CN220281116U - 一种三电一体化冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种三电一体化冷却系统，涉及新能源汽车散热领域，包括第一相变液冷模块、第二相变液冷模块、第三相变液冷模块，第一相变液冷模块与电机的传热部件贴合，第二相变液冷模块与IGBT模块的传热部件贴合，第三相变液冷模块与电池的传热部件贴合；还包括气液分离器、压缩机和储液器，气液分离器设有进液口、出液口和出气口，气液分离器的进液口分别与第一相变液冷模块、第二相变液冷模块、第三相变液冷模块连通，气液分离器的出液口与储液器连通，气液分离器的出气口与压缩机连通，压缩机与储液器连通，储液器与第一相变液冷模块、第二相变液冷模块、第三相变液冷模块连通。可以更高效地对电动汽车的三个主要热源进行散热。

Description

一种三电一体化冷却系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车散热领域，具体涉及一种三电一体化冷却系统。

背景技术

随着新能源汽车技术的快速发展，新能源汽车各项性能的不断提升，其散热需求也在不断提升，而在电动汽车内，最主要的三个热源就是电池、电机和IGBT模块。电池的电芯容量不断提升，且为实现快充需要高倍率充放电，在汽车充电和运行过程中会产生大量的热；电机在汽车行驶过程中无法将所有电能转化为动能，也会产生大量热量；而IGBT模块在开关时会产生损耗，这些损耗同样会导致热量的产生进而导致温度升高，影响IGBT模块的寿命。

目前新能源汽车常采用在电池模组底部放置水冷装置来转移电池热量，但由于电池、电机、IGBT模块对于散热的需求越来越高，更高效的冷却系统的开发对于这些问题的解决显得非常重要。

为了更高效地对电动汽车的三个主要热源进行散热，本实用新型提出一种三电一体化冷却系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出一种三电一体化冷却系统，可以更高效地对电动汽车的三个主要热源进行散热。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种三电一体化冷却系统，包括冷媒冷却装置和冷媒回收装置，冷媒冷却装置包括第一相变液冷模块、第二相变液冷模块、第三相变液冷模块，第一相变液冷模块与电机的传热部件贴合，第二相变液冷模块与IGBT模块的传热部件贴合，第三相变液冷模块与电池的传热部件贴合；

冷媒回收装置包括气液分离器、压缩机和储液器，气液分离器设有进液口、出液口和出气口，气液分离器的进液口分别与第一相变液冷模块、第二相变液冷模块、第三相变液冷模块连通，气液分离器的出液口与储液器连通，气液分离器的出气口与压缩机连通，压缩机与储液器连通，储液器与第一相变液冷模块、第二相变液冷模块、第三相变液冷模块连通。

优选的，气液分离器包括与第一相变液冷模块相适配的第一气液分离器、与第二相变液冷模块相适配的第二气液分离器和与第三相变液冷模块相适配的第三气液分离器，第一气液分离器的进液口与第一相变液冷模块连通，第一气液分离器的出气口与压缩机连通，第一气液分离器的出液口与第二相变液冷模块连通；第二气液分离器的进液口与第二相变液冷模块连通，第二气液分离器的出气口与压缩机连通，第二气液分离器的出液口与第三相变液冷模块连通；第三气液分离器的进液口与第三相变液冷模块连通，第三气液分离器的出气口与压缩机连通，第三气液分离器的出液口与储液器连通。

