CN111845245B - 节流集成模块、空调系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节流集成模块、空调系统及车辆。节流集成模块，包括：主体；接入组件，所述接入组件设置在所述主体上，所述接入组件包括机组接入部、节流元件以及电池包接入部，所述节流元件通过冷媒管连通在所述机组接入部和所述电池包接入部之间；接出组件，所述接出组件设置在所述主体上，所述接出组件包括机组接出部和电池包接出部，所述机组接出部和所述电池包接出部之间通过冷媒管连通。本发明的节流集成模块与空调机组和电池包的连接位置大大减少，降低了冷媒泄露的风险，容易进行检漏操作，提高了本发明中的空调系统的实用性。

Description

节流集成模块、空调系统及车辆

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种节流集成模块、空调系统及车辆。

背景技术

新能源汽车动力电池冷却采用将节流后的制冷剂直接通入电池包冷却电芯的方式。

图1中示意性示出了现有的用于冷却新能源汽车动力电池的空调器系统的原理图，图中虚线左侧的零部件集中做成一台空调机组，机组主要包含电动压缩机1、冷凝器2、冷凝风机 3、气液分离器4、控制器、管路、线束等部件，机组留有第一制冷剂接口5和第二制冷剂接口7，第一制冷剂接口5将从冷凝器2出来的冷媒输出第二制冷剂接口7将电池包出来的冷媒输入机组。其它的零部件通过管路与电池包连通，主要包含分液器8、电子膨胀阀(9.1、9.3、 9.4)、分液器(11.1、11.2、11.3)、温压传感器(10.1、10.2、10.3)、分液器(12.1、12.2、12.3) 以及分液器13等。该系统的一个电子膨胀阀节流后的冷媒分两路分别流入2个电池包，一共 6箱电池，采用3个电子膨胀阀。

图1中的空调系统工作时，冷媒循环的回路为：电动压缩机1—冷凝器2—第一制冷剂接口5—分液器8—电子膨胀阀(9.1、9.3、9.4)—分液器(11.1、11.2、11.3)—电池包(13.1、 13.2、13.3、13.4、13.5、13.6)—分液器(11.1、11.2、11.3)—分液器(12.1、12.2、12.3) —分液器13—第二制冷剂接口7—气液分离器4—电动压缩机1。

从系统结构方式上可以看出，上述的空调系统的机组外面零部件多，增加了安装的难度，连通处多，增加了冷媒的泄露风险，且不易进行检漏，因此现有的空调系统的实用性较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种节流集成模块、空调系统及车辆，以解决现有技术中的用于冷却新能源汽车动力电池的空调器系统的容易产生冷媒泄露的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种节流集成模块，包括：主体；接入组件，所述接入组件设置在所述主体上，所述接入组件包括机组接入部、节流元件以及电池包接入部，所述节流元件通过冷媒管连通在所述机组接入部和所述电池包接入部之间；接出组件，所述接出组件设置在所述主体上，所述接出组件包括机组接出部和电池包接出部，所述机组接出部和所述电池包接出部之间通过冷媒管连通。

进一步地，所述接入组件还包括第一分液器，所述第一分液器包括一个入口和多个出口，所述节流元件为多个，其中，所述第一分液器的入口通过冷媒管道与所述机组接入部连通，所述第一分液器的出口通过冷媒管道与所述节流元件的入口一一对应地连通。

进一步地，所述接入组件还包括多个第二分液器，所述第二分液器包括一个入口和多个出口，所述电池包接入部为多个，其中，所述节流元件的出口通过冷媒管道与所述第二分液器的入口一一对应地连通，所述第二分液器的出口通过冷媒管道与所述电池包接入部一一对应地连通。

进一步地，所述接出组件还包括：第三分液器，所述第三分液器包括多个入口和一个出口，所述第二分液器的入口通过冷媒管道与所述电池包接出部一一对应地连通；第四分液器，所述第四分液器包括多个入口和一个出口，所述第四分液器的入口通过冷媒管道与所述第三分液器的入口一一对应的连通，所述第四分液器的出口通过冷媒管道与所述机组接出部连通。

