CN220429808U - 电动叉车制冷/制热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电动叉车制冷/制热装置，涉及温度控制技术领域，包括：电池冷却循环回路、电池加热循环回路、驾驶室冷却循环回路、驾驶室加热循环回路；其中，电池冷却循环回路包括电池冷却子回路和制冷剂子回路，驾驶室冷却循环回路与制冷剂子回路并联，共用电动压缩机和冷凝器，驾驶室加热循环回路与电池加热循环回路并联，共用加热器和第二电子水泵；本实用新型通过提供一套制冷/制热设备，同时满足了电池和驾驶室的热管理需求。

Description

电动叉车制冷/制热装置

技术领域

本实用新型涉及温度控制技术领域，特别是涉及一种电动叉车制冷/制热装置。

背景技术

电动叉车主要以锂电池为主，电池适宜温度在15℃～45℃，在高温环境或者电池大倍率工作时，温度过高容易引起电池寿命衰减和安全问题；在低温环境下，电池温度过低时会有容量衰减、电池无法充电或者充放电倍率极低等情况发生，严重影响叉车运行效率。也即，电动叉车的电池对热管理存在需求。

此外，一些电动叉车利用驾驶室空调系统，来调节驾驶舱温度，而电动叉车领域目前还没有一套制冷/制热设备，能够同时满足驾驶室和电池的热管理需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电动叉车制冷/制热装置，可在对电动叉车的电池进行降温或加热的同时，对驾驶室内的温度进行调控，从而满足电池和驾驶室的热管理需求。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种电动叉车制冷/制热装置，所述制冷/制热设备包括：

电池冷却循环回路，包括：电池冷却子回路和制冷剂子回路；所述电池冷却子回路包括：通过管道连接的电池调温器、第一电子水泵，以及换热器的冷却液腔；所述制冷剂子回路包括：通过管道连接的电动压缩机、冷凝器、第一膨胀阀，以及所述换热器的制冷剂腔；

电池加热循环回路，包括：通过管道连接的加热器、第二电子水泵和所述电池调温器；

驾驶室冷却循环回路，包括：通过管道连接的制冷蒸发器、第二膨胀阀，以及所述电动压缩机和冷凝器；所述制冷蒸发器设置于电动叉车的驾驶室内；

驾驶室加热循环回路，包括：通过管道连接的暖风换热器，以及所述加热器和第二电子水泵；所述暖风换热器设置于所述驾驶室内；

两位三通阀，设置于所述电池冷却子回路和电池加热循环回路的连接处，用于对所述电池冷却子回路和电池加热循环回路进行导通切换；

第一电子阀，设置于所述制冷剂子回路中，用于控制所述制冷剂子回路的导通和关闭；

第二电子阀，设置于所述驾驶室冷却循环回路中，用于控制所述驾驶室冷却循环回路的导通和关闭；

第三电子阀，设置于所述电池加热循环回路中，用于控制所述电池加热循环回路的导通和关闭；

第四电子阀，设置于所述驾驶室加热循环回路中，用于控制所述驾驶室加热循环回路的导通和关闭；

其中，所述第一电子水泵用于为所述电池冷却子回路中的流体工质提供动力；所述第二电子水泵用于为所述电池加热循环回路和/或驾驶室加热循环回路中的流体工质提供动力。

可选的，所述制冷/制热设备还包括：

温度测量单元，用于测量得到流体温度数据；所述流体温度数据包括：流经所述电池调温器的入口端、内部和出口端的流体工质的温度中的至少一种。

可选的，所述温度测量单元还用于：测量所述电动叉车的驾驶室内的温度，得到室内温度数据。

可选的，所述制冷/制热设备还包括：

压力测量单元，用于分别测量所述电动压缩机入口端管路和出口端管路的压力，得到入口压力值和出口压力值。

可选的，所述制冷/制热设备还包括：

鼓风机，用于对所述制冷蒸发器和/或暖风换热器进行吹风。

可选的，所述制冷/制热设备还包括：

冷能风扇，用于对所述冷凝器进行吹风。

本实用新型实施例中还提供了一种电动叉车制冷/制热装置，电动叉车设置有空调设备，所述制冷/制热设备包括：

电池冷却循环回路，包括：电池冷却子回路和制冷剂子回路；所述电池冷却子回路包括：通过管道连接的电池调温器、第一电子水泵，以及换热器的冷却液腔；所述制冷剂子回路包括：通过管道连接的电动压缩机、冷凝器、第一膨胀阀，以及所述换热器的制冷剂腔；

