CN218788413U - 一种冷却循环系统及热管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却循环系统及热管理装置。该冷却循环系统包括第一冷却系统，第一冷却系统内充注有第一冷却液，第一冷却系统用于驱动第一冷却液至电池包，以冷却电池包；制冷循环回路，制冷循环回路内充注有制冷剂，制冷循环回路与第一冷却系统相连通，制冷循环回路包括冷凝器；第二冷却系统，第二冷却系统内充注有第二冷却液，第二冷却系统包括散热箱，第二冷却系统用于驱动第二冷却液经散热箱至电机，以冷却电机；风机，冷凝器、散热箱和风机间隔设置。本实用新型通过第一冷却系统、制冷循环回路和第二冷却系统对电池包和电机进行降温，提升新能源汽车的运行稳定性和寿命。

Description

一种冷却循环系统及热管理装置

技术领域

本实用新型涉及散热设备技术领域，具体而言，涉及一种冷却循环系统及热管理装置。

背景技术

电池作为储能设备，性能稳定可靠，作为新能源汽车的动力源发挥着很大作用。

但是，电池在充放电过程中会产生大量的热量，造成电池的环境温度升高，同时，新能源汽车在运行过程中，其内部如电机等驱动装置也会产生大量的热量，对新能源汽车的稳定运行产生不利影响，降低新能源汽车的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何降低新能源汽车运行中产生的热量对运行稳定性的不利影响，以保证其使用寿命。

为解决上述问题，一方面，本实用新型提供一种冷却循环系统，包括：第一冷却系统，所述第一冷却系统内充注有第一冷却液，所述第一冷却系统用于驱动所述第一冷却液至电池包，以冷却所述电池包；制冷循环回路，所述制冷循环回路内充注有制冷剂，所述制冷循环回路与所述第一冷却系统相连通，所述制冷循环回路包括冷凝器；第二冷却系统，所述第二冷却系统内充注有第二冷却液，所述第二冷却系统包括散热箱，所述第二冷却系统用于驱动所述第二冷却液经所述散热箱至电机，以冷却所述电机；风机，所述冷凝器、所述散热箱和所述风机间隔设置。

可选地，所述风机位于所述冷凝器和所述散热箱之间。

可选地，所述第一冷却系统包括第一液泵和换热器，所述换热器分别与所述第一液泵和所述制冷循环回路相连通。

可选地，所述制冷循环回路还包括压缩机，所述压缩机、所述冷凝器和所述换热器依次闭环连通。

可选地，所述第二冷却系统还包括第二液泵，所述第二液泵与所述散热箱相连通。

可选地，所述制冷循环回路还包括气液分离器，所述换热器通过所述气液分离器与所述压缩机相连通。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果包括：通过第一冷却系统、制冷循环回路和第二冷却系统同时对新能源汽车等交通工具的电池包和电机进行冷却降温，防止电池包和电机运行时产生的高温对新能源汽车的稳定性造成不利影响，提升其运行稳定性和使用寿命，同时，通过风机实现同时对制冷剂和第二冷却液散发的热量的排出，进一步提升第一冷却液对电池包的降温效果以及第二冷却液对电机的降温效果。

另一方面，本实用新型提供一种热管理装置，包括如上所述的冷却循环系统。

可选地，还包括防护箱，所述冷却循环系统的第一冷却系统、制冷循环回路和第二冷却系统均位于所述防护箱内；所述防护箱包括安装箱体和防护罩，所述防护罩安装在所述安装箱体一侧以形成腔体，所述制冷循环回路的冷凝器位于所述安装箱体内，所述第二冷却系统的散热箱位于所述腔体内，所述冷却循环系统的风机安装在所述安装箱体的侧壁上，所述安装箱体内部通过所述风机与所述腔体相连通。

可选地，所述防护箱的侧壁上设有第一进液口和第一出液口，所述第一出液口和所述第一进液口均与所述第一冷却系统相连通，用于供所述第一冷却系统内的第一冷却液输入至电池包和由所述电池包输出至所述第一冷却系统。

