CN223612482U - 冷却机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池冷却技术领域，公开了冷却机组，冷却机组包括机箱、风扇、水路系统、制冷系统以及板式换热器，机箱设有进风孔和排风孔；风扇设置于机箱的内部；水路系统包括进水管、出水管、水泵和PTC加热器，制冷系统包括集成装置和冷凝器，集成装置包括压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器，压缩机的输出端连通冷凝器，压缩机的输入端连通板式换热器的第二换热板，冷凝器与第二换热板连通，冷凝器位于进风孔和风扇之间。将压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器进行集成得到集成装置，缩小机箱的体积。

Description

冷却机组

技术领域

本实用新型涉及电池冷却技术领域，尤其涉及冷却机组。

背景技术

在电动重卡中，水冷热管理机组负责控制电池的温度，当电池充电或者放电而产生高温时，水冷热管理机组通过冷媒吸收热量并通过冷凝器散出。随着电池密度的不断增加，充电倍率也不断升高，对水冷热管理机组的散热效率要求也越来越高。由于电动重卡的电池容纳空间大小有限，在增加电池数量的同时，电池整体体积增大，使得水冷热管理机组需要适应性缩小，但是，目前的水冷热管理机组体积较大，不能满足需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供冷却机组，压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器进行集成得到集成装置，缩小机箱体积，满足需求。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

冷却机组，包括：

机箱，所述机箱的壁体设有进风孔和排风孔；

风扇，设置于所述机箱的内部，所述风扇正对所述排风孔；

水路系统、制冷系统以及板式换热器，所述水路系统、所述制冷系统以及所述板式换热器均设置于所述机箱的内部，所述水路系统包括进水管、出水管、水泵、PTC加热器，所述进水管、所述水泵和所述PTC加热器、所述板式换热器的第一换热板以及所述出水管依次连通，所述制冷系统包括集成装置和冷凝器，所述集成装置包括压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器，所述压缩机的输出端连通所述冷凝器，所述压缩机的输入端连通所述板式换热器的第二换热板，所述冷凝器与所述第二换热板连通，所述冷凝器位于所述进风孔和所述风扇之间。

作为一种可选的技术方案，所述机箱包括位于第一方向上的第一壁体、位于第二方向上的第二壁体以及位于第三方向上的第三壁体，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直，所述第一壁体设有多个所述排风孔，所述第二壁体和/或所述第三壁体设有多个所述进风孔。

作为一种可选的技术方案，所述机箱的内部还设有安装板，所述安装板固定安装于所述第一壁体，所述安装板与所述第一壁体之间设有空腔，所述安装板设有正对所述排风孔的安装口，所述风扇的一端穿过所述安装口并伸入所述空腔，所述风扇与所述安装板固定连接，所述风扇的另一端穿过所述安装口并位于所述空腔的外部。

作为一种可选的技术方案，所述冷凝器、所述风扇以及所述第一壁体沿所述第一方向依次设置间隔，所述冷凝器的厚度方向、所述风扇的旋转轴线以及所述第一壁体的厚度方向相互平行或者重合。

作为一种可选的技术方案，所述水路系统位于所述冷凝器的所述第二方向或所述第三方向上；

和/或，所述板式换热器位于所述冷凝器的所述第二方向或所述第三方向上；

和/或，所述集成装置位于所述冷凝器的所述第二方向或所述第三方向上。

作为一种可选的技术方案，所述机箱还包括与所述第一壁体相对的第四壁体，所述第四壁体与所述冷凝器之间形成第一气流空间，所述水路系统、所述板式换热器以及所述集成装置均位于所述第一气流空间之外。

作为一种可选的技术方案，所述冷凝器与所述风扇之间形成第二气流空间，所述水路系统、所述板式换热器以及所述集成装置均位于所述第二气流空间之外。

作为一种可选的技术方案，所述第二壁体与所述风扇之间设有所述冷凝器，所述冷凝器的厚度方向与所述第二壁体的厚度方向相同；

和/或，所述第三壁体与所述风扇之间设有所述冷凝器，所述冷凝器的厚度方向与所述第三壁体的厚度方向相同。

作为一种可选的技术方案，所述水路系统包括两根所述进水管和两根所述出水管。

作为一种可选的技术方案，所述机箱的外壁顶部设有挂钩。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供冷却机组，冷却机组包括机箱、风扇、水路系统、制冷系统以及板式换热器，机箱的壁体设有进风孔和排风孔；风扇设置于机箱的内部，风扇正对排风孔；水路系统、制冷系统以及板式换热器均设置于机箱的内部，水路系统包括进水管、出水管、水泵和PTC加热器，进水管、水泵、PTC加热器、板式换热器的第一换热板以及出水管依次连通，制冷系统包括集成装置和冷凝器，集成装置包括压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器，压缩机的输出端连通冷凝器，压缩机的输入端连通板式换热器的第二换热板，冷凝器与第二换热板连通，冷凝器位于进风孔和风扇之间。