优选的，储液器与控制阀连通并通过第一管路与第一相变液冷模块连通。

优选的，储液器与循环泵连通并分别通过第一管路、第二管路和第三管路与第一相变液冷模块、第二相变液冷模块和第三相变液冷模块连通。

优选的，第一管路、第二管路和第三管路上均设有控制阀。

优选的，控制阀为高精度流量阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

通过第一相变液冷模块、第二相变液冷模块和第三相变液冷模块与电机、IGBT模块和电池的传热部件贴合，电动汽车的三个主要热源的热量直接传导至不同的相变液冷模块，由于相变液冷模块中有流动冷媒进而实现散热，由于相变液冷模块中有部分冷媒进行热交换后发生相变，有部分未发生相变，通过连通气液分离器、压缩机和储液器进行冷媒回收，对冷媒进行再利用重新输送至第一相变液冷模块、第二相变液冷模块、第三相变液冷模块中对三个主要热源再散热，进而实现更高效地对电动汽车的三个主要热源进行散热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种三电一体化冷却系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例2的结构框图；

附图标识：1－冷媒冷却装置；11-第一相变液冷模块；12-第二相变液冷模块；13-第三相变液冷模块；2-冷媒回收装置；21-气液分离器；211-第一气液分离器；212-第二气液分离器；213-第三气液分离器；22-压缩机；23-储液器；24-循环泵；25-控制阀；26-第一管路；27-第二管路；28-第三管路。

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、完整的描述，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。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”“第二”“第三”“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实施例提出一种三电一体化冷却系统，如图1所示，该冷却系统为并联型，包括冷媒冷却装置1和冷媒回收装置2，冷媒冷却装置1包括第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13，第一相变液冷模块11通过高导热率的导热硅脂与电机的传热部件贴合，第二相变液冷模块12通过导热硅脂与IGBT模块的传热部件贴合，第三相变液冷模块13通过导热硅脂与电池的传热部件贴合；对于传热部件与相变液冷模块之间的导热界面材料不仅限于导热硅脂，还可以是导热双面胶、导热泥等具有流动性的用于填补气隙的导热界面材料。

冷媒回收装置2包括气液分离器21、压缩机22和储液器23，气液分离器21设有进液口、出液口和出气口，气液分离器21的进液口分别与第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13连通，气液分离器21的出液口与储液器23连通，气液分离器21的出气口与压缩机22连通，压缩机22与储液器23连通，储液器23与第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13连通。通过第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12和第三相变液冷模块13与电机、IGBT模块和电池的传热部件贴合，电动汽车的三个主要热源的热量直接传导至不同的相变液冷模块，由于相变液冷模块中有流动冷媒进而实现散热，由于相变液冷模块中有部分冷媒进行热交换后发生相变，有部分未发生相变，通过连通气液分离器21、压缩机22和储液器23进行冷媒回收，再者对冷媒进行再利用重新输送至第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13中对三个主要热源再散热，进而实现更高效地对电动汽车的三个主要热源进行散热，而压缩机的发热则通过自然方式散热。

在本实施例中，储液器23与循环泵24连通并分别通过第一管路26、第二管路27和第三管路28与第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12和第三相变液冷模块13连通。

在本实施例中，第一管路26、第二管路27和第三管路28上均设有控制阀25。

在本实施例中，控制阀25为高精度流量阀，通过高精度流量阀控制输入每个不同热源对应的相变液冷模块中的流量，以达到合适的液冷效果。

实施例2

本实施例提出一种三电一体化冷却系统，如图1所示，该冷却系统为串联型，包括冷媒冷却装置1和冷媒回收装置2，冷媒冷却装置1包括第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13，第一相变液冷模块11与电机的传热部件贴合，第二相变液冷模块12与IGBT模块的传热部件贴合，第三相变液冷模块13与电池的传热部件贴合；

冷媒回收装置2包括气液分离器21、压缩机22和储液器23，气液分离器21设有进液口、出液口和出气口，气液分离器21的进液口分别与第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13连通，气液分离器21的出液口与储液器23连通，气液分离器21的出气口与压缩机22连通，压缩机22与储液器23连通，储液器23与第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13连通。

