CN108155439A - 一种空调电池冷却单冷系统及控制方法 - Google Patents

一种空调电池冷却单冷系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调电池冷却单冷系统及控制方法，空调电池冷却单冷系统包括空调冷却装置和电池冷却装置；所述的空调冷却装置包括压缩机(5)、冷凝器(3)、第一电子膨胀阀(10)、蒸发器(1)和气液分离器(6)；压缩机、冷凝器、第一电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器依次连接，从而形成第一工质循环通路；第一工质循环通路中还设有第一电磁阀(9)；电池冷却装置包括第二电磁阀(13)、第二电子膨胀阀(16)、电池冷却换热器和第三单向阀(14)；第二电磁阀、第二电子膨胀阀、电池冷却换热器和第三单向阀依次连接形成电池冷却支路。该空调电池冷却单冷系统及控制方法易于实施，能为电池实施高效冷却。

Description

一种空调电池冷却单冷系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调电池冷却单冷系统及控制方法。
背景技术
动力电池是电动车的主要储能模块，电动车运行时，以及在车载空调工作时，电池发热严重，对车辆及乘车人员带来严重的隐患，因此，有必要对电池进行冷却；因此，有必要设计一种电池冷却系统及控制方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空调电池冷却单冷系统及控制方法，该空调电池冷却单冷系统及控制方法易于实施，易于控制。
发明的技术解决方案如下：
一种空调电池冷却单冷系统，包括空调冷却装置和电池冷却装置；
所述的空调冷却装置包括压缩机(5)、冷凝器(3)、第一电子膨胀阀(10)、蒸发器(1)和气液分离器(6)；
压缩机、冷凝器、第一电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器依次连接，且气液分离器出口与压缩机入口，从而形成第一工质循环通路；第一工质循环通路中还设有第一电磁阀(9)；
电池冷却装置包括第二电磁阀(13)、第二电子膨胀阀(16)、电池冷却换热器和第三单向阀(14)；第二电磁阀、第二电子膨胀阀、电池冷却换热器和第三单向阀依次连接形成电池冷却支路；
电池冷却支路的入口与冷凝器的出口连通；电池冷却支路的出口与气液分离器的入口相通；、
电池冷却换热器具有第一换热通路和第二换热通路；
所述的第一换热通路的两端分别与第二电子膨胀阀和第三单向阀相连；
所述的第二换热通路为水冷通路，用于冷却电池。
冷凝器处设有冷凝风机(4)，蒸发器处设有蒸发风机(2)。
第一电磁阀设置在第一电子膨胀阀与冷凝器之间。
冷凝器与第一电磁阀之间设有干燥过滤器(7)，电池冷却支路的入口通过干燥过滤器与冷凝器的出口连通。
第一工质循环通路中设有第一单向阀(11)和第二单向阀(12)；第一单向阀设置在压缩机与冷凝器之间；第二单向阀设置在气液分离器与蒸发器之间。
干燥过滤器的出口处设有视液镜(8)。
电池冷却换热器为板式换热器(15)。必要时可以多个板式换热器并联。
空调电池冷却单冷系统还包括MCU以及用于检测电池温度的温度传感器；温度传感器与MCU相连；第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀均受控于MCU。
一种空调电池冷却单冷系统的控制方法，所述的空调电池冷却单冷系统前述的空调电池冷却单冷系统；通过控制第一电磁阀控制空调冷却支路的开通和关闭，通过控制第二电磁阀控制电池冷却支路的工作和关闭。
通过调节第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度来分配空调冷却装置和电池冷却装置的冷量需求。
空调电池冷却单冷系统还包括MCU以及用于检测电池温度的温度传感器；温度传感器与MCU相连；第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀均受控于MCU。
有益效果：
本发明的空调电池冷却单冷系统及控制方法，当第一电磁阀处于失电关闭状态时，加上第二单向阀的抑制回流作用，可使空调冷却系统处于完全关闭的状态；同样的道理，第二电磁阀处于失电关闭状态时，加上第三单向阀的抑制回流作用，可使电池冷却系统处于完全关闭的状态；