压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器进行集成得到集成装置，集成装置的空间尺寸相对较小，缩小机箱的体积；水流携带电池发出的热量进入进水管，水泵将水流泵送至PTC加热器，此时的PTC加热器不对水流加热，只起到传输作用，水流穿过PTC加热器之后进入板式换热器的第一换热板，同时，压缩机对冷媒进行压缩并将冷媒输送至冷凝器，冷凝器对冷媒进行冷却并将冷媒输送至板式换热器的第二换热板，在板式换热器中，第一换热板内的水流的热量转移至第二换热板内的冷媒，完成热量转移，降温后的水流通过出水管输出并送到电池，继续转移电池的热量，升温后的冷媒回流至压缩机，继续由压缩机压缩；风扇启动之后，空气从进风孔进入机箱的内部，当空气穿过冷凝器时，空气与冷凝器完成热交换，冷凝器中的冷媒的热量转移至空气，冷媒降温而空气升温，高温空气穿过风扇和排风孔，高温空气被排出到机箱外部。

附图说明

图1是本实用新型的冷却机组的结构示意图；

图2是本实用新型的冷却机组(第一壁体和风扇未展示)的俯视图；

图3是本实用新型的冷却机组(第三壁体未展示)的正视图；

图4是本实用新型的冷却机组(第二壁体未展示)的左视图；

图5是本实用新型的冷却机组的爆炸图；

图6是本实用新型的冷却机组的另一结构的爆炸图。

图中：

1、机箱；11、第一壁体；12、第二壁体；13、第三壁体；14、第四壁体；15、进风孔；16、排风孔；17、安装板；171、安装口；18、空腔；19、挂钩；

2、风扇；

3、板式换热器；

41、进水管；42、出水管；43、水泵；44、PTC加热器；

51、集成装置；52、冷凝器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图6所示，本实施例提供冷却机组，冷却机组包括机箱1、风扇2、水路系统、制冷系统以及板式换热器3，机箱1的壁体设有进风孔15和排风孔16；风扇2设置于机箱1的内部，风扇2正对排风孔16；水路系统、制冷系统以及板式换热器3，水路系统、制冷系统以及板式换热器3均设置于机箱1的内部，水路系统包括进水管41、出水管42、水泵43和PTC加热器44，进水管41、水泵43、PTC加热器44、板式换热器3的第一换热板以及出水管42依次连通，制冷系统包括集成装置51和冷凝器52，集成装置51包括压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器，压缩机的输出端连通冷凝器52，压缩机的输入端连通板式换热器3的第二换热板，冷凝器52与第二换热板连通，冷凝器52位于进风孔15和风扇2之间。

具体的，压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器进行集成得到集成装置51，集成装置51的空间尺寸相对较小，缩小机箱1的体积；当电动重卡正常工作时，水流携带电池发出的热量进入进水管41，水泵43将水流泵送至PTC加热器44，此时的PTC加热器44不对水流加热，只起到传输作用，水流穿过PTC加热器44之后进入板式换热器3的第一换热板，同时，压缩机对冷媒进行压缩并将冷媒输送至冷凝器52，冷凝器52对冷媒进行冷却并将冷媒输送至板式换热器3的第二换热板，在板式换热器3中，第一换热板内的水流的热量转移至第二换热板内的冷媒，完成热量转移，降温后的水流通过出水管42输出并送到电池，继续转移电池的热量，升温后的冷媒回流至压缩机，继续由压缩机压缩；风扇2启动之后，空气从进风孔15进入机箱1的内部，当空气穿过冷凝器52时，空气与冷凝器52完成热交换，冷凝器52中的冷媒的热量转移至空气，冷媒降温而空气升温，高温空气穿过风扇2和排风孔16，高温空气被排出到机箱1外部。

空气在机箱1的内部与冷凝器52直接进行热交换，不需要额外设置冷媒管和冷板，成本更低，对于整个制冷系统而言，冷凝器52的冷凝效果更佳，换热更加充分。

本实施例的冷却机组应用于电动重卡，电动重卡多应用于室外矿场，当矿场所在环境温度较低且电动重卡长时间未启动时，启动PTC加热器44，PTC加热器44对水流进行加热，高温的水流通过出水管42回流至电池，对电池进行加热保温，以便于电动重卡能够及时启动运行。

