CN218577482U - 空调集成式电池水冷系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调集成式电池水冷系统及具有其的车辆。系统包括：空调系统，空调系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、蒸发器，蒸发器与压缩机通过毛细管连接；换热箱，至少部分的毛细管设置于换热箱内，换热箱内存储有冷却液；储液箱，储液箱的出液口与换热箱的进水管连接；电池散热结构，电池散热结构的入口端与换热箱的出水管连接，电池散热结构的出口端与储液箱的回液口连接，电池散热结构用于对电池进行散热。本方案中，储液箱中的冷却液进入换热箱后与空调系统的毛细管进行换热，换热后的冷却液进入电池散热结构对电池进行散热，利用车辆空调系统的制冷功能对电池进行散热，减少车辆制造成本。

Description

空调集成式电池水冷系统及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆电池冷却技术领域，具体而言，涉及一种空调集成式电池水冷系统及具有其的车辆。

背景技术

空调是一种用于改变空间内温度的装置，广泛用于在汽车上，用于改变汽车内部温度，主要由压缩机、管理系统和风机组成，压缩机用于循环制冷剂，当制冷剂通过管路系统流通的时候，风机工作吹风，风与管理系统的制冷剂换热，从而改变车内温度。

目前纯电动汽车使用的磷酸铁锂电池组，在使用时需要液体来散热，而现有的纯电动汽车电池需要另外独立配置水冷系统进行对电池进行散热，无法利用汽车本身的空调系统，导致汽车制造成本大，而且用电成本高，不利于使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种空调集成式电池水冷系统及具有其的车辆，以解决现有技术中的无法利用车辆本身的空调系统进行电池散热，导致车辆制造成本大的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种空调集成式电池水冷系统，包括：空调系统，空调系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、蒸发器，蒸发器与压缩机通过毛细管连接；换热箱，至少部分的毛细管设置于换热箱内，换热箱内存储有冷却液；储液箱，储液箱的出液口与换热箱的进水管连接；电池散热结构，电池散热结构的入口端与换热箱的出水管连接，电池散热结构的出口端与储液箱的回液口连接，电池散热结构用于对电池进行散热。

进一步地，电池散热结构包括：换热板，换热板为空腔结构，换热板的第一端与出水管连接，换热板的第二端与回液口连接。

进一步地，换热板的第一端和换热板的第二端均设置有连接头，连接头为锥形结构。

进一步地，电池散热结构还包括：底匡，底匡开设有与换热板匹配的安装空间，换热板设置于安装空间内，底匡与电池连接。

进一步地，换热板与毛细管中的至少一个呈螺旋状结构。

进一步地，电池散热结构还包括：泵，泵设置于储液箱与进水管之间。

进一步地，进水管和出水管与换热箱的同一侧连接。

进一步地，毛细管、进水管、出水管中的至少一个与换热箱之间设置有密封件。

进一步地，底匡采用铜材质。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，车辆具有电池水冷系统，电池水冷系统为上述的空调集成式电池水冷系统。

应用本实用新型的技术方案，在空调系统的基础上增加换热箱、储液箱和电池散热结构，储液箱中的冷却液进入换热箱后与空调系统的毛细管进行换热，换热后的冷却液进入电池散热结构对电池进行散热，散热后的冷却液回到储液箱中，本方案采用与车辆本身的空调系统对电池进行散热，一方面有效地利用车辆空调动力和设备，节省了电池水冷系统所需的辅助设备数量，有效地减少车辆制造成本，另一方面减少了需求电量，侧面增加了车辆的续航里程，实用性更高。

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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的空调集成式电池水冷系统的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的换热板的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、压缩机；2、冷凝器；3、干燥过滤器；4、蒸发器；5、电池散热结构；51、底匡；

6、换热箱；7、毛细管；8、储液箱；9、泵；10、进水管；11、出水管；12、换热板；13、连接头；14、密封件。

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实用新型。

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。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图2所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种空调集成式电池水冷系统。

