CN220710423U - 一种电池及功率器件恒温控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池及功率器件恒温控制装置，包括：蒸发箱、压缩机、冷凝器、高压储液罐、电子膨胀阀一、电磁阀一、电磁阀二和排空机组；其中，所述蒸发箱内布置电池或者功率发热元件；所述蒸发箱、压缩机、冷凝器、高压储液罐、电子膨胀阀一、电磁阀二通过管路连接构成低温冷媒流动回路；所述蒸发箱、压缩机和电磁阀一通过管路连接构成高温冷媒流动回路，所述高压储液罐的出气口和回液口通过管路连通所述排空机组。本实用新型采用冷媒直接对放置到蒸发箱内的电池及功率器件进行吸热冷却或加热升温，进而将电池及功率器件保持在一个恒温状态，高效且安全系数高。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热技术领域，尤其是指一种电池及功率器件恒温控制装置。
背景技术
目前对于电池进行热管理的方法有风冷系统、液冷系统、基于热管的冷却系统，基于相变材料的冷却系统，还有逐渐兴起的浸没式散热方式等多种方式。普遍来说，上述散热系统，无一例外都是通过“载冷剂”的方式进行散热，不仅增加了传热损耗，而且还降低了散热效率；对电池的散热来说效果一般，单位时间散热量偏低，对于动力电池这样发热量较大的器件，其散热效率较低，不能满足电池的正常工作上散热要求。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中散热方式的传热损耗以及散热效率问题，提供了一种电池及功率器件恒温控制装置，采用冷媒直接对放置到蒸发箱内的电池及功率器件进行吸热冷却或加热升温，进而将电池及功率器件保持在一个恒温状态，高效且安全系数高。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池及功率器件恒温控制装置，包括：蒸发箱、压缩机、冷凝器、高压储液罐、电子膨胀阀一、电磁阀一、电磁阀二和排空机组；其中，所述蒸发箱内布置电池或者功率发热元件；所述蒸发箱、压缩机、冷凝器、高压储液罐、电子膨胀阀一、电磁阀二通过管路连接构成低温冷媒流动回路；所述蒸发箱、压缩机和电磁阀一通过管路连接构成高温冷媒流动回路，所述高压储液罐的出气口和回液口通过管路连通所述排空机组。
在本实用新型的一个实施例中，所述排空机组包括换热器、压缩机二、散热器、电子膨胀阀二、电磁阀三、电磁阀四和排气泵，所述高压储液罐的出气口与换热器的进气口连通，所述换热器的出气口一通过管路与电磁阀四和排气泵连通，所述换热器的出气口二与压缩机二的进气口通过管路连接，所述压缩机二的出气口与散热器的进气口通过管路连接，所述散热器的出液口、电子膨胀阀二和换热器的进液口通过管路连接，所述换热器的出液口通过管路与电磁阀三、电子膨胀阀二连通。
在本实用新型的一个实施例中，所述换热器为套管式换热器。
在本实用新型的一个实施例中，所述散热器上设有一组散热风扇。
在本实用新型的一个实施例中，所述冷凝器上设有两组散热风扇。
在本实用新型的一个实施例中，所述蒸发箱包括箱体和箱盖，所述箱盖螺纹连接在所述箱体上，并且所述箱体和箱盖之间设有密封橡胶。
在本实用新型的一个实施例中，所述箱盖上设有冷媒进气口，箱体的底部设有冷媒出气口；所述蒸发箱的冷媒出气口上设有出口管，所述出口管包括U形弯管和直筒管，所述U形弯管的进口处与箱体的底部保留间距。
在本实用新型的一个实施例中，所述U形弯管上设有回油孔。
在本实用新型的一个实施例中，所述箱盖设有夹层，所述夹层包括上板和下板，所述下板上设有若干小孔。
在本实用新型的一个实施例中，所述低温冷媒流动回路和高温冷媒流动回路中流动的冷媒为R123制冷剂。采用R123制冷剂绝缘，不燃且工作压力低，保持在2公斤(表压)以下；蒸发温度适中，蒸发温度在27°左右，可以降低泄露风险，保证电器安全。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术至少具有以下优点：
