基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置.pdf
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010382031.3 (22)申请日 2020.05.08 (71)申请人 上海加冷松芝汽车空调股份有限公 司 地址 201108 上海市闵行区莘庄工业区华 宁路4999号 (72)发明人 顾园华王强唐凯斌邢艳青 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 胡彬 (51)Int.Cl. H01M 10/613(2014.01) H01M 10/625(2014.01) H01M 10/6556(2014.01) H01M 10/6568(2014.。
2、01) H01M 10/6569(2014.01) (54)发明名称 一种基于新能源充电桩的水冷式集中电池 热管理装置 (57)摘要 本发明涉及充电桩配套设施技术领域, 公开 了一种基于新能源充电桩的水冷式集中电池热 管理装置, 用于在电动汽车充电过程中进行电池 热管理, 其包括: 壳体, 壳体上安装有进液集分器 和出液集分器, 进液集分器和出液集分器分别用 于连接电动汽车的电池组冷却板的出液口和进 液口; 热管理模块, 设置于壳体内, 热管理模块用 于冷却或加热电池组冷却板中的冷却液。 本发明 提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热 管理装置与充电桩配套使用, 能够灵活移动, 服 务于多个。
3、充电桩, 为不同电动汽车提供电池热管 理服务, 实现资源共享。 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 CN 111540979 A 2020.08.14 CN 111540979 A 1.一种基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 用于在电动汽车充电过程中 对电池进行热管理, 其特征在于, 包括: 壳体(100), 所述壳体(100)上安装有进液集分器(200)和出液集分器(300), 所述进液 集分器(200)和所述出液集分器(300)分别用于连接电动汽车的电池组冷却板(400)的出液 口和进液口; 热管理模块, 设置于所述壳体(100)内, 所述热管理模块用于冷却或加热所述电池组冷 。
4、却板(400)中的冷却液。 2.根据权利要求1所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述壳体(100)内从下至上分为壳体下层、 壳体中层和壳体上层, 所述壳体下层安装有 压缩机(1)、 节流阀(7)、 换热器(8)、 液泵(12)和加热器(13), 所述壳体中层安装有冷凝器 (3), 所述壳体上层安装有冷凝风机(4)。 3.根据权利要求2所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述壳体下层内滑动安装有框体(17), 所述压缩机(1)、 所述节流阀(7)、 所述换热器(8) 和所述液泵(12)安装于框体(17)上形成集成组件, 所述集成组。
5、件可拆卸地安装于所述壳体 下层。 4.根据权利要求3所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述热管理模块包括制冷剂循环回路和冷却液循环回路; 所述压缩机(1)、 所述冷凝器(3)、 所述节流阀(7)和所述换热器(8)依次连通构成所述 制冷剂循环回路; 所述液泵(12)、 所述换热器(8)、 所述加热器(13)和所述电池组冷却板(400)依次连通 构成所述冷却液循环回路, 制冷剂和冷却液能够在所述换热器(8)中进行热量交换。 5.根据权利要求4所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述制冷剂循环回路还包括干燥器(6), 所述干燥器(6)。
