一种电池水冷机组的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车电池换热领域，具体涉及一种电池水冷机组。


背景技术：

2.随着能源危机和环境污染问题的加剧,电动汽车受到越来越多重视，动力电池作为电动汽车的动力源泉,其性能和寿命是电动汽车发展的关键。动力电池性能和寿命受到其工作的温度的影响很大,电池温度过高会导致电池内不可逆反应物增多、电池可用容量减小和电池使用寿命缩短等一系列问题。
3.电池水冷机组是用于新型能源汽车电池的冷却降温关键设备，具有风冷和冷媒降温两种降温模式，其可根据电池本身温度情况、电池工作负荷、及环境温度情况，进行智能计算，得出降温方式的最优解，达到高效，经济降温的目的。
4.常规的电池水冷机组中，风冷换热和冷媒换热作为两个独立循环降温系统，嵌套安装在同一个电池水冷机组中，但是受制于电池水冷机组本身的体积和成本限制，风冷换热和冷媒换热各自的换热板体积无法都做得很大。考虑到电池冷却的风冷换热循环和冷媒换热循环不会同时使用到换热器，故可以研发设计一种可供风冷换热循环和冷媒换热循环公用的集成式换热器。


技术实现要素：

5.本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种电池水冷机组。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电池水冷机组，包括：外壳、冷却液进口分配系统、风冷降温系统和冷媒降温系统和冷却液出口，所述风冷降温系统和所述冷媒降温系统共用同一个集成式换热器；所述冷却液进口分配系统包括：冷却液进口、电子水泵、冷却液进口管和三通电子水阀，所述电子水泵设置在所述冷却液进口管上；所述风冷降温系统包括：依次连接的冷却液风冷进管、所述集成式换热器和冷却液风冷出管；所述冷媒降温系统包括：所述集成式换热器和压缩机、板式换热器和膨胀阀冷却液制冷进管、冷却液制冷出管；所述集成式换热器、压缩机、板式换热器和膨胀阀通过制冷管道依次连接；所述冷却液制冷进管、所述板式换热器和所述冷却液制冷出管依次连接；所述三通电子水阀为一进两出阀，其中进口与所述冷却液进口管相连，两个出口分别与所述冷却液风冷进管和所述冷却液制冷进管相连；所述冷却液风冷出管和所述冷却液制冷出管分别与所述冷却液出口相连。
7.作为优选，所述集成式换热器包括换热本体、冷却液进出腔体、冷却液回流腔体、冷媒进出腔体和冷媒回流腔体；所述冷却液进出腔体和所述冷却液回流腔体设置在所述换热本体长度方向的两侧，所述冷媒进出腔体和所述冷媒回流腔体设置在所述换热本体长度方向的两侧，且所述冷却液进出腔体与所述冷媒回流腔体设置在所述换热本体的同侧，所
述冷却液回流腔体与所述冷媒进出腔体设置在所述换热本体的同侧；所述冷却液进出腔体与所述冷却液回流腔体在所述换热本体的厚度方向错开设置，所述冷媒进出腔体与所述冷媒回流腔体在所述换热本体的厚度方向错开设置；所述换热本体包括：上盖板、下盖板以及循环排列设置的冷却液流通层、翅片换热层和冷媒流动层；所述冷却液流通层两端分别与所述冷却液进出腔体和所述冷却液回流腔体连通，所述冷媒流动层两端分别与所述冷媒进出腔体和所述冷媒回流腔体连通，所述冷却液流通层、所述翅片换热层和所述冷媒流动层两两之间设置有隔板；所述冷却液进出腔体包括上下隔开设置的冷却液进口腔和冷却液出口腔，所述冷却液进口腔上设置有冷却液进口，所述冷却液出口腔上设置有冷却液出口；所述冷媒进出腔体包括上下隔开设置的冷媒进口腔和冷媒出口腔，所述冷媒进口腔上设置有冷媒进口，所述冷媒出口腔上设置有冷媒出口。
8.作为优选，所述翅片换热层内设置有方波形翅片，所述方波形翅片两端设置有封条，所述方波形翅片侧面设置有条形通气竖孔。
9.作为优选，所述方波形翅片的方波宽度为2mm，高度9.5mm，翅片厚度为0.2mm。
10.作为优选，所述冷却液流通层包括：冷却液平流道、冷却液腔连通口和冷却液挡条；所述冷却液平流道通过设置在其两端的所述冷却液腔连通口分别与所述冷却液进出腔体和所述冷却液回流腔体连通，所述两端的冷却液腔连通口在所述换热本体的厚度方向错开设置；所述冷却液挡条设置在所述冷却液平流道外圈，所述冷却液挡条在所述冷却液腔连通口处设置有开口；所述冷媒流动层包括：冷媒平流道、冷媒腔连通口和冷媒挡条；所述冷媒平流道通过设置在其两端的所述冷媒腔连通口分别与所述冷媒进出腔体和所述冷媒回流腔体连通，所述两端的冷媒腔连通口在所述换热本体的厚度方向错开设置；所述冷媒挡条设置在所述冷媒平流道外圈，所述冷媒挡条在所述冷媒腔连通口处设置有开口。
11.作为优选，所述冷却液流通层和所述冷媒流动层内设置有内翅片，所述内翅片为锯齿翅片，其流通方向与所述换热本体长度方向一致。
12.作为优选，所述电池水冷机组还包括电子风扇，所述电子风扇设置在所述集成式换热器外侧。
13.作为优选，所述电池水冷机组还包括：tms控制器和电源模块以及高压接口、通讯接口和低压接口；所述tms控制器与所述三通电子水阀、电子风扇和电源模块通讯相连，所述电源模块与所述压缩机和电子水泵通过电线相连。