可选地，所述防护箱的侧壁上还设有第二进液口和第二出液口，所述散热箱通过所述第二出液口用于与电机相连通，用于供所述第二冷却系统内的第二冷却液输出至所述电机，所述第二冷却系统通过所述第二进液口与所述电机相连通，用于供所述第二冷却液由所述电机输入至所述第二冷却系统。

本实用新型的热管理装置与如上所述的冷却循环系统具有相近似的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例中冷却循环系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中防护箱内部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一视角的防护箱结构示意图；

图4为本实用新型实施例中另一视角的防护箱结构示意图。

附图标记说明：

1-第一冷却系统；11-第一液泵；12-换热器；2-制冷循环回路；21-冷凝器；22-压缩机；23-气液分离器；3-第二冷却系统；31-散热箱；32-第二液泵；4-风机；5-防护箱；51-安装箱体；52-防护罩；53-第一进液口；54-第一出液口；55-第二进液口；56-第二出液口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系XYZ中，X轴的正向代表右方，X轴的反向代表左方，Y轴的正向代表后方，Y轴的反向代表前方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本实用新型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数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型提供一种冷却循环系统，包括：第一冷却系统1，第一冷却系统1内充注有第一冷却液，第一冷却系统1用于驱动第一冷却液至电池包，以冷却电池包；制冷循环回路2，制冷循环回路2内充注有制冷剂，制冷循环回路2与第一冷却系统1相连通，制冷循环回路2包括冷凝器21；第二冷却系统3，第二冷却系统3内充注有第二冷却液，第二冷却系统3包括散热箱31，第二冷却系统3用于驱动第二冷却液经散热箱31至电机，以冷却电机；风机4，冷凝器21、散热箱31和风机4间隔设置。

如图1所示，在本实施例中，第一冷却系统1内充注有第一冷却液，第一冷却系统1可驱动第一冷却液流动，进入到电池包，第一冷却液吸收电池包在充放电时产生的热量，冷却电池包；同时，第一冷却系统1与制冷循环回路2相连通，制冷循环回路2内充注有制冷剂，制冷循环回路2可驱动制冷剂流动经过冷凝器21，并与第一冷却系统1中流动的第一冷却液进行换热，从而降低第一冷却液的温度。

这样，在电池包充放电的过程中，第一冷却系统1可驱动第一冷却液流动进入到电池包内，吸收电池包产生的热量，从而降低电池包的环境温度，达到防止电池包环境温度过高，影响新能源汽车运行稳定性的目的，保证新能源汽车的使用寿命，与此同时，制冷循环回路2包括冷凝器21，制冷循环回路2内流动的制冷剂在到达冷凝器21内时，会放出热量，制冷剂的温度降低，降温后的制冷剂流出冷凝器21，与第一冷却液换热，以降低第一冷却液的温度，从而进一步提升第一冷却系统1对电池包的环境温度的控制，提升新能源汽车运行稳定性，保证其使用寿命。

需要说明的是，在本实施例中，第一冷却系统1为循环冷却系统，即第一冷却系统1驱动第一冷却液进入到电池包内流动冷却后，第一冷却液会再流动回到第一冷却系统1，达到循环冷却的目的，而制冷循环回路2的循环制冷也可保证循环流动的第一冷却液在进入到电池包之前的温度满足冷却需要。在本实用新型的其他实施例中，还可以将第一冷却系统1设置为单向冷却系统，可通过第一冷却系统1向电池包单向通入第一冷却液，达到降低电池包环境温度的目的。

其次，第二冷却系统3内充注有第二冷却液，第二冷却系统3可驱动第二冷却液流动，其中，第二冷却系统3包括散热箱31，第二冷却系统3驱动的第二冷却液经散热箱31流入电机，吸收电机产生的热量，冷却电机。

这样，在新能源汽车的电机等驱动装置运行时，第二冷却系统3可驱动第二冷却液流动进入到电机内，吸收电机等驱动装置运行时产生的热量，从而降低电机的环境温度，达到防止电机环境温度过高，影响新能源汽车运行稳定性的目的，保证新能源汽车的使用寿命，在第二冷却液流入电机之前，其会经过散热箱31，第二冷却液在散热箱31内流动时会放出热量，从而降低第二冷却液的温度，提升第二冷却液降低电机环境温度的效果。

