CN115431836A - 一种新能源汽车用电池冷却换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提一种新能源汽车用电池冷却换热器，冷却***包括：蒸发器、冷凝器、压缩机和太阳能模块；所述蒸发器、所述冷凝器和所述压缩机连接形成制冷剂循环回路；所述太阳能模块与所述制冷剂循环回路连接，用于为流经的制冷剂提供热量；所述蒸发器与新能源汽车的电池连接，用于为所述电池提供冷量。本发明通过设置太阳能模块，使得新能源汽车对于电池的冷却，一方面可以通过车载的电源进行电能的供给，另一方面可以利用太阳能进行热能的制备，满足冷量制备过程中对于热能的需求，保证用户体验的同时，降低了能耗。

Description

一种新能源汽车用电池冷却换热器
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用电池冷却换热器。
背景技术
新能源汽车需要进行冷却的部件包括发动机（混合动力车）、驱动电机、发电机、电机控制器、动力电池以及充电机和DC-DC等功率器件，且各部件所需的冷却参数不同。
目前一般采用串接水冷方案，但由于各部件所需的冷却参数不同，故存在短板效应，需要满足其中冷却温度最低的要求，一般会存在冷却裕量，这样会产生能量浪费。
有鉴于此提供本发明。
发明内容
本发明提一种新能源汽车用电池冷却换热器，用以解决现有技术中的上述缺陷。
根据本发明第一方面提供的一种新能源汽车用电池冷却换热器，包括：蒸发器、冷凝器、压缩机和太阳能模块；所述蒸发器、所述冷凝器和所述压缩机连接形成制冷剂循环回路；所述太阳能模块与所述制冷剂循环回路连接，用于为流经的制冷剂提供热量；所述蒸发器与新能源汽车的电池连接，用于为所述电池提供冷量。
根据本发明的一种实施方式，所述太阳能模块包括：热交换器、第一容器、第二容器和太阳能采集单元；所述热交换器、所述第一容器和所述第二容器连接形成热能循环回路；所述太阳能采集单元与所述热交换器连接，用于将太阳能转化为输入至所述热交换器的热能；所述第一容器连接于所述冷凝器和所述压缩机之间；其中，吸热介质在所述第一容器、所述热交换器和所述第二容器之间循环，在所述热交换器处与太阳能进行热交换，并在所述第一容器干燥流经的所述制冷剂。
具体来说，本实施例提供了一种太阳能模块的实施方式，通过设置第一容器和第二容器，使得吸热介质能够在第一容器和第二容器之间循环，并且第一容器接入压缩机和冷凝器之间，吸热介质在第一容器内时，能够将热能进行释放，与流经的制冷剂进行换热，将制冷剂干燥，降低了压缩机的能耗。
进一步地，通过设置热交换器和太阳能采集单元，使得吸热介质能够通过热交换器获取太阳能的热量，实现热能的获取。
根据本发明的一种实施方式，所述太阳能模块还包括：循环泵，所述循环泵设置于所述第一容器和所述热交换器之间，或者所述第二容器和所述热交换器之间，用于为所述吸热介质的循环提供动力。
具体来说，本实施例提供了一种循环泵的实施方式，通过设置循环泵，为吸热介质在第一容器和第二容器之间的流动提供了动力。
根据本发明的一种实施方式，所述太阳能模块还包括：第一阀体，所述第一阀体设置于所述第一容器和所述热交换器之间，用于调节所述吸热介质的流量。
具体来说，本实施例提供了一种第一阀体的实施方式，通过设置第一阀体，实现了对吸热介质流量的调节，能够根据太阳辐射的强度调节相应的流速和流量，满足吸热介质对于热量的交换，提升太阳能模块的换热效率。
根据本发明的一种实施方式，所述太阳能采集单元还与所述新能源汽车的车载储能设备连接，用于将太阳能转化为电能并存储在所述车载储能设备中。
具体来说，本实施例提供了一种太阳能采集单元的实施方式，通过将太阳能采集单元与车载储能设备进行连接，实现了一方面通过太阳能为汽车电池的制冷提供热能，另一方面通过太阳能为车载储能设备进行充电，实现太阳能的多方面利用。
根据本发明的一种实施方式，还包括：三通阀，所述三通阀分别与所述压缩机、所述第一容器和所述冷凝器连接，用于将所述制冷剂在第一流动路径和第二流动路径之间切换；其中，所述第一流动路径为所述压缩机、所述第一容器和所述冷凝器；所述第二流动路径为所述压缩机和所述冷凝器。
具体来说，本实施例提供了一种三通阀的实施方式，通过设置三通阀，使得对太阳能模块的启动和关闭，关闭太阳能模块时，通过压缩机自身对制冷剂的压缩做功，实现冷量的制备，压缩机的动力可以是车载储能设备提供，还可以是发动机进行提供，也可以是车载电机进行提供。
根据本发明的一种实施方式，还包括：第二阀体，所述第二阀体设置于所述冷凝器和所述蒸发器之间，用于调节所述制冷剂的流量。
具体来说，本实施例提供了一种第二阀体的实施方式，通过设置第二阀体，实现了对制冷剂流量的调节，保证了制冷剂流量与电池冷量需求之间的匹配。
根据本发明的一种实施方式，所述蒸发器制备冷能通过管路输送至所述新能源汽车的驾驶室内。
具体来说，本实施例提供了一种蒸发器的实施方式，通过将蒸发器与驾驶室连接，使得蒸发器制备的冷量，一方面用来冷却电池，另一方面还能够驾驶室内进行降温。
