本發(fā)明涉及溫度控制，尤其涉及一種換電站的溫控系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術：

1、隨著新能源汽車的發(fā)展，用于新能源汽車換電的換電站也逐漸發(fā)展起來。換電站內的電池包在充放電時需要給電池散熱或提供熱量，以保證其電芯溫度穩(wěn)定在最佳工作溫度范圍，預防電池包容量和工作壽命的衰減；充電機模塊在工作時會產生大量熱量，此時需要給充電機模塊散熱，保證其工作壽命。基于以上原因，需配套換電站溫控系統(tǒng)，對電池包和充電機進行溫度控制。

2、現(xiàn)有的換電站的溫控系統(tǒng)存在能耗較高的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種換電站的溫控系統(tǒng)及其控制方法，通過流體控制元件與電池倉和制冷劑循環(huán)系統(tǒng)進行換熱，實現(xiàn)了余熱的有效利用，減少了額外的能源輸入，降低了能耗。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種換電站的溫控系統(tǒng)，包括：制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、充電機模塊、儲能模塊、電池倉和流體控制元件；電池倉分別與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)以及流體控制元件連接，電池倉用于存儲電池包；充電機模塊分別與儲能模塊以及制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接，充電機模塊用于為電池包進行充電，儲能模塊用于存儲熱水；流體控制元件用于將儲能模塊與電池倉進行換熱；流體控制元件還用于將儲能模塊和制冷劑循環(huán)系統(tǒng)構成循環(huán)回路，并與電池倉進行換熱；流體控制元件還用于將充電機模塊與電池倉進行換熱。

3、可選地，換電站的溫控系統(tǒng)還包括干冷器，干冷器與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接，干冷器用于與空氣實現(xiàn)換熱；流體控制元件還用于將充電機模塊、儲能模塊和干冷器構成循環(huán)回路，并與電池倉進行換熱；流體控制元件還用于將充電機模塊和干冷器構成循環(huán)回路，并與電池倉進行換熱；流體控制元件還用于將充電機模塊、干冷器和制冷劑循環(huán)系統(tǒng)構成循環(huán)回路，并與電池倉進行換熱。

4、可選地，流體控制元件包括第一二通閥、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、第三循環(huán)泵、第一四通閥和第二四通閥；第一二通閥的第一端分別與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第一端以及干冷器的第一端連接，第一二通閥的第二端分別與干冷器的第二端以及第一循環(huán)泵的第一端連接，第一循環(huán)泵的第二端與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第二端連接；第二循環(huán)泵的第一端與第一二通閥的第二端連接，第二循環(huán)泵的第二端與第一四通閥的第二端連接；第一四通閥的第一端與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第四端連接，第一四通閥的第三端與充電機模塊的第一端連接，第一四通閥的第四端與電池倉的第二端連接，電池倉的第一端與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第三端連接；第三循環(huán)泵的第一端與充電機模塊的第二端連接，第三循環(huán)泵的第二端與第二四通閥的第一端連接；第二四通閥的第二端與儲能模塊的第二端連接，第二四通閥的第三端與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第一端連接，第二四通閥的第四端與充電機模塊的第一端連接。

5、可選地，換電站的溫控系統(tǒng)還包括三通閥、第四循環(huán)泵和第二二通閥；第二二通閥設置于換電站的控制室內；三通閥的第一端與電池倉的第一端連接，三通閥的第二端與第四循環(huán)泵的第一端連接，第四循環(huán)泵的第二端與第二二通閥的第一端連接，三通閥的第三端與充電機模塊的第二端連接；第二二通閥的第二端與第一四通閥的第四端連接。

6、可選地，溫控系統(tǒng)還包括水箱和第五循環(huán)水泵；水箱和第五循環(huán)水泵依次連接于第一四通閥的第一端以及制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第四端之間；和/或，溫控系統(tǒng)還包括第一排氣閥和第一過濾器、第二排氣閥和第二過濾器；第一排氣閥和第一過濾器依次串聯(lián)于制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第一端與干冷器的第一端之間；第二排氣閥和第二過濾器依次串聯(lián)于制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第三端與電池倉的第一端之間。

7、第二方面，本發(fā)明提供了一種溫控系統(tǒng)的控制方法，用于本發(fā)明任意實施例提供的溫控系統(tǒng)，控制方法包括：至少根據電池倉中處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量以及溫控系統(tǒng)接收到的控制指令，確定溫控系統(tǒng)的目標運行模式；根據目標運行模式控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)或不工作狀態(tài)，并控制流體控制元件的導通狀態(tài)；其中控制指令包括制熱指令，目標運行模式包括儲能模塊預加熱模式、熱泵預加熱模式和充電機模塊預加熱模式。

8、可選地，控制指令還包括制冷指令，目標運行模式還包括第一制冷模式、第二制冷模式、第二制冷模式、第三制冷模式和第四制冷模式；根據目標運行模式控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)或不工作狀態(tài)，并控制流體控制元件的導通狀態(tài)的步驟包括：根據目標運行模式控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)、制冷狀態(tài)或不工作狀態(tài)，并控制流體控制元件的導通狀態(tài)。

