两级冷却系统技术方案

本公开涉及两级冷却系统。一种电动作业车辆的两级冷却系统包括压缩机、冷凝器、热膨胀阀、热交换器和蒸发器。压缩机压缩气态的制冷剂，以增加制冷剂的压力。冷凝器在压缩机的下游，并排放来自从压缩机流出的制冷剂的热，以冷凝制冷剂的至少一部分。热膨胀阀在冷凝器的下游，并降低制冷剂的压力，以使制冷剂从液态气化成气态，从而降低制冷剂的温度。热交换器联接到电气部件，并用于将来自电气部件的热从电气部件传递到制冷剂。然后，制冷剂流动通过蒸发器，在蒸发器处制冷剂吸收更多的热。然后，制冷剂在其返回到压缩机的途中再次经过热膨胀阀。胀阀。胀阀。

【技术实现步骤摘要】
两级冷却系统


[0001]本公开总体上涉及应用于电动作业车辆的冷却系统。

技术介绍

[0002]非公路车辆可以包括机械动力传动系统、电气动力传动系统或混合系统。在车辆运行期间，在燃烧、电池放电、液压操作等期间产生热。一般，常常通过使流体(诸如水)循环通过发动机、液压装置、传动装置和电动机来从它们提取热。然后，该流体经由冷却器(例如，散热器)将来自以上提到的元件的热能排放到周围的空气。这是常规的单级系统。然而，这样的热排放会受到环境温度的限制。例如，当环境温度为30摄氏度时，元件的温度不能降至30摄氏度以下。