需要说明的是，第二冷却系统3为循环冷却系统，即第二冷却系统3驱动第二冷却液进入到电机内流动冷却后，第二冷却液会再流动回到第二冷却系统3，达到循环冷却的目的。在本实用新型的其他实施例中，还可以将第二冷却系统3设置为单向冷却系统，可通过第二冷却系统3向电机单向通入第二冷却液，达到降低电机环境温度的目的。

此外，将风机4、冷凝器21和散热箱31间隔设置。这样，风机4输出的风搅动冷凝器21和散热箱31周围的空气，从而带走冷凝器21和散热箱31散发到空气中的热量，防止空气中的热量对冷凝器21内的制冷剂和散热箱31内第二冷却液造成影响，从而进一步提升第一冷却液对电池包的降温效果以及第二冷却液对电机的降温效果。

可选地，风机4位于冷凝器21和散热箱31之间。

为了进一步提升降温效果，如图1所示，在本实施例中，将风机4设置于冷凝器21和散热箱31之间，即沿图1中Y轴的反向，冷凝器21、风机4和散热箱31间隔排布，其中，风机4的吹风方向指向Y轴的反向。这样，风机4输出的风流，带走冷凝器21周围的热量，而在电机处换热后的第二冷却液，其温度要远大于放热后的冷凝器21周围空气的温度，在换热后的第二冷却液流入散热箱31时，风机4带动的冷凝器21周围空气也到达散热箱31的周围，此时，散热箱31周围的温度相对于第二冷却液的温度进一步降低，第二冷却液的热量向散热箱31周围散发的更多，第二冷却液的温度降低的更多，从而使得第二冷却液在流动至电机处时的温度更低，对电机处的环境温度的降低效果更好。

因此，本实施例通过冷凝器21和散热箱31共用一个风机4，利用冷凝器21周围的温度与在电机处换热后的第二冷却液的温度温差较大的特点，达到了既排出冷凝器21散发的热量，又降低了散热箱31内第二冷却液温度的目的。

可选地，第一冷却系统1包括第一液泵11和换热器12，换热器12分别与第一液泵11和制冷循环回路2相连通。

如图1所示，在本实施例中，第一液泵11、换热器12和电池包组成了第一冷却液循环流动的回路，在第一液泵11的驱动下，第一冷却液可沿换热器12、电池包和第一液泵11的方向循环流动，而换热器12与制冷循环回路2相连通，即冷凝器21内冷却后的制冷剂可进入到换热器12中与第一冷却液进行换热。这样，通过第一冷却液和制冷剂的循环流动，第一冷却液将电池包散发的热量吸收，并经换热器12转移至制冷剂，而制冷剂在冷凝器21处将这部分热量散发，散发的热量经风机4排出，达到在电池包充放电过程中循环降温的目的。

需要说明的是，在本实施例中，第一冷却液为水，第一液泵11为水泵，在本实用新型的其他实施例中，还可以使用其他比热容较大的液体作为第一冷却液，相对应的，第一液泵11也可根据需要选取其他类型的液泵。

可选地，制冷循环回路2还包括压缩机22，压缩机22、冷凝器21和换热器12依次闭环连通。

如图1所示，在本实施例中，制冷循环回路2由压缩机22和冷凝器21依次闭环连通所组成，其中，冷凝器21在与压缩机22连通时，二者之间的管道经过换热器12。这样，压缩机22内的制冷剂被压缩成为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂进入到冷凝器21内，在冷凝器21处散热，温度降低成为低温低压的液态制冷剂，低温低压的液态制冷剂进入到换热器12内与第一冷却液换热，吸收第一冷却液的热量，第一冷却液温度降低，低温低压的液态制冷剂温度升高，转换为高温低压的气态制冷剂，高温低压的气态制冷剂最后回到压缩机22，再经压缩机22压缩成为高温高压的气态制冷剂，达到对第一冷却液和第二冷却液循环降温的目的。