本实用新型所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，采用冷媒直接对放置到蒸发箱内的电池及功率器件进行吸热冷却，实现高效换热，提高安全系数；当处于低温环境时，压缩机一排出的高压高温冷媒在高温冷媒流动回路内流动，将电池单元加热到合适的温度；并且还能够将有可能汇入低温冷媒流动回路和高温冷媒流动回路中的空气排出，保证整个装置的可靠性。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，
图1是本实用新型优选实施例中电池及功率器件恒温控制装置的结构示意图；
图2是图1所示的电池及功率器件恒温控制装置的蒸发箱的正视结构示意图；
图3是图1所示的电池及功率器件恒温控制装置的蒸发箱的U形弯管的立体结构示意图；
图4是图1所示的电池及功率器件恒温控制装置的蒸发箱的箱盖的立体结构示意图；
说明书附图标记说明：1、蒸发箱；11、箱体；111、冷媒出气口；112、出口管；1121、U形弯管；1122、直筒管；1123、回油孔；12、箱盖；121、冷媒进气口；2、压缩机；3、冷凝器；4、高压储液罐；5、电子膨胀阀一；6、电磁阀一；7、电磁阀二；9、排空机组；91、换热器；92、压缩机二；93、散热器；94、电子膨胀阀二；95、电磁阀二；96、电磁阀四；97、排气泵；10、散热风扇；100、夹层、101、小孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的试试方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例
参照图1所示，本实用新型的所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，包括：蒸发箱1、压缩机2、冷凝器3、高压储液罐4、电子膨胀阀一5、电磁阀一6、电磁阀二7和排空机组9；其中，所述蒸发箱1内布置电池或者功率发热元件；所述蒸发箱1、压缩机2、冷凝器3、高压储液罐4、电子膨胀阀一5、电磁阀二7通过管路连接构成低温冷媒流动回路；所述蒸发箱1、压缩机2和电磁阀一6通过管路连接构成高温冷媒流动回路，所述高压储液罐4的出气口和回液口通过管路连通所述排空机组9。
工作时，当需要对电池及功率器件进行冷却降温时，冷媒在低温冷媒流动回路内流动，冷媒从压缩机一2排出经过冷凝器3散热冷凝后成为高压液体冷媒，然后高压液体冷媒再经过高压储液罐4内进行收集空气和冷媒混合气体，然后高压液体冷媒再经电子膨胀阀一5节流后变为低压低温的气液混合态，进入蒸发箱1内蒸发带走目标热量，蒸发箱1出口的低压气态冷媒被压缩机一2吸入后再由压缩机一2排出形成完整循环。处于低温环境时，冷媒在高温冷媒流动回路内流动，将电池单元加热到合适的温度，加热时，电磁阀四96关闭，电子膨胀阀一5关闭，电磁阀一6打开，压缩机一2排出的高压高温冷媒经过电磁阀一6进入蒸发箱1，加热目标后被压缩机一2吸入再排出形成完整循环。
作为本实用新型的进一步改进，所述排空机组9包括换热器91、压缩机二92、散热器93、电子膨胀阀二94、电磁阀三95、电磁阀四96和排气泵97，所述高压储液罐4的出气口与换热器91的进气口连通，所述换热器91的出气口一通过管路与电磁阀四96和排气泵97连通，所述换热器91的出气口二与压缩机二92的进气口通过管路连接，所述压缩机二92的出气口与散热器93的进气口通过管路连接93，所述散热器93的出液口、电子膨胀阀二94和换热器91的进液口通过管路连接，所述换热器91的出液口通过管路与电磁阀三95、电子膨胀阀二94连通。
排空机组9用于将有可能汇入低温冷媒流动回路和高温冷媒流动回路中的空气排出，保证整个装置的可靠性。具体工作时，压缩机二92间隔运行，设定24h一次，一次10min，电磁阀三95打开，高压储液罐4内上部的空气和冷媒气态混合物依次经过换热器91、压缩机二92、散热器93将冷媒变为液体冷媒，液体冷媒再经过电子膨胀阀二94变为气液混合态回流至套管式换热器，排气泵97打开，电磁阀四96间隔打开将不凝性的空气排出；液态冷媒经过套管式换热器的出液口将液体冷媒回流至高压储液罐4和电子膨胀阀一5之间的管路上；当管路中的空气排空结束后，电磁阀三95和电磁阀四96关闭，排气泵97关闭，压缩机二92关闭。
优选地，所述换热器91为套管式换热器。
优选地，所述散热器93上设有一组散热风扇10。散热风扇10有助于加速散热器周围空气的流动，提高散热效率。