技术实现思路

[0003]根据本公开的一方面，一种电动作业车辆的两级冷却系统包括压缩机、冷凝器、第一热膨胀阀和热交换器。所述压缩机能操作成压缩气态的制冷剂，从而增加所述制冷剂的压力。所述冷凝器在所述压缩机的下游，并能操作成排放来自从所述压缩机流出的所述制冷剂的热，以冷凝所述制冷剂。所述第一热膨胀阀在所述冷凝器的下游，并能操作成降低所述制冷剂的压力，以使所述制冷剂从液态气化成气态，从而降低所述制冷剂的温度。所述热交换器联接到电气部件以将热从所述电气部件传递到所述制冷剂。
[0004]根据本公开的一方面，一种冷却两级冷却系统的热交换器的方法包括以下步骤：经由压缩机压缩气态的制冷剂，以增加压力；经由冷凝器排放来自从所述压缩机流出的所述制冷剂的热，以液化所述制冷剂的至少一部分；经由热膨胀阀降低所述制冷剂的压力，以使所述制冷剂从液态气化为气态并降低所述制冷剂的温度；以及经由热交换器将电动作业车辆的电气部件的热散发到从所述热膨胀阀流出的所述制冷剂。
[0005]通过考虑具体实施方式和附图，其他特征和方面将变得清楚。
附图说明
[0006]具体实施方式参照了附图，在附图中：
[0007]图1是例示了具有电气部件和热交换器的电动作业车辆的示意图。
[0008]图2是两级冷却系统的示意图。
[0009]图3是具有串联布置的两级冷却系统的示意图。
[0010]图4是具有并联和并
‑
串联组合布置的两级冷却系统的示意图。
[0011]图5是示出了冷却两级冷却系统的热交换器的方法的流程图，该两级冷却系统可以具有并联布置或并联和并
‑
串联组合布置。
[0012]图6是详细示出了当两级冷却系统具有并
‑
串联组合布置时图5的方法的流程图。
具体实施方式
[0013]本公开包括用于冷却电动作业车辆的电气部件的两级冷却系统。
[0014]参照图1，电动作业车辆70具有电气部件72，电气部件72可以包括但不限于电动机73、附件74、电池单元75、逆变器76和转换器77。电池单元75可以包括牵引用电池组752、DC转换器754和辅助电池组756。当牵引用电池组752放电时，逆变器76将高压直流变为交流，以驱动电动机73。DC转换器754使来自牵引用电池组752的高压直流下降。辅助电池组756储存来自DC转换器754的电能，并能够提供低压直流以向附件74供电。转换器77获取交流电力并将它转换为直流电力，以储存在电池单元75的牵引用电池组752中。随着电力的流动，电气部件72的温度升高。
[0015]参照图2，提供两级冷却系统100。两级冷却系统包括压缩机12、冷凝器14、干燥器接纳器15、热膨胀阀17和蒸发器22。
[0016]包括压缩机12以通过向制冷剂流施加能量来循环制冷剂80。当制冷剂80到达压缩机12时，压缩机12压缩制冷剂80，使得压缩机12和冷凝器14之间的制冷剂80处于高压和高温(可能过热)。
[0017]然后，制冷剂80进入冷凝器14，在冷凝器14处，冷凝器14将热排放到大气。冷凝器14在压缩机12的下游，并能操作以排放来自从压缩机12流出的制冷剂的热，以将制冷剂80冷凝成液体。来自大气的空气被驱动通过冷凝器14以吸收热负荷。离开冷凝器14的制冷剂80可以是饱和的或过冷的液体，以便冷凝器14下游的热膨胀阀17平稳操作。在冷凝器14和热膨胀阀17之间的路径中，制冷剂80仍处于高压。
[0018]可选地，干燥器接纳器15可以被包括在冷凝器14和热膨胀阀17之间的路径中。干燥器接纳器15可用于临时储存当前操作可能不需要的一些制冷剂80。干燥器接纳器15还在内部具有干燥剂，以吸收来自制冷剂80的水分。在两级冷却系统100中示出的干燥器接纳器15还可以可选地设置在两级冷却系统200或300中的冷凝器14的下游。
[0019]然后，制冷剂80从冷凝器14或干燥器接纳器15经过热膨胀阀17。注意的是，在该实现方式中，热膨胀阀17包括压降端口172和感测端口174。在热膨胀阀17的压降端口172中，制冷剂80的压力急剧降低。在热膨胀阀17和蒸发器22之间的路径中，制冷剂80处于较低压力。液态的制冷剂80变为气态需要潜热(能势)，并且制冷剂80的温度将下降。制冷剂80从冷凝器14和/或干燥器接纳器15起通过热膨胀阀17的压降端口172在低压和低温下流向蒸发器22。
[0020]蒸发器22(制冷剂80经过该蒸发器)能操作成从一团空气吸收热。例如，蒸发器22可以冷却舱室空气。与蒸发器22相邻的风扇(未示出)提供经过蒸发器22到舱室的空气流。由于制冷剂80的温度较低(比舱室空气的温度低)和/或制冷剂80从液态变为气态需要潜热(能势)，热从空气流排出到制冷剂80。再次，制冷剂80从蒸发器22排放出，流入压缩机12中。注意的是，在该实现方式中，制冷剂80从蒸发器22起通过热膨胀阀17的感测端口174流向压缩机12。热膨胀阀17可以联接到温度计，以测量流过第二端口174的制冷剂80的温度，从而管理流量控制元件，诸如热膨胀阀17的压降端口172中的孔口。例如，如果来自蒸发器22的制冷剂80的温度太热，则热膨胀阀17将增加流入蒸发器22中的制冷剂80的流量。相反，如果来自蒸发器22的制冷剂80的温度比所需的冷，则热膨胀阀17将降低流入蒸发器22中的制冷剂80的流量；如果制冷剂80的体积小于最大极限，压缩机12可以节省一些循环制冷剂80的
能量。
[0021]来自蒸发器22和/或热膨胀阀17的感测端口174的制冷剂80最终回流到压缩机12以供循环。
[0022]在两级冷却系统100中，压缩机12建立压力，并且热膨胀阀17用来减小压力。
[0023]参照图3和图4，介绍两级冷却系统200、300。除了蒸发器22之外，两级冷却系统200和300二者还包括热交换器20，但布置不同。压缩机12、冷凝器14、蒸发器22与两级冷却系统100中描述的压缩机12、冷凝器14、蒸发器22类似，因此，省略详细描述。
[0024]参照图3，两级冷却系统200包括串联布置的压缩机12、冷凝器14、第一热膨胀阀16、热交换器20和蒸发器22。压缩机12能操作成通过增加制冷剂的压力来循环制冷剂80。冷凝器14在压缩机12的下游，并能操作成将来自制冷剂80的热排放到制冷剂80冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动作业车辆(70)的两级冷却系统(200，300)，所述两级冷却系统(200，300)包括：压缩机(12)，所述压缩机(12)能操作成压缩气态的制冷剂(80)，从而增加所述制冷剂(80)的压力；冷凝器(14)，所述冷凝器(14)在所述压缩机(12)的下游，并能操作成排放来自从所述压缩机(12)流出的所述制冷剂(80)的热，以冷凝所述制冷剂(80)；第一热膨胀阀(16)，所述第一热膨胀阀(16)在所述冷凝器(14)的下游，并能操作成降低所述制冷剂(80)的压力，以使所述制冷剂(80)从液态气化成气态，从而降低所述制冷剂(80)的温度；以及热交换器(20)，所述热交换器(20)联接到电气部件(72)以将热从所述电气部件(72)传递到所述制冷剂(80)。2.根据权利要求1所述的两级冷却系统(200，300)，其中，所述热交换器(20)能操作成冷却电池单元(75)，所述电池单元(75)被配置为向所述电动作业车辆(70)的电动机(73)提供电力。3.根据权利要求1所述的两级冷却系统(200，300)，所述两级冷却系统(200，300)还包括蒸发器(22)，所述制冷剂(80)经过所述蒸发器(22)以接受来自空气的热。4.根据权利要求3所述的两级冷却系统(200，300)，其中，所述蒸发器(22)联接到所述热交换器(20)，并被配置为从所述热交换器(20)接收所述制冷剂(80)。5.根据权利要求3所述的两级冷却系统(300)，所述两级冷却系统(300)还包括：第二热膨胀阀(18)，所述第二热膨胀阀(18)在所述冷凝器(14)的下游并与所述第一热膨胀阀(16)并联布置，并且所述第二热膨胀阀(18)能操作成降低所述制冷剂(80)的压力，以使所述制冷剂(80)从液态气化成气态，从而降低所述制冷剂(80)的温度；并且其中，所述蒸发器(22)联接到所述第二热膨胀阀(18)。6.根据权利要求5所述的两级冷却系统(300)，所述两级冷却系统(300)还包括：控制阀(30)，所述控制阀(30)能操作成基于所述制冷剂(80)的温度来确定所述制冷剂(80)从所述热交换器(20)流向所述蒸发器(22)和所述压缩机(12)中的哪一者。7.根据权利要求6所述的两级冷却系统(300)，其中，当所述制冷剂(80)的温度高于或等于预定值时，所述制冷剂(80)回流到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：