6、串联于所述冷凝器(3)和所述节 流阀(7)之间, 且所述干燥器(6)集成于所述壳体下层的所述集成组件内。 6.根据权利要求2所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述冷凝器(3)设置有多个, 多个所述冷凝器(3)分别安装于所述壳体中层的不同侧壁 上。 7.根据权利要求4所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述冷却液循环回路还包括保温蓄水箱(14), 所述保温蓄水箱(14)串联于所述电池组 冷却板(400)和所述液泵(12)之间, 且所述保温蓄水箱(14)安装于所述壳体下层, 所述加热 器(13)安装于所述保温蓄水箱(14)上。 8.。
7、根据权利要求7所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述冷却液循环回路还包括膨胀水箱(16), 所述膨胀水箱(16)安装于所述壳体中层, 所 述膨胀水箱(16)具有排气管(161)和补液管(162), 所述排气管(161)连通于所述冷却液循 环回路的最高点, 所述补液管(162)连通于所述保温蓄水箱(14)。 9.根据权利要求1所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述进液集分器(200)具有多个进液口, 所述出液集分器(300)具有多个出液口, 多个所 述进液口和多个所述出液口用于连接不同电动汽车的所述电池组冷却板(400), 以同。
8、时实 现对多个电动汽车的电池热管理。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111540979 A 2 10.根据权利要求1所述的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 其特征在 于, 所述壳体(100)的下方设置有叉车孔(1101)和万向轮(1102)。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111540979 A 3 一种基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置 技术领域 0001 本发明涉及充电桩配套设施技术领域, 尤其涉及一种基于新能源充电桩的水冷式 集中电池热管理装置。 背景技术 0002 随着能源日益短缺, 以节能环保为标志的新能源汽车迅猛发展, 电动汽车是应用 最为广泛的新能源汽。
9、车。 在电动汽车行业中, 动力电池、 充电桩和配套设施, 以全产品链形 式存在, 充电桩是电动汽车推广应用产业链上最重要的环节和基础保障。 0003 锂离子电池作为电动汽车主要的能量输出来源, 其工作性能及使用寿命与其工作 温度密切相关, 锂离子电池的最佳工作温度范围在20-30内。 在用充电桩为锂离子电池充 电时, 特别是在快速充电的工况中时, 充电电流非常大, 电池会产生大量的热量, 导致电池 温度过高, 高温会极大影响电池的工作性能, 减少电池的充放电次数且缩短电池的使用寿 命。 而现有技术下的电动汽车部分未配置电池热管理装置, 或者车内虽然配置有电池热管 理装置, 但是电池热管理装置的。
10、功率较小, 无法满足电池在充电过程中的热量管理需求。 发明内容 0004 基于以上所述, 本发明的目的在于提供一种基于新能源充电桩的水冷式集中电池 热管理装置, 其能够与充电桩配套使用, 在电动汽车充电时为汽车的电池提供热量管理, 以 解决电池充电过程中产生热量过多而严重影响电池性能的技术问题。 0005 为达上述目的, 本发明采用以下技术方案: 0006 提供一种基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置, 用于在电动汽车充电 过程中进行电池热管理, 其包括: 0007 壳体, 所述壳体上安装有进液集分器和出液集分器, 所述进液集分器和所述出液 集分器分别用于连接电动汽车的电池组冷却板的出液。
11、口和进液口; 0008 热管理模块, 设置于所述壳体内, 所述热管理模块用于冷却或加热所述电池组冷 却板中的冷却液。 0009 作为优选, 所述壳体内从下至上分为壳体下层、 壳体中层和壳体上层, 所述壳体下 层安装有压缩机、 节流阀、 换热器、 液泵和加热器, 所述壳体中层安装有冷凝器, 所述壳体上 层安装有冷凝风机。 0010 作为优选, 所述壳体下层内滑动安装有框体, 所述压缩机、 所述节流阀、 所述换热 器和所述液泵安装于框体上形成集成组件, 所述集成组件可拆卸地安装于所述壳体下层。 0011 作为优选, 所述热管理模块包括制冷剂循环回路和冷却液循环回路; 0012 所述压缩机、 所述冷。