根据本发明第二方面提供的一种新能源汽车的空调***，包括上述的新能源汽车用电池冷却换热器。
根据本发明第三方面提供的一种新能源汽车，包括上述的新能源汽车用电池冷却换热器，或者上述的新能源汽车的空调***。
本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种新能源汽车用电池冷却换热器、空调***及新能源汽车，通过设置太阳能模块，使得新能源汽车对于电池的冷却，一方面可以通过车载的电源进行电能的供给，另一方面可以利用太阳能进行热能的制备，满足冷量制备过程中对于热能的需求，保证用户体验的同时，降低了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的新能源汽车用电池冷却换热器的布置关系示意图之一；
图2是本发明提供的新能源汽车用电池冷却换热器的布置关系示意图之二；
图3是本发明提供的新能源汽车用电池冷却换热器的布置关系示意图之三。
附图标记：
10、蒸发器；
20、冷凝器；
30、压缩机；
40、太阳能模块；41、热交换器；42、第一容器；43、第二容器；44、太阳能采集单元；45、循环泵；46、第一阀体；
50、三通阀；
60、第二阀体；
70、车载储能设备；
80、驾驶室。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合具体实施方式对本发明进行具体说明。
在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图3所示，本方案提供一种新能源汽车用电池冷却换热器，包括：蒸发器10、冷凝器20、压缩机30和太阳能模块40；蒸发器10、冷凝器20和压缩机30连接形成制冷剂循环回路；太阳能模块40与制冷剂循环回路连接，用于为流经的制冷剂提供热量；蒸发器10与新能源汽车的电池连接，用于为电池提供冷量。
详细来说，本发明通过设置太阳能模块，使得新能源汽车对于电池的冷却，一方面可以通过车载的电源进行电能的供给，另一方面可以利用太阳能进行热能的制备，满足冷量制备过程中对于热能的需求，保证用户体验的同时，降低了能耗。
在本发明一些可能的实施例中，太阳能模块40包括：热交换器41、第一容器42、第二容器43和太阳能采集单元44；热交换器41、第一容器42和第二容器43连接形成热能循环回路；太阳能采集单元44与热交换器41连接，用于将太阳能转化为输入至热交换器41的热能；第一容器42连接于冷凝器20和压缩机30之间；其中，吸热介质在第一容器42、热交换器41和第二容器43之间循环，在热交换器41处与太阳能进行热交换，并在第一容器42干燥流经的制冷剂。
具体来说，本实施例提供了一种太阳能模块40的实施方式，通过设置第一容器42和第二容器43，使得吸热介质能够在第一容器42和第二容器43之间循环，并且第一容器42接入压缩机30和冷凝器20之间，吸热介质在第一容器42内时，能够将热能进行释放，与流经的制冷剂进行换热，将制冷剂干燥，降低了压缩机30的能耗。
进一步地，通过设置热交换器41和太阳能采集单元44，使得吸热介质能够通过热交换器41获取太阳能的热量，实现热能的获取。
在可能的实施方式中，太阳能采集单元44为太阳能板，设置于新能源汽车的车身外表面。
在可能的实施方式中，第一容器42和第二容器43为吸热介质在循环过程中的容器，且吸热介质在第一容器42处释放热量。
在本发明一些可能的实施例中，太阳能模块40还包括：循环泵45，循环泵45设置于第一容器42和热交换器41之间，或者第二容器43和热交换器41之间，用于为吸热介质的循环提供动力。
具体来说，本实施例提供了一种循环泵45的实施方式，通过设置循环泵45，为吸热介质在第一容器42和第二容器43之间的流动提供了动力。
在可能的实施方式中，循环泵45为液压泵。
在本发明一些可能的实施例中，太阳能模块40还包括：第一阀体46，第一阀体46设置于第一容器42和热交换器41之间，用于调节吸热介质的流量。
具体来说，本实施例提供了一种第一阀体46的实施方式，通过设置第一阀体46，实现了对吸热介质流量的调节，能够根据太阳辐射的强度调节相应的流速和流量，满足吸热介质对于热量的交换，提升太阳能模块40的换热效率。
在可能的实施方式中，第一阀体46为流量调节阀。
在可能的实施方式中，第一阀体46为电动流量调节阀。
在本发明一些可能的实施例中，太阳能采集单元44还与新能源汽车的车载储能设备70连接，用于将太阳能转化为电能并存储在车载储能设备70中。
具体来说，本实施例提供了一种太阳能采集单元44的实施方式，通过将太阳能采集单元44与车载储能设备70进行连接，实现了一方面通过太阳能为汽车电池的制冷提供热能，另一方面通过太阳能为车载储能设备70进行充电，实现太阳能的多方面利用。
在本发明一些可能的实施例中，还包括：三通阀50，三通阀50分别与压缩机30、第一容器42和冷凝器20连接，用于将制冷剂在第一流动路径和第二流动路径之间切换；其中，第一流动路径为压缩机30、第一容器42和冷凝器20；第二流动路径为压缩机30和冷凝器20。
