一种冷却系统技术方案

本发明专利技术属于换热技术领域，公开了一种冷却系统，包括主压缩机，主压缩机包括压缩机进口；冷凝器，进口连通于主压缩机的出口，出口连通有分支管路和主管路，分支管路的流量小于主管路的流量，分支管路上设有第一节流元件；换热器，包括高压换热通道及中压换热通道，高压换热通道连通主管路，中压换热通道连通分支管路；补气压缩机，进口连通于中压换热通道的一端，出口连通于主压缩机与冷凝器之间的管路上，第二节流元件，与高压换热通道的另一端相连通；蒸发器，连通于第二节流元件和进口之间；散热冷板，安装多个功率电子元件，中压换热通道内的介质能吸收功率电子元件散发的热量。本发明专利技术提供气化潜热来对功率电子元件冷却，冷却效率更高。效率更高。效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种冷却系统


[0001]本专利技术涉及换热
，尤其涉及一种冷却系统。

技术介绍

[0002]储能站冷水机组要求低环境温度
‑
30℃
‑
55℃工况下使用制冷运行，以对电池进行散热，其制冷系统的冷凝温度最高达70℃左右。现有技术通常采用空气冷却的方式，将散热冷板放置在风扇的进气流场通道内，散热冷板上放置各个驱动部件的功率电子元件，且功率电子元件设有散热肋片，通过风扇强制对流传热，由于散热肋片的传热效率较低，散热冷板的设计尺寸会比较大，考虑到传热温差可达10℃以上，在高环境温度60℃下，冷凝温度70℃，散热冷板的表面温度会达到超过80℃，多个功率电子元件的温度更是超过了80℃，这么高的温度对功率电子元件的可靠性以及寿命都有负面影响。
[0003]现有技术也有采用制冷系统的高压制冷剂液体喷射冷却散热冷板以达到冷却功率电子元件的目的，或者散热冷板内蚀刻或者加工高压制冷剂流通通道，高压制冷剂液体在通道内流通来冷却散热冷板，以间接冷却功率电子元件，由于散热冷板导热会有3
‑
5℃的传热温差，在高环境温度60℃下，冷凝温度70℃，过冷度3
‑
5℃，液相温度为65
‑
67℃，散热冷板的温度可达68℃～73℃，其温度依旧很高，对功率电子元件的可靠性以及寿命存在负面影响。
[0004]对于采用水冷冷凝器和水冷蒸发器的水冷冷水机组中，现有技术也有直接采用冷却水，或者冷冻水和冷却水混合温度的水去冷却带有功率电子元件的散热冷板。冷却水或者冷冻水都是直接接收来自制冷剂的热量，通过载冷的方式再次冷却散热冷板，考虑到存在传热温差，散热冷板的温度会比较高，两次传热，对效率的损失比较大。
[0005]也有采用低压制冷剂液体冷却的方式，但是低压制冷剂直接冷却，制冷剂蒸发温度会低到5℃
‑
15℃，在低环境温度下会导致散热冷板的温度低于环境空气的露点温度，导致散热冷板表面凝露，进而导致功率电子元件表面凝露，进而产生电气短路的安全问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种冷却系统，采用气液混合的中压介质，提供气化潜热来降低散热冷板上的功率电子元件散出的热量，冷却效率更高，且不会使散热冷板以及功率电子元件表面凝露。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种冷却系统，包括：
[0009]主压缩机，所述主压缩机包括压缩机进口；
[0010]冷凝器，所述冷凝器的进口连通于所述主压缩机的出口，所述冷凝器的出口连通有分支管路和主管路，所述分支管路的流量小于所述主管路的流量，所述分支管路上设有第一节流元件；
[0011]换热器，所述换热器包括高压换热通道以及中压换热通道，所述高压换热通道的
一端连通所述主管路，所述中压换热通道连通所述分支管路，且所述中压换热通道内的介质能吸收所述高压换热通道内的介质的热量；
[0012]补气压缩机，进口连通于所述中压换热通道的一端，出口连通于所述主压缩机与所述冷凝器之间的管路上；
[0013]第二节流元件，与所述高压换热通道的另一端相连通；
[0014]蒸发器，所述蒸发器连通于所述第二节流元件和所述压缩机进口之间；
[0015]散热冷板，所述散热冷板上安装有集成式驱动结构，所述集成式驱动结构包括多个功率电子元件，所述中压换热通道内的介质能吸收所述散热冷板传递的所述功率电子元件散发的热量。
[0016]作为优选，所述分支管路内的介质流量小于所述主管路内的介质的流量。
[0017]作为优选，所述换热器包括本体，所述高压换热通道和所述中压换热通道均设置于所述本体内，所述散热冷板固设于所述本体的外侧。
[0018]作为优选，所述换热器包括第一换热器以及第二换热器，所述高压换热通道设置于所述第一换热器内，所述中压换热通道设置于所述第二换热器内，所述散热冷板固设于所述第二换热器外侧。
[0019]作为优选，所述蒸发器的入口连通有水泵，所述水泵的功率电子元件集成于所述散热冷板上。
[0020]作为优选，所述冷凝器为风冷冷凝器，所述风冷冷凝器的风机的功率电子元件集成于所述散热冷板上。