12、凝器、 所述节流阀和所述换热器依次连通构成所述制冷剂循 环回路; 0013 所述液泵、 所述换热器、 所述加热器和所述电池组冷却板依次连通构成所述冷却 液循环回路, 制冷剂和冷却液能够在所述换热器中进行热量交换。 说明书 1/8 页 4 CN 111540979 A 4 0014 作为优选, 所述制冷剂循环回路还包括干燥器, 所述干燥器串联于所述冷凝器和 所述节流阀之间, 且所述干燥器集成于所述壳体下层的所述集成组件内。 0015 作为优选, 所述冷凝器设置有多个, 多个所述冷凝器分别安装于所述壳体中层的 不同侧壁上。 0016 作为优选, 所述冷却液循环回路还包括保温蓄水箱, 所述保温蓄水箱。
13、串联于所述 电池组冷却板和所述液泵之间, 且所述保温蓄水箱安装于所述壳体下层, 所述加热器安装 于所述保温蓄水箱上。 0017 作为优选, 所述冷却液循环回路还包括膨胀水箱, 所述膨胀水箱安装于所述壳体 中层, 所述膨胀水箱具有排气管和补液管, 所述排气管连通于所述冷却液循环回路的最高 点, 所述补液管连通于所述保温蓄水箱。 0018 作为优选, 所述进液集分器具有多个进液口, 所述出液集分器具有多个出液口, 多 个所述进液口和多个所述出液口用于连接不同电动汽车的所述电池组冷却板, 以同时实现 对多个电动汽车的电池热管理。 0019 作为优选, 所述壳体的下方设置有叉车孔和万向轮。 0020 。
14、本发明的有益效果为: 0021 本发明提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置与充电桩配套使 用, 能够灵活移动, 服务于多个充电桩, 为不同电动汽车提供电池热管理服务, 实现资源共 享。 该基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置在汽车充电等电池发热量较大的工 况中能够对电池进行高效降温, 使电池温度迅速降至最佳工作温度区间, 有利于延长电池 的充放电次数和使用寿命, 提升电动汽车的续航能力。 0022 此外, 对于未配置电池热管理装置或自带电池热管理功率较小的电动汽车, 可通 过该基于充电桩的水冷式集中电池热管理装置降低冷却液循环系统内冷却液的温度, 以满 足其行驶过程中的电池放。
15、热的热管理需求。 附图说明 0023 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案, 下面将对本发明实施例描述中所 需要使用的附图作简单的介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可以根据本发明实施 例的内容和这些附图获得其他的附图。 0024 图1是本发明实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置的外 部结构示意图一; 0025 图2是本发明实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置的外 部结构示意图二; 0026 图3是本发明实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置的内。
16、 部结构示意图一; 0027 图4是本发明实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置的内 部结构示意图二; 0028 图5是本发明实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置的集 成组件的示意图一; 说明书 2/8 页 5 CN 111540979 A 5 0029 图6是本发明实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置的集 成组件的示意图二; 0030 图7是本发明实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置的原 理图。 0031 图中标示如下: 0032 1、 压缩机; 2、 进气集管; 3、 冷凝器; 31、 进气支管; 32、 出液支管; 4。