进一步地，所述第一分液器的出口为三个，所述第二分液器的出口为两个，所述第三分液器的入口为两个，所述第四分液器的入口为三个。

进一步地，所述第一分液器的出口为四个，所述第二分液器的出口为两个，所述第三分液器的入口为两个，所述第四分液器的入口为四个。

进一步地，所述接出组件还包括温压检测元件，所述温压检测元件设置在所述机组接出部和所述电池包接出部之间的冷媒管道上。

进一步地，所述温压检测元件设置在所述第三分液器的出口和所述第四分液器的入口之间的冷媒管道上。

进一步地，所述主体为钣金件。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调系统，包括节流集成模块，所述节流集成模块为上述的节流集成模块。

根据本发明的再一方面，提供了一种车辆，包括空调系统，所述空调系统为上述的空调系统。

应用本发明的技术方案，本发明中利用节流集成模块的作用，能够将空调系统中用于与电池包连接的部件化零为整，减少了空调系统机组外面的零部件。实际生产加工节流集成模块时，可以设计工装进行气密性检测，减少了在整车商安装带来的泄露风险，节流集成模块生产完成之后可以直接进行质量检测，然后再将节流集成模块应用到空调系统中时，节流集成模块与空调机组和电池包的连接位置大大减少，降低了冷媒泄露的风险，容易进行检漏操作，提高了本发明中的空调系统的实用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有的用于冷却新能源汽车动力电池的空调器系统的原理图；

图2示意性示出了本发明的空调器系统的原理图；

图3示意性示出了本发明的节流集成模块的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、主体；20、接入组件；21、机组接入部；22、节流元件；23、电池包接入部；24、第一分液器；25、第二分液器；30、接出组件；31、机组接出部；32、电池包接出部；33、第三分液器；34、第四分液器；36、温压检测元件；40、电动压缩机；100、冷凝器；50、冷凝风机；60、气液分离器；70、第一接头；80、第二接头；90、温度传感器；110、电池包。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图2和图3所示，根据本发明的实施例，提供了一种车辆，本实施例中的车辆尤其指新能源汽车。

车辆在实际使用的过程中，电池包110会发热，通常需要对电池包110的电芯进行冷却，冷却过程中，利用空调系统对电池包110的电芯进行冷热。

然而，如图1所示，现有技术中的空调系统在对电池包13.1、电池包13.2、电池包13.3、电池包13.4、电池包13.5以及电池包13.6进行冷却时，空调系统的机组外面零部件多，增加了安装的难度，连通处多，增加了冷媒的泄露风险，且不易进行检漏，可见，现有的空调系统的实用性较差。

为此，本实施例对空调系统的结构进行了创新。参见图2和图3所示，本实施例中的空调系统包括依次设置在同一回路上的电动压缩机40、冷凝器100、节流集成模块以及气液分离器60。其中，冷凝器100的旁边设置有冷凝风机50，电动压缩机40、冷凝器100、冷凝风机50、气液分离器60、控制器、管路、线束等形成空调系统的机组。

本实施例中的节流集成模块包括主体10、接入组件20以及接出组件30。

其中，接入组件20设置在主体10上，接入组件20包括机组接入部21、节流元件22以及电池包接入部23，节流元件22通过冷媒管连通在机组接入部21和电池包接入部23之间；接出组件30也设置在主体10上，接出组件30包括机组接出部31和电池包接出部32，机组接出部31和电池包接出部32之间通过冷媒管连通。

为了便于将节流集成模块与机组连接在一起，本实施例中的冷凝器100和气液分离器60 之间的蒸汽管道上设置有第一接头70和第二接头80，实际连接，节流集成模块的机组接入部 21与第一接头70连接，机组接出部31与第二接头80连接，进而将整个节流集成模块与机组连接在一起。