具体来说，本实施例提供了一种三通阀50的实施方式，通过设置三通阀50，使得对太阳能模块40的启动和关闭，关闭太阳能模块40时，通过压缩机30自身对制冷剂的压缩做功，实现冷量的制备，压缩机30的动力可以是车载储能设备70提供，还可以是发动机进行提供，也可以是车载电机进行提供。
在本发明一些可能的实施例中，还包括：第二阀体60，第二阀体60设置于冷凝器20和蒸发器10之间，用于调节制冷剂的流量。
具体来说，本实施例提供了一种第二阀体60的实施方式，通过设置第二阀体60，实现了对制冷剂流量的调节，保证了制冷剂流量与电池冷量需求之间的匹配。
在可能的实施方式中，第二阀体60为流量调节阀。
在可能的实施方式中，第二阀体60为电动流量调节阀。
在本发明一些可能的实施例中，蒸发器10制备冷能通过管路输送至新能源汽车的驾驶室80内。
具体来说，本实施例提供了一种蒸发器10的实施方式，通过将蒸发器10与驾驶室80连接，使得蒸发器10制备的冷量，一方面用来冷却电池，另一方面还能够驾驶室80内进行降温。
在可能的实施方式中，
在本发明的一些具体实施方案中，本方案提供一种新能源汽车的空调***，包括上述的新能源汽车用电池冷却换热器。
在本发明的一些具体实施方案中，本方案提供一种新能源汽车，包括上述的新能源汽车用电池冷却换热器，或者上述的新能源汽车的空调***。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，包括：蒸发器（10）、冷凝器（20）、压缩机（30）和太阳能模块（40）；
所述蒸发器（10）、所述冷凝器（20）和所述压缩机（30）连接形成制冷剂循环回路；
所述太阳能模块（40）与所述制冷剂循环回路连接，用于为流经的制冷剂提供热量；
所述蒸发器（10）与新能源汽车的电池连接，用于为所述电池提供冷量。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，所述太阳能模块（40）包括：热交换器（41）、第一容器（42）、第二容器（43）和太阳能采集单元（44）；
所述热交换器（41）、所述第一容器（42）和所述第二容器（43）连接形成热能循环回路；
所述太阳能采集单元（44）与所述热交换器（41）连接，用于将太阳能转化为输入至所述热交换器（41）的热能；
所述第一容器（42）连接于所述冷凝器（20）和所述压缩机（30）之间；
其中，吸热介质在所述第一容器（42）、所述热交换器（41）和所述第二容器（43）之间循环，在所述热交换器（41）处与太阳能进行热交换，并在所述第一容器（42）干燥流经的所述制冷剂。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，所述太阳能模块（40）还包括：循环泵（45），所述循环泵（45）设置于所述第一容器（42）和所述热交换器（41）之间，或者所述第二容器（43）和所述热交换器（41）之间，用于为所述吸热介质的循环提供动力。
4.根据权利要求2所述的新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，所述太阳能模块（40）还包括：第一阀体（46），所述第一阀体（46）设置于所述第一容器（42）和所述热交换器（41）之间，用于调节所述吸热介质的流量。
5.根据权利要求2所述的新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，所述太阳能采集单元（44）还与所述新能源汽车的车载储能设备（70）连接，用于将太阳能转化为电能，并存储在所述车载储能设备（70）中。
6.根据权利要求2至5任一所述的新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，还包括：三通阀（50），所述三通阀（50）分别与所述压缩机（30）、所述第一容器（42）和所述冷凝器（20）连接，用于将所述制冷剂在第一流动路径和第二流动路径之间切换；
其中，所述第一流动路径为所述压缩机（30）、所述第一容器（42）和所述冷凝器（20）；
所述第二流动路径为所述压缩机（30）和所述冷凝器（20）。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，还包括：第二阀体（60），所述第二阀体（60）设置于所述冷凝器（20）和所述蒸发器（10）之间，用于调节所述制冷剂的流量。
8.根据权利要求2至5任一所述的新能源汽车用电池冷却换热器，其特征在于，所述蒸发器（10）制备冷能通过管路输送至所述新能源汽车的驾驶室（80）内。
9.一种新能源汽车的空调***，其特征在于，包括上述权利要求1至8任一所述的新能源汽车用电池冷却换热器。
10.一种新能源汽车，其特征在于，包括上述权利要求1至8任一所述的新能源汽车用电池冷却换热器，或者上述权利要求9所述的新能源汽车的空调***。
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