17、、 冷凝风机; 5、 出 液集管; 6、 干燥器; 7、 节流阀; 8、 换热器; 9、 气液分离器; 10、 高压传感器; 11、 低压传感器; 12、 液泵; 13、 加热器; 14、 保温蓄水箱; 15、 过滤器; 16、 膨胀水箱; 161、 排气管; 162、 补液管; 17、 框体; 18、 控制器; 19、 控制面板; 0033 100、 壳体; 101、 前上面板; 102、 前下面板; 103、 右上面板; 104、 右下面板; 105、 左上 面板; 106、 左下面板; 107、 后上面板; 108、 后下面板; 109、 盖板; 110、 底板; 1101、 叉车孔; 。
18、1102、 万向轮; 0034 200、 进液集分器; 201、 进液球阀; 202; 进液接头; 203、 连接软管; 204、 快速接头; 300、 出液集分器; 301、 出液球阀; 302、 出液接头; 400、 电池组冷却板。 具体实施方式 0035 为使本发明解决的技术问题、 采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚, 下面 将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述, 显然, 所描述的实施例仅仅 是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域技术人员在 没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。 0036 在本。
19、发明的描述中, 除非另有明确的规定和限定, 术语 “相连” 、“连接” 、“固定” 应 做广义理解, 例如, 可以是固定连接, 也可以是可拆卸连接, 或成一体; 可以是机械连接, 也 可以是电连接; 可以是直接相连, 也可以通过中间媒介间接相连, 可以是两个元件内部的连 通或两个元件的相互作用关系。 对于本领域普通技术人员而言, 可以具体情况理解上述术 语在本发明中的具体含义。 0037 在本发明中, 除非另有明确的规定和限定, 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。 而且, 第一特。
20、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。 第一特征在 第二特征 “之下” 、“下方” 和 “下面” 包括第一特征在第二特征正下方和斜下方, 或仅仅表示 第一特征水平高度小于第二特征。 0038 在本实施例的描述中, 术语 “上” 、“下” 、“右” 、 等方位或位置关系为基于附图所示 的方位或位置关系, 仅是为了便于描述和简化操作, 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。 此外, 术语 “第一” 、“第二” 仅仅用于在描述上加以区。
21、分, 并没有特殊的含义。 0039 如图1-图7所示, 本实施例提供一种基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理 装置, 与充电桩配套使用, 能够灵活移动, 服务于多个充电桩, 为不同电动汽车提供电池热 管理服务, 实现资源共享。 该基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置在汽车充电 等电池发热量较大的工况中能够对电池进行高效降温, 使电池温度迅速降至最佳工作温度 说明书 3/8 页 6 CN 111540979 A 6 区间, 有利于延长电池的充放电次数和使用寿命, 提升电动汽车的续航能力。 此外, 对于未 配置电池热管理装置或自带电池热管理功率较小的电动汽车, 可通过本装置降低电池组冷 却。