当需要对电池包110进行冷却时，只需要将多个电池包110通过管束连接在电池包接入部 23和电池包接出部32之间，然后开启空调系统即可，结构简单，便于拆装。

相对于现有技术中的空调系统而言，本实施例中利用节流集成模块的作用，能够将空调系统中用于与电池包110连接的部件化零为整，减少了空调系统机组外面的零部件。实际生产加工节流集成模块时，可以设计工装进行气密性检测，减少了在整车商安装带来的泄露风险，节流集成模块生产完成之后可以直接进行质量检测，然后再将节流集成模块应用到空调系统中时，节流集成模块与空调机组和电池包110的连接位置大大减少，降低了冷媒泄露的风险，容易进行检漏操作，提高了本实施例中的空调系统的实用性。

本实施例中的主体10为钣金件，结构强度高，使用寿命长。当然，在本发明的其他实施例中，主体10还可以设置为塑料件或者其他材料的板状结构，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

本实施例中的主体10为长方形板状结构，当然，还可以将主体10设置为圆形或者椭圆形或者其他异性板状结构，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

再次参见图2和图3所示，本实施例中的接入组件20还包括第一分液器24，该第一分液器24包括一个入口和多个出口，节流元件22为多个，其中，第一分液器24的入口与机组接入部21通过冷媒管连通，第一分液器24的出口通过冷媒管道与节流元件22的入口一一对应地连通。

进一步地，接入组件20还包括多个第二分液器25，第二分液器25包括一个入口和多个出口，电池包接入部23为多个，其中，节流元件22的出口通过冷媒管道与第二分液器25的入口一一对应地连通，第二分液器25的出口通过冷媒管道与电池包接入部23一一对应地连通。

本实施例中通过第一分液器24和第二分液器25的作用，能够对冷媒进行分流，进而将冷媒输送至多个电池包110，进而对车辆的电池包110进行快速冷却。

对应地，本实施例中的接出组件30还包括第三分液器33和第四分液器34。其中，第三分液器33包括多个入口和一个出口，第二分液器25的入口通过冷媒管道与电池包接出部32 一一对应地连通；第四分液器34包括多个入口和一个出口，第四分液器34的入口通过冷媒管道与第三分液器33的入口一一对应的连通，第四分液器34的出口通过冷媒管道与机组接出部31连通，便于将从电池包110流出的冷媒进行汇聚并输送至气液分离器60，进而实现冷媒的循环利用。

优选地，本实施例中的第一分液器24的出口为三个，第二分液器25的出口为两个，第三分液器33的入口为两个，第四分液器34的入口为三个，便于对具有6个电池包110的车辆进行冷却。

在本发明的其他实施例中，还可以将第一分液器24的出口设置为四个，第二分液器25 的出口设置为两个，对应将第三分液器33的入口设置为两个，将第四分液器34的入口设置为四个，便于对具有8个电池包110的车辆进行冷却。

为了便于对空调系统进行控制，本实施例中的接出组件30还包括温压检测元件36，该温压检测元件36设置在机组接出部31和电池包接出部32之间的冷媒管道上，便于对从电池包 110出来的冷媒温度进行检测，进而便于检测和控制电池包110的冷却效果。

具体来说，本实施例中将温压检测元件36设置在第三分液器33的出口和第四分液器34 的入口之间的冷媒管道上。在这种结构中，只需要设置三个温压检测元件36即可对从6个电池包110流出的冷媒的温度进行检测，结构简单，成本低廉。

当然，在本发明的其他实施例中，还可以将温压检测元件36设置在电池包接出部32和第三分液器33的入口之间的蒸汽管道上，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

本发明中的机组接入部21、电池包接入部23、机组接出部31、电池包接出部32均为接头，接头为管接头。本实施例中的冷媒管道为铜管，结构简单，成本低廉。

实际设置时，本实施例中的机组接入部21和电池包接入部23分别设置在主体10的宽度方向上的两侧边，对应地，机组接出部31、电池包接出部32也分别设置在主体10的宽度方向上的两侧边，且机组接入部21和机组接出部31分别位于主体10的两侧，电池包接入部23 和电池包接出部32分别位于主体10的两侧，便于将节流集成模块与机组和电池包110连接起来，避免将电池包110连接在主体10的同一侧不便于进行多个电池包110的布局的问题出现。

