热件构造为换热板,换热板可以与盒体的表面贴合配合,以将换热板与盒体相连,并且换热板中形成有换热流道。
55.其中,将换热件构造为板状结构(即换热板),换热板的结构简单,便于加工成型,并且换热板的结构规整,便于在安装腔内的排布。同时,板状结构便于与工作模块对应,以充分提升换热件对工作模块的换热效果。
56.可选地,换热板可以由铝合金材料制成,铝合金具有良好的导热性能,可以保证换热介质与盒主体52内部件的换热效率。
57.如图5所示,在本技术的一些实施例中,工作模块包括压缩机驱动模块511,压缩机驱动模块511用于驱动冷媒循环流路中的压缩机23运转,压缩机驱动模块511可与换热件换热,以降低压缩机驱动模块511处的温度,防止压缩机驱动模块511的温度过高,提升压缩机驱动模块511的工作可靠性、稳定性。
58.可以理解的是,冷媒循环流路中设有压缩机23,压缩机23用于压缩驱动换热介质,压缩机23可以将换热介质从低压区抽取,并在压缩后送到高压区冷却凝结,通过冷凝器24将热量散发到空气中,将换热介质由气态转化为液态。本技术中电控盒5中的压缩机驱动模块511用于控制压缩机23运行,以满足冷媒循环流路中冷媒的循环需求。
59.参照图9,在本技术的一些实施例中,热管理系统100设有多条冷媒循环流路,工作模块包括多个压缩机驱动模块511,多个压缩机驱动模块511与多条冷媒循环流路中的压缩机23一一对应设置,并且多个压缩机驱动模块511分别用于驱动与其对应的压缩机23运转。
60.其中,设置多条冷媒循环流路可以提升热管理系统100的换热效率,并且还可以提高热管理系统100的运行稳定性。如图9所示,在热管理系统100中设置有两条并联设置的冷媒循环流路,两条冷媒循环流路可单独运行,从而可以根据换热需求选择性地控制两条冷媒循环流路中的至少一个运行。
61.进一步可以理解的是,两条冷媒循环流路之间相互独立,当其中一条冷媒循环流路中的设备(如:压缩机23)出现故障时,可以控制另一条冷媒循环流路运行,以使得热管理系统100仍具备换热功能,防止影响储能设备的运行。
62.需要说明的是,热管理系统100应用于储能设备,储能设备还包括电池系统,电池系统可以存储电能,热管理系统100可调节电池系统的工作温度,以将电池系统保持在适于工作的温度阈值范围内,保证电池系统的充放电效率。
63.其中,当冷媒循环流路中的设备出现故障时,为了保证电池系统的稳定运行,冷媒循环流路不宜立即停止工作。在本技术中,热管理系统100中设置有多条冷媒循环流路,即使其中一条冷媒循环流路中的设备出现故障,也可以通过控制没有出现故障的冷媒循环流路运行,以实现热管理系统100的冷却功能,保证储能设备的稳定运行。
64.在本技术的一些实施例中,换热件为多个,多个换热件与多个压缩机驱动模块511一一对应设置,而且每个换热件的换热流道均串联在与其换热配合的压缩机驱动模块511控制的压缩机23所在的冷媒循环流路上。
65.参照图5和图9,在安装腔内设置有两个压缩机驱动模块511,两个压缩机驱动模块511与安装腔的内壁之间设置有两个换热件,并且两个换热件分别与两个压缩机驱动模块511对应设置,从而可以通过两个压缩件对电控盒5降温。
66.其中,两个换热件中的换热流道分别串联在与其对应设置的压缩机驱动模块511控制的压缩机23所在的冷媒循环流路上,从而使得换热件的换热更具有针对性,可以防止电控盒5内局部温度过高。
67.具体地,以热管理系统100中设有两条冷媒循环流路、安装腔内设置有两个压缩机驱动模块511为例,两个压缩机驱动模块511分别为第一压缩机驱动模块511和第二压缩机驱动模块511,两条冷媒循环流路分别是第一冷媒循环流路和第二冷媒循环流路,第一压缩机驱动模块511用于驱动第一冷媒循环流路中的压缩机23运行,第二压缩机驱动模块511用于驱动第二冷媒循环流路中的压缩机23运行。
68.其中,安装腔还设有第一换热件和第二换热件,第一换热件与第一压缩机驱动模块相对设置,第二换热件与第二压缩机驱动模块相对设置,第一换热件的换热流道串联在第一冷媒循环流路上,第二换热件的换热流道串联在第二冷媒循环流路上。当第一压缩机驱动模块驱动第一冷媒循环流路中的压缩机运行时,换热介质在第一冷媒循环流路中循环,并流经第一换热件,第一换热件可以与第一压缩机驱动模块充分换热,以防止第一压缩机驱动模块处温度过高;当第二压缩机驱动模块驱动第二冷媒循环流路中的压缩机运行时,换热介质在第二冷媒循环流路中循环,并流经第二换热件,第二换热件可以与第二压缩机驱动模块充分换热,以防止第二压缩机驱动模块处温度过高。