22、板内冷却液的温度, 以满足其行驶过程中的电池放热的热管理需求。 当然该基于新能源 充电桩的水冷式集中电池热管理装置还可以为其他电动装备或设施的电池进行热管理, 本 实施例在此不做限定。 0040 本实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置包括壳体100和 电池热管理模块, 壳体100上设置有进液集分器200和出液集分器300, 电池热管理模块设置 在壳体100内。 进液集分器200和出液集分器300分别用于连接电动汽车的电池组冷却板400 的出液口和进液口, 以将冷却液导入到电池热管理模块, 电池热管理模块根据冷却液的温 度决定对冷却液进行冷却或加热, 以使冷却液的温度保持在汽车。
23、电池的最佳工作温度范围 内(20-30之间), 以保证电池的良好性能, 延长电池的使用寿命, 并提升电动汽车的续航 能力。 0041 如图1所示, 进液集分器200通过连接软管203和快速接头204连接电池组冷却板 400的出液口。 连接软管203的一端连接到进液集分器200的进液接头202, 另一端连接到快 速接头204, 快速接头204为快插形式的公接头或母接头, 可插入到电动汽车上的母接头或 公接头中, 从而实现进液集分器200和电池组冷却板400之间的连接。 连接软管203的使用能 够灵活调整本装置和电动汽车之间的相对位置, 便于固定和操作。 进液集分器200上设置有 进液球阀201,。
24、 用于控制进液通路总体的通断, 此外快速接头204设置成双向密封形式的快 速接头可实现插入即接通, 拔出即断开的功能。 0042 进一步地, 进液集分器200上设置有多个进液接头202, 多个进液接头202可分别通 过连接软管203和快速接头204与不同的电动汽车的电池组冷却板400连接, 从而使得本实 施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置能够同时为多个电动汽车提 供电池热管理服务, 实现资源节约和共享。 0043 出液集分器300的结构和其与电池组冷却板400的连接方式与进液集分器200相 同, 在此不再赘述。 出液集分器300上设置有出液球阀301, 用于控制出液通路的通断。
25、。 为与 进液集分器200相匹配, 出液集分器300上也设置有多个出液接头302, 且出液接头302与进 液接头202的数量相等, 从而同时进行多个汽车的电池热管理。 进液接头202和出液接头302 的数量可以根据装置的制冷和制热功率具体进行选择。 在本实施例中, 可选地, 进液接头 202和出液接头302的数量设置为24个。 0044 如图1-图2所示, 该基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置是由壳体100 围设形成的三层结构。 壳体100的前下面板102、 右下面板104、 左下面板106和后下面板108 围设形成壳体下层, 壳体100的前上面板101、 右上面板103、 左上面板1。
26、05和后上面板107围 设形成壳体中层, 壳体100的盖板109上部形成壳体上层。 壳体100还包括底板110, 底板110 上开设有叉车孔1101, 底板110的底部安装有万向轮1102, 叉车孔1101用于借助叉车将该装 置移动到不同的地方或应用工况, 万向轮1102用于在小范围内调整本装置的位置, 叉车孔 1101和万向轮1102的设置能够在空间上扩大该基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管 理装置的使用范围, 提高其应用普适性, 此外万向轮1102自带刹车和支撑脚, 可满足无需频 繁移动装置的工作场所使用。 0045 本实施例提供的基于充电桩的水冷式集中电池热管理装置的内部结构如图3-图。
27、4 说明书 4/8 页 7 CN 111540979 A 7 所示。 电池热管理模块安装于壳体100内部, 电池热管理模块包括制冷剂循环回路和冷却液 循环回路。 制冷剂循环回路包括依次连通的压缩机1、 冷凝器3、 节流阀7和换热器8, 制冷剂 循环回路中流通有制冷剂。 冷却液循环回路包括依次连通的液泵12、 换热器8、 加热器13和 电池组冷却板400, 冷却液循环回路中流通有冷却液。 制冷剂和冷却液能够在换热器8中进 行热量交换。 0046 具体地, 压缩机1安装于壳体下层, 压缩机1用于将低温低压的气态制冷剂压缩成 高温高压的气态制冷剂, 并驱动制冷剂在制冷剂循环回路中循环。 在本实施例中。
