换电站及其水冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及换电站的热管理技术领域，具体提供了一种换电站及其水冷系统，其中，所述换电站内设置有充电部，所述水冷系统包括至少一组水冷子系统，其中，所述水冷子系统包括：冷媒循环回路，其包括压缩机、冷凝器、节流部件以及作为蒸发器的盘管；冷却水循环回路，其包括器皿，所述器皿配置有管路，所述管路上设置有泵，以便：在所述泵的作用下，冷却水能够在所述器皿和所述充电部之间循环；其中，所述盘管的至少一部分能够浸没于盛放于所述器皿的冷却水内。通过这样的构成，能够谋求简化冷媒与冷却水的热交换形式。冷却水的热交换形式。冷却水的热交换形式。

Power exchange station and its water cooling system

【技术实现步骤摘要】
换电站及其水冷系统


[0001]本技术涉及换电站的热管理
，具体提供了一种换电站及其水冷系统。

技术介绍

[0002]电动汽车作为一种新能源汽车，近年来得到了广泛的普及。与燃油车不同，电动汽车是以车载的动力电池作为动力来源的。动力电池作为一种二次电源，其能够通过为其补电的方式被反复使用。相应地，电动汽车可通过充电(快充、慢充)或者换电的方式来保证其续航能力。其中，换电的操作方式为：将需要补电的亏电电池从电动汽车上拆卸并在换电站内完成补电，换电站将其内储备的满电电池直接装载至电动汽车从而使电动汽车快速恢复其续航能力。
[0003]换电站作为服务机构，需要日常引入亏电电池并对其进行补电操作。而动力电池在补电期间(装于换电站内的电池架)，需要处于一个大致恒定的温度区间，为了应对这样的需求，通常在换电站内配置水冷系统对动力电池进行冷处理或者暖处理，如为了保证动力电池的冷处理水平，需要为水冷系统配置包含蒸发器的冷媒循环回路，同时在水冷系统和蒸发器之间增加包含水泵等在内的冷却水循环回路来保证冷量的获得。这样一来，便会存在这样的问题：由于冷却水循环回路的相关部件的配置会增加结构的复杂度。由于冷却水循环回路的水泵往往安装在里侧，因此会伴随着内部空间被占用以及维修方面的困难等缺陷。
[0004]相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]技术问题
[0006]为了至少一定程度地解决上述技术问题，提出本技术。
[0007]技术方案
[0008]有鉴于此，本技术第一方面提供了一种换电站的水冷系统，所述换电站内设置有充电部，所述水冷系统包括至少一组水冷子系统，其中，所述水冷子系统包括：冷媒循环回路，其包括压缩机、冷凝器、节流部件以及盘管；冷却水循环回路，其包括器皿，所述器皿配置有管路，所述管路上设置有泵，以便：在所述泵的作用下，冷却水能够在所述器皿和所述充电部之间循环；其中，所述盘管的至少一部分能够浸没于盛放于所述器皿的冷却水内。
[0009]通过这样的构成，能够谋求简化冷媒与冷却水的热交换形式。
[0010]具体而言，通过将作为蒸发器的盘管埋入器皿的水体(冷却水)从而实现冷媒与冷却水之间的热交换。这样一来，便可省略由于需要冷却水在包含蒸发器(包括壳体)的冷却水循环回路中流通所需要的内循环泵(相对于本技术中的泵用于实现冷却水在器皿和动力电池之间的外循环而言，如相应地，可将本技术中的泵称作外循环泵)，进而便可
节省由此带来的安装区域。在此基础上，便会获得如结构复杂性减少、维修难度降低、部分的内部空间得以腾空等效果。
[0011]在取消了借助于冷却水的循环保证冷媒和冷却水之间的热交换的手段的前提下，本技术可以通过对器皿的容积进行调整来保证足够的蓄冷量，从而抵消由于蒸发器结构的更换导致的热传导效率的降低的现象，最终能够保证充电部的动力电池能够得到有效的冷/暖处理。
[0012]如可以借助于冷媒循环回路对器皿内的冷却水进行降温处理。在此基础上，可以在器皿内配置有加热部件，从而通过启动加热部件的方式对盛放于器皿内的冷却水进行升温处理。如果有需要，也可以在冷媒循环回路上配置换向阀，通过切换换向阀的方式来使冷凝器和作为蒸发器的盘管的功能互换，从而也借助于冷媒循环回路实现对冷却水的升温处理。
[0013]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述水冷系统包括安装区域，所述泵设置于所述安装区域，其中，在“冷媒循环管路包括蒸发器，水冷子系统包括内循环泵，在所述内循环泵的作用下，冷却水在所述蒸发器和所述器皿之间流动”的情形下，至少所述内循环泵设置于所述安装区域。
[0014]通过这样的构成，给出了用于实现外循环的泵的一种安装方式、