69.可以理解的是,当压缩机驱动模块511控制压缩机23运行时,压缩机驱动模块511将产生热量,通过将与压缩机驱动模块511对应设置的换热件串联在该压缩机驱动模块511控制的压缩机23所在的冷媒循环流路上,使得压缩机驱动模块511在工作时,与其对应设置的换热件中的换热介质可循环流动,以通过该换热件提升该压缩机驱动模块511所在位置处的换热效果,使得换热件的换热更具有针对性,有效地防止电控盒5内的局部温度过高。
70.需要说明的是,换热件的数量可以多于压缩机驱动模块511的数量,此时可以满足将换热件与压缩机驱动模块511一一对应设置的需求,并且还可以将换热件与电控盒5中的其他工作模块对应设置,充分提升电控盒5的换热效果。
71.如图5所示,在本技术的一些实施例中,工作模块还包括风机电源模块512,风机电源模块512设置在安装腔内,而且风机电源模块512可以与换热件相对设置,并与换热件换热。
72.其中,热管理系统100中还设有出风设备(如:风机),出风设备与冷媒循环流路中的冷凝器24对应设置,并用于提升冷凝器24设置位置区域的流速,从而提升冷凝器24对换热介质的冷凝效果,上述的风机电源模块512用于控制风机54运行。
73.需要说明的是,风机电源模块512为高功率模块,在工作过程中将产生大量的热量,通过将风机电源模块512与换热件对应设置,可以充分提升临近风机电源模块512处的换热效果,防止电控盒5在风机电源模块512处局部温度过高。
74.其中,风机电源模块512和压缩机驱动模块511可以同时与第一个换热件对应设置,并且风机电源模块512和压缩机驱动模块511可以布置在换热件的同一侧(如:换热件背离腔体内壁的一侧),风机电源模块512和压缩机驱动模块511还可以分别布置在换热件的两侧,以充分对换热件对应。
75.结合图3和图6,在安装腔内还可以单独设置一个换热件,换热件与风机电源模块512对应设置,并且该换热件的换热流道可以和与压缩机驱动模块511对应的换热件的换热流道串联设置。
76.参照图3,例如:安装腔内设置有三个换热件,分别为第一换热件531、第二换热件532和第三换热件533。其中,第一换热件531和第二换热件532分别与两个压缩机驱动模块511对应设置,第三换热件533与风机电源模块512对应设置,第一换热件531、第二换热件532和第三换热件533中的换热流道均构造为冷媒循环流路的一部分,并且第一换热件531、第二换热件532以及第三换热件533的换热流道的连通方式可以根据换热需求进行设计。如:第三换热件533的换热流道与第一换热件531的换热流道串联、第三换热件533的换热流道与第二换热件532的换热流道串联。
77.需要说明的是,第一换热件531的换热流道和第二换热件532的换热流道分别串设在两条相互独立的冷媒循环流路上,将第一换热件531和第二换热件532中的一个与第三换热件533串联的布置方式简单,可以降低管路的布置难度。
78.如图2所示,在本技术的一些实施例中,工作模块包括风机电源模块512和压缩机驱动模块511,安装腔形成有沿第一方向依次布置的第一安装区521和第二安装区522。其中,本技术附图中示出的“第一方向”为电控盒5的长度方向。
79.其中,风机电源模块512设置在第一安装区521内,压缩机驱动模块511设置在第二安装区522内,换热件为多个,多个换热件分别设在第一安装区521和第二安装区522内,而
且设在第一安装区521内的换热件可以与风机电源模块512换热,设在第二安装区522内的换热件可以与压缩机驱动模块511换热。由此,通过多个换热件分别对安装腔内的多个工作模块进行降温。
80.如图2所示,安装腔沿第一方向形成第一安装区521和第二安装区522,第一安装区521和第二安装区522分别用于布置不同的工作模块,从而将电控盒5中的多个模块分区化排布,使得工作模块排布规整,降低电控盒5内模块的装配难度。