[0021]作为优选，所述蒸发器包括第一冷媒通道以及第二冷媒通道，所述第一冷媒通道连通所述第一节流元件以及所述压缩机进口，所述第二冷媒通道用于通入冷冻水。
[0022]作为优选，所述主压缩机和所述补气压缩机的功率电子元件集成于所述散热冷板上。
[0023]作为优选，所述中压换热通道内的介质的温度在18℃
‑
50℃之间。
[0024]作为优选，多个所述功率电子元件形成以下单元：
[0025]变频功率输出单元，包括安装于所述散热冷板上的整流模块以及逆变模块，所述逆变模块设有至少两个交流输出接口；
[0026]非变频功率输出单元包括安装于所述散热冷板上的直流电源输出模块以及电容板，所述直流电源输出模块设有直流输出接口；
[0027]弱电单元，包括安装于所述散热冷板上的逻辑板以及控制板，所述逻辑板连接于所述整流模块以及所述逆变模块，所述控制板连接于所述逻辑板；
[0028]绝缘件，设置于所述散热冷板上，用于隔离绝缘所述弱电单元与所述变频功率输出单元，以及隔离绝缘所述弱电单元与所述非变频功率输出单元。
[0029]本专利技术的有益效果：通过在冷凝器的出口连通分支管路和主管路，分支管路的流量小于主管路的流量，分支管路上设有第一节流元件，同时配合换热器具有高压换热通道以及中压换热通道，分支管路内的冷媒进入中压换热通道，主管路的冷媒进入高压换热通道，中压换热通道内的介质吸收部分高压换热通道内的介质的热量，同时将散热冷板上的功率电子元件散发的热量吸收，以对功率电子元件降温。通过第一节流元件控制进入中压换热通道内的介质的温度，使其温度处于18℃
‑
50℃之间，同时也使得介质呈气液两相混合
状态，能够更好的对功率电子元件进行冷却。而且气液两相混合状态的中压介质，液体闪发过程中能够吸收大量的气化潜热，来降低散热冷板上的功率电子元件散出的热量，冷却效率远高于风冷强制对流传热和显热传热的冷却效率，且不会使散热冷板以及功率电子元件表面凝露。
附图说明
[0030]图1是本专利技术提供的冷却系统的原理示意图；
[0031]图2是本专利技术提供的冷却系统的压力
‑
比焓图；
[0032]图3是本专利技术提供的采用高压液体介质直接冷却功率电子元件的原理示意图；
[0033]图4是本专利技术提供的采用高压液体介质直接冷却功率电子元件的压力
‑
比焓图；
[0034]图5是本专利技术提供的采用风冷方式直接冷却功率电子元件的原理示意图；
[0035]图6是本专利技术提供的采用风冷方式直接冷却功率电子元件的压力
‑
比焓图；
[0036]图7是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷却系统，其特征在于，包括：主压缩机(1)，所述主压缩机(1)包括压缩机进口(11)；冷凝器(2)，所述冷凝器(2)的进口连通于所述主压缩机(1)的出口，所述冷凝器(2)的出口连通有分支管路(3)和主管路(4)，所述分支管路(3)的流量小于所述主管路(4)的流量，所述分支管路(3)上设有第一节流元件(5)；换热器(6)，所述换热器(6)包括高压换热通道(61)以及中压换热通道(62)，所述高压换热通道(61)的一端连通所述主管路(4)，所述中压换热通道(62)连通所述分支管路(3)，且所述中压换热通道(62)内的介质能吸收所述高压换热通道(61)内的介质的热量；补气压缩机(30)，进口连通于所述中压换热通道(62)的一端，出口连通于所述主压缩机(1)与所述冷凝器(2)之间的管路(40)上；第二节流元件(7)，与所述高压换热通道(61)的另一端相连通；蒸发器(8)，所述蒸发器(8)连通于所述第二节流元件(7)和所述压缩机进口(11)之间；散热冷板(9)，所述散热冷板(9)上安装有集成式驱动结构，所述集成式驱动结构包括多个功率电子元件(10)，所述中压换热通道(62)内的介质能吸收所述散热冷板(9)传递的所述功率电子元件(10)散发的热量。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述分支管路(3)内的介质的流量小于所述主管路(4)内的介质的流量。3.根据权利要求1或2所述的冷却系统，其特征在于，所述换热器(6)包括本体，所述高压换热通道(61)和所述中压换热通道(62)均设置于所述本体内，所述散热冷板(9)固设于所述本体的外侧。4.根据权利要求1或2所述的冷却系统，其特征在于，所述换热器(6)包括第一换热器以及第二换热器，所述高压换热通道(61)设置于所述第一换热器内，所述中压换热通道(62)设置于所述第二换热器内，所述散热冷板(9)固设于所述第二换热器外...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海柯诺威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：