28、, 优选地, 压缩机1选用效率高、 体积小以及可靠性高的电动涡旋压缩机。 0047 冷凝器3安装于壳体中层, 冷凝器3用于冷凝制冷剂。 从压缩机1流出的高温高压的 气态制冷剂经进气集管2被导入到冷凝器3中, 在冷凝器3中被冷凝并液化成中温高压的液 态制冷剂。 冷凝器3具有多个管状或片状的散热单元, 制冷剂在散热单元中流动过程中通过 散热单元的外壁将热量传递到外界。 为提高冷凝效果, 优选地, 本实施例选用由铝材质制成 的平行流冷凝器, 平行流冷凝器重量轻、 结构紧凑且相对散热面积大, 在满足换热需求的同 时可节约安装空间, 铝材质导热性好, 更够进一步地提高散热效率。 0048 进一步地, 在。
29、本实施例中, 冷凝器3设置有多个, 以进一步提高冷凝效率。 优选地, 冷凝器3设置为三个, 三个冷凝器3分别通过进气支管31连接到进气集管2。 由于冷凝器3为 板状结构, 三个冷凝器3分别安装于壳体100的右上侧壁、 左上侧壁和后上侧壁上, 以便于散 热。 相应地, 右上面板103、 左上面板105和后上面板107均设置成多孔状, 既能满足防护等级 IP2X的要求, 又能高效地将热量散发到外界。 0049 冷凝后中温高压的液态制冷剂依次经出液支管32和出液集管5流入安装于壳体下 层的节流阀7, 在节流阀7中制冷剂发生等焓节流降压, 温度和压力均降低, 转变成低温低压 的雾状制冷剂。 在本实施例。
30、中节流阀7优选为电子膨胀阀, 电子膨胀阀具有调节范围大、 动 作迅速灵敏、 调节精密、 稳定可靠等特点。 0050 低温低压的雾状制冷剂进一步流入换热器8中, 换热器8安装于壳体下层, 其具有 相互抵接的制冷剂流道和冷却液流道, 制冷剂和冷却液通过制冷剂流道的管壁和冷却液流 道的管壁实现热量交换。 低温低压的雾状液态制冷剂在换热器8中吸收冷却液的热量而产 生蒸发, 恢复到低温低压的气态制冷剂状态, 之后再流入压缩机1进入下一循环。 冷却液在 换热器8中被制冷剂吸收热量, 温度降低, 回流至电池组冷却板400以继续对电池组降温。 可 选地, 换热器选用管式换热器或板式换热器。 优选地, 在本实施。
31、例中换热器8选用换热效率 高、 体积小和相对换热面积大的板式换热器。 0051 进一步地, 制冷剂循环回路还包括干燥器6, 干燥器6用于干燥从冷凝器3流出的中 温高压的液态制冷剂、 过滤水分和杂质。 干燥器6安装于壳体下层, 且设置在冷凝器3和节流 阀7之间, 以防止未冷凝液化的气态干燥剂进入节流阀7造成对节流阀7的损坏。 0052 进一步地, 制冷剂循环回路还包括气液分离器9, 气液分离器9安装于壳体下层, 且 串联于换热器8和压缩机1之间。 气液分离器9用于分离从换热器8中流出的未充分气化的制 冷剂, 以防止液态制冷剂流入压缩机1对压缩机1造成损坏。 0053 本实施例提供的基于新能源充电。
32、桩的水冷式集中电池热管理装置还包括冷凝风 机4, 冷凝风机4安装于壳体上层, 即安装于盖板109的上面。 冷凝风机4为制冷剂循环回路的 配套部件, 采用抽风形式来实现周围冷空气与冷凝器3的强制对流换热, 以提高冷凝器3的 说明书 5/8 页 8 CN 111540979 A 8 冷凝效率。 0054 进一步地, 该基于充电桩的水冷式集中电池热管理装置还包括高压传感器10和低 压传感器11。 高压传感器10设置于壳体下层的集成组件内, 且安装在进气集管2上, 用于检 测压缩机1排出的高压制冷剂气体的压力。 低压传感器11设置于壳体下层的集成组件内, 且 安装在连通气液分离器9和压缩机1之间的管路。
33、上, 用于检测回流的制冷剂气体的压力。 0055 在本实施例中, 可选地, 制冷剂选用氨(代号: R717)、 氟利昂-12(代号: R12)或者四 氟乙烷(代号: R134a)。 优选地, 制冷剂选用四氟乙烷(R134a), 四氟乙烷具有与氟利昂-12接 近的制冷量与效率, 但其不含氯原子, 不破坏臭氧层, 且其不易燃、 无毒、 无腐蚀性, 安全性 好。 0056 在冷却液循环回路中, 液泵12安装于壳体下层, 用于驱动冷却液在冷却液循环回 路中循环流动。 液泵12的进水口连通于进液集分器200, 其出水口连通于换热器8, 且液泵12 设置在整个冷却液循环回路的最低处, 以便于排出空气, 防。