14.作为优选，所述冷媒降温系统还设置有可拆卸式干燥罐。
15.综上所述，本发明的通过让冷却液热交换和冷媒热交换共用一组翅片，利用冷却液热交换和冷媒热交换的交替性，在有限体积的电池水冷机下，同时增大了冷却液和冷媒的换热面积，提高了空间利用率，降低了系统投入成本。
附图说明
16.图1是本发明电池水冷机组的结构示意图；图2是本发明集成式换热器的结构示意图；图3是本发明图2中a部放大示意图；图4是本发明冷却液流通层的结构示意图；
图5是本发明冷媒流动层的结构示意图；图6是本发明方波形翅片的结构示意图；图7是本发明内翅片的结构示意图。
具体实施方式
17.以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
18.下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
19.根据图1～图6所示，一种电池水冷机组，包括：外壳、冷却液进口分配系统100、风冷降温系统200和冷媒降温系统300和冷却液出口400，风冷降温系统200和冷媒降温系统300共用同一个集成式换热器1；冷却液进口分配系统100包括：冷却液进口101、电子水泵102、冷却液进口管103和三通电子水阀104，电子水泵102设置在冷却液进口管103上；风冷降温系统200包括：依次连接的冷却液风冷进管201、集成式换热器1和冷却液风冷出管202；冷媒降温系统300包括：集成式换热器1和压缩机2、板式换热器3和膨胀阀4冷却液制冷进管301、冷却液制冷出管302；集成式换热器1、压缩机2、板式换热器3和膨胀阀4通过制冷管道303依次连接；冷却液制冷进管301、板式换热器3和冷却液制冷出管302依次连接；三通电子水阀104为一进两出阀，其中进口与冷却液进口管103相连，两个出口分别与冷却液风冷进管201和冷却液制冷进管301相连；冷却液风冷出管202和冷却液制冷出管302分别与冷却液出口400相连。
20.电池水冷机组还包括电子风扇5，电子风扇5设置在集成式换热器1外侧。电池水冷机组还包括：tms控制器6和电源模块7以及高压接口、通讯接口和低压接口；tms控制器6与三通电子水阀104、电子风扇5和电源模块7通讯相连，电源模块7与压缩机2和电子水泵102通过电线相连。冷媒降温系统300还设置有可拆卸式干燥罐8。
21.根据图2所示，集成式换热器1包括换热本体11、冷却液进出腔体12、冷却液回流腔体13、冷媒进出腔体14和冷媒回流腔体15；冷却液进出腔体12和冷却液回流腔体13设置在换热本体11长度方向的两侧，冷媒进出腔体14和冷媒回流腔体15设置在换热本体11长度方向的两侧，且冷却液进出腔体12与冷媒回流腔体15设置在换热本体11的同侧，冷却液回流腔体13与冷媒进出腔体14设置在换热本体11的同侧；冷却液进出腔体12与冷却液回流腔体13在换热本体11的厚度方向错开设置，冷媒进出腔体14与冷媒回流腔体15在换热本体11的厚度方向错开设置。
22.换热本体11包括：上盖板111、下盖板112以及循环排列设置的冷却液流通层113、翅片换热层114和冷媒流动层115；冷却液流通层113两端分别与冷却液进出腔体12和冷却液回流腔体13连通，冷媒流动层115两端分别与冷媒进出腔体14和冷媒回流腔体15连通，冷却液流通层113、翅片换热层114和冷媒流动层115两两之间设置有隔板116。
23.冷却液进出腔体12包括上下隔开设置的冷却液进口腔121和冷却液出口腔122，冷却液进口腔121上设置有冷却液进口123，冷却液出口腔122上设置有冷却液出口124；冷媒
进出腔体14包括上下隔开设置的冷媒进口腔141和冷媒出口腔142，冷媒进口腔141上设置有冷媒进口143，冷媒出口腔142上设置有冷媒出口144。
24.根据图4、图5所示，冷却液流通层113包括：冷却液平流道1131、冷却液腔连通口1132和冷却液挡条1133；冷却液平流道1131通过设置在其两端的冷却液腔连通口1132分别与冷却液进出腔体12和冷却液回流腔体13连通，两端的冷却液腔连通口1132在换热本体11的厚度方向错开设置；冷却液挡条1133设置在冷却液平流道1131外圈，冷却液挡条1133在冷却液腔连通口1132处设置有开口；冷媒流动层115包括：冷媒平流道1151、冷媒腔连通口1152和冷媒挡条1153；冷媒平流道1151通过设置在其两端的冷媒腔连通口1132分别与冷媒进出腔体14和冷媒回流腔体15连通，两端的冷媒腔连通口1152在换热本体11的厚度方向错开设置；冷媒挡条1153设置在冷媒平流道1151外圈，冷媒挡条1153在冷媒腔连通口1152处设置有开口。
25.根据图6所示，翅片换热层114内设置有方波形翅片1141，方波形翅片1141两端设置有封条1142，方波形翅片1141侧面设置有条形通气竖孔1142，方波形翅片1141的方波宽度为2mm，高度9.5mm，翅片厚度为0.2mm。
26.根据图7所示，冷却液流通层113和冷媒流动层115内设置有内翅片，内翅片为锯齿翅片，其流通方向与换热本体11长度方向一致。