81.同时,在安装腔内设置有多个换热件,换热件分别用于与风机电源模块512和压缩机驱动模块511换热,从而将换热件与电控盒5中的高功率模块(即工作时产生热量高的模块)对应,针对性提升电控盒5中布置高功率模块区域的散热能力,防止电控盒5内局部温度过高。
82.在本技术的一些实施例中,压缩机驱动模块511为多个,第二安装区522内设有多个换热件,多个换热件分别与多个压缩机驱动模块511一一对应设置,且与风机电源模块512换热的换热件的换热流道与设在第二安装区522内的多个换热件中的至少一个串联设置。
83.具体地,结合图3和图6,当第二安装区522内设置有两个压缩机驱动模块511时,在第二安装区522内也对应设置有两个换热件,并且布置在第一安装区521内的换热件可以与两个换热件中的一个串联设置。
84.进一步结合图1,电控盒5还设有多个冷媒连接管56,冷媒连接管56的一端与换热件连通,冷媒连接管56的另一端连通至冷媒循环流路,从而使得冷媒循环流路中的换热介质可通过冷媒连接管56流入换热件。
85.如图4所示,冷媒连接管56穿设于盒主体52的壁面设置,从而可以降低将换热件串联在冷媒循环流路中的难度。可以理解的是,当换热件构造为换热板时,可以将换热板与盒主体52壁面平行设置,从而便于对换热板布置在盒主体52内。
86.其中,在冷媒连接管56穿设盒主体52的位置可以设有密封套57,密封套57套设在冷媒连接管56上,以提升冷媒连接管56与盒主体52之间的密封效果,从而提升电控盒5的密封性,以形成封闭式的电控盒5,对电控盒5中的工作模块起到保护作用,满足电控盒5可应用于恶劣环境的使用需求,如:应用于湿度大、沙尘多的环境中。
87.参照图3,在本技术的一些实施例中,换热件与冷媒连接管56的连通口形成在换热板的同一侧。当然,换热件与冷媒连接管56的连通口的设置位置并不限于此,可以根据换热件在安装腔内的布置位置进行设计。
88.参照图4,本技术中的冷媒连接管56构造为l形,l形管路中的一段沿竖向方向延伸设置(如:与换热板共面设置),l形管路中的另一段沿水平方向设置,从而便于将冷媒连接管56从盒主体52的侧面引出。
89.可以理解的是,当需要将两个换热件串联设置时,可以将连接在两个换热件上的冷媒连接管56串联,连接方式简单,并且可以节省连接结构占用盒主体52内的安装空间,减少安装腔内布置的部件数量,降低工作模块在盒主体52内的安装布置难度。
90.进一步地,冷媒连接管56路可构造为防水接头,可满足ip55的防护等级,提升冷媒连接管56路处的防水效果。
91.如图5所示,在本技术的一些实施例中,电控盒5还包括风机54,风机54设在第一安
装区521内,风机电源模块512与换热件在第一安装区521内沿第二方向依次排布,风机54可以向风机电源模块512一侧送风,而且风机54的送风方向与第二方向垂直设置。
92.其中,第二方向与第一方向垂直设置,本技术中附图示出的“第二方向”为电控盒5的厚度方向。当将风机电源模块512与换热件在厚度方向层叠布置时,可以将风机电源模块512与换热件充分对应,即换热件与风机电源模块512对应的换热面积大,可以保证换热件与风机电源模块512的换热效果,并且布置方式紧凑,以合理地利用安装腔内的空间。
93.进一步地,安装腔内还设置有风机54,从而可以通过风机54向风机电源模块512送风,以提高风机电源模块512处的空气流动速度,使得气体可以在安装腔内流动(即在安装腔内产生气流),提高换热件的换热效率,并提升换热件对安装腔中工作模块的换热效果。
94.可以理解的是,当换热件与工作模块贴合配合时,可以直接与工作模块进行换热,以降低工作模块的温度;当换热件与工作模块相对且间隔设置时,换热件可以与安装腔内的空气换热,以降低安装腔内的气体温度,并进一步通过低温气体与工作模块进行换热,即通过降低工作模块所处环境温度的方式,间接与工作模块换热,以实现降低工作模块温度。其中,通过风机54向风机电源模块512送风,可以在安装腔内形成流动的冷气,有效地防止电控盒5内局部积热,进一步提高换热件与工作模块的换热效果。
