CN219123324U - 一种水侧多联机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热技术领域，特别涉及一种水侧多联机组，包括制温剂系统和载温剂系统，制温剂系统的管路内流动有制温剂，载温剂系统的管路中流动有载温剂，制温剂系统包括压缩机、冷凝器和用于实现制温剂与载温剂换热的第一换热单元，载温剂系统包括末端换热设备、泵、载温剂存储箱和第一换热单元，载温剂系统还包括用于实现载温剂与空气换热的第二换热单元，第二换热单元与末端换热设备串联或并联，本实用新型结构简单，只在制冷系统中增加了载温剂多联系统，通过增加制温剂多联系统，可以实现电池及换电站制冷及制热需求。

Description

一种水侧多联机组

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，特别涉及一种水侧多联机组。

背景技术

国家对石油消耗及节能环保的要求越来越高，对石油消耗大户的汽车行业提出了更高的要求和挑战，电动汽车由于更加节能环保而得到了国家的大力支持和发展，无论是私家车还是运营车辆，电动汽车的占比都在逐步提高。

目前电动车主要还是采用充电的方式来补充电能，采用快充的方式也需要一个小时左右的时间，这对城市运营车辆，比如出租车等，充车过程会造成时间的极大浪费。对于这一问题，现在提出了一种换电的方式，可能在几分钟的时间内将电池更换完成，从而实现快速的电能补充，延长运营时间。由于换电站的电池包数量大，使用频次高，充电时的散热量大，从而对于换电站电池包在充电时的冷却方式通常采用水冷的方式。

常规的冷水机在各个行业里都有很普遍的应用，其工作原理如图1所示。常规的冷水机通常有两个系统组成，制冷剂系统和载冷剂系统。制冷剂系统主要包含了冷凝器2、压缩机1、蒸发器6和节流机构4。载冷剂系统主要包含了蒸发器6、水泵8、水加热单元12、末端用水设备10(比如电池包)和储水箱9。冷水机在运行过程中，在蒸发器6中将制冷剂中的冷量传给载冷剂，然后由水泵8将载冷剂传输到电池包内给电池包冷却。

常规的冷水机主要是给电池在充放电时进行冷却，并不能给换电站环境的温度进行调节，所以一般换电站还需要额外安装空调来进行换电站环境的控制，这样不仅增加了设备的数据，同时也不便于换热站的整体控制。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的冷水机不能调节换电站环境温度的问题，本实用新型提供一种水侧多联机组，满足电池充放电时对水温的要求以及换电站对环境温度的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水侧多联机组，包括制温剂系统和载温剂系统，制温剂系统的管路内流动有制温剂，载温剂系统的管路中流动有载温剂，所述的制温剂系统包括压缩机、冷凝器和用于实现制温剂与载温剂换热的第一换热单元，所述的载温剂系统包括末端换热设备、泵、载温剂存储箱和所述的第一换热单元，所述的载温剂系统还包括用于实现载温剂与空气换热的第二换热单元，所述的第二换热单元与末端换热设备串联或并联。

进一步的，所述的第二换热单元与末端换热设备并联，所述的载温剂系统还包括阀件，所述的阀件用于控制第二换热单元和末端换热设备内水流的通段。

进一步的，所述的阀件包括开度调节阀。

进一步的，所述的制温剂系统还包括使得制温剂反向流动的换向机构

进一步的，所述的换向机构包括四通换向阀，所述的压缩机的两端分别与四通换向阀的第一口和第二口连接，所述的四通换向阀的第三口与冷凝器连接，所述的四通换向阀的第四口与第一换热单元连接。

进一步的，所述的制温剂系统还包括节流机构，所述的节流机构用于控制第一换热单元的制温剂的通段。

进一步的，所述的载温剂存储箱与第一换热单元一体化设置。

进一步的，载温剂系统还包括载温剂加热单元。

有益效果：

(1)本实用新型结构简单，只在原有的冷水机的载冷剂系统中增加了多联系统，增加的第二换热单元实现空气换热，可以实现电池及换电站制冷及制热需求；

(2)四通换向阀使得原有的冷水机具备制冷和制热两种功能，可以在夏季时提供制冷，在冬季时提供制热，满足各种需求；

(3)本实用新型通过增加电子控制阀件，可以实现机组的多种运行模型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为现有技术的冷水机的工作原理图；

图2为本实用新型的机组的实施例1的工作原理图；

图3为本实用新型的机组的实施例2的工作原理图；

图4为本实用新型的机组的实施例3的工作原理图；

图5为本实用新型的机组的实施例4的工作原理图；

图6为本实用新型的机组的实施例5的工作原理图；

图7为本实用新型的机组的实施例6的工作原理图。

其中，1、压缩机，2、四通换向阀，3、冷凝器，4、节流机构，5、水箱式第一换热单元，6、蒸发器，7、第一换热单元，8、泵，9、载温剂存储箱，10、末端换热设备，11、第二换热单元，12、水加热单元，16、第一电动三通阀，17、第二电动三通阀，18、第一电子控制阀，19、第二电子控制阀，20、第三电子控制阀，21、第四电子控制阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