需要说明的是，为了保证换热器12的换热过程不受外界温度的影响，在本实施例中，可在换热器12的外部设置保温层。

可选地，第二冷却系统3还包括第二液泵32，第二液泵32与散热箱31相连通。

如图1所示，在本实施例中，第二液泵32、散热箱31和电机组成了第二冷却液的循环流动闭环，在第二液泵32的驱动下，第二冷却液可沿散热箱31、电机和第二液泵32的方向循环流动。这样，通过第二冷却液的循环流动，第二冷却液将电机散发的热量吸收，并转移至散热箱31，而第二冷却液在散热箱31处将这部分热量散发，散发的热量经风机4排出，达到在电机等驱动装置运行过程中循环降温的目的。

需要说明的是，在本实施例中，第二冷却液为水，第二液泵32为水泵，在本实用新型的其他实施例中，还可以使用其他比热容较大的液体作为第二冷却液，相对应的，第二液泵32也可根据需要选取其他类型的液泵。

可选地，制冷循环回路2还包括气液分离器23，换热器12通过气液分离器23与压缩机22相连通。

如图1所示，在本实施例中，在换热器12和压缩机22之间设置相连通的气液分离器23。这样，换热器12内换热后的高温低压的气态制冷剂内含有部分液态制冷剂，其由换热器12进入到气液分离器23后，残存的液态制冷剂气化为气态制冷剂，从而使得进入到压缩机22的制冷剂均为气态制冷剂，提升制冷循环回路2的制冷循环功效，进而提升其对第一冷却液和第二冷却液的降温效果，达到对电池包和电机降温的目的。

另一方面，本实用新型还提供一种热管理装置，包括上述的冷却循环系统。

本实施例的热管理装置与上述的冷却循环系统具有相近似的技术效果，在此不再赘述。

可选地，热管理装置还包括防护箱5，冷却循环系统的第一冷却系统1、制冷循环回路2和第二冷却系统3均位于防护箱5内；防护箱5包括安装箱体51和防护罩52，防护罩52安装在安装箱体51一侧以形成腔体，制冷循环回路2的冷凝器21位于安装箱体51内，第二冷却系统3的散热箱31位于腔体内，冷却循环系统的风机4安装在安装箱体51的侧壁上，安装箱体51内部通过风机4与腔体相连通。

如图2和图3所示，在本实施例中，冷却循环系统安装在防护箱5内，这样，便于将冷却循环系统安装在新能源汽车上，同时对冷却循环系统起到防护的效果；其中，制冷循环回路2和第一冷却系统1均位于安装箱体51内，第二冷却系统3的散热箱31位于防护罩52和安装箱体51组成的腔体内，风机4安装在安装箱体51的侧壁上，且安装箱体51内部通过风机4与腔体相连通，这样，安装箱体51和防护罩52组成两个区域，风机4安装在两个区域之间，便于将安装箱体51内冷凝器21散发的热量排出安装箱体51，同时对防护罩52内的散热箱31进行降温。

需要说明的是，为了在保证防护箱5的防护效果的同时，降低防护箱5对热量排出的影响，将防护箱5的侧壁上均设有散热孔，以使得防护箱5的内外空间相连通。

需要说明的是，在本实施例中，第二冷却系统3的第二液泵32位于安装箱体51内，为了第二液泵32与散热箱31的连通，在安装箱体51的侧壁设有安装孔，散热箱31与第二液泵32相连通的管道穿过安装孔。

可选地，防护箱5的侧壁上设有第一进液口53和第一出液口54，第一出液口54和第一进液口53均与第一冷却系统1相连通，用于供第一冷却系统1内的第一冷却液输入至电池包和由电池包输出至第一冷却系统1。

为了方便第一冷却系统1与电池包的连通，如图2和图3所示，在本实施例中，在防护箱5的安装箱体51的侧壁上设置第一进液口53和第一出液口54，第一冷却系统1的第一液泵11、换热器12、第一出液口54、电池包和第一进液口53依次闭环连通，便于第一冷却液输入和输出电池包，以冷却电池包。

