一种紧凑型带电池冷却一体式空调的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车空调领域，特别涉及一种紧凑型带电池冷却一体式空调。


背景技术：

2.锂离子电池是新源汽车普遍使用的动力电源，而这种电池往往都是利用小块的锂离子电池经过串并联组合而成，当它成为动力电源或者在充电的那一刻起，温度适应灵敏、热失控等安全问题就一直困扰着我们，为解决这一问题，在一体式空调上面搭配一套电池冷却系统，专门对电池进行散热，给电池散热需要利用空调制冷系统上面冷量要实现，在狭小的空调上面要求冷量大，空间小，能够在高温环境下，迅速为电池提供制冷量，降低温度。目前新能源汽车空调在外形尺寸上面控制很严，又要求制冷量大，电池冷却系统是利用空调制冷系统来实现的，在这么小的空间内好难满足汽车的安装要求。
3.因此，需要一种紧凑型带电池冷却一体式空调，减少空调长度方向尺寸，结构紧凑高效，既能满足空调的安装要求，又能在结构紧凑高效的空调上实现电子冷却系统，外形尺寸短，空调重量轻，更有利于冷重比，减少制造用料，节约成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种紧凑型带电池冷却一体式空调，减少空调长度方向尺寸，结构紧凑高效，既能满足空调的安装要求，又能在结构紧凑高效的空调上实现电子冷却系统，减少制造用料，节约成本,外形尺寸短，空调重量轻，更有利于冷重比。
5.为实现上述实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案实现如下：一种紧凑型带电池冷却一体式空调，包括车载的空调主体和以及通过管道与所述空调主体连接的电池组；
6.所述空调主体包括基座以及多个连接于所述基座上的盖板，所述基座上设有相互独立的冷凝腔、电气腔、第一蒸发腔和第二蒸发腔；所述第一蒸发腔和第二蒸发腔沿所述基座的长度方向分别设置于所述冷凝腔的前后两侧；所述电气腔沿所述基座的宽度方向设置于所述冷凝腔以及第一蒸发腔和第二蒸发腔的左侧或右侧；
7.所述冷凝腔内安装有沿所述基座长度方向设置的冷凝器和多个冷凝风机，所述第一蒸发腔和第二蒸发腔内均安装有沿所述基座的长度方向排列的蒸发器以及多个蒸发风机；
8.所述电气腔内具有上下设置的第一腔体和第二腔体；所述第一腔体通过管道与第一蒸发腔连通；所述第一腔体内设置有电控装置；所述第二腔体内安装有压缩机、板换装置、干燥瓶以及第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀；
9.所述压缩机、冷凝器、干燥瓶、第一电子膨胀阀和蒸发器通过制冷管道连接形成循环的空调系统；
10.还包括水泵，所述电池组、水泵、板换装置和第二电子膨胀阀通过换热管道连接形成电池冷却系统，用于对电池组进行冷却。
11.优选地，所述电控装置包括电器箱和主控板，所述主控板设置于所述电器箱上且与所述电器箱形成电连接，所述压缩机、各蒸发风机、各冷凝风机、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀与所述主控板电连接。
12.优选地，所述盖板包括与所述冷凝腔对应的第一盖板、与电气腔对应的第二盖板、与第一蒸发腔对应的第三盖板和与第二蒸发腔对应的第四盖板。
13.优选地，所述第一盖板上设有与所述冷凝风机一一对应的出风孔以及位于所述出风孔前后两侧的第一进风孔和第二进风孔。
14.优选地，所述冷凝腔内设有梯形结构的安装板，所述安装板通过多个竖向设置的连接板与所述第一盖板连接；所述冷凝器包括设置于所述安装板上的第一冷凝器芯体和第二冷凝器芯体，所述冷凝风机包括连接于所述第一盖板上且位于第一冷凝器芯体和第二冷凝器芯体之间的第一冷凝风机、第二冷凝风机、第三冷凝风机和第四冷凝风机。
15.优选地，所述第一蒸发腔内具有沿所述基座的长度方向依次排列设置的第一蒸发风机、第二蒸发风机和第三蒸发风机。
16.优选地，所述第二蒸发腔内具有沿所述基座的长度方向依次排列设置的第四蒸发风机、第五蒸发风机和第六蒸发风机。
17.优选地，每个所述蒸发腔靠近所述冷凝腔的一侧设有多个进风口，多个所述进风口与外部空间连通；所述基座的底部设有多个与所述蒸发风机一一对应的出风口，多个所述出风口沿所述基座的长度方向依次设置。
18.优选地，所述电池冷却系统包括第一换热支路和第二换热支路，所述第一换热支路和第二换热支路通过板换装置进行热交换；所述第一换热支路包括依次连接的第二电子膨胀阀、第一换热管道、板换装置、第二换热管道，所述第二换热管道与所述压缩机连接；所述第二换热支路包括电池组、水泵、板换装置、第三换热管道和第四换热管道；所述第三换热管道一端与水泵连接，另一端穿过所述第二蒸发腔并伸入到所述第二腔体中与所述板换装置连接；所述第四换热管道一端与所述电池组连接，另一端穿过所述第二蒸发腔并伸入到所述第二腔体中与所述板换装置连接。
19.优选地，所述第二电子膨胀阀通过管道连接于所述干燥瓶和第一电子膨胀阀之间，所述板换装置通过管道与压缩机连通。
20.有益效果