空调集成式电池水冷系统包括：空调系统、换热箱6、储液箱8和电池散热结构5。空调系统包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、蒸发器4，蒸发器4与压缩机1通过毛细管7连接；至少部分的毛细管7设置于换热箱6内，换热箱6内存储有冷却液；储液箱8的出液口与换热箱6的进水管10连接；电池散热结构5的入口端与换热箱6的出水管11连接，电池散热结构5的出口端与储液箱8的回液口连接，电池散热结构5用于对电池进行散热。

应用本实施例的技术方案，在空调系统的基础上增加换热箱6、储液箱8和电池散热结构5，储液箱8中的冷却液进入换热箱6后与空调系统的毛细管7进行换热，换热后的冷却液进入电池散热结构5对电池进行散热，散热后的冷却液回到储液箱8中，本方案采用与车辆本身的空调系统对电池进行散热，一方面有效地利用车辆空调动力和设备，节省了电池水冷系统所需的辅助设备数量，有效地减少车辆制造成本，另一方面减少了需求电量，侧面增加了车辆的续航里程，实用性更高。

其中，电池散热结构5包括换热板12，换热板12为空腔结构，换热板12的第一端与出水管11连接，换热板12的第二端与回液口连接。采用换热板12这样的板式结构进行换热，使得电池散热结构5与车辆的电池组的接触面积更大，电池的散热效果更好。

进一步地，换热板12的第一端和换热板12的第二端均设置有连接头13，连接头13为锥形结构。连接头13的设置可以便于更换多种尺寸类型的导管(包括出水管11、与回液口连接的管路等)，即当导管更换之后，仅需更换相应的连接头13即可实现换热板12的连接。应当明白的是，连接头13的形状可以根据实际需要更换，如图2所示，在本申请的一个示范性实施例中，连接头13的锥形结构的小径端用于与出水管11、回液口连接。

进一步地，电池散热结构5还包括底匡51，底匡51开设有与换热板12匹配的安装空间，换热板12设置于安装空间内，底匡51与电池连接。将换热板12设置于底匡51的安装空间内，可以避免换热板12直接裸露在外引起的损坏问题，延长使用寿命。

优选地，底匡51的截面形状呈矩形，在本申请的一个示范性实施例中，电池散热结构5还包括顶匡(图中未示出)，顶匡与底匡51焊接。一般地，顶匡的截面形状、大小与顶匡保持一致。将换热板12嵌入底匡51的安装空间内后，可以使用粘接剂对缝隙处进行粘接以使换热板12与底匡51连接更牢固，确认换热板12牢固后，将顶匡与底匡51焊接。

具体地，换热板12与毛细管7中的至少一个呈螺旋状结构。螺旋状结构的设置能够延长冷却液的流动时间和流动路径，增加换热效率。

在本申请的一个示范性实施例中，换热板12与毛细管7均呈螺旋状结构。

进一步地，电池散热结构5还包括泵9，泵9设置于储液箱8与进水管10之间。泵9的设置可利于调节进入换热箱6的冷却液的流量，以便于根据实际需要调节电池的散热效率。优选地，储液箱8即为水箱。

优选地，进水管10和出水管11与换热箱6的同一侧连接。如图1所示，这样设置使得空调集成式电池水冷系统的空间布置更合理，所需要的连接管路更短，设备安装和连接更方便。

进一步地，毛细管7、进水管10、出水管11中的至少一个与换热箱6之间设置有密封件14。设置密封件14可以增加换热箱6与毛细管7、进水管10、出水管11的连接处的密封性，避免出现漏液等情况，使得车辆安全性能更高。