34、止其空转。 优选地, 本实施例中 液泵12选用卧式离心泵, 卧式离心泵具有运行平稳、 噪音低、 维修方便和体积小巧等优点。 0057 加热器13设置于壳体下层, 且串联于进液集分器200和液泵12之间, 用于当冷却液 温度过低时对冷却液进行加热。 当加热器13工作时, 制冷剂循环回路不工作, 冷却液仅流经 换热器8, 在换热器8中制冷剂和冷却液不交换热量。 优选地, 在本实施例中, 冷却液加热器 13选用PTC加热器, PTC加热器具有热阻小、 换热效率高的特点, 尤其是其安全性极高, 不会 引起烫伤、 火灾等安全隐患。 0058 进一步地, 冷却液循环回路还包括保温蓄水箱14, 保温蓄水箱1。
35、4安装于壳体下层, 用于储存冷却液及对冷却液进行保温。 保温蓄水箱14串联于进液集分器200和液泵12之间, 加热器13安装于保温蓄水箱14上。 从电池组冷却板400中流出的冷却液经保温蓄水箱14流 入液泵12, 并进一步流入换热器8中与制冷剂进行换热, 从换热器8中流出的冷却液最后经 出液集分器300回流入电池组冷却板400中。 在保温蓄水箱14与液泵12之间的管路上安装有 过滤器15, 过滤器15用于过滤冷却液中的杂质, 防止对液泵12造成损坏。 优选地, 过滤器15 选用过滤效果良好且便于清洗的Y形过滤器。 0059 进一步地, 冷却液循环回路还包括膨胀水箱16, 膨胀水箱16安装于壳体。
36、中层, 用于 排出冷却液循环回路中的气体并补充流失的冷却液。 膨胀水箱16具有排气管161和补液管 162, 排气管161连通于冷却液循环回路的最高点, 冷却液流经电池组冷却板400时吸收电池 充电产生的大量热量会产生大量蒸汽泡, 在进入液泵12之前, 气泡能够通过排气管161进入 膨胀水箱16, 并进一步排出到外界大气, 起到液气分离的作用。 补液管162连通于保温蓄水 箱14, 冷却液经气液分离后总量减少, 在膨胀水箱16中存储有一部分冷却液, 此部分冷却液 经补液管162向下流入保温蓄水箱14, 以弥补因气液分离和冷却液泄露所损失的冷却液, 并 确保液泵12入口处具有足够的吸入压力。 0。
37、060 在本实施例中, 冷却液循环回路还包括进液温度传感器和出液温度传感器(未示 出)。 进液温度传感器安装于进液集分器200上, 用于监测从电池组冷却板400中流出的冷却 液的温度。 出液温度传感器安装于出液集分器300上, 用于检测待流入电池组冷却板400的 冷却液的温度是否处于合理温度区间内。 0061 冷却液循环回路中的冷却液优选为50的乙二醇水溶液, 并进一步地, 在50的 乙二醇水溶液中添加有少量抗泡沫、 防腐蚀添加剂。 该种冷却液具有沸点高、 泡沫倾向低、 说明书 6/8 页 9 CN 111540979 A 9 粘温性能好、 防腐和防垢等特点, 是一种较为理想的冷却液。 006。
38、2 在本实施例中, 在壳体下层中设置有能够通过抽拉相对于壳体100可拆卸连接的 框体17, 压缩机1、 进气集管2、 出液集管5、 干燥器6、 节流阀7、 换热器8、 气液分离器9、 高压传 感器10、 低压传感器11和液泵12均固定安装于框体17上形成集成组件。 进气集管2和出液集 管5通过螺纹接头与壳体中层的进气支管31和出液支管32连接, 液泵12的进水口通过快接 的形式连接于过滤器15。 将上述各个部件集成为集成组件能够提高装置的集成度和可靠 性, 当集成组件中的某一部件发生问题时将集成组件抽出便可实现检修, 更加便捷。 0063 优选地, 在框体17和壳体100相互贴合的表面上其中一。
39、个上面设置有滑槽, 另一个 设置有滑块, 集成组件通过滑块在滑槽中的滑动与壳体100滑动连接。 进一步地, 在框体17 下侧设置有安装孔, 在壳体100的底板上设置有螺纹孔, 当框体17滑动到位后, 通过将螺栓 安装于对齐的安装孔和螺纹孔中实现集成组件在壳体100上的固定。 0064 进一步地, 本实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置还包 括控制器18, 控制器18安装于壳体下层, 用于控制制冷剂循环回路和冷却液循环回路的正 常运转。 控制器18可以是集中式或分布式的控制器, 比如, 控制器18可以是单片机或PLC控 制系统。 在本实施例中控制器18采用PLC控制系统, PL。