21.与现有技术相比，本实用新型取得的有益效果为：本实用新型提供了一种紧凑型带电池冷却一体式空调，减少了空调长度方向尺寸，结构紧凑高效，既能满足空调的安装要求，又能在结构紧凑高效的空调上实现电子冷却系统，外形尺寸短，空调重量轻，更有利于冷重比，减少制造用料，节约成本。
附图说明
22.图1是本实用新型的整体结构示意图；
23.图2是本实用新型的基座底部的斜视图；
24.图3是本实用新型的基座的结构示意图；
25.图4是图3中a的放大图；
26.图5是图3中b的放大图；
27.图6是本实用新型第二换热支路的结构图；
28.图7是本实用新型的安装板的结构示意图；
29.图8是本实用新型的第一盖板的结构示意图。
30.附图中的标记所对应的技术特征为：1
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空调主体，11
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基座，111
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冷凝腔，1111
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安装板，1112
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连接板，112
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电气腔，1121
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第一腔体，1121a
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电器箱，1121b
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主控板，1122
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第二腔体，1122a
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压缩机，1122b
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第一电子膨胀阀，1122c
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第二电子膨胀阀，1122d
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干燥瓶，1122e
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板换装置，113
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第一蒸发腔，1131
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第一蒸发器，1132
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第一蒸发风机，1133
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第二蒸发风机，1134
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第三蒸发风机，114
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第二蒸发腔，1141
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第二蒸发器，1142
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第四蒸发风机，1143
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第五蒸发风机，1144
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第六蒸发风机， 115
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出风口，116
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进风口，12
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第一盖板，121
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出风孔，122
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第一进风孔，123
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第二进风孔，13