压缩机驱动控制器用于控制压缩机的运行，水泵驱动控制器用于控制水泵43的运行，PTC驱动控制器用于控制PTC加热器44的运行，风扇驱动控制器用于控制风扇2的运行，集成装置51能够直接向风扇2和水泵43提供高压电，不需要采用直流-直流转换器，降低成本，缩小占地空间。

在本实施例中，压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器集成于一个PCB板上，缩小空间尺寸，降低成本。

目前，电动重卡的整车高度有限，当增加电池的数量时，电池的整体高度也在增加，意味着水冷机组的高度需要降低，因此，本实施例对压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器进行集成之后，可缩小机箱1的高度，使得本实施例的水冷机组能够与电池适配使用。

可选的，水路系统还包括储液器，储液器连接于板式换热器3，储液器能够为板式换热器3供水。

可选的，机箱1包括位于第一方向上的第一壁体11、位于第二方向上的第二壁体12以及位于第三方向上的第三壁体13，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直，第一壁体11设有多个排风孔16，第二壁体12和/或第三壁体13设有多个进风孔15。

在本实施例中，将水冷机组应用于电动重卡时，第一方向为竖直方向，第二方向和第三方向均为水平方向，第一壁体11为机箱1的顶壁，第二壁体12和第三壁体13均为机箱1的侧壁。

第一方向为Z轴方向，第二方向为X轴方向，第三方向为Y轴方向。

在本实施例中，第二壁体12和第三壁体13均设有多个进风孔15，空气从机箱1的四个侧壁进入机箱1的内部并从机箱1的顶壁排出。

可选的，机箱1的内部还设有安装板17，安装板17固定安装于第一壁体11，安装板17与第一壁体11之间设有空腔18，安装板17设有正对排风孔16的安装口171，风扇2的一端穿过安装口171并伸入空腔18，风扇2与安装板17固定连接，风扇2的另一端穿过安装口171并位于空腔18的外部。

安装口171的开口直径与风扇2的外径相等，或者，安装口171的开口直径稍大于风扇2的外径，风扇2进行抽风时，高温的空气总是从风扇2的顶部排出，即高温的空气穿过风扇2之后，一部分高温的空气能够直接穿过排风孔16排出到机箱1的外部，另一部分高温的空气受到第一壁体11的阻挡而返回空腔18，安装板17对该部分高温空气进行阻挡，使得该部分高温空气能够跟随后续的高温空气再次穿过排风口排出到机箱1的外部，防止该部分高温空气与水路系统、制冷系统以及板式换热器3等部件再次接触。

如图6所示，在一种实施例中，冷凝器52、风扇2以及第一壁体11沿第一方向依次设置间隔，冷凝器52的厚度方向、风扇2的旋转轴线以及第一壁体11的厚度方向相互平行或者重合。机箱1的厚度需要缩小，冷凝器52的厚度、风扇2的厚度以及第一壁体11的厚度均较小，将冷凝器52、风扇2以及第一壁体11沿第一方向依次设置间隔，能够充分利用机箱1的空间，不需要增加机箱1的厚度。

可选的，水路系统位于冷凝器52的第二方向或第三方向上，不需要增加机箱1的厚度。

可选的，板式换热器3位于冷凝器52的第二方向或第三方向上，不需要增加机箱1的厚度。

可选的，集成装置51位于冷凝器52的第二方向或第三方向上，不需要增加机箱1的厚度。

可选的，机箱1还包括与第一壁体11相对的第四壁体14，第四壁体14与冷凝器52之间形成第一气流空间，水路系统、板式换热器3以及集成装置51均位于第一气流空间之外。由于水路系统、板式换热器3以及集成装置51均位于第一气流空间之外，第一气流空间的厚度可适当缩小，不需要增加机箱1的厚度。

可选的，冷凝器52与风扇2之间形成第二气流空间，水路系统、板式换热器3以及集成装置51均位于第二气流空间之外。水路系统、板式换热器3以及集成装置51均位于第二气流空间之外，第二气流空间的厚度可适当缩小，不需要增加机箱1的厚度。

如图5所示，在另外一些实施例中，第二壁体12与风扇2之间设有冷凝器52，冷凝器52的厚度方向与第二壁体12的厚度方向相同。第二壁体12设有多个进气孔，冷凝器52竖直设置，使冷凝器52的厚度方向与第二壁体12的厚度方向相同，空气穿过第二壁体12的进气孔之后垂直穿过冷凝器52。