电池加热循环回路，包括：通过管道连接的加热器、第二电子水泵和所述电池调温器；

两位三通阀，设置于所述电池冷却子回路和电池加热循环回路的连接处，用于对所述电池冷却子回路和电池加热循环回路进行导通切换；

第一电子阀，设置于所述制冷剂子回路中，用于控制所述制冷剂子回路的导通和关闭；

第二电子阀，设置于所述驾驶室冷却循环回路中，用于控制所述驾驶室冷却循环回路的导通和关闭；

第三电子阀，设置于所述电池加热循环回路中，用于控制所述电池加热循环回路的导通和关闭；

第四电子阀，设置于所述驾驶室加热循环回路中，用于控制所述驾驶室加热循环回路的导通和关闭；

其中，所述电动压缩机、冷凝器、加热器和第二电子水泵是由所述空调设备提供；所述第一电子水泵用于为所述电池冷却子回路中的流体工质提供动力；所述第二电子水泵用于为所述电池加热循环回路和/或驾驶室加热循环回路中的流体工质提供动力。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

在本实用新型实施例中所提供的电动叉车制冷/制热装置中，设置有电池冷却循环回路、电池加热循环回路、驾驶室冷却循环回路，以及驾驶室加热循环回路；其中，在电池降温方面，电池冷却循环回路包括：电池冷却子回路和制冷剂子回路；具体的，在第一电子水泵的驱动下，电池冷却子回路中的流体工质能够循环流动，在流动过程中会经过冷却液腔和电池调温器；这样，当制冷剂子回路中的电动压缩机驱动制冷剂流经制冷剂腔时，可与流经冷却液腔的流体工质发生热交换，进而为流体工质降温；降温后的流体工质流经电池调温器(位于电池包内)时，则可为电池包内的电池模组降温。

电池加热方面：在第二电子水泵的驱动下，电池加热循环回路中的流体工质能够循环流动，且在流动过程中会经过加热器和电池调温器；这样，加热器能够对电池加热循环回路中的流体工质进行加热，升温后的流体工质流经电池调温器时，则可为电池模组进行加热。

驾驶室制冷方面：驾驶室冷却循环回路与制冷剂子回路并联，共用电动压缩机和冷凝器；其中，电动压缩机驱动制冷剂流经制冷蒸发器(位于驾驶室内)，以对驾驶室进行降温。

驾驶室加热方面：驾驶室加热循环回路与电池加热循环回路并联，共用加热器和第二电子水泵；其中，经过加热器加热后的流体工质，在第二电子水泵的驱动下流经暖风换热器(位于驾驶室内)，进而对驾驶室进行加热。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所提供的制冷/制热设备示意图；

符号说明：

电池调温器1、换热器2、制冷剂腔201、冷却液腔202、第一电子水泵3、电动压缩机4、冷凝器5、冷能风扇6、第一膨胀阀7、制冷蒸发器8、第二膨胀阀9、第二电子水泵10、加热器11、暖风换热器12、鼓风机13、两位三通阀141、第一电子阀142、第二电子阀143、第三电子阀144、第四电子阀145、储存容器15、第一温度传感器161、第二温度传感器162、第三温度传感器163、第一压力传感器171、第二压力传感器172。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的实施例进行描述。

本实用新型的目的是提供一种电动叉车制冷/制热装置，能够同时满足电动叉车中电池和驾驶室的热管理需求。

如图1所示，上述电动叉车制冷/制热装置具体包括：电池冷却循环回路、电池加热循环回路、驾驶室冷却循环回路、驾驶室加热循环回路。

上述电动叉车制冷/制热装置可与外部的热管理控制设备(示例性的可为：上位机、服务器、计算机、控制中心等)相连接，在热管理控制设备的控制下运行。

具体的，电池冷却循环回路包括：电池冷却子回路和制冷剂子回路。电池冷却子回路包括：通过管道连接的电池调温器1、第一电子水泵3，以及换热器2的冷却液腔202。制冷剂子回路包括：通过管道连接的电动压缩机4、冷凝器5、第一膨胀阀7，以及换热器2的制冷剂腔201。