95.在本技术的一些实施例中,电控盒5还包括加热部件58,加热部件58设在风机54的出风口处。当加热部件58开启时,可以提升出风口处的温度。当风机54开启时,将向加热部件58处送风,加热部件58可以提升风机54的送风温度,从而可以在安装腔内形成流动的暖气流,进而提高安装腔内的环境温度,满足电控盒5在低温环境中的运行需求。
96.可以理解的是,当电控盒5在低温环境中工作时,工作模块运行可产生热量,但是部分工作模块的功率较低,从而在安装腔的不同区域内存在温差,通过风机54和加热部件58配合,可以在安装腔内形成流动的暖气流,通过暖气流的流动提升安装腔的环境温度,减少安装腔内的局部温差,保证电控盒5的运行可靠性、稳定性。
97.在本技术的一些实施例中,工作模块还包括滤波板模块513,滤波板模块513设在第一安装区521内,并位于风机电源模块512背离换热件的一侧,从而滤波板模块513和风机电源模块512在第一安装区521内呈两层布置,布置方式紧凑。
98.可以理解的是,滤波板模块513用于消除特定频率的电源信号,属于电控盒5中的低功率模块,故可以将滤波板模块513布置在风机电源模块512背离换热件的一侧。
99.其中,滤波板模块513可以与风机54沿第二方向排布,并且对风机54的出风口避让设置,使得风机电源模块512和风机54布置在同一层,防止干扰风机54的送风。
100.在本技术的一些实施例中,工作模块还包括主板模块515,主板模块515设在第二安装区522内,而且主板模块515位于压缩机驱动模块511背离换热件的一侧,从而主板模块515和压缩机驱动模块511在第二安装区522内呈两层布置,布置方式紧凑。
101.如图2所示,在本技术的一些实施例中,盒体内设置有安装支架55,安装支架55设在第一安装区521和第二安装区522的临界处,而且安装支架55在第一方向的两侧分别设有第一安装部551和第二安装部552,第一安装部551用于与滤波板模块513相连,第二安装部552用于与主板模块515相连。
102.其中,安装支架55用于为滤波板模块513和主板模块515提供安装点,以将滤波板和主板模块515进行固定。参照图3和图5,本技术中,风机电源模块512与滤波板模块513之
间、压缩机驱动模块511与主板模块515之间均呈双层布置,风机电源模块512和压缩机驱动模块511可分别连接在与其对应设置的换热件上,而在滤波板模块513和主板模块515的装配过程中,通常需要盒主体52的内壁之间预留出一定的空隙,以防止产生干涉。由此,需要在安装腔内设置用于安装滤波板模块513以及主板模块515的安装结构。
103.进一步地,安装结构可以形成在盒主体52的内壁上,通过安装结构对滤波板模块513和主板模块515进行安装。结合图3和图5,滤波板模块513和主板模块515的长度方向与第一安装区521和第二安装区522的排布方向相同,故可以通过在滤波板模块513和主板模块515在第一方向的两侧别分设置安装结构,以实现滤波板模块513和主板模块515的安装固定。
104.参照图5,需要说明的是,滤波板模块513和主板模块515在第三方向上与盒主体52的侧壁之间的间距较大,若在盒主体52在第三方向(即电控盒5的竖向方向)的两个相对的内侧壁设置安装结构,安装结构的设置难度较大。
105.在本技术中,通过在盒主体52与安装架相对的两个之间设置安装结构,可以满足滤波板模块513和主板模块515的装配要求。结合图3和图5,以安装滤波板为例,盒主体52与安装支架55相对的一侧壁面设有滤波板安装部,安装支架55的左侧设置第一安装部551,第一安装部551和滤波板安装部均用于安装固定滤波板模块513,以将滤波板模块513与盒主体52固定相连;以安装主板为例,盒主体52与安装支架55相对的一侧壁面设有主板安装部,安装支架55的右侧设置第二安装部552,第二安装部552和主板安装部均用于安装固定主板模块515,以将主板模块515与盒主体52固定相连。
106.需要说明的是,安装结构可以构造为板结构,板结构上可形成有安装孔,以通过安装孔与连接件的配合对滤波板模块513或主板模块515进行固定。其中,安装结构并不限于板结构,还可以是铰链、合页等结构,安装结构的具体构造可根据装配需求进行设计。