技术特征：
1.一种电池水冷机组，其特征在于，包括：外壳、冷却液进口分配系统（100）、风冷降温系统（200）和冷媒降温系统（300）和冷却液出口（400），所述风冷降温系统（200）和所述冷媒降温系统（300）共用同一个集成式换热器（1）；所述冷却液进口分配系统（100）包括：冷却液进口（101）、电子水泵（102）、冷却液进口管（103）和三通电子水阀（104），所述电子水泵（102）设置在所述冷却液进口管（103）上；所述风冷降温系统（200）包括：依次连接的冷却液风冷进管（201）、所述集成式换热器（1）和冷却液风冷出管（202）；所述冷媒降温系统（300）包括：所述集成式换热器（1）和压缩机（2）、板式换热器（3）和膨胀阀（4）冷却液制冷进管（301）、冷却液制冷出管（302）；所述集成式换热器（1）、压缩机（2）、板式换热器（3）和膨胀阀（4）通过制冷管道（303）依次连接；所述冷却液制冷进管（301）、所述板式换热器（3）和所述冷却液制冷出管（302）依次连接；所述三通电子水阀（104）为一进两出阀，其中进口与所述冷却液进口管（103）相连，两个出口分别与所述冷却液风冷进管（201）和所述冷却液制冷进管（301）相连；所述冷却液风冷出管（202）和所述冷却液制冷出管（302）分别与所述冷却液出口（400）相连。2.根据权利要求1所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述集成式换热器（1）包括换热本体（11）、冷却液进出腔体（12）、冷却液回流腔体（13）、冷媒进出腔体（14）和冷媒回流腔体（15）；所述冷却液进出腔体（12）和所述冷却液回流腔体（13）设置在所述换热本体（11）长度方向的两侧，所述冷媒进出腔体（14）和所述冷媒回流腔体（15）设置在所述换热本体（11）长度方向的两侧，且所述冷却液进出腔体（12）与所述冷媒回流腔体（15）设置在所述换热本体（11）的同侧，所述冷却液回流腔体（13）与所述冷媒进出腔体（14）设置在所述换热本体（11）的同侧；所述冷却液进出腔体（12）与所述冷却液回流腔体（13）在所述换热本体（11）的厚度方向错开设置，所述冷媒进出腔体（14）与所述冷媒回流腔体（15）在所述换热本体（11）的厚度方向错开设置；所述换热本体（11）包括：上盖板（111）、下盖板（112）以及循环排列设置的冷却液流通层（113）、翅片换热层（114）和冷媒流动层（115）；所述冷却液流通层（113）两端分别与所述冷却液进出腔体（12）和所述冷却液回流腔体（13）连通，所述冷媒流动层（115）两端分别与所述冷媒进出腔体（14）和所述冷媒回流腔体（15）连通，所述冷却液流通层（113）、所述翅片换热层（114）和所述冷媒流动层（115）两两之间设置有隔板（116）；所述冷却液进出腔体（12）包括上下隔开设置的冷却液进口腔（121）和冷却液出口腔（122），所述冷却液进口腔（121）上设置有冷却液进口（123），所述冷却液出口腔（122）上设置有冷却液出口（124）；所述冷媒进出腔体（14）包括上下隔开设置的冷媒进口腔（141）和冷媒出口腔（142），所述冷媒进口腔（141）上设置有冷媒进口（143），所述冷媒出口腔（142）上设置有冷媒出口（144）。3.根据权利要求2所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述翅片换热层（114）内设置有方波形翅片（1141），所述方波形翅片（1141）两端设置有封条（1142），所述方波形翅片（1141）侧面设置有条形通气竖孔（1142）。4.根据权利要求3所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述方波形翅片（1141）的方波宽度为2mm，高度9.5mm，翅片厚度为0.2mm。5.根据权利要求1所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述冷却液流通层（113）包
