一种复合式冷凝器及电池热管理系统的制作方法

本发明涉及电池，具体地来说，涉及一种复合式冷凝器及电池热管理系统。

背景技术：

1、换电式重卡等新能源电动汽车采用电池提供动力运行，具有庞大的电池组，多需要利用热管理系统对电池组的温度进行控制。此类汽车的电池热管理系统一般由压缩机、冷凝器、膨胀阀、板式换热器、水泵和电池组等部件组成，工作时，电池组、水泵和板式换热器依次循环连通形成水路，在板式换热器中与经冷凝器处理后的冷媒形成热交换，从而为电池组进行散热；整个过程中，冷凝器是不可缺少的关键部件。

2、现有技术中相关针对可用于电池热管理系统的冷凝器的研究，如专利申请cn217817564u一种高性能轻量化平行流冷凝器等，其均可通过翅片、微通道扁管、以及带有冷媒进口和冷媒出口的集液管的配合设置，在一定程度上起到结构紧凑，提升换热效率的效果，但现有技术的冷凝器仅可作用于冷媒，在环境温度很低时，冷媒的蒸发压力和冷凝压力的差变得很小，冷媒的气液转换变得困难，压缩机的能效很低甚至无法正常工作，以致使用此类冷凝器的电池热管理系统，其换热效果受到严重影响，整个电池系统的可靠性也受到影响，同时，使用此类冷凝器的电池热管理系统还存在着能耗较高的问题。

3、为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合式冷凝器及电池热管理系统，以解决上述背景技术提出的现有技术的冷凝器仅可作用于冷媒，在环境温度很低时，冷媒的蒸发压力和冷凝压力的差变得很小，冷媒的气液转换变得困难，压缩机的能效很低甚至无法正常工作，以致使用此类冷凝器的电池热管理系统，其换热效果受到严重影响，整个电池系统的可靠性也受到影响，同时，使用此类冷凝器的电池热管理系统的能耗也较高的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种复合式冷凝器，包括翅片、设有冷媒进口和冷媒出口的扁管ⅰ，所述扁管ⅰ和翅片同时固定于一传热铝板的表面，所述传热铝板的表面还固定有扁管ⅱ，所述扁管ⅱ的两端分别形成有进水口和出水口。

4、本发明还提供了一种电池热管理系统，包括压缩机、膨胀阀、电池组、水泵、板式换热器、以及上述的复合式冷凝器，所述电池组、水泵和板式换热器可依次循环连通形成水路ⅰ，所述电池组、水泵和复合式冷凝器可通过进水口和出水口依次循环连通形成水路ⅱ，所述复合式冷凝器和板式换热器不能同时和水泵连通，所述压缩机、复合式冷凝器、膨胀阀和板式换热器可通过冷媒进口和冷媒出口依次循环连通形成冷媒回路，所述传热铝板固定于电池组的金属机柜外壁上；

5、进一步的，所述冷媒回路中，压缩机的冷媒出口端与复合式冷凝器的冷媒进口相连通，所述复合式冷凝器的冷媒出口通过膨胀阀与板式换热器的冷媒进口端相连通，所述膨胀阀的冷媒进口端与复合式冷凝器的冷媒出口相连通，所述膨胀阀的冷媒出口端与板式换热器的冷媒进口端相连通，所述板式换热器的冷媒出口端与压缩机的冷媒进口端相连通；所述水路ⅰ中，电池组的冷却水路的出水端与水泵的进水端相连通，水泵的出水端与板式换热器的进水端相连通，板式换热器的出水端与电池组的进水端相连通；所述水路ⅱ中，电池组的冷却水路的出水端与水泵的进水端相连通，水泵的出水端与复合式冷凝器的进水口相连通，复合式冷凝器的出水口与电池组的进水端相连通。

6、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

7、1、本发明的复合式冷凝器在设置有翅片、具有冷媒进口和冷媒出口的扁管ⅰ，形成复合式冷凝器内的冷媒通道的基础上，通过具有进水口和出水口的扁管ⅱ的配合设置，形成复合式冷凝器内的水路通道，最终形成冷媒和水路复合式的结构，可根据需要选择冷媒流通或水流通，有效地解决了温度低时冷媒气液转换变得困难，使得换热效果受到影响的问题，极大地提高了电池热管理系统的换热效果，提升了整个电池系统的可靠性，在此基础上，本发明的复合式冷凝器的扁管ⅰ和翅片同时固定于一传热铝板的表面，通过翅片和传热铝板的配合设置，利用传热铝板的材质特点，可以充分保证复合式冷凝器乃至整个电池热管理系统的换热效果；