107.可以理解的是,当安装结构构造为可翻转的结构时,可以降低电控盒5的检测、维修难度。结合图1、图5可知,由于电控盒5在第二方向的一侧壁面形成有冷媒连接管56路,故在设有冷媒连接管56路一侧维修的难度较大,可以从电控盒5在第二方向的另一侧表面进行检测、维修。以滤波板模块513为例,当滤波板模块513可翻转地与安装支架55(或者在盒主体52)连接配合时,可以通过翻转滤波板模块513将风机电源模块512露出,操作简单,可提高电控盒5在检测、维修过程中的拆装效率。
108.在本技术的一些实施例中,安装支架55与盒主体52用于安装换热件的壁面间隔设置,以形成避让区域,避让区域可以风机54吹出的气流进行避让,以保证气流在安装腔内的循环流动效果。
109.在本技术的一些实施例中,主板模块515中集成有风扇5151,风扇5151适于沿第二方向向压缩机驱动模块511一侧送风,以提升压缩机驱动模块511处的空气流速。
110.在本技术的一些实施例中,工作模块还包括变频模块514,变频模块514和风机54分别设在风机电源模块512在第三方向的两侧,而且风机54可以向风机电源模块512和变频模块一侧送风,变频模块514集成有风机组件,并且风机组件可以向第二安装区522一侧送风。此时,安装腔内形成有多个送风结构(即风机54和风机组件),通过多个送风结构之间的配合,可以对安装腔内的气流起到良好的引导作用,从而实现气流在安装腔内的循环流动,进一步提升电控盒5内的换热效果。
111.其中,第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直。本技术附图中示出的“第三方向”为电控盒5的高度方向,本技术中电控盒5可保持竖放的姿态布置在热管理系统100中。
112.参照图5,风机54沿第三方向向变频模块514一侧送风,由风机54吹出的风可以流经风机电源模块512和换热件,变频模块514可以进一步向第二安装区522一侧送风,从而将气流沿第二方向向右侧引导,以在安装腔内形成循环流动的气流。
113.在本技术的一些实施例中,盒主体52设有过线孔,过线孔用于走线,以供线束穿过。优选地,过线孔形成在盒主体52的底壁(即第三方向的下壁),可以有效地防止过线孔处积灰。
114.其中,在过线孔处做密封处理,从而可以保证电控盒5的密封效果,以将电控盒5构造为全封闭结构,以使得电控盒5可应对多种恶劣环境。
115.在本技术的一些实施例中,工作模块还包括电抗器模块516,电抗器模块516布置在第二安装区522内,并且电抗器模块516与压缩机驱动模块511沿第三方向依次排布。参照图5,变频模块514与电抗器模块516在第一方向上对应设置,通过变频器可以向电抗器一侧送风,以通过循环气流与电抗器换热。
116.根据本技术实施例的热管理系统100,包括上述的电控盒5,电控盒5用于对热管理系统100中的设备进行控制,以控制热管理系统100的运行状态。其中,电控盒5中的工作模块可用于控制热管理系统100中的设备运行,如:控制加热装置13加热、控制阀门开启、控制压缩机23运行、控制风机54转动、控制驱动装置12运行等,还可以用于与热管理系统100中的传感器设备通讯,以获取传感器传递的信号,并基于信号以及相应的控制逻辑控制设备运行。
117.在本技术的实施例中,热管理系统100包括第一换热系统1和第二换热系统2,第一换热系统1包括第一换热流路11、驱动装置12和加热装置13,第一换热流路11中设有第一换热介质,第一换热介质可以为水,驱动装置12用于驱动第一换热介质在第一换热流路11中流动,加热装置13可用于对第一换热介质进行加热,以提升第一换热介质的温度。
118.热管理系统100应用于储能设备,储能设备中还包括电池系统,第一换热系统1中的第一换热流路11形成有与电池系统连通的进液口111和出液口112,第一换热介质可以通过出液口112流入电池系统,并通过进液口111再次流入第一换热流道内。也就是说,第一换热介质可以流入电池系统,并与电池系统中的储能部件(如:电池)进行热交换。其中,驱动装置12可构造为水泵,加热装置13可以通过发热丝通电发热,并加热第一换热介质。
119.需要说明的是,第一换热介质在进入电池系统后可以作为电池系统中的换热介质流动,并且第一换热介质可以通过直接或间接的方式与储能部件进行热交换,从而调节储能部件的工作温度。