40、C控制系统能够实现压缩机、 冷凝风 机、 电子膨胀阀、 加热器等的变频调节, 其采用可视化编程语言, 性能稳定, 抗干扰性强。 控 制器18与压缩机1、 冷凝风机4、 液泵12、 加热器13、 进液温度传感器和出液温度传感器等部 件均连接。 控制器18接收进出液温度, 经与设定温度比较后, 以决定对冷却液冷却或加热。 当进液温度高于设定温度时, 控制器18控制制冷剂循环回路和冷却液循环回路均开启, 对 电池组进行冷却。 当进液温度低于设定温度时, 控制器18控制制冷剂循环回路关闭, 冷却液 循环回路开启, 通过加热器13对冷却液进行加热以对电池组加热保温。 同时, 控制器18实时 接收出液温度。
41、, 并与设定温度实时比较, 以调节压缩机1、 冷凝风机4、 液泵12和加热器13的 功率或转速等参数, 确保冷却液的出液温度在设定温度区间内。 0065 进一步地, 本实施例提供的基于新能源充电桩的水冷式集中电池热管理装置还包 括控制面板19, 控制面板19安装于壳体100的前上面板101上。 控制面板19为人机交互界面, 其与控制器18电连接, 控制面板19上具有显示屏和按钮, 用于显示装置运行参数和人工操 作。 0066 本实施例提供的基于充电桩的水冷式集中电池热管理装置的工作原理如图7所 示, 其具有三种工作模式, 具体工作过程如下: 0067 制冷模式: 制冷剂循环回路和冷却液循环回路。
42、均开启。 制冷剂侧, 压缩机1将低温 低压气态制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂, 并导入到冷凝器3中, 高温高压的气态制冷剂 在冷凝器3中受冷凝风机4的吹扫冷却作用, 发生相变并释放热量成为中温高压液态制冷 剂。 中温高压液态制冷剂流经干燥器6并被干燥器6吸水干燥后, 进入节流阀7, 在节流阀7中 发生等焓节流降压后成为低温低压液态雾状制冷剂进入换热器8。 在换热器8中, 液态雾状 制冷剂蒸发吸收冷却液的热量成为低温低压气态制冷剂, 低温低压的气态制冷剂之后进入 压缩机1重新开始下一个循环。 冷却液侧, 液泵12做功使电池组冷却板400中的高温冷却液 流经保温蓄水箱14进入换热器8与制冷剂进行热。
43、交换, 成为低温冷却液, 此时安装于保温蓄 水箱14上的加热器13为关闭状态, 低温冷却液回流入电池组冷却板400, 对电池组进行散热 降温。 说明书 7/8 页 10 CN 111540979 A 10 0068 制热模式: 制冷剂循环回路关闭, 压缩机1和冷凝风机4均关闭, 冷却液循环回路开 启。 冷却液侧, 液泵12启动, 且加热器13开启, 冷却液流经保温蓄水箱14时被安装于保温蓄 水箱14上的加热器13加热, 并经换热器8回流入电池组冷却板400中, 实现对电池组的加热 保温。 0069 自循环模式: 制冷剂循环回路关闭, 压缩机1、 冷凝风机4和加热器13均关闭, 冷却 液循环回路。
44、开启。 冷却液侧, 液泵12启动, 冷却液流经保温蓄水箱14、 换热器8(此时不工作) 回流入电池组冷却板400中, 通过自然冷却方式实现电动汽车电池组的降温。 0070 注意, 上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。 本领域技术人员会理解, 本发明不限于这里所述的特定实施例, 对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。 因此, 虽然通过以上实施例对本发明进行 了较为详细的说明, 但是本发明不仅仅限于以上实施例, 在不脱离本发明构思的情况下, 还 可以包括更多其他等效实施例, 而本发明的范围由所随附的权利要求范围所决定。 说明书 8/8 页 11 CN 111540979 A 11 图1 说明书附图 1/6 页 12 CN 111540979 A 12 图2 说明书附图 2/6 页 13 CN 111540979 A 13 图3 说明书附图 3/6 页 14 CN 111540979 A 14 图4 说明书附图 4/6 页 15 CN 111540979 A 15 图5 说明书附图 5/6 页 16 CN 111540979 A 16 图6 图7 说明书附图 6/6 页 17 CN 111540979 A 17 。
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