储液器23与控制阀25连通并通过第一管路26与第一相变液冷模块11连通。气液分离器21包括与第一相变液冷模块11相适配的第一气液分离器211、与第二相变液冷模块12相适配的第二气液分离器212和与第三相变液冷模块13相适配的第三气液分离器213，第一气液分离器211的进液口与第一相变液冷模块11连通，第一气液分离器211的出气口与压缩机22连通，第一气液分离器211的出液口与第二相变液冷模块12连通；第二气液分离器212的进液口与第二相变液冷模块12连通，第二气液分离器212的出气口与压缩机22连通，第二气液分离器212的出液口与第三相变液冷模块13连通；第三气液分离器213的进液口与第三相变液冷模块13连通，第三气液分离器213的出气口与压缩机22连通，第三气液分离器213的出液口与储液器23连通。即大量冷媒流经第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13，与实施例1中大量冷媒同时流向第一相变液冷模块11、第二相变液冷模块12、第三相变液冷模块13有所区别。

在本实施例中，气液分离器21的分离方式不局限于折流分离、离心力分离、丝网分离、超滤分离，其他的分离原理均在保护范围内。对于压缩机22、储液器23、循环水泵24的数量至少为一个，对其数量不作具体限定。

在本实施例中，控制阀25为高精度流量阀，根据实际需要来安排其位置量及其数量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (6)

1.一种三电一体化冷却系统，其特征在于：包括冷媒冷却装置(1)和冷媒回收装置(2)，所述冷媒冷却装置(1)包括第一相变液冷模块(11)、第二相变液冷模块(12)、第三相变液冷模块(13)，所述第一相变液冷模块(11)与电机的传热部件贴合，所述第二相变液冷模块(12)与I GBT模块的传热部件贴合，所述第三相变液冷模块(13)与电池的传热部件贴合；

所述冷媒回收装置(2)包括气液分离器(21)、压缩机(22)和储液器(23)，所述气液分离器(21)设有进液口、出液口和出气口，所述气液分离器(21)的进液口分别与第一相变液冷模块(11)、第二相变液冷模块(12)、第三相变液冷模块(13)连通，所述气液分离器(21)的出液口与所述储液器(23)连通，气液分离器(21)的出气口与所述压缩机(22)连通，所述压缩机(22)与储液器(23)连通，所述储液器(23)与第一相变液冷模块(11)、第二相变液冷模块(12)、第三相变液冷模块(13)连通。

2.根据权利要求1所述的一种三电一体化冷却系统，其特征在于：所述气液分离器(21)包括与第一相变液冷模块(11)相适配的第一气液分离器(211)、与第二相变液冷模块(12)相适配的第二气液分离器(212)和与第三相变液冷模块(13)相适配的第三气液分离器(213)，所述第一气液分离器(211)的进液口与第一相变液冷模块(11)连通，第一气液分离器(211)的出气口与压缩机(22)连通，第一气液分离器(211)的出液口与第二相变液冷模块(12)连通；所述第二气液分离器(212)的进液口与第二相变液冷模块(12)连通，第二气液分离器(212)的出气口与压缩机(22)连通，第二气液分离器(212)的出液口与第三相变液冷模块(13)连通；所述第三气液分离器(213)的进液口与第三相变液冷模块(13)连通，第三气液分离器(213)的出气口与压缩机(22)连通，第三气液分离器(213)的出液口与储液器(23)连通。

3.根据权利要求2所述的一种三电一体化冷却系统，其特征在于：所述储液器(23)与控制阀(25)连通并通过第一管路(26)与第一相变液冷模块(11)连通。

4.根据权利要求1所述的一种三电一体化冷却系统，其特征在于：所述储液器(23)与循环泵(24)连通并分别通过第一管路(26)、第二管路(27)和第三管路(28)与第一相变液冷模块(11)、第二相变液冷模块(12)和第三相变液冷模块(13)连通。

5.根据权利要求4所述的一种三电一体化冷却系统，其特征在于：所述第一管路(26)、第二管路(27)和第三管路(28)上均设有控制阀(25)。

6.根据权利要求3或5所述的一种三电一体化冷却系统，其特征在于：所述控制阀(25)为高精度流量阀。