CN216648427U - 换电站制冷系统及换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换电站设备领域，提供一种换电站制冷系统及换电站。该换电站制冷系统，包括：冷水机组；第一管路，第一管路的第一端与冷水机组连通，第一管路的第二端设于电池框；第二管路，第二管路的第一端与冷水机组连通，第二管路的第二端设于充电柜。该换电站包括上述的制冷系统。本实用新型的换电站制冷系统及换电站可同时对充电柜和电池进行制冷或制热，温度调节更加精确，使得换电站在适宜温度下进行工作，提高充电效率；同时，取消了电池框内独立的水冷系统，采用了大功率的冷水机组，同时对所有电池进行冷却，节省了成本，减轻整体重量；集中水冷的方式相比于强制风冷的方式具有节省能源、噪音小，对充电柜的安装位置无特殊要求。

Description

换电站制冷系统及换电站

技术领域

本实用新型涉及换电站设备技术领域，尤其涉及一种换电站制冷系统及换电站。

背景技术

随着电动车的快速发展，如何快速的实现电动车的能量补给，使电动车像传统燃油汽车一样便捷，是电动车行业面临的重要难题之一，充换电站的出现成功解决了这一难题。充换电站将车上需要补能的电池更换为电池仓内满电的电池，并将替换下的电池送入电池仓进行充电。锂离子电池是电动车的核心部件，决定了其在充换电站的充电时间、整车的续航里程、成本、使用寿命、安全性等关键指标。随着用户对电动车的要求提高，对电池系统的功率性能和快充性能的要求也越来越高，伴随而来的就是对电池冷却系统设计要求的提高。在大倍率充放电工况下，传统的自然冷却和强制风冷往往不能满足散热要求。因此散热效率更高的液冷方式越来越多的成为了锂电池的主流散热方式。

例如，现有商用车换电站中，电池框架内包含单独的水冷系统对电池包进行冷却；商用车换电站充电机功率大，发热量大，以一台充电机功率300kW为例，效率94％，发热量大约18kW。现在普遍采用强制风冷的方式进行冷却，造成换电站噪音大，散热需要的用电量也大大增加，同时由于风冷的方式需要充电机与室外环境进行换热，对充电机的安装位置形成了制约，也影响了换电站的造型美观。另外，现有换电站室内一般都无冷却装置，换电站室内温度无法调控，影响充电效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种换电站制冷系统及换电站，用以解决现有技术中换电站采用风冷制冷导致的制冷效果差，噪音大，耗电大的缺陷，通过冷水机组同时对电池和充电柜进行制冷或制热，提高制冷或制热效率，降低噪音，减小电耗。

本实用新型提供一种换电站制冷系统，包括：

冷水机组；

第一管路，所述第一管路的第一端与所述冷水机组连通，所述第一管路的第二端设于电池框；

第二管路，所述第二管路的第一端与所述冷水机组连通，所述第二管路的第二端设于充电柜。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，所述冷水机组包括水冷式冷水机组和自然冷却回路，所述水冷式冷水机组分别与所述第一管路和所述第二管路连接，所述自然冷却回路分别与所述第一管路和所述第二管路连接。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，还包括控制柜水冷装置，所述控制柜水冷装置设于换电站控制柜，且所述控制柜水冷装置与所述水冷式冷水机组连接。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，还包括室内水冷装置，所述室内水冷装置设于换电站室内，且所述室内水冷装置与所述水冷式冷水机组连接。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述水冷式冷水机组的出口处。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，还包括水泵，所述水泵连接于所述第二管路与所述水冷式冷水机组之间。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，还包括第一阀和第二阀，所述第一阀连接于所述第二管路与所述自然冷却回路之间，所述第二阀连接于所述水冷式冷水机组、所述自然冷却回路和所述第一管路之间。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，还包括第三阀和第四阀，所述第三阀设置于第一管路的第二端，所述第四阀设置于所述第二管路的第二端。

根据本实用新型提供的一种换电站制冷系统，所述第一管路和所述第二管路分别为闭式循环管路。

本实用新型还提供一种换电站，包括：本实用新型提供的一种换电站制冷系统。

本实用新型提供的一种换电站制冷系统，利用冷水机组提供制冷或制热所需冷量或热量，并分别利用第一管路传递冷媒以调节电池温度，利用第二管路传递冷媒以调节充电柜温度，可同时对充电柜和电池进行制冷或制热，温度调节更加精确，使得换电站在适宜温度下进行工作，提高充电效率；同时，本实用新型取消了电池框内独立的水冷系统，采用了大功率的冷水机组，同时对所有电池进行冷却，节省了成本，同时减轻整体重量；另外，集中水冷的方式相比于强制风冷的方式具有节省能源、噪音小，对充电柜的安装位置无特殊要求。