其中，换热器2示例性的可为板式换热器2，内部开设有制冷剂腔201和冷却液腔202；当制冷剂通过制冷剂腔201时蒸发吸热，进而对冷却液腔202中的流体工质进行降温，实现热交换。

具体的，电池冷却子回路中的流体工质在第一电子水泵3(例如电子水泵)的带动下，循环流经冷却液腔202进行冷却，而冷却后的流体工质流经电池调温器1以对电池模组进行降温。

电池加热循环回路，包括：通过管道连接的加热器11、第二电子水泵10和电池调温器1。

具体的，电池加热循环回路中的流体工质通过加热器11进行加热升温，而升温后的流体工质在第二电子水泵10(例如电子水泵)的带动下，流经电池调温器1以对电池模组进行加热。其中，加热器115示例性的可为水暖PTC(Positive Temperature Coefficient)。

进一步的，电池调温器1可为板式结构或管式结构，例如水冷板、水冷管等。

利用贴设在外表面的电池调温器1，来对电池模组进行调温，与现有技术中利用空气对流(风冷)降温相比，冷却效率更高，且不会令外部灰尘、水气等进入电池包增加维护成本；同时，与现有技术中将加热膜贴到电芯表面进行加热相比，加热温度能够随时调控，安全风险较低，可有效避免温度过高造成对电池模组的损害。

驾驶室冷却循环回路，包括：通过管道连接的制冷蒸发器8、第二膨胀阀9，以及电动压缩机4和冷凝器5；制冷蒸发器8设置于电动叉车的驾驶室内。

其中，驾驶室冷却循环回路与制冷剂子回路并联，它们共用电动压缩机4和冷凝器5。

驾驶室加热循环回路，包括：通过管道连接的暖风换热器12，以及加热器11和第二电子水泵10；暖风换热器12设置于驾驶室内。

其中，驾驶室加热循环回路与电池加热循环回路并联，共用加热器11和第二电子水泵10；具体的，经过加热器11加热后的流体工质，在第二电子水泵10的驱动下流经暖风换热器12，进而对驾驶室进行加热。

进一步的，两位三通阀141，设置于电池冷却子回路和电池加热循环回路的连接处，用于对电池冷却子回路和电池加热循环回路进行导通切换。第一电子阀142，设置于制冷剂子回路中，用于控制制冷剂子回路的导通和关闭。第二电子阀143，设置于驾驶室冷却循环回路中，用于控制驾驶室冷却循环回路的导通和关闭。第三电子阀144，设置于电池加热循环回路中，用于控制电池加热循环回路的导通和关闭。第四电子阀145，设置于驾驶室加热循环回路中，用于控制驾驶室加热循环回路的导通和关闭。

热管理控制设备，与电动叉车中的电池管理控制器连接，用于：

根据参数信息控制电动压缩机4、加热器11、第一电子水泵3、第二电子水泵10和导通控制单元中的至少一个运行。参数信息包括：热管理请求，以及，电池管理控制器传输的电池温度数据中的至少一种。

其中，上述热管理请求用于调控驾驶室温度和/或电池温度；在调控电池温度方面，热管理请求中调节电池温度的指令具体可来自于电动叉车中的电池管理控制器。

在调控驾驶室温度方面，热管理请求中调节驾驶室温度的指令具体可由驾驶员发送，例如：开启、关闭、升温、降温等；而驾驶员发送指令的方式可依据实际情况灵活选择，例如，利用遥控器、触摸屏、麦克风等。

本发明实施例中所提供的制冷/制热设备，能够同时实现对电动叉车的电池以及驾驶室的温度调控，即通过一套制冷/制热设备，便可同时满足驾驶室和电池的热管理需求(加热、降温)。