8、2、本发明的电池热管理系统中，通过电池组、水泵和板式换热器可依次循环连通形成水路ⅰ，电池组、水泵和复合式冷凝器可通过进水口和出水口依次循环连通形成水路ⅱ，以及复合式冷凝器和板式换热器不能同时和水泵连通的配合设置，形成两条不一同作业的水路，由于气温低的情形下电池的发热量较小，当温度较低时，可使水路ⅱ作业而使水路ⅰ不作业，板式换热器无需进行工作，极大地降低了能耗，在此基础上，本发明中将传热铝板固定于电池组的金属机柜外壁上的配合设置，可以先使热量以传热铝板为介质传导给翅片和金属机柜表面，再通过自然风或者车辆行驶过程中的行驶风带走翅片和金属机柜表面的热量，从而充分实现电池组的节能式降温，进一步降低能耗；

9、3、本发明的电池热管理系统中，压缩机、复合式冷凝器、膨胀阀和板式换热器通过冷媒进口和冷媒出口依次循环连通形成冷媒回路，当水路ⅱ作业而使水路ⅰ不作业，板式换热器无需进行工作时，冷媒回路也无需作业，相应的压缩机、膨胀阀也无需工作，从而可以进一步有效地降低整个电池热管理系统的能耗。

技术特征：

1.一种复合式冷凝器，包括翅片、设有冷媒进口和冷媒出口的扁管ⅰ，其特征在于，所述扁管ⅰ和翅片同时固定于一传热铝板的表面，所述传热铝板的表面还固定有扁管ⅱ，所述扁管ⅱ的两端分别形成有进水口和出水口。

2.一种电池热管理系统，包括压缩机、膨胀阀、可依次循环连通形成水路ⅰ的电池组、水泵和板式换热器，其特征在于，还包括权利要求1所述的复合式冷凝器，所述电池组、水泵和复合式冷凝器可通过进水口和出水口依次循环连通形成水路ⅱ而复合式冷凝器和板式换热器不能同时和水泵连通，所述传热铝板固定于电池组的金属机柜外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述水路ⅰ中，电池组的冷却水路的出水端与水泵的进水端相连通，水泵的出水端与板式换热器的进水端相连通，板式换热器的出水端与电池组的进水端相连通。

4.根据权利要求2所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述水路ⅱ中，电池组的冷却水路的出水端与水泵的进水端相连通，水泵的出水端与复合式冷凝器的进水口相连通，复合式冷凝器的出水口与电池组的进水端相连通。

5.根据权利要求2所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述压缩机、复合式冷凝器、膨胀阀和板式换热器可通过冷媒进口和冷媒出口依次循环连通形成冷媒回路。

6.根据权利要求5所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述冷媒回路中，压缩机的冷媒出口端与复合式冷凝器的冷媒进口相连通，所述复合式冷凝器的冷媒出口通过膨胀阀与板式换热器的冷媒进口端相连通，所述板式换热器的冷媒出口端与压缩机的冷媒进口端相连通。

7.根据权利要求6所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述膨胀阀的冷媒进口端与复合式冷凝器的冷媒出口相连通，所述膨胀阀的冷媒出口端与板式换热器的冷媒进口端相连通。

技术总结
本发明公开了一种复合式冷凝器及电池热管理系统，涉及电池技术领域，所述复合式冷凝器包括翅片、设有冷媒进口和冷媒出口的扁管Ⅰ，所述扁管Ⅰ和翅片同时固定于一传热铝板的表面，所述传热铝板的表面还固定有扁管Ⅱ，所述扁管Ⅱ的两端分别形成有进水口和出水口。本发明的复合式冷凝器呈冷媒和水路复合式的结构，极大地提高了电池热管理系统的换热效果，提升了整个电池系统的可靠性；与此同时，本发明的电池热管理系统大幅度地降低了能耗。

技术研发人员：林桦
受保护的技术使用者：裕利年电子南通有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15