120.进一步地,第二换热系统2为冷媒换热,即第二换热系统2包括第二换热流路21(即上述的冷媒循环流路),冷媒循环流路中设有节流件22、压缩机23、冷凝器24等设备,并且本技术中的电控盒5中集成的换热件串联在冷媒循环流路上,以通过低温冷媒对电控盒5中的工作模块进行降温,将电控盒5的温度保持在适于工作的温度阈值范围内。
121.在本技术的一些实施例中,热管理系统100还包括换热器3,所述第一换热介质和所述第二换热介质可流经换热器3,并在换热器3处进行换热,以满足热管理系统100的不同
换热需求。
122.在本技术中,当需要升高电池系统的温度时,加热装置13开启,通过加热装置13加热第一换热介质,以升高第一换热流路11中第一换热介质的温度,升高温度后第一换热介质从出液口112流入电池系统并与储能部件换热,从而满足提升电池系统温度的温度调节需求,此时电池系统的温度调节仅通过运行第一换热系统1即可实现;当需要降低电池系统的温度时,加热装置13不开启,冷媒循环流路中的压缩机23等制冷模块运行以降低第二换热介质的温度,第一换热介质和第二换热介质在换热器3处进行换热,以降低第一换热介质的温度,降低温度后的第一换热介质从出液口112流入电池系统并与储能部件换热,从而满足降低电池系统温度的温度调节需求,此时电池系统的温度调节需要同时运行第一换热系统1和第二换热系统2实现,并且在调节过程中,需要将第一换热介质与第二换热介质在换热器3处进行热交换。
123.由此可知,电池系统的温度调节均是通过与第一换热介质热交换实现。其中,通过加热装置13可升高第一换热介质的温度,通过与第二换热介质热交换可以降低第一换热介质的温度,从而满足电池系统升温或降温的温度调节需求。
124.在本技术的一些实施例中,第一换热系统1还包括膨胀罐14,膨胀罐14与第一换热流路11相连,以提升第一换热系统1运行时的可靠性、稳定性。其中,膨胀罐14用于平衡管路(即第一换热流路11)中的压力,膨胀罐14可以吸收第一换热系统1中因阀门、泵结构开闭时引起的水锤冲击,提升第一换热系统1的运行稳定性,延长管路组件、泵结构的使用寿命。
125.在本技术的一些实施例中,第一换热系统1还包括排污阀192,排污阀192串联在第一换热流路11上,并用于对流路中的异物进行过滤,提升第一换热系统1的运行稳定性。排污阀192串联在膨胀罐14和加热装置13之间,也是第一换热流路11的进液端和加热装置13之间,从而可以对即将流入加热装置13的第一换热介质进行过滤。
126.可以理解的是,在供第一换热介质循环流动的管路结构中,可能存在焊渣等颗粒物,若颗粒物流入驱动装置12、加热装置13将会对设备产生影响,存在导致设备损坏的风险。在本技术中,排污阀192可以对第一换热流路11中的颗粒物进行过滤,以防止颗粒物影响第一换热系统1中设备的运行。
127.其中,排污阀192对第一换热流路11中的介质具有过滤功能,并且排污阀192可过滤颗粒物的尺寸在此不做具体限定,可以根据需求对排污阀192中的过滤器191进行选择,如:过滤器19120目。
128.在本技术的一些实施例中,第一换热流路11中设有补水口,从而可以通过补水口向第一换热流路11中补充第一换热介质,以保证第一换热流路11中的第一换热介质充足,提升第一换热系统1运行的可靠性、稳定性。
129.进一步地,补水口可以与补液罐15相连,补液罐15中存储有第一换热介质,从而可以通过补液罐15向第一换热流路11中补充第一换热介质。其中,当第一换热介质为水时,补水口还可以与水源(如:水龙头、水箱等供水设备)相连,以通过水源向补水口供水。
130.在本技术的一些实施例中,热管理系统100还包括框架4,框架4设有沿竖向方向自上向下依次间隔设置的第一安装台41、第二安装台42和第三安装台43。
131.其中,第二换热系统2安装于第一安装台41、换热器3安装于第二安装台42、第一换热系统1安装于第三安装台43,从而将热管理系统100中的设备分区化布置,便于热管理系
统100中各设备之间的连接配合。