本发明的节流集成模块能够替代图1中虚线右边的管路、电子膨胀阀、分液器等部件。该节流集成模块的机组接入部21通过冷媒软管与机组的排气口处的第一接头70相连，该节流集成模块的接机组接出部31通过冷媒软管与机组的吸气口处的第二接头80相连。

图2和图3中的电池包接入部23和电池包接出部32通过冷媒软管分别与电池包110的出口和入口相连。冷媒通过电动压缩机40进入节流集成模块后的流向为：第一接头70—第一分液器24—节流元件22—第二分液器25—电池包110。冷媒从电池包110流回该节流集成模块后的流向为：电池包110出口—第三分液器33—第四分液器34—第二接头80。

该节流集成模块能够取代机组外部的零部件及管路，节流集成模块做成成品后可以设计工装进行气密性检测，减少了在整车商安装带来的泄露风险，模块在整车上安装方便，只需用冷媒软管将机组、节流模块、电池包进行连接即可，便于用户使用，实用性较强。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种节流集成模块，其特征在于，包括：

主体(10)；

接入组件(20)，所述接入组件(20)设置在所述主体(10)上，所述接入组件(20)包括机组接入部(21)、节流元件(22)以及电池包接入部(23)，所述节流元件(22)通过冷媒管连通在所述机组接入部(21)和所述电池包接入部(23)之间；

接出组件(30)，所述接出组件(30)设置在所述主体(10)上，所述接出组件(30)包括机组接出部(31)和电池包接出部(32)，所述机组接出部(31)和所述电池包接出部(32)之间通过冷媒管连通；

所述接入组件(20)还包括第一分液器(24)，所述第一分液器(24)包括一个入口和多个出口，所述节流元件(22)为多个，其中，所述第一分液器(24)的入口通过冷媒管道与所述机组接入部(21)连通，所述第一分液器(24)的出口通过冷媒管道与所述节流元件(22)的入口一一对应地连通；

所述接出组件(30)还包括：第三分液器(33)，所述第三分液器(33)包括多个入口和一个出口；第四分液器(34)，所述第四分液器(34)包括多个入口和一个出口，所述第四分液器(34)的入口通过冷媒管道与所述第三分液器(33)的入口一一对应的连通，所述第四分液器(34)的出口通过冷媒管道与所述机组接出部(31)连通。

2.根据权利要求1所述的节流集成模块，其特征在于，所述接入组件(20)还包括多个第二分液器(25)，所述第二分液器(25)包括一个入口和多个出口，所述电池包接入部(23)为多个，其中，所述节流元件(22)的出口通过冷媒管道与所述第二分液器(25)的入口一一对应地连通，所述第二分液器(25)的出口通过冷媒管道与所述电池包接入部(23)一一对应地连通。

3.根据权利要求2所述的节流集成模块，其特征在于，所述第一分液器(24)的出口为三个，所述第二分液器(25)的出口为两个，所述第三分液器(33)的入口为两个，所述第四分液器(34)的入口为三个。

4.根据权利要求3所述的节流集成模块，其特征在于，所述第一分液器(24)的出口为四个，所述第二分液器(25)的出口为两个，所述第三分液器(33)的入口为两个，所述第四分液器(34)的入口为四个。

5.根据权利要求3所述的节流集成模块，其特征在于，所述接出组件(30)还包括温压检测元件(36)，所述温压检测元件(36)设置在所述机组接出部(31)和所述电池包接出部(32)之间的冷媒管道上。

6.根据权利要求5所述的节流集成模块，其特征在于，所述温压检测元件(36)设置在所述第三分液器(33)的出口和所述第四分液器(34)的入口之间的冷媒管道上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的节流集成模块，其特征在于，所述主体(10)为钣金件。

8.一种空调系统，包括节流集成模块，其特征在于，所述节流集成模块为权利要求1至7中任一项所述的节流集成模块。

9.一种车辆，包括空调系统，其特征在于，所述空调系统为权利要求8所述的空调系统。

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