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实用新型的范围。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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

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实用新型保护范围的限制。

本实用新型的一种水侧多联机组，包括制温剂系统和载温剂系统，制温剂系统的管路内流动有制温剂，载温剂可选但不限于水，载温剂系统的管路中流动有载温剂，本实用新型中，载温剂为水，制温剂系统包括压缩机1、冷凝器3和用于实现制温剂和载温剂换热的第一换热单元7，载温剂系统包括末端换热设备10、泵8、载温剂存储箱9和第一换热单元7，载温剂系统还包括用于实现载温剂与空气换热的第二换热单元8，第二换热单元8与末端换热设备10串联或并联。

第二换热单元8与末端换热设备10并联，载温剂系统还包括阀件，阀件用于控制第二换热单元8和末端换热设备10内水流的通段。

阀件包括开度调节阀。即阀件通过调整不同方向的开度，实现不同方向流量的调节。

制温剂系统还包括使得制温剂反向流动的换向机构。

换向机构包括四通换向阀2，压缩机1的两端分别与四通换向阀2的第一口和第二口连接，四通换向阀2的第三口与冷凝器3连接，四通换向阀2的第四口与第一换热单元7连接。

制温剂系统还包括节流机构4，节流机构4用于控制第一换热单元7的制温剂的通段。

载温剂存储箱9与第一换热单元7一体化设置。

载温剂系统还包括载温剂加热单元。

图2～7中实线指向表示制温剂在制热模型的流向，虚线指向表示制温剂在制冷模型的流向。

实施例1：

其工作原理如图2所示。制温剂系统主要包含了压缩机1、四通换向阀2、冷凝器3、节流机构4、第一换热单元7。载温剂系统主要包含了第一换热单元7、泵8、载温剂存储箱9、末端换热设备10、第二换热单元11、第一电动三通阀16和第二电动三通17。机组在运行过程中，在第一换热单元7中将制温剂中的冷量传给载温剂，然后由泵8将载温剂传输到末端换热设备10和第二换热单元11以满足电池包对水温的需求和换电站环境温度要求。

机组中采用四通换向阀2，使得机组具备制冷和制热两种功能，可以在夏季时提供制冷，在冬季时提供制热。

机组中采用泵8，泵8可以是定频泵，也可以是变频泵；泵8的安装位置可以是如图2位置，也可以安装在第一换热单元7出口与第一电动三通阀16的a进口之间的位置；

机组中的末端换热设备10可以是单个电池包，也可以是分集水器，通过水集器再给多个电池包进行供回水管理。

机组载温剂先通过第二换热单元11，在第二换热单元11将载温剂与换热站中空气进行换热，满足换热站环境温度要求。

机组的载温剂可以增加辅助加热功能，辅助加热功能可以是电加热设备等其它可以用于给水加热的加热单元等类似设备。辅助加热设备可以安装在载温剂管路上，也可以安装在载温剂存储箱9中。

机组有四种运行模型：

第一种运行模型，末端换热设备10和第二换热单元11串联运行。此时第一电子三通阀16从a到b完全打开，a到c路完全关闭。第二电子三通阀17从d到e完全打开，d到f路完全关闭。载温剂先通过第二换热单元11与换电站内空气进行换热，然后载温剂再流入到末端换热设备10进行换热。

第二种运行模式,末端换热设备10和第二换热单元11并联运行。此时第一电子三通阀16从a到b部分打开，a到c路部分打开，第一电子三通阀16的开度根据实际流是需要进行控制。第二电子三通阀17从d到e完全关闭，d到f路完全打开。载温剂通过第一电子三通阀16分配载温剂分别到第二换热单元11和末端换热设备10。

第三种运行模式,末端换热设备10独立运行。此时第一电子三通阀16从a到b完全关闭，a到c路完全打开。载温剂通过第一电子三通阀16的a到c路完全流入到末端换热设备10。

第四种运行模式,第二换热单元11独立运行。此时第一电子三通阀16从a到b完全打开，a到c路完全关闭。第二电子三通阀17从d到e完全关闭，d到f路完全打开。载温剂通过第一电子三通阀16的a到b路完全流入到换电站用第二换热单元11。

实施例2：

其工作原理如图3所示。图3与图2的主要区别是将图2中第一电子三通阀16用第一电子控制阀18和第二电子控制阀19替代，第二电子三通阀17用第三电子控制阀20和第四电子控制阀21替代。

本方案所述机组有四种运行模型：

第一种运行模型，末端换热设备10和第二换热单元11串联运行。此时第一电子控制阀18打开，第二电子控制阀19关闭，第三电子控制阀20打开，第四电子控制阀21关闭。载温剂先通过第一电子控制阀18进行第二换热单元11与换电站内空气进行换热，然后载温剂再经过第三电子控制阀20流入到末端换热设备10进行换热。

第二种运行模式,末端换热设备10和第二换热单元11并联运行。此时第一电子控制阀18打开，第二电子控制阀19打开，这两个阀的开度大小根据实际需求进行控制。第三电子控制阀20关闭，第四电子控制阀21打开。载温剂通过第一电子控制阀18和第二电子控制阀19分别分配到第二换热单元11和末端换热设备10。