132.具体地,第二换热系统2为氟路系统,通过制冷模块与第二换热介质(如:氟化物)的配合,可实现第二换热系统2的制冷功能;第一换热系统1为水路系统,通过加热装置13与第一换热介质的配合,可实现第一换热系统1的加热功能;换热器3为供第一换热介质和第二换热介质进行热交换的设备,当将换热器3布置在位于中部的第二安装台42时,可以将第一换热介质和第二换热介质进行热交换的区域布置在二者之间,从而可以合理地缩短第一换热流路11、第二换热流路21的路径长度,便于热管理系统100中的管路布置。
133.可以理解的是,框架4为第一换热系统1、第二换热系统2以及换热器3的安装载体,用于安装承载换热器3、第一换热系统1和第二换热系统2。在本技术中,第一换热系统1、第二换热系统2以及换热器3布置在处于不同高度位置的安装台处,可以将热管理系统100中的水路系统(即第一换热系统1)、氟路系统(即第二换热系统2)分层设置,便于热管理系统100的安装维护。例如:当第二换热系统2出现故障时,可以仅将处于框架4中上部区域的挡板拆卸,即可将第二换热系统2中的设备充分露出,并且使得维修人员的操作区域更加明确,无需对框架4的其他区域进行拆装。
134.在本发明的一些实施例中,电控盒5安装在第二安装台42上,从而可以降低电控盒5的布置难度。
135.根据本技术实施例的储能设备,包括上述的热管理系统,通过热管理系统对电池系统的温度进行调节,以将电池系统保持在适于运行(充、放电)的温度范围内。
136.下面的内容根据需要融合在撰写的过程中去写,以便对相关内容进行解释:
137.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
138.在本发明的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
139.在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
140.在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
141.在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
142.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
143.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
技术特征:
1.一种热管理系统的电控盒,其特征在于,所述热管理系统设有冷媒循环流路,所述电控盒包括:工作模块,所述工作模块用于控制所述热管理系统中的设备运转;盒体,所述盒体设有安装腔和换热流道,所述工作模块设在所述安装腔内,且所述冷媒循环流路中的换热介质可流经所述换热流道,并适于与所述工作模块换热。2.根据权利要求1所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述盒体包括:盒主体,所述盒主体形成所述安装腔;换热件,所述换热件设在所述安装腔内,且所述换热流道形成在所述换热件上。3.根据权利要求2所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述工作模块包括压缩机驱动模块,所述压缩机驱动模块用于驱动所述冷媒循环流路中的压缩机运转,所述压缩机驱动模块可与所述换热件换热。4.根据权利要求3所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述热管理系统设有多条冷媒循环流路,所述工作模块包括多个所述压缩机驱动模块,多个所述压缩机驱动模块与多条所述冷媒循环流路中的所述压缩机一一对应设置。5.根据权利要求4所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述换热件为多个,多个所述换热件与多个所述压缩机驱动模块一一对应设置,且每个所述换热件的换热流道均串联在与其换热配合的所述压缩机驱动模块控制的所述压缩机所在的冷媒循环流路上。6.