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第二盖板，14
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第三盖板，15
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第四盖板，16
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第一换热管道，17
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第二换热管道，18
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第三换热管道，19
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第四换热管道，2
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冷凝器，21
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第一冷凝器芯体，22
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第二冷凝器芯体，23
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第一冷凝风机，24
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第二冷凝风机，24
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第三冷凝风机，26
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第四冷凝风机，3
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电池组，4
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水泵。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
32.如图1所示，一种紧凑型带电池冷却一体式空调，包括车载的空调主体1和以及通过管道与所述空调主体连接的电池组3；所述电池组3通过与所述空调主体1进行热交换实现降温；
33.如图1所示，所述空调主体1包括基座11以及多个连接于所述基座11上的盖板，所述基座11上设有相互独立的冷凝腔111、电气腔112、第一蒸发腔113和第二蒸发腔114；
34.所述盖板包括与所述冷凝腔111对应的第一盖板12、与电气腔112对应的第二盖板13、与第一蒸发腔113对应的第三盖板14和与第二蒸发腔114对应的第四盖板15。
35.如图1和图3所示，所述冷凝腔111内安装有沿所述基座长度方向设置的冷凝器和多个冷凝风机；
36.如图2和图8所示，所述第一盖板12上设有与所述冷凝风机一一对应的出风孔121以及位于所述出风孔121前后两侧的第一进风孔122和第二进风孔123。上述结构的设置便于外界的空气通过第一进风孔122和第二进风孔123进入冷凝腔，然后通过出风孔121向外排出。
37.如图3和图7所示，所述冷凝腔111内设有梯形结构的安装板1111，所述安装板1111通过3个竖向设置的连接板1112与所述第一盖板12连接；所述连接板1112的设置便于所述安装板1111与所述第一盖板12固定连接。
38.如图3所示，所述冷凝器2包括设置于所述安装板1111上的第一冷凝器芯体21和第二冷凝器芯体22，所述冷凝风机包括连接于所述第一盖板12上且位于第一冷凝器芯体21和第二冷凝器芯体22之间的第一冷凝风机23、第二冷凝风机24、第三冷凝风机25和第四冷凝风机26。具体地，各冷凝风机工作，通过相应的出风孔121将冷凝腔111内的空气排出外界，冷凝腔111内形成负压，外界的空气通过第一进风孔122和第二进风孔123进入冷凝腔111
内，从而使冷凝腔111内的空气循环流动，带走冷凝腔111内的热量，对流经第一冷凝器芯体21和第二冷凝器芯体22的高温制冷剂进行降温。
39.如图3所示，所述第一蒸发腔113和第二蒸发腔114沿所述基座11的长度方向分别设置于所述冷凝腔111的前后两侧；所述第一蒸发腔113和第二蒸发腔114的设置便于为蒸发器提供了一个安装的空间。
40.如图3所示，所述第一蒸发腔113和第二蒸发腔114内均安装有沿所述基座11的长度方向排列的蒸发器以及多个蒸发风机；具体地，所述第一蒸发腔113内具有沿所述基座11的长度方向依次排列设置的第一蒸发器1131、第一蒸发风机1132、第二蒸发风机1133和第三蒸发风机1134。所述第二蒸发腔114内具有沿所述基座11的长度方向依次排列设置的第二蒸发器1141、第四蒸发风机1142、第五蒸发风机1143和第六蒸发风机1144。上述结构的设置使得车厢内的热空气经过第一蒸发器1131和第二蒸发器1141进行冷却后变成冷空气然，然后通过各蒸发风机将冷却后的空气吹向车厢进行降温。