进一步地，本实用新型还提供一种换电站，通过一个水冷机组对电池、充电柜和换电站室内温度进行控制，使得温度控制更加精确可靠，提高充电效率；同时节省能源、噪音小，对充电柜的安装位置无特殊要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的换电站制冷系统的结构示意图；

附图标记：

1：第一管路； 2：第二管路； 3：水冷式冷水机组；

4：自然冷却回路； 5：控制柜水冷装置； 6：室内水冷装置；

7：温度传感器； 8：水泵； 9：第一阀；

10：第二阀； 11：第三阀； 12：第四阀；

13：电池； 14：充电柜。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1描述本实用新型的一种换电站制冷系统。该换电站制冷系统包括：冷水机组、第一管路1和第二管路2。

其中，第一管路1，第一管路1的第一端与冷水机组连通，第一管路1的第二端设于电池框；第二管路2，第二管路2的第一端与冷水机组连通，第二管路2的第二端设于充电柜14。

具体地，冷水机组为本制冷系统提供冷量来源，其主要包括四部分：压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀，从而实现了机组制冷制热效果。在本实施例中冷水机组可同时对电池13和充电柜14进行制冷或制热，一般来说，在电池13充电过程中会产生大量热量，需要开启制冷系统进行制冷，启动冷水机组，利用第一管路1传递冷媒从而对电池13外表面进行换热降温，利用第二管路2传递冷媒从而对充电柜14外表面进行换热降温，进而保证电池13在适宜温度下进行充电。同理地，当需要制热时，也可以利用冷水机组制热，并将热量通过第一管路1和第二管路2分别传递给电池13和充电柜14。

应当理解的是，第一管路1和第二管路2为具有较好传热效率的材料制成或者在管路末端设置翅片等传热装置，以便将热量传递给相应部件。例如，第一管路1可以覆盖于电池13的外表面上，从而与电池13进行换热；第二管路2可以覆盖于充电柜14的外表面上，从而对充电柜14进行换热。

进一步地，本实施例采用的是水冷机组进行制冷或制热，以代替现有技术中强制风冷的换热方式，具有节省能源、噪音小的优势，且对充电柜14的安装位置无特殊要求，仅通过相应布置第一管路1和第二管路2将冷媒通入对应待散热部件即可实现温度调节。

更进一步地，由于冷水机组为同时对多个电池13和充电柜14进行制冷或制热，应采用一种大功率的冷水机组，同时对所有电池13进行冷却，节省了成本，同时减轻了设备重量。

本实用新型提供的一种换电站制冷系统，利用冷水机组提供制冷或制热所需冷量或热量，并分别利用第一管路1传递冷媒以调节电池13温度，利用第二管路2传递冷媒以调节充电柜14温度，可同时对充电柜14和电池13进行制冷或制热，温度调节更加精确，使得换电站在适宜温度下进行工作，提高充电效率；同时，本实用新型取消了电池框内独立的水冷系统，采用了大功率的冷水机组，同时对所有电池13进行冷却，节省了成本，同时减轻整体重量；另外，集中水冷的方式相比于强制风冷的方式具有节省能源、噪音小，对充电柜14的安装位置无特殊要求。

在本实用新型的其中一个实施例中，冷水机组包括水冷式冷水机组3和自然冷却回路4，水冷式冷水机组3分别与第一管路1和第二管路2连接，自然冷却回路4分别与第一管路1和第二管路2连接。在本实施例中，主要通过水冷式冷水机组3进行制冷，根据工作环境的温度，可以相应关闭水冷式冷水机组3，利用自然冷却回路4进行制冷或制热，自然冷却回路4主要用于对换电站室内环境进行温度调节，自然冷却回路4主要为环境温度与设定温度相近时采取的制冷或制热手段。