根据权利要求2所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述工作模块包括风机电源模块和压缩机驱动模块,所述安装腔形成有沿第一方向依次布置的第一安装区和第二安装区,所述风机电源模块设在所述第一安装区内,所述压缩机驱动模块设在所述第二安装区内,所述换热件为多个,多个所述换热件分别设在所述第一安装区和所述第二安装区内,且设于所述第一安装区内的所述换热件适于与所述风机电源模块换热,设于所述第二安装区内的所述换热件适于与所述压缩机驱动模块换热。7.根据权利要求6所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述压缩机驱动模块为多个,所述第二安装区内设有多个换热件,多个所述换热件分别与多个所述压缩机驱动模块一一对应设置,且与所述风机电源模块换热的所述换热件的换热流道与设在所述第二安装区内的多个所述换热件中的至少一个串联设置。8.根据权利要求6所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述电控盒还包括风机,所述风机设在所述第一安装区内,所述风机电源模块与所述换热件在所述第一安装区内沿第二方向依次排布,所述风机适于向所述风机电源模块一侧送风,且所述风机的送风方向与所述第二方向垂直设置;其中,所述第二方向与所述第一方向垂直设置。9.根据权利要求8所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述工作模块还包括滤波板模块,所述滤波板模块设在将所述第一安装区内,并设在所述风机电源模块背离所述换热件的一侧。10.根据权利要求9所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述工作模块还包括主板模块,所述主板模块设在所述第二安装区内,且设在所述压缩机驱动模块背离所述换热件的一侧。11.根据权利要求10所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述盒体内设有安装支
架,所述安装支架设在所述第一安装区和所述第二安装区的临界处,且所述安装支架在第一方向的两侧分别设有第一安装部和第二安装部,所述第一安装部用于与所述滤波板模块相连,所述第二安装部用于与所述主板模块相连。12.根据权利要求8所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述电控盒还包括加热部件,所述加热部件设在所述风机的出风口处。13.根据权利要求8所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述工作模块还包括变频模块,所述变频模块和所述风机分别设在所述风机电源模块在第三方向的两侧,且所述风机适于向所述风机电源模块和所述变频模块一侧送风,所述变频模块集成有风机组件,且所述风机组件适于向所述第二安装区一侧送风;其中,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。14.根据权利要求1所述的热管理系统的电控盒,其特征在于,所述盒体的壁面内形成有所述换热流道。15.一种热管理系统,其特征在于,包括根据权利要求1-14中任一项所述的电控盒。16.一种储能设备,其特征在于,包括根据权利要求15所述的热管理系统。
技术总结
本发明公开了一种热管理系统的电控盒、热管理系统和储能设备,所述热管理系统设有冷媒循环流路,所述电控盒包括:工作模块,所述工作模块用于控制所述热管理系统中的设备运转;盒体,所述盒体设有安装腔和换热流道,所述工作模块设在所述安装腔内,且所述冷媒循环流路中的换热介质可流经所述换热流道,并适于与所述工作模块换热。由此,冷媒循环流路中的换热介质可以流经换热流道,并与电控盒内部的工作模块进行换热,从而可以降低电控盒内部的温度,防止电控盒的温度过高,并且通过与换热介质换热的散热方式效率高,可以满足电控盒的散热需求。求。求。
技术研发人员:安桐 黎华东 左攀 任建华 王寅 黎举辉 骆名文
受保护的技术使用者:重庆美的通用制冷设备有限公司 广东美的暖通设备有限公司
技术研发日:2023.08.04
技术公布日:2023/10/20
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