本發(fā)明涉及熱管理系統(tǒng)，具體為一種直冷型熱管理系統(tǒng)、冷媒自適應(yīng)均衡分配方法及儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級的背景下，電能的可控化和可儲化成為發(fā)展的核心之一，儲能系統(tǒng)在該背景下也將發(fā)揮其備用電源和功率電源的作用，以增強電力系統(tǒng)的可靠性，并防止偶然斷電；基于鋰離子電池的儲能系統(tǒng)，具有選址靈活、建設(shè)周期短、調(diào)節(jié)性能佳的特性，同時，鋰離子電池本身的安全性能高，上述特性使基于鋰離子電池的儲能系統(tǒng)獲得廣泛的應(yīng)用。

2、輔助系統(tǒng)用電是影響儲能系統(tǒng)的電-電轉(zhuǎn)換效率的重要因素之一，經(jīng)實驗驗證，基于磷酸鐵鋰電池的儲能系統(tǒng)，其輔助系統(tǒng)用電率高達10％以上，上述的輔助系統(tǒng)用電又以熱管理系統(tǒng)產(chǎn)生的制冷電耗為主，因此，熱管理系統(tǒng)產(chǎn)生的制冷電耗會使儲能系統(tǒng)的整體電-電轉(zhuǎn)換效率降低約5％。

3、直冷型熱管理系統(tǒng)能夠通過蒸發(fā)換熱器，直接與儲能系統(tǒng)的發(fā)熱體(尤其是電池組和電能轉(zhuǎn)換裝置等)發(fā)生熱交換，相較于配置液冷機組的熱管理系統(tǒng)(又稱“液冷空調(diào)”)，能夠減少液冷介質(zhì)的熱交換效率損失，進而提高了熱管理系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的節(jié)能效果，降低了熱管理系統(tǒng)的成本，此外，直冷型熱管理系統(tǒng)還具有無需定期維護液冷介質(zhì)、無需回收處理液冷介質(zhì)、無需考慮液冷介質(zhì)泄露等諸多優(yōu)點，因此，直冷型熱管理系統(tǒng)獲得了廣泛的關(guān)注。

4、然而，現(xiàn)有技術(shù)中的直冷型熱管理系統(tǒng)，仍然存在下述的技術(shù)問題：

5、受限于冷媒的物理特性，對于多支路的直冷型熱管理系統(tǒng)，其各條支路之間容易發(fā)生冷媒分配不均的問題，使各條支路的蒸發(fā)換熱器的冷媒輸入狀態(tài)(例如冷媒的流量、溫度、壓力以及氣液兩相比例等)不一致，從而使各個蒸發(fā)換熱器的熱交換能力也不一致，最終會導致各熱管理對象(例如儲能系統(tǒng)的各組電池組)之間具有較大溫差，影響熱管理對象的正常運行。

6、綜上所述，如何為直冷型熱管理系統(tǒng)提供冷媒自適應(yīng)均衡分配結(jié)構(gòu)和方法，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種直冷型熱管理系統(tǒng)、冷媒自適應(yīng)均衡分配方法及儲能系統(tǒng)，能夠自適應(yīng)地均衡各條冷媒支路中的冷媒狀態(tài)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種直冷型熱管理系統(tǒng)，用于為若干熱管理對象進行熱管理；包括壓縮機、冷凝器、干路節(jié)流裝置、冷媒分流器以及若干蒸發(fā)換熱器；所述壓縮機、所述冷凝器、所述干路節(jié)流裝置以及所述冷媒分流器的冷媒輸入端依次連通，形成冷媒干路；所述冷媒分流器的若干冷媒輸出端，分別與各個所述蒸發(fā)換熱器連通，從而形成若干冷媒支路；各個所述蒸發(fā)換熱器的冷媒輸出端匯流后，匯入所述冷媒干路，并連通至所述壓縮機的冷媒輸入端；各個所述蒸發(fā)換熱器均能夠與所述熱管理對象進行熱交換；各條所述冷媒支路均通過至少一條均流支路，與另一條所述冷媒支路相連通。

3、上述技術(shù)方案中，各條所述冷媒支路均通過均流支路，與相鄰的另一條所述冷媒支路相連通。

4、上述技術(shù)方案中，將所有所述冷媒支路分組后，對每一組所述冷媒支路，均有：各條所述冷媒支路均通過均流支路，與相鄰的另一條所述冷媒支路相連通。

5、上述技術(shù)方案中，各條所述冷媒支路，交替通過分流型均流支路和合流型均流支路，與相鄰的另一條所述冷媒支路相連通。

6、上述技術(shù)方案中，將所有所述冷媒支路分組后，對每一組所述冷媒支路，均有：各條所述冷媒支路，交替通過分流型均流支路和合流型均流支路，與相鄰的另一條所述冷媒支路相連通。

7、上述技術(shù)方案中，至少一條所述冷媒支路包括：自所述冷媒分流器的冷媒輸出端而引出的初級冷媒支路，以及，由所述初級冷媒支路分流后而引出的若干次級冷媒支路；所述均流支路接入至所述次級冷媒支路。