通过给电子膨胀阀线圈施加不同大小的电压值，可以调节电子膨胀阀的开度，从而控制空调冷却系统和电池冷却系统的流量，以实现对两个系统冷量需求的合理分配；
综上所述，可以通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的关断，来控制两个系统的打开和关闭状态；也可以通过调节电子膨胀阀的开度来分配两个系统的冷量需求；因此，该系统可以满足各类工况下，空调和电池对冷量的需求，具备了合理分配，快速反应，高效利用等显著优势。
附图说明
图1为空调电池冷却单冷系统的总体结构示意图；
标号说明：1-蒸发器，2-蒸发风机，3-冷凝器，4-冷凝风机，5-压缩机，6-气液分离器，7-干燥过滤器，8-视液镜，9-第一电磁阀，10-第一电子膨胀阀，11-第一单向阀，12-第二单向阀，13-第二电磁阀，14-第三单向阀，15-板式换热器，16-第二电子膨胀阀。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1：如图1，一种空调电池冷却单冷系统，包括空调冷却装置和电池冷却装置；
所述的空调冷却装置包括压缩机5、冷凝器3、第一电子膨胀阀10、蒸发器1和气液分离器6；
压缩机、冷凝器、第一电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器依次连接，且气液分离器出口与压缩机入口，从而形成第一工质循环通路；第一工质循环通路中还设有第一电磁阀9；
电池冷却装置包括第二电磁阀13、第二电子膨胀阀16、电池冷却换热器和第三单向阀14；第二电磁阀、第二电子膨胀阀、电池冷却换热器和第三单向阀依次连接形成电池冷却支路；
电池冷却支路的入口与冷凝器的出口连通；电池冷却支路的出口与气液分离器的入口相通；、
电池冷却换热器具有第一换热通路和第二换热通路；
所述的第一换热通路的两端分别与第二电子膨胀阀和第三单向阀相连；
所述的第二换热通路为水冷通路，用于冷却电池。
冷凝器处设有冷凝风机4，蒸发器处设有蒸发风机2。
第一电磁阀设置在第一电子膨胀阀与冷凝器之间。
冷凝器与第一电磁阀之间设有干燥过滤器7，电池冷却支路的入口通过干燥过滤器与冷凝器的出口连通。
第一工质循环通路中设有第一单向阀11和第二单向阀12；第一单向阀设置在压缩机与冷凝器之间；第二单向阀设置在气液分离器与蒸发器之间。
干燥过滤器的出口处设有视液镜8。
电池冷却换热器为板式换热器15。必要时可以多个板式换热器并联。
空调电池冷却单冷系统还包括MCU以及用于检测电池温度的温度传感器；温度传感器与MCU相连；第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀均受控于MCU。
一种空调电池冷却单冷系统的控制方法，所述的空调电池冷却单冷系统前述的空调电池冷却单冷系统；通过控制第一电磁阀控制整个系统的开通和关闭，通过控制第二电磁阀控制电池冷却支路的工作和关闭。
通过调节第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度来分配空调冷却装置和电池冷却装置的冷量需求。
空调电池冷却单冷系统还包括MCU以及用于检测电池温度的温度传感器；温度传感器与MCU相连；第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀均受控于MCU。
以下对空调冷却系统和电池冷却系统详细说明：
1、空调冷却系统(制冷)：
低压制冷剂蒸汽被吸入到压缩机中，被压缩成高温高压蒸汽，经第一单向阀进入冷凝器。在冷凝器中，高温高压的蒸汽被冷凝为高压液体。冷凝时排出的热量由冷凝风机排放到大气中。液态制冷剂经干燥过滤器、视液镜，通过第一电磁阀(得电打开)、第一电子膨胀阀，节流为低温低压液体，进入蒸发器，在蒸发器内吸收通过蒸发器的空气中的热量而被汽化，成为低压蒸汽，通过第二单向阀、气液分离器，回到压缩机，完成一个制冷循环，同时被冷却的空气由蒸发风机送入车内，从而达到制冷的目的。由于压缩机的不断工作，使制冷循环不断进行，这样就产生了连续制冷的效果。
2、电池冷却系统(制冷)：
从视液镜出来的液态制冷剂通过三通的分流，一部分进入电池冷却系统，通过第二电磁阀(得电打开)、第二电子膨胀阀，节流为低温低压液体，进入板式换热器，在板式换热器中吸收电池冷却水路中的热量而被气化，成为低压蒸汽，通过第三单向阀和气液分离器，回到压缩机，完成一个制冷循环，同时被冷却的电池冷却水路中的水被泵入电池中以达到冷却电池的目的。由于压缩机的不断工作，使制冷循环不断进行，这样就产生了对电池连续制冷的效果。