9、可選地，根據電池倉中處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量以及溫控系統(tǒng)接收到的控制指令，確定溫控系統(tǒng)的目標運行模式的步驟包括：當電池倉內的n個電池包均為未處于充電狀態(tài)，溫控系統(tǒng)接收到制熱指令，且儲能模塊的水溫tc≥電池倉的設定進水溫度ts以及電池倉的進水溫度tin_1≤電池倉的設定進水溫度ts-第一設定值時，確定目標運行模式為儲能模塊預加熱模式；當電池倉內的n個電池包均為未處于充電狀態(tài)，溫控系統(tǒng)接收到制熱指令，且儲能模塊的水溫tc＜電池倉的設定進水溫度ts以及儲能模塊的水溫tc≥干冷器的出水溫度tg+第二設定值時，確定目標運行模式為熱泵預加熱模式；當電池倉內的處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量大于0且小于n，溫控系統(tǒng)接收到制熱指令，且充電機模塊的出水溫度tout_1≥電池倉的設定進水溫度ts以及電池倉的進水溫度tin_1≤電池倉的設定進水溫度ts-第一設定值時，確定目標運行模式為充電機模塊預加熱模式；當電池倉內的處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量大于0且小于或者等于n，溫控系統(tǒng)接收到制冷指令，且室外環(huán)境溫度ta＜第一預設溫度時，確定目標運行模式為第一制冷模式；當電池倉內的處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量大于0且小于或者等于n，溫控系統(tǒng)接收到制冷指令，且第一預設溫度≤室外環(huán)境溫度ta＜第二預設溫度時，運行第二制冷模式；當電池倉內的處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量大于0且小于或者等于n，溫控系統(tǒng)接收到制冷指令，且第二預設溫度≤室外環(huán)境溫度ta＜第三預設溫度，運行第三制冷模式；

10、當電池倉內的處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量大于0且小于或者等于n，溫控系統(tǒng)接收到制冷指令，且室外環(huán)境溫度ta≥第三預設溫度時，運行第四制冷模式；其中，n為大于或者等于2的整數(shù)，第一預設溫度小于第二預設溫度，第二預設溫度小于第三預設溫度。

11、可選地，溫控系統(tǒng)還包括干冷器，流體控制元件包括第一二通閥、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、第三循環(huán)泵、第一四通閥和第二四通閥；根據目標運行模式控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)、制冷狀態(tài)或不工作狀態(tài)，并控制流體控制元件的導通狀態(tài)的步驟包括：在溫控系統(tǒng)工作于儲能模塊預加熱模式時，控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)，并控制干冷器內部的電動二通閥關閉，第一二通閥打開，第一四通閥的第一端和第二端連通、第三端和第四端連通，第二四通閥的第二端和第三端連通，第一循環(huán)泵不工作、第二循環(huán)泵工作以及第三循環(huán)泵不工作；在溫控系統(tǒng)工作于熱泵預加熱模式時，控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)，并控制干冷器內部的電動二通閥關閉，第一二通閥打開，第一四通閥的第二端和第三端連通、第一端和第四端連通，第二四通閥的第二端和第三端連通，第一循環(huán)泵工作、第二循環(huán)泵工作以及第三循環(huán)泵不工作；在溫控系統(tǒng)工作于充電機模塊預加熱模式時，控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)，并控制干冷器內部的電動二通閥關閉，第一二通閥打開，第一四通閥的第一端和第二端連通、第三端和第四端連通，第二四通閥的第一端和第三端連通，第一循環(huán)泵不工作、第二循環(huán)泵工作以及第三循環(huán)泵工作；在溫控系統(tǒng)工作于第一制冷模式時，控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)，并控制干冷器內部的電動二通閥開啟，第一二通閥關閉，第一四通閥的第一端和第二端連通、第三端和第四端連通，第二四通閥的第一端和第二端連通、第三端和第四端連通，第一循環(huán)泵不工作、第二循環(huán)泵工作以及第三循環(huán)泵工作；在溫控系統(tǒng)工作于第二制冷模式時，控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)，并控制干冷器內部的電動二通閥開啟，第一二通閥關閉，第一四通閥的第一端和第二端連通、第三端和第四端連通，第二四通閥的第一端和第三端連通，第一循環(huán)泵不工作、第二循環(huán)泵工作以及第三循環(huán)泵工作；在溫控系統(tǒng)工作于第三制冷模式或第四制冷模式時，控制制冷劑循環(huán)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)，并控制干冷器內部的電動二通閥開啟，第一二通閥關閉，第一四通閥的第一端和第二端連通、第三端和第四端連通，第二四通閥的第一端和第三端連通，第一循環(huán)泵工作、第二循環(huán)泵工作以及第三循環(huán)泵工作。

12、可選地，溫控系統(tǒng)還包括三通閥、第四循環(huán)泵和第二二通閥；第二二通閥設置于換電站的控制室內；控制方法還包括：根據電池倉中處于充電狀態(tài)的電池包的數(shù)量、溫控系統(tǒng)接收到的控制指令、控制室的設定溫度與控制室的環(huán)境溫度的大小關系、以及電池倉的進水溫度與控制室的設定溫度的大小關系確定三通閥、第四循環(huán)泵和第二二通閥的導通狀態(tài)。

13、本發(fā)明提供的溫控系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、充電機模塊、儲能模塊、電池倉和流體控制元件。首先，通過配置流體控制元件，能夠精準地將能量分配到需要的地方進行換熱，避免了能量的浪費和無序傳遞。其次，儲能模塊存儲熱水，并通過流體控制元件與電池倉和制冷劑循環(huán)系統(tǒng)進行換熱，實現(xiàn)了余熱的有效利用，減少了額外的能源輸入。最后，充電機模塊與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的連接以及與電池倉的換熱配置，使得在充電過程中產生的熱量能夠得到有效利用和管理，避免了能量的浪費。綜上所述，通過合理的設計、精準的控制和有效的能量回收利用，使得該溫控系統(tǒng)能夠實現(xiàn)較低的能耗。

14、應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本發(fā)明的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。