8、上述技術(shù)方案中，至少一條所述冷媒支路，在所述均流支路之后配置有支路節(jié)流裝置。

9、上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的直冷型熱管理系統(tǒng)還包括冷媒回熱器；所述冷媒干路的冷媒輸出側(cè)連接在所述冷媒回熱器的其中一側(cè)，所述冷媒干路的冷媒回流側(cè)連接在所述冷媒回熱器的另外一側(cè)。

10、一種冷媒自適應(yīng)均衡分配方法，其應(yīng)用在上述的直冷型熱管理系統(tǒng)處，該方法包括：

11、驅(qū)動冷媒依次沿冷媒干路的壓縮機、冷凝器、干路節(jié)流裝置以及冷媒分流器而流動；

12、所述冷媒分流器將冷媒分配至各條冷媒支路；

13、各條所述冷媒支路中的冷媒，通過均流支路，均流至相鄰的另一條所述冷媒支路；

14、各條所述冷媒支路中的冷媒，經(jīng)過蒸發(fā)換熱器后，匯入所述冷媒干路，并流動至所述壓縮機的冷媒輸入端。

15、一種儲能系統(tǒng)，其包括上述的直冷型熱管理系統(tǒng)。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的直冷型熱管理系統(tǒng)、冷媒自適應(yīng)均衡分配方法及儲能系統(tǒng)，各條冷媒支路均通過至少一條均流支路，與另一條冷媒支路相連通，在各條冷媒支路中的冷媒，一部分繼續(xù)經(jīng)由該冷媒支路，進入蒸發(fā)換熱器，另一部分由均流支路流動至另一條冷媒支路，并進入另一個蒸發(fā)換熱器；經(jīng)歷上述均流過程的冷媒，其狀態(tài)(例如冷媒的流量、溫度、壓力以及氣液兩相比例等)在各條冷媒支路中均趨于一致，從而使各個蒸發(fā)換熱器的制冷量也趨于一致，保持了各個熱管理對象的溫度一致性，使直冷型熱管理系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)獲得更高的能效，并且，本發(fā)明的直冷型熱管理系統(tǒng)、冷媒自適應(yīng)均衡分配方法及儲能系統(tǒng)，無需追加硬件，也無需開發(fā)控制方法，使熱管理系統(tǒng)的成本得到有效的控制。

技術(shù)特征：

1.一種直冷型熱管理系統(tǒng)，用于為若干熱管理對象進行熱管理；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷型熱管理系統(tǒng)，其特征在于，各條所述冷媒支路均通過均流支路，與相鄰的另一條所述冷媒支路相連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷型熱管理系統(tǒng)，其特征在于，將所有所述冷媒支路分組后，對每一組所述冷媒支路，均有：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷型熱管理系統(tǒng)，其特征在于，各條所述冷媒支路，交替通過分流型均流支路和合流型均流支路，與相鄰的另一條所述冷媒支路相連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷型熱管理系統(tǒng)，其特征在于，將所有所述冷媒支路分組后，對每一組所述冷媒支路，均有：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷型熱管理系統(tǒng)，其特征在于，至少一條所述冷媒支路包括：自所述冷媒分流器的冷媒輸出端而引出的初級冷媒支路，以及，由所述初級冷媒支路分流后而引出的若干次級冷媒支路；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷型熱管理系統(tǒng)，其特征在于，至少一條所述冷媒支路，在所述均流支路之后配置有支路節(jié)流裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷型熱管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括冷媒回熱器；

9.一種冷媒自適應(yīng)均衡分配方法，其特征在于，應(yīng)用在權(quán)利要求1-8任一所述的直冷型熱管理系統(tǒng)處，該方法包括：

10.一種儲能系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任一所述的直冷型熱管理系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種直冷型熱管理系統(tǒng)、冷媒自適應(yīng)均衡分配方法及儲能系統(tǒng)，涉及熱管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，其包括壓縮機、冷凝器、干路節(jié)流裝置、冷媒分流器以及若干蒸發(fā)換熱器；壓縮機、冷凝器、干路節(jié)流裝置以及冷媒分流器的冷媒輸入端依次連通，形成冷媒干路；冷媒分流器的若干冷媒輸出端，分別與各個蒸發(fā)換熱器連通，從而形成若干冷媒支路；各條冷媒支路均通過至少一條均流支路，與另一條冷媒支路相連通。本發(fā)明主要解決如何為直冷型熱管理系統(tǒng)提供冷媒自適應(yīng)均衡分配結(jié)構(gòu)和方法的問題；本發(fā)明使冷媒的狀態(tài)在各條冷媒支路中均趨于一致，保持了各個熱管理對象的溫度一致性，使直冷型熱管理系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)獲得更高的能效。

技術(shù)研發(fā)人員：李杰,黃建芳,王文亮,李仕華,劉重強,石魁星
受保護的技術(shù)使用者：東莞市深合電氣有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9