[0015]具体而言，在通过包含内循环泵的管路将冷却水送达蒸发器的壳体内之后与蒸发器的盘管进行换热的情形下，需要配置前述的内循环泵因此需要预留出相应的安装区域。本技术由于节省了该部件，因此可以对该安装区域进行有效的利用。即在原先安装内循环泵以及相关管路的位置可以安装本技术的泵以及如电磁阀等相关部件，从而有望使得水冷系统的结构更为紧凑，抑或说，通过这样的构成实现了(外循环泵)的内置，从而方便水冷系统的一体运输与安装，减少二次安装的调试成本(在空间受限的情形下，通常会采用外循环泵外置的安装方式，这样的安装方式显然需要二次固定以及伴随于其的安装等操作)。
[0016]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述管路包括回水管路，所述回水管路上设置有电磁阀，所述电磁阀设置于所述安装区域。
[0017]通过这样的构成，给出了管路的一种具体的形式。
[0018]如管路还包括出水管路，器皿内的冷却水经出水管路到达充电部，冷却水在对充电部的动力电池进行了冷/暖处理之后，经回水管路返回器皿。
[0019]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述水冷子系统包括多个，对应于多个所述水冷子系统的器皿分开设置。
[0020]通过这样的构成，能够谋求通过多个水冷子系统来应对充电部的不同部分的热交换需求。
[0021]示例性地，充电部包括左右两个电池架，每个电池架内可以为多个动力电池提供补电服务。这样一来，可以相应地设置两个水冷子系统，且两个水冷子系统的器皿之间分开设置，每个水冷子系统负责充电部中的其中一个电池架的热交换需求。事实上，是得益于采用了盘管替代了包含壳体的蒸发器因而取消了内循环泵的手段，水冷系统的空间利用得到了明显的优化。这样一来，便可在不增加额外的内循环泵的基础上，直接将一个器皿(如大水箱)分为两个器皿(如小水箱)，在每个小水箱中直接埋入一个盘管便可通过各自配置的
冷媒循环回路来满足相应的热交换需求。
[0022]这样一来，在其中一个小水箱的液位发生变化时，可以直接排除另一个电池架和相应的外部管路的嫌疑。如对于仅包括一个大水箱的形式而言，在水冷系统发生液位骤降的现象时，由于所有的液位变化集中在大水箱内，且液位骤降的原因较为复杂，因此会对具体支路的排查存在一定的困难，进而对整个水冷系统的运营效率造成一定的影响。此外，与仅包含一个大水箱的形式相比(如充电部包含多个电池架，每个电池架配置一个冷却水循环回路但是多个冷却水循环回路共用一个大水箱)，分置小水箱的组合构成方式还可以在减少发生水箱内液位扰动现象的概率。
[0023]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述泵为定频泵。
[0024]通过这样的构成，给出了水冷系统中一种具体的泵配置形式。
[0025]在关联动力电池与器皿的管路中，终端的通路水口会随动力电池的数量不同而导致所通通经不同，这往往会造成主路通经远远大于所通支路的通经的情况，示例性地，假设充电部只插了一块动力电池，动力电池的通经仅为DN15，而主路的通经为DN40。假设充电部最多需要带7块动力电池，且动力电池内部本身有气密压力的限制，因此需要保持入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换电站的水冷系统，其特征在于，所述换电站内设置有充电部，所述水冷系统包括至少一组水冷子系统，其中，所述水冷子系统包括：冷媒循环回路，其包括压缩机、冷凝器、节流部件以及盘管；冷却水循环回路，其包括器皿，所述器皿配置有管路，所述管路上设置有泵，以便：在所述泵的作用下，冷却水能够在所述器皿和所述充电部之间循环；其中，所述盘管的至少一部分能够浸没于盛放于所述器皿的冷却水内。2.根据权利要求1所述的换电站的水冷系统，其特征在于，所述水冷系统包括安装区域，所述泵设置于所述安装区域，其中，在“冷媒循环管路包括蒸发器，水冷子系统包括内循环泵，在所述内循环泵的作用下，冷却水在所述蒸发器和所述器皿之间流动”的情形下，至少所述内循环泵设置于所述安装区域。3.根据权利要求2所述的换电站的水冷系统，其特征在于，所述管路包括回水管路，所述回水管路上设置有电磁阀，所述电磁阀设置于所述安装区域。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭明，夏丽建，曹佳，马政，蒋舒，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：