可选地，防护箱5的侧壁上还设有第二进液口55和第二出液口56，散热箱31通过第二出液口56用于与电机相连通，用于供第二冷却系统3内的第二冷却液输出至电机，第二冷却系统3通过第二进液口55与电机相连通，用于供第二冷却液由电机输入至第二冷却系统3。

为了方便第二冷却系统3与电机的连通，如图4所示，在本实施例中，在防护箱5的安装箱体51的侧壁上设置与第二液泵32相对应的第二进液口55，在防护罩52的侧壁上设有与散热箱31相对应的第二出液口56，第二冷却系统3的第二液泵32、散热箱31、第二出液口56、电机和第二进液口55依次闭环连通，便于第二冷却液输入和输出电机，以冷却电机。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷却循环系统，其特征在于，包括：

第一冷却系统(1)，所述第一冷却系统(1)内充注有第一冷却液，所述第一冷却系统(1)用于驱动所述第一冷却液至电池包，以冷却所述电池包；

制冷循环回路(2)，所述制冷循环回路(2)内充注有制冷剂，所述制冷循环回路(2)与所述第一冷却系统(1)相连通，所述制冷循环回路(2)包括冷凝器(21)；

第二冷却系统(3)，所述第二冷却系统(3)内充注有第二冷却液，所述第二冷却系统(3)包括散热箱(31)，所述第二冷却系统(3)用于驱动所述第二冷却液经所述散热箱(31)至电机，以冷却所述电机；

风机(4)，所述冷凝器(21)、所述散热箱(31)和所述风机(4)间隔设置。

2.根据权利要求1所述的冷却循环系统，其特征在于，所述风机(4)位于所述冷凝器(21)和所述散热箱(31)之间。

3.根据权利要求2所述的冷却循环系统，其特征在于，所述第一冷却系统(1)包括第一液泵(11)和换热器(12)，所述换热器(12)分别与所述第一液泵(11)和所述制冷循环回路(2)相连通。

4.根据权利要求3所述的冷却循环系统，其特征在于，所述制冷循环回路(2)还包括压缩机(22)，所述压缩机(22)、所述冷凝器(21)和所述换热器(12)依次闭环连通。

5.根据权利要求2所述的冷却循环系统，其特征在于，所述第二冷却系统(3)还包括第二液泵(32)，所述第二液泵(32)与所述散热箱(31)相连通。

6.根据权利要求4所述的冷却循环系统，其特征在于，所述制冷循环回路(2)还包括气液分离器(23)，所述换热器(12)通过所述气液分离器(23)与所述压缩机(22)相连通。

7.一种热管理装置，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的冷却循环系统。

8.根据权利要求7所述的热管理装置，其特征在于，还包括防护箱(5)，所述冷却循环系统的第一冷却系统(1)、制冷循环回路(2)和第二冷却系统(3)均位于所述防护箱(5)内；

所述防护箱(5)包括安装箱体(51)和防护罩(52)，所述防护罩(52)安装在所述安装箱体(51)一侧以形成腔体，所述制冷循环回路(2)的冷凝器(21)位于所述安装箱体(51)内，所述第二冷却系统(3)的散热箱(31)位于所述腔体内，所述冷却循环系统的风机(4)安装在所述安装箱体(51)的侧壁上，所述安装箱体(51)内部通过所述风机(4)与所述腔体相连通。

9.根据权利要求8所述的热管理装置，其特征在于，所述防护箱(5)的侧壁上设有第一进液口(53)和第一出液口(54)，所述第一出液口(54)和所述第一进液口(53)均与所述第一冷却系统(1)相连通，用于供所述第一冷却系统(1)内的第一冷却液输入至电池包和由所述电池包输出至所述第一冷却系统(1)。

10.根据权利要求9所述的热管理装置，其特征在于，所述防护箱(5)的侧壁上还设有第二进液口(55)和第二出液口(56)，所述散热箱(31)通过所述第二出液口(56)用于与电机相连通，用于供所述第二冷却系统(3)内的第二冷却液输出至所述电机，所述第二冷却系统(3)通过所述第二进液口(55)与所述电机相连通，用于供所述第二冷却液由所述电机输入至所述第二冷却系统(3)。

Images