41.如图2所示，每个所述蒸发腔靠近所述冷凝腔的一侧设有多个进风口，多个所述进风口与外部空间连通；所述基座11的底部设有多个与所述蒸发风机一一对应的出风口115，多个所述出风口115沿所述基座11的长度方向依次设置。通过设置进风口116和出风口115，使得车厢内的热空气通过进风口116进入蒸发腔，经第一蒸发器1131和第二蒸发器1141进行热交换后，变成低温的冷空气，然后各蒸发风机通过出风口115将低温的冷空气吹到车厢内进行降温。
42.如图3至图5所示，所述电气腔112沿所述基座11的宽度方向设置于所述冷凝腔111以及第一蒸发腔113和第二蒸发腔114的左侧或右侧；在本实施例中，所述电气腔112设置于所述冷凝腔111以及第一蒸发腔113和第二蒸发腔114的左侧；所述电气腔12内具有上下设置的第一腔体1121和第二腔体1122；所述第一腔体1121通过管道与第一蒸发腔113连通；所述第一腔体1121内设置有电控装置；所述第二腔体内安装有压缩机1122a、板换装置1122e、干燥瓶1122d以及第一电子膨胀阀1122b和第二电子膨胀阀1122c；所述第二电子膨胀阀1122c通过管道连接于所述干燥瓶1122d和第一电子膨胀阀1122b之间，所述板换装置1122e通过管道与压缩机1122a连通，所述板换装置1122e为板式交换器，用于进行热交换。
43.如图3所示，所述电控装置包括电器箱1121a和主控板1121b，所述主控板1121b设置于所述电器箱1121a上且与所述电器箱1121a形成电连接，所述压缩机1122a、各蒸发风机、各冷凝风机、第一电子膨胀阀1122b和第二电子膨胀阀1122c与所述主控板1121b电连接。
44.如图3所示，所述压缩机1122a、冷凝器2、干燥瓶1122d、第一电子膨胀阀1122b和第一蒸发器1131以及第二蒸发器1141通过制冷管道连接形成循环的空调系统；
45.如图3至图6所示，还包括水泵4，所述电池组3、水泵4、板换装置1122e和第二电子膨胀阀1122c通过换热管道连接形成电池冷却系统，用于对电池组3进行冷却。具体地，所述电池冷却系统包括第一换热支路和第二换热支路，所述第一换热支路和第二换热支路通过板换装置1122e进行热交换；所述第一换热支路包括依次连接的第二电子膨胀阀1122c、第一换热管道16、板换装置1122e和第二换热管道17，所述第二换热管道17与所述压缩机1122a连接；所述第二换热支路包括电池组3、水泵4、板换装置1122e、第三换热管道18和第四换热管道19；所述第三换热管道18一端与水泵4连接，另一端穿过所述第二蒸发腔114并
伸入到所述第二腔体1122中与所述板换装置1122e连接；所述第四换热管道19一端与所述电池组3连接，另一端穿过所述第二蒸发腔114并伸入到所述第二腔体1122中与所述板换装置1122e连接。
46.本实用新型的工作原理；
47.具体地，制冷剂由压缩机1122a压缩成高温高压的过热蒸汽，经管道进入冷凝器2，通过各冷凝风机进行强制冷却，冷凝成高压中温液体后进入干燥瓶1122d进行干燥，干燥后小部分流入第一换热支路，大部分进入第一电子膨胀阀1122b膨胀降压成低温低压的液并通过管道流入第一蒸发腔113和第二蒸发腔114，然后通过管道被压缩机1122a吸入，完成一个制冷循环，压缩机1122a不断工作，达到连续制冷的效果；
48.流入第一换热支路的制冷剂通过第二电子膨胀阀1122c膨胀降压成低压低温的液体，经第一换热管道16进入板换装置1122e内进行热交换；所述水泵4通过第三换热管道18将电池组3内的高温冷却液吸入到板换装置1122e内与低温低压的制冷剂进行热交换，高温冷却液通过热交换后变成低温冷却液，并通过第四换热管道19流回电池组3内，对电池组3进行冷却降温；低温低压的制冷剂经过热交换后蒸发成低压蒸汽，然后通过管道被压缩机1122a吸入；
49.本实用新型减少了空调长度方向尺寸，结构紧凑高效，既能满足空调的安装要求，又能在结构紧凑高效的空调上实现电子冷却系统，外形尺寸短，空调重量轻，更有利于冷重比，减少制造用料，节约成本。本实用新型的空调系统和电池冷却系统可以同时进行工作，为了节能，可以根据实际需要，通过所述第二电子膨胀阀1122c控制开关和流量，当需要对电池组3进行冷却时就打开第二电子膨胀阀1122c，不需要冷却时关闭第二电子膨胀阀1122c，使用方便且人性化。
50.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准，根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属技术领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，保护范围并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对权利要求的一些修改和变更也应当落入本实用新型的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。