括：冷却液平流道（1131）、冷却液腔连通口（1132）和冷却液挡条（1133）；所述冷却液平流道（1131）通过设置在其两端的所述冷却液腔连通口（1132）分别与所述冷却液进出腔体（12）和所述冷却液回流腔体（13）连通，所述两端的冷却液腔连通口（1132）在所述换热本体（11）的厚度方向错开设置；所述冷却液挡条（1133）设置在所述冷却液平流道（1131）外圈，所述冷却液挡条（1133）在所述冷却液腔连通口（1132）处设置有开口；所述冷媒流动层（115）包括：冷媒平流道（1151）、冷媒腔连通口（1152）和冷媒挡条（1153）；所述冷媒平流道（1151）通过设置在其两端的所述冷媒腔连通口（1132）分别与所述冷媒进出腔体（14）和所述冷媒回流腔体（15）连通，所述两端的冷媒腔连通口（1152）在所述换热本体（11）的厚度方向错开设置；所述冷媒挡条（1153）设置在所述冷媒平流道（1151）外圈，所述冷媒挡条（1153）在所述冷媒腔连通口（1152）处设置有开口。6.根据权利要求1所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述冷却液流通层（113）和所述冷媒流动层（115）内设置有内翅片，所述内翅片为锯齿翅片，其流通方向与所述换热本体（11）长度方向一致。7.根据权利要求1所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述电池水冷机组还包括电子风扇（5），所述电子风扇（5）设置在所述集成式换热器（1）外侧。8.根据权利要求7所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述电池水冷机组还包括：tms控制器（6）和电源模块（7）以及高压接口、通讯接口和低压接口；所述tms控制器（6）与所述三通电子水阀（104）、电子风扇（5）和电源模块（7）通讯相连，所述电源模块（7）与所述压缩机（2）和电子水泵（102）通过电线相连。9.根据权利要求1所述的一种电池水冷机组，其特征在于，所述冷媒降温系统（300）还设置有可拆卸式干燥罐（8）。

技术总结
本发明涉及一种电池水冷机组，包括：外壳、冷却液进口分配系统、风冷降温系统和冷媒降温系统和冷却液出口，所述风冷降温系统和所述冷媒降温系统共用同一个集成式换热器；所述冷却液进口分配系统包括：冷却液进口、电子水泵、冷却液进口管和三通电子水阀；所述风冷降温系统包括：依次连接的冷却液风冷进管、所述集成式换热器和冷却液风冷出管；所述冷媒降温系统包括：所述集成式换热器和压缩机、板式换热器和膨胀阀冷却液制冷进管、冷却液制冷出管；所述三通电子水阀为一进两出阀，其中进口与所述冷却液进口管相连，两个出口分别与所述冷却液风冷进管和所述冷却液制冷进管相连；所述冷却液风冷出管和所述冷却液制冷出管分别与所述冷却液出口相连。却液出口相连。却液出口相连。


技术研发人员：马兴华 杨从明 许金华 罗国林
受保护的技术使用者：湖州微蜂新能源科技有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/16