另外，自然冷却回路4可以与水冷式冷水机组3连通，利用水冷式冷水机组3中的冷媒进行风冷散热。进一步地，第一管路1和第二管路2的回流端与自然冷却回路4连通，利用回流冷媒进行风冷散热，避免冷媒浪费。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电站制冷系统还包括控制柜水冷装置5，控制柜水冷装置5设于换电站控制柜，且控制柜水冷装置5与水冷式冷水机组3连接。在本实施例中，采用控制柜水冷装置5对换电站控制柜进行制冷或制热，其制冷或制热方式是通过水冷式冷水机组3中冷媒进行换热提供的冷量或热量，从而保证换电站控制柜在适宜温度下进行工作。应当理解的是，控制柜水冷装置5可以是散热管或翅片等传热装置。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电站制冷系统还包括室内水冷装置6，室内水冷装置6设于换电站室内，且室内水冷装置6与水冷式冷水机组3连接。在本实施例中，采用室内水冷装置6对换电站室内进行制冷或制热，其制冷或制热方式是通过水冷式冷水机组3中冷媒进行换热提供的冷量或热量，从而保证换电站在适宜温度下进行工作。应当理解的是，室内水冷装置6可采用高比表面积的散热材料制成，对换热站室内的温度进行调节。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电站制冷系统还包括温度传感器7，温度传感器7设于水冷式冷水机组3的出口处，用于监测输出的冷媒温度，调节水冷式冷水机组3的功率，从而调节制冷量或制热量，保证温度在适宜范围内。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电站制冷系统还包括水泵8，水泵8连接于第二管路2与水冷式冷水机组3之间，通过水泵8提供冷媒的驱动力，从而保证冷媒在管路中进行定向移动，提高换热效率。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电站制冷系统还包括第一阀9和第二阀10，第一阀9连接于第二管路2与自然冷却回路4之间，第二阀10连接于水冷式冷水机组3、自然冷却回路4和第一管路1之间。在本实施例中，通过调节第一阀9和第二阀10的开度，从而调节冷媒流量，进而调节制冷或制热的工作状态。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电站制冷系统还包括第三阀11和第四阀12，第三阀11设置于第一管路1的第二端，第四阀12设置于第二管路2的第二端。在本实施例中，电池13和充电柜14均设置多个，通过第三阀11能够控制冷媒对指定的电池13进行制冷或制热，通过第四阀12能够控制冷媒对指定的充电柜14进行制冷或制热，从而对个体温度进行精准调控。进一步地，每个电池13对应的第三阀11包括设置于第一管路1的入流口和回流口的两个阀体，分别控制冷媒进入和回流状态。

在本实用新型的其中一个实施例中，第一管路1和第二管路2分别为闭式循环管路。具体地，第一管路1包括进液管路和回流管路，通过进液管路将水冷式冷水机组3的冷媒传输至电池13表面，利用回流管路将换热后的冷媒回收排至水冷式冷水机组3，重复利用冷媒；同理，第二管路2也循环使用冷媒，避免冷媒浪费。

本实用新型提供一种换电站，其主要应用于电动车辆的电池更换。该换电站包括：本实用新型实施例的换电站制冷系统。

本实用新型提供的换电站，通过一个水冷机组对电池13、充电柜14和换电站室内温度进行控制，使得温度控制更加精确可靠，提高充电效率；同时节省能源、噪音小，对充电柜14的安装位置无特殊要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种换电站制冷系统，其特征在于，包括：

冷水机组；

第一管路，所述第一管路的第一端与所述冷水机组连通，所述第一管路的第二端设于电池框；

第二管路，所述第二管路的第一端与所述冷水机组连通，所述第二管路的第二端设于充电柜。

2.根据权利要求1所述的换电站制冷系统，其特征在于，所述冷水机组包括水冷式冷水机组和自然冷却回路，所述水冷式冷水机组分别与所述第一管路和所述第二管路连接，所述自然冷却回路分别与所述第一管路和所述第二管路连接。

3.根据权利要求2所述的换电站制冷系统，其特征在于，还包括控制柜水冷装置，所述控制柜水冷装置设于换电站控制柜，且所述控制柜水冷装置与所述水冷式冷水机组连接。

4.根据权利要求2所述的换电站制冷系统，其特征在于，还包括室内水冷装置，所述室内水冷装置设于换电站室内，且所述室内水冷装置与所述水冷式冷水机组连接。

5.根据权利要求2所述的换电站制冷系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述水冷式冷水机组的出口处。

6.根据权利要求2所述的换电站制冷系统，其特征在于，还包括水泵，所述水泵连接于所述第二管路与所述水冷式冷水机组之间。

7.根据权利要求2所述的换电站制冷系统，其特征在于，还包括第一阀和第二阀，所述第一阀连接于所述第二管路与所述自然冷却回路之间，所述第二阀连接于所述水冷式冷水机组、所述自然冷却回路和所述第一管路之间。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的换电站制冷系统，其特征在于，还包括第三阀和第四阀，所述第三阀设置于第一管路的第二端，所述第四阀设置于所述第二管路的第二端。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的换电站制冷系统，其特征在于，所述第一管路和所述第二管路分别为闭式循环管路。

10.一种换电站，其特征在于，包括：权利要求1-9中任意一项所述的换电站制冷系统。

Images