如图5所示，在另外一些实施例中，第三壁体13与风扇2之间设有冷凝器52，冷凝器52的厚度方向与第三壁体13的厚度方向相同。第三壁体13设有多个气孔，冷凝器52竖直设置，使冷凝器52的厚度方向与第三壁体13的厚度方向相同，空气穿过第三壁体13的进气孔之后垂直穿过冷凝器52。

可选的，水路系统包括两根进水管41和两根出水管42。水冷机组布置于两个电池包之间，对两个电池包进行冷却降温。

可选的，机箱1的外壁顶部设有挂钩19，方便抬升搬运。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.冷却机组，其特征在于，包括：

机箱(1)，所述机箱(1)的壁体设有进风孔(15)和排风孔(16)；

风扇(2)，设置于所述机箱(1)的内部，所述风扇(2)正对所述排风孔(16)；

水路系统、制冷系统以及板式换热器(3)，所述水路系统、所述制冷系统以及所述板式换热器(3)均设置于所述机箱(1)的内部，所述水路系统包括进水管(41)、出水管(42)、水泵(43)和PTC加热器(44)，所述进水管(41)、所述水泵(43)、所述PTC加热器(44)、所述板式换热器(3)的第一换热板以及所述出水管(42)依次连通，所述制冷系统包括集成装置(51)和冷凝器(52)，所述集成装置(51)包括压缩机、压缩机驱动控制器、水泵驱动控制器、PTC驱动控制器、风扇驱动控制器以及热管理机组整机CCU控制器，所述压缩机的输出端连通所述冷凝器(52)，所述压缩机的输入端连通所述板式换热器(3)的第二换热板，所述冷凝器(52)与所述第二换热板连通，所述冷凝器(52)位于所述进风孔(15)和所述风扇(2)之间。

2.根据权利要求1所述的冷却机组，其特征在于，所述机箱(1)包括位于第一方向上的第一壁体(11)、位于第二方向上的第二壁体(12)以及位于第三方向上的第三壁体(13)，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直，所述第一壁体(11)设有多个所述排风孔(16)，所述第二壁体(12)和/或所述第三壁体(13)设有多个所述进风孔(15)。

3.根据权利要求2所述的冷却机组，其特征在于，所述机箱(1)的内部还设有安装板(17)，所述安装板(17)固定安装于所述第一壁体(11)，所述安装板(17)与所述第一壁体(11)之间设有空腔(18)，所述安装板(17)设有正对所述排风孔(16)的安装口(171)，所述风扇(2)的一端穿过所述安装口(171)并伸入所述空腔(18)，所述风扇(2)与所述安装板(17)固定连接，所述风扇(2)的另一端穿过所述安装口(171)并位于所述空腔(18)的外部。

4.根据权利要求3所述的冷却机组，其特征在于，所述冷凝器(52)、所述风扇(2)以及所述第一壁体(11)沿所述第一方向依次设置间隔，所述冷凝器(52)的厚度方向、所述风扇(2)的旋转轴线以及所述第一壁体(11)的厚度方向相互平行或者重合。

5.根据权利要求4所述的冷却机组，其特征在于，所述水路系统位于所述冷凝器(52)的所述第二方向或所述第三方向上；

和/或，所述板式换热器(3)位于所述冷凝器(52)的所述第二方向或所述第三方向上；

和/或，所述集成装置(51)位于所述冷凝器(52)的所述第二方向或所述第三方向上。

6.根据权利要求5所述的冷却机组，其特征在于，所述机箱(1)还包括与所述第一壁体(11)相对的第四壁体(14)，所述第四壁体(14)与所述冷凝器(52)之间形成第一气流空间，所述水路系统、所述板式换热器(3)以及所述集成装置(51)均位于所述第一气流空间之外。

7.根据权利要求5所述的冷却机组，其特征在于，所述冷凝器(52)与所述风扇(2)之间形成第二气流空间，所述水路系统、所述板式换热器(3)以及所述集成装置(51)均位于所述第二气流空间之外。

8.根据权利要求3所述的冷却机组，其特征在于，所述第二壁体(12)与所述风扇(2)之间设有所述冷凝器(52)，所述冷凝器(52)的厚度方向与所述第二壁体(12)的厚度方向相同；

和/或，所述第三壁体(13)与所述风扇(2)之间设有所述冷凝器(52)，所述冷凝器(52)的厚度方向与所述第三壁体(13)的厚度方向相同。

9.根据权利要求1-8任一项所述的冷却机组，其特征在于，所述水路系统包括两根所述进水管(41)和两根所述出水管(42)。

10.根据权利要求1-8任一项所述的冷却机组，其特征在于，所述机箱(1)的外壁顶部设有挂钩(19)。