进一步的，当电池温度过高，需要降温时：

两位三通阀141进行切换，使得电池冷却子回路导通，电池加热循环回路关闭；第一电子阀142打开，使得制冷剂子回路导通；

电动压缩机4工作，使得制冷剂流经制冷剂腔201，以对冷却液腔202中的流体工质进行降温；

第一电子水泵3工作，以使电池冷却子回路中的流体工质循环流动。

当电池温度过低，需要加热时：

第三电子阀144打开，以及两位三通阀141进行切换，使得电池加热循环回路导通，电池冷却子回路关闭；

加热器11为电池加热循环回路中的流体工质进行加热；

第二电子水泵10工作，以使电池加热循环回路中的流体工质循环流动。

当驾驶室需要制冷时：

第二电子阀143打开，使得驾驶室冷却循环回路导通；

电动压缩机4工作，使得制冷剂流经制冷蒸发器8。

当驾驶室需要制热时：

第四电子阀145打开，使得驾驶室加热循环回路导通；

第二电子水泵10工作，以使驾驶室加热循环回路中的流体工质循环流动；

加热器11为驾驶室加热循环回路中的流体工质进行加热。

流体工质示例性的可为：乙二醇水溶液。

在一个示例中，制冷/制热设备还包括：储存容器15，用于储存流体工质。通过设置储存容器15可保证各循环回路中流体工质分量充足。

在一个实施例中，上述制冷/制热设备还包括：温度测量单元。

温度测量单元，用于测量得到流体温度数据；流体温度数据包括：流经电池调温器1的入口端、内部和出口端的流体工质的温度中的至少一种；

相应的，参数信息还还以包括：流体温度数据。

其中，温度测量单元在获取流体温度数据时，既可是直接测量管道内部流体工质的温度，也可以是测量管道外壁的温度。

进一步的，以流体温度数据包括电池调温器1入口端和出口端的流体温度为例，请参见图1，可分别通过温度测量单元中的第一温度传感器161和第二温度传感器162测量获得。

在一个示例中，温度测量单元还可用于：测量驾驶室内的温度，得到室内温度数据。室内温度数据具体可通过温度测量单元中的第三温度传感器163测量获得。

相应的，参数信息还可以包括：室内温度数据。

进一步的，制冷/制热设备还包括：

鼓风机13，用于对制冷蒸发器8和/或暖风换热器12进行吹风；

在一个示例中，上述制冷/制热设备还包括：

压力测量单元，用于分别测量电动压缩机4入口端管路和出口端管路的压力，得到入口压力值和出口压力值。

冷能风扇6，用于对冷凝器5进行吹风。

其中，入口压力值和出口压力值，可分别通过压力测量单元中的第一压力传感器171和第二压力传感器172测量获得。

当参数信息还包括入口压力值和出口压力值时，在根据参数信息控制电动压缩机4、加热器11、第一电子水泵3、第二电子水泵10和导通控制单元中的至少一个运行的方面，热管理控制设备具体可用于：

一、当出口压力值大于第一压力值时，控制电动压缩机4按照第二压缩转速运行，以及，控制冷凝风扇6按照第一风扇转速运行。

此时，可认为电动压缩机4负载过大，令冷凝风扇6按照较高转速运行，使得冷凝器5快速散热，降低电动压缩机4的高压压力。

二、当出口压力值小于第二压力值时，控制冷凝风扇6按照第二风扇转速运行。

此时，可认为电动压缩机4负载较小，适当降低冷凝风扇6的转速以节能。

三、当入口压力值小于第三压力值时，控制电动压缩机4按照第三压缩转速运行，以及，控制冷凝风扇6按照第二风扇转速运行。

此时，可认为管路中制冷剂不足，令电动压缩机4和冷凝风扇6按照较低转速运行。

其中，第一压力值大于第二压力值；第二压力值大于第三压力值；第一风扇转速大于第二风扇转速；第二压缩转速大于第三压缩转速。

综上可知，本发明实施例中所提供的电动叉车制冷/制热装置，在对电动叉车的电池进行降温或加热的同时，还可对驾驶室进行降温或加热，通过提供一套制冷/制热设备便同时满足了电池和驾驶室的热管理需求。

此外，需要说明的是，在实际应用过程中，电动叉车的驾驶室可能自带有空调设备，上述电动压缩机4、冷凝器5、加热器11和第二电子水泵10可由驾驶室空调设备提供，也就是说，上述驾驶室冷却循环回路和驾驶室加热循环回路属于空调设备的一部分；相应的，热管理控制设备分别与电动叉车中的电池管理控制器，以及空调设备中的控制面板连接；上述热管理请求来自于控制面板。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种电动叉车制冷/制热装置，其特征在于，所述制冷/制热设备包括：