第三种运行模式,末端换热设备10独立运行。此时第一电子控制阀18关闭，第二电子控制阀19打开。载温剂通过第二电子控制阀19完全流入到末端换热设备10。

第四种运行模式,第二换热单元11独立运行。此时第一电子控制阀18打开，第二电子控制阀19关闭，第三电子控制阀20关闭，第四电子控制阀21打开。载温剂通过第一电子控制阀18完全流入到第二换热单元11。

实施例3：

其工作原理如图4所示。图4与图2的主要区别是在图2所示的载温剂系统中取消了第二电子三通阀17及相应管路，只保留第一电子三通阀16。

所述方案中第二电子三通阀17也可以采用类似图3中所示的第一电子控制阀18和第二电子控制阀19替代。

机组有三种运行模型：

第一种运行模式,末端换热设备10和第二换热单元11并联运行。此时第一电子三通阀16从a到b部分打开，a到c路部分打开，三通阀的开度根据实际流是需要进行控制。载温剂通过第一电子三通阀16分配载温剂分别到第二换热单元11和末端换热设备10。

第二种运行模式,末端换热设备10独立运行。此时第一电子三通阀16从a到b完全关闭，a到c路完全打开。载温剂通过第一电子三通阀16的a到c路完全流入到末端换热设备10。

第三种运行模式,第二换热单元11独立运行。此时第一电子三通阀16从a到b完全打开，a到c路完全关闭。载温剂通过第一电子三通阀16a到b路完全流入到第二换热单元11。

实施例4：

其工作原理如图5所示。图5与图2的主要区别是在图2所示的载温剂系统中取消了第一电子三通阀16、第二电子三通阀17及相应管路。

机组有一种运行模型：末端换热设备10和第二换热单元11串联运行。载温剂先通过第二换热单元11与换电站内空气进行换热，然后载温剂再流入到末端换热设备10进行换热。

实施例5：

其工作原理如图6所示。图6与图2的主要区别是将图2中的第一换热单元7和载温剂存储箱9替换成水箱式第一换热单元5。

机组中水箱式第一换热单元5中内部有制温剂盘管，制温剂盘管大小根据所需冷量或热量计算得出，通过制温剂盘管与水箱式第一换热单元5中的载温剂进行换热，水箱式第一换热单元5的容积可以需要设计。

机组的载温剂可以增加辅助加热功能，辅助加热功能可以是电加热设备等其它可以用于给水加热的加热单元等类似设备。辅助加热设备可以安装在载温剂管路上，也可以安装在5水箱式第一换热单元中。

本方案机组的运行模型与图2所示方案工作模型相同。

实施例6：

其工作原理如图7所示。图7与图2的主要区别是在图2所示的制温剂系统中取消了四通换向阀2，本方案所述机组只具备制冷功能。

本方案所述机组的运行模型与图2所述方案相同。

图2、图3、图4、图5和图6所示的方案中的制冷系统中如果取消2四通换向阀，同样也只具备制冷功能。图2、图3、图4、图5和图6在取消四通换向阀2后的运行模式与原方案相同。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水侧多联机组，其特征在于:包括制温剂系统和载温剂系统，制温剂系统的管路内流动有制温剂，载温剂系统的管路中流动有载温剂，所述的制温剂系统包括压缩机(1)、冷凝器(3)和用于实现制温剂与载温剂换热的第一换热单元(7)，所述的载温剂系统包括末端换热设备(10)、泵(8)、载温剂存储箱(9)和所述的第一换热单元(7)，所述的载温剂系统还包括用于实现载温剂与空气换热的第二换热单元(11)，所述的第二换热单元(11)与末端换热设备(10)串联或并联。

2.根据权利要求1所述的一种水侧多联机组，其特征在于：所述的第二换热单元(11)与末端换热设备(10)并联，所述的载温剂系统还包括阀件，所述的阀件用于控制第二换热单元(11)和末端换热设备(10)内水流的通段。

3.根据权利要求2所述的一种水侧多联机组，其特征在于：所述的阀件包括开度调节阀。

4.根据权利要求1所述的一种水侧多联机组，其特征在于：所述的制温剂系统还包括使得制温剂反向流动的换向机构。

5.根据权利要求4所述的一种水侧多联机组，其特征在于：所述的换向机构包括四通换向阀(2)，所述的压缩机(1)的两端分别与四通换向阀(2)的第一口和第二口连接，所述的四通换向阀(2)的第三口与冷凝器(3)连接，所述的四通换向阀(2)的第四口与第一换热单元(7)连接。

6.根据权利要求1所述的一种水侧多联机组，其特征在于：所述的制温剂系统还包括节流机构(4)，所述的节流机构(4)用于控制第一换热单元(7)的制温剂的通段。

7.根据权利要求1所述的一种水侧多联机组，其特征在于：所述的载温剂存储箱(9)与第一换热单元(7)一体化设置。

8.根据权利要求1所述的一种水侧多联机组，其特征在于：所述的载温剂系统还包括载温剂加热单元。

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