Claims (10)

1.一种空调电池冷却单冷系统，其特征在于，包括空调冷却装置和电池冷却装置；
所述的空调冷却装置包括压缩机(5)、冷凝器(3)、第一电子膨胀阀(10)、蒸发器(1)和气液分离器(6)；
压缩机、冷凝器、第一电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器依次连接，且气液分离器出口与压缩机入口，从而形成第一工质循环通路；第一工质循环通路中还设有第一电磁阀(9)；
电池冷却装置包括第二电磁阀(13)、第二电子膨胀阀(16)、电池冷却换热器和第三单向阀(14)；第二电磁阀、第二电子膨胀阀、电池冷却换热器和第三单向阀依次连接形成电池冷却支路；
电池冷却支路的入口与冷凝器的出口连通；电池冷却支路的出口与气液分离器的入口相通；、
电池冷却换热器具有第一换热通路和第二换热通路；
所述的第一换热通路的两端分别与第二电子膨胀阀和第三单向阀相连；
所述的第二换热通路为水冷通路，用于冷却电池。
2.根据权利要求1所述的空调电池冷却单冷系统，其特征在于，冷凝器处设有冷凝风机(4)，蒸发器处设有蒸发风机(2)。
3.根据权利要求1所述的空调电池冷却单冷系统，其特征在于，第一电磁阀设置在第一电子膨胀阀与冷凝器之间。
4.根据权利要求3所述的空调电池冷却单冷系统，其特征在于，冷凝器与第一电磁阀之间设有干燥过滤器(7)，电池冷却支路的入口通过干燥过滤器与冷凝器的出口连通。
5.根据权利要求1所述的空调电池冷却单冷系统，其特征在于，第一工质循环通路中设有第一单向阀(11)和第二单向阀(12)；第一单向阀设置在压缩机与冷凝器之间；第二单向阀设置在气液分离器与蒸发器之间。
6.根据权利要求4所述的空调电池冷却单冷系统，其特征在于，干燥过滤器的出口处设有视液镜(8)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的空调电池冷却单冷系统，其特征在于，电池冷却换热器为板式换热器(15)。
8.一种空调电池冷却单冷系统的控制方法，其特征在于，所述的空调电池冷却单冷系统为权利要求3所述的空调电池冷却单冷系统；通过控制第一电磁阀控制空调冷却支路的开通和关闭，通过控制第二电磁阀控制电池冷却支路的工作和关闭。
9.根据权利要求8所述的空调电池冷却单冷系统的控制方法，其特征在于，通过调节第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度来分配空调冷却装置和电池冷却装置的冷量需求。
10.根据权利要求8所述的空调电池冷却单冷系统的控制方法，其特征在于，空调电池冷却单冷系统还包括MCU以及用于检测电池温度的温度传感器；温度传感器与MCU相连；第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀均受控于MCU。
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