优选地，密封件14为密封圈。为获得更好的安全性能，在毛细管7、进水管10、出水管11与换热箱6之间均设置有密封圈。

进一步地，底匡51采用铜材质。底匡51采用铜材质可以有效增加电池散热结构5的换热效率，提升散热效果。

结合前述实施例，电池散热结构5还包括顶匡时，顶匡采用铝制材质，以增加换热板12的导热效果，提高散热性。

根据本申请的具体实施例，还提供了一种车辆，车辆具有电池水冷系统，电池水冷系统为上述的空调集成式电池水冷系统。优选地，车辆为纯电动汽车。

上述实施例中，空调系统的原理如下：在使用时，压缩机1工作，气态的制冷剂压缩为高温高压的气态，并送至冷凝器2进行冷却，经冷却后变成中温高压的液态制冷剂进入干燥过滤器3进行过滤与去湿，中温液态的制冷剂经膨胀阀节流降压低温低压的气液混合体，经过蒸发器4吸收空气中的热量而汽化，变成气态，然后再回到压缩机1继续压缩，继续循环进行制冷。在此过程中，汽车空调的风机工作，空气经过冷凝器2和蒸发器4，与蒸发器4内部的低温低压雾状制冷剂进行换热，吹入到汽车内部，制冷剂经蒸发器4进入到毛细管7的内部，然后通过毛细管7再次进入到压缩机1内。

空调集成式电池水冷系统的工作原理如下：在上述的空调系统的工作过程中，在毛细管7的内部时，泵9工作，将储液箱8内部的冷却水抽入到换热箱6内，使得冷却水与毛细管7进行换热，换热后的冷却水通过出水管11进入到换热板12内，在换热板12内流通的时候对汽车电池组进行散热，最终再次回到储液箱8内进行循环。

本实施例中的空调集成式电池水冷系统，在原空调系统中改良添加水冷机组，与原空调系统形成集成效果，当制冷剂经蒸发器4进入到毛细管7的内部，然后通过毛细管7再次进入到压缩机1内，在毛细管7的内部时，泵9工作，将储液箱8内部的冷却水抽入到换热箱6内，使得冷却水与毛细管7进行换热，换热后的冷却水通过出水管11进入到换热板12内，在换热板12内流通的时候对电池组进行散热，最终再次回到储液箱8内进行循环，利用车辆本身的空调系统对其电池进行散热，一方面有效地利用车辆空调动力和设备，节省了水冷机组的所需的辅助设备数量，有效减少车辆制造成本，另一方面减少了电池冷却需求电量，侧面增加了车辆的续航里程，实用性更高，并且，采用板式换热的方式与电池组接触，接触面大，散热效果好。

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。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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

Claims (10)

1.一种空调集成式电池水冷系统，其特征在于，包括：

空调系统，所述空调系统包括依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、蒸发器(4)，所述蒸发器(4)与所述压缩机(1)通过毛细管(7)连接；

换热箱(6)，至少部分的所述毛细管(7)设置于所述换热箱(6)内，所述换热箱(6)内存储有冷却液；

储液箱(8)，所述储液箱(8)的出液口与所述换热箱(6)的进水管(10)连接；

电池散热结构(5)，所述电池散热结构(5)的入口端与所述换热箱(6)的出水管(11)连接，所述电池散热结构(5)的出口端与所述储液箱(8)的回液口连接，所述电池散热结构(5)用于对电池进行散热。

2.根据权利要求1所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述电池散热结构(5)包括：

换热板(12)，所述换热板(12)为空腔结构，所述换热板(12)的第一端与所述出水管(11)连接，所述换热板(12)的第二端与所述回液口连接。

3.根据权利要求2所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述换热板(12)的第一端和所述换热板(12)的第二端均设置有连接头(13)，所述连接头(13)为锥形结构。

4.根据权利要求2所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述电池散热结构(5)还包括：

底匡(51)，所述底匡(51)开设有与所述换热板(12)匹配的安装空间，所述换热板(12)设置于所述安装空间内，所述底匡(51)与电池连接。

5.根据权利要求2所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述换热板(12)与所述毛细管(7)中的至少一个呈螺旋状结构。

6.根据权利要求1所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述电池散热结构(5)还包括：

泵(9)，所述泵(9)设置于所述储液箱(8)与所述进水管(10)之间。

7.根据权利要求1所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述进水管(10)和所述出水管(11)与所述换热箱(6)的同一侧连接。

8.根据权利要求1所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述毛细管(7)、所述进水管(10)、所述出水管(11)中的至少一个与所述换热箱(6)之间设置有密封件(14)。

9.根据权利要求4所述的空调集成式电池水冷系统，其特征在于，所述底匡(51)采用铜材质。

10.一种车辆，所述车辆具有电池水冷系统，其特征在于，所述电池水冷系统为权利要求1-9中任一项所述的空调集成式电池水冷系统。

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