优选地，所述冷凝器3上设有两组散热风扇10。散热风扇10用于给冷凝器3进行散热并加快散热速度，提高冷凝器3的冷凝效果。
本实施例中所述蒸发箱1包括箱体11和箱盖12，所述箱盖12螺纹连接在所述箱体11上，并且所述箱体11和箱盖12之间设有密封橡胶；所述箱盖12的两侧与箱体11之间通过紧固螺栓连接，对箱体11与箱盖12实现压紧固定密封。
如图2和3所示所述箱盖12上设有冷媒进气口121，箱体11的底部设有冷媒出气口111；所述蒸发箱1的冷媒出气口111上设有出口管112，所述出口管112包括U形弯管1121和直筒管1122，所述U形弯管1121的进口处与箱体11的底部保留间距。所述U形弯管1121上设有回油孔1123。U形弯管1121做U弯设计，进口部分距离底部有一定距离，防止吸液，出口管112最低处开回油孔1123用于回油。
如图4所示，所述箱盖12设有夹层100，所述夹层100的下板上设有若干小孔101。小孔101的设计用于雾化冷媒，均匀分液及强化换热功能。
本实施例中所述低温冷媒流动回路和高温冷媒流动回路中流动的冷媒为R123制冷剂。采用R123制冷剂绝缘，不燃且工作压力低，保持在2公斤(表压)以下；蒸发温度适中，蒸发温度在27°左右，可以降低泄露风险，保证电器安全。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：包括：蒸发箱、压缩机、冷凝器、高压储液罐、电子膨胀阀一、电磁阀一、电磁阀二和排空机组；其中，所述蒸发箱内布置电池或者功率发热元件；所述蒸发箱、压缩机、冷凝器、高压储液罐、电子膨胀阀一、电磁阀二通过管路连接构成低温冷媒流动回路；所述蒸发箱、压缩机和电磁阀一通过管路连接构成高温冷媒流动回路，所述高压储液罐的出气口和回液口通过管路连通所述排空机组。
2.根据权利要求1所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述排空机组包括换热器、压缩机二、散热器、电子膨胀阀二、电磁阀三、电磁阀四和排气泵，所述高压储液罐的出气口与换热器的进气口连通，所述换热器的出气口一通过管路与电磁阀二和排气泵连通，所述换热器的出气口二与压缩机二的进气口通过管路连接，所述压缩机二的出气口与散热器的进气口通过管路连接，所述散热器的出液口、电子膨胀阀二和换热器的进液口通过管路连接，所述换热器的出液口通过管路与电磁阀三、电子膨胀阀二连通。
3.根据权利要求2所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述换热器为套管式换热器。
4.根据权利要求2所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述散热器上设有一组散热风扇。
5.根据权利要求1所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述冷凝器上设有两组散热风扇。
6.根据权利要求1所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述蒸发箱包括箱体和箱盖，所述箱盖螺纹连接在所述箱体上，并且所述箱体和箱盖之间设有密封橡胶。
7.根据权利要求6所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述箱盖上设有冷媒进气口，箱体的底部设有冷媒出气口；所述蒸发箱的冷媒出气口上设有出口管，所述出口管包括U形弯管和直筒管，所述U形弯管的进口处与箱体的底部保留间距。
8.根据权利要求7所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述U形弯管上设有回油孔。
9.根据权利要求8所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述箱盖设有夹层，所述夹层包括上板和下板，所述下板上设有若干小孔。
10.根据权利要求1所述的一种电池及功率器件恒温控制装置，其特征在于：所述低温冷媒流动回路和高温冷媒流动回路中流动的冷媒为R123制冷剂。
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