电池冷却循环回路，包括：电池冷却子回路和制冷剂子回路；所述电池冷却子回路包括：通过管道连接的电池调温器、第一电子水泵，以及换热器的冷却液腔；所述制冷剂子回路包括：通过管道连接的电动压缩机、冷凝器、第一膨胀阀，以及所述换热器的制冷剂腔；

电池加热循环回路，包括：通过管道连接的加热器、第二电子水泵和所述电池调温器；

驾驶室冷却循环回路，包括：通过管道连接的制冷蒸发器、第二膨胀阀，以及所述电动压缩机和冷凝器；所述制冷蒸发器设置于电动叉车的驾驶室内；

驾驶室加热循环回路，包括：通过管道连接的暖风换热器，以及所述加热器和第二电子水泵；所述暖风换热器设置于所述驾驶室内；

两位三通阀，设置于所述电池冷却子回路和电池加热循环回路的连接处，用于对所述电池冷却子回路和电池加热循环回路进行导通切换；

第一电子阀，设置于所述制冷剂子回路中，用于控制所述制冷剂子回路的导通和关闭；

第二电子阀，设置于所述驾驶室冷却循环回路中，用于控制所述驾驶室冷却循环回路的导通和关闭；

第三电子阀，设置于所述电池加热循环回路中，用于控制所述电池加热循环回路的导通和关闭；

第四电子阀，设置于所述驾驶室加热循环回路中，用于控制所述驾驶室加热循环回路的导通和关闭；

其中，所述第一电子水泵用于为所述电池冷却子回路中的流体工质提供动力；所述第二电子水泵用于为所述电池加热循环回路和/或驾驶室加热循环回路中的流体工质提供动力。

2.根据权利要求1所述的电动叉车制冷/制热装置，其特征在于，所述制冷/制热设备还包括：

温度测量单元，用于测量得到流体温度数据；所述流体温度数据包括：流经所述电池调温器的入口端、内部和出口端的流体工质的温度中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的电动叉车制冷/制热装置，其特征在于，所述温度测量单元还用于：测量所述电动叉车的驾驶室内的温度，得到室内温度数据。

4.根据权利要求1所述的电动叉车制冷/制热装置，其特征在于，所述制冷/制热设备还包括：

压力测量单元，用于分别测量所述电动压缩机入口端管路和出口端管路的压力，得到入口压力值和出口压力值。

5.根据权利要求3所述的电动叉车制冷/制热装置，其特征在于，所述制冷/制热设备还包括：

鼓风机，用于对所述制冷蒸发器和/或暖风换热器进行吹风。

6.根据权利要求1所述的电动叉车制冷/制热装置，其特征在于，所述制冷/制热设备还包括：

冷能风扇，用于对所述冷凝器进行吹风。

7.一种电动叉车制冷/制热装置，其特征在于，所述电动叉车设置有空调设备，驾驶室冷却循环回路和驾驶室加热循环回路属于空调设备的一部分，所述制冷/制热设备包括：

电池冷却循环回路，包括：电池冷却子回路和制冷剂子回路；所述电池冷却子回路包括：通过管道连接的电池调温器、第一电子水泵，以及换热器的冷却液腔；所述制冷剂子回路包括：通过管道连接的电动压缩机、冷凝器、第一膨胀阀，以及所述换热器的制冷剂腔；

电池加热循环回路，包括：通过管道连接的加热器、第二电子水泵和所述电池调温器；

两位三通阀，设置于所述电池冷却子回路和电池加热循环回路的连接处，用于对所述电池冷却子回路和电池加热循环回路进行导通切换；

第一电子阀，设置于所述制冷剂子回路中，用于控制所述制冷剂子回路的导通和关闭；

第二电子阀，设置于所述驾驶室冷却循环回路中，用于控制所述驾驶室冷却循环回路的导通和关闭；

第三电子阀，设置于所述电池加热循环回路中，用于控制所述电池加热循环回路的导通和关闭；

第四电子阀，设置于所述驾驶室加热循环回路中，用于控制所述驾驶室加热循环回路的导通和关闭；

其中，所述电动压缩机、冷凝器、加热器和第二电子水泵是由所述空调设备提供；所述第一电子水泵用于为所述电池冷却子回路中的流体工质提供动力；所述第二电子水泵用于为所述电池加热循环回路和/或驾驶室加热循环回路中的流体工质提供动力。