热管理集成模块、热管理系统及车辆的制作方法

文档序号:33078908发布日期:2023-01-25 12:48阅读:121来源:国知局
热管理集成模块、热管理系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域,特别涉及一种热管理集成模块、热管理系统及车辆。


背景技术:

2.目前,车辆热管理系统的冷却液系统和冷媒系统通常都是独立设置,在新能源车辆中,独立设置的冷却液系统和冷媒系统服务于整车的热管理,通过不同的模式(例如制热模式和制冷模式),实现车辆不同位置的温度控制。其中,独立设置的冷却液系统和冷媒系统会占用较多的车辆空间,并且系统配套的管路会摆放杂乱,进一步占用了车辆的空间,如此不利于车辆的轻量化和小型化。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的在于提供一种热管理集成模块、热管理系统及车辆,旨在解决现有车辆的热管理系统占用车辆较多空间的问题。
4.为实现上述目的,本实用新型提出一种热管理集成模块,包括:
5.冷媒板,具有相对的第一板侧和第二板侧,所述冷媒板设有多个冷媒通道;以及
6.集成在所述冷媒板上的阀组件、换热器和气液分离器,所述阀组件、所述换热器和所述气液分离器分别与所述冷媒通道连通;
7.所述阀组件设于所述冷媒板的第一板侧,所述阀组件用于控制所述冷媒板内冷媒的流向;
8.所述换热器设于所述冷媒板的第二板侧,所述换热器用于对流经其的冷媒进行换热;
9.所述气液分离器设于所述冷媒板的侧边,所述气液分离器的进口与所述冷媒通道连通。
10.在一实施例中,所述阀组件包括第一电磁阀和第二电磁阀,所述冷媒板上设有第一安装孔、第二安装孔和用于连接车辆的室内冷凝器出口的第一接口,所述第一电磁阀安装于所述第一安装孔,所述第二电磁阀安装于所述第二安装孔,多个所述冷媒通道包括第一通道,所述第一通道连通所述第一接口、所述第一电磁阀的进口和所述第二电磁阀的进口,所述第一电磁阀的出口用于与车辆的室外冷凝器入口连通,所述第二电磁阀的出口用于通过所述冷媒板与所述气液分离器的进口连通。
11.在一实施例中,所述冷媒板上设有用于连接车辆的室外冷凝器入口的第二接口,多个所述冷媒通道还包括第二通道,所述第二通道连通所述第一电磁阀的出口和所述第二接口。
12.在一实施例中,所述阀组件包括两位三通阀,所述冷媒板上设有三通阀安装孔和用于连接车辆的室内冷凝器出口的第一接口,所述两位三通阀安装于所述三通阀安装孔,多个所述冷媒通道包括第一通道,所述第一通道连通所述第一接口和所述两位三通阀的进
口,所述两位三通阀的第一出口用于与车辆的室外冷凝器入口连通,所述两位三通阀的第二出口用于通过所述冷媒板与所述气液分离器的进口连通。
13.在一实施例中,所述冷媒板上设有第三安装孔和用于连接车辆的室外冷凝器出口的第三接口,所述阀组件包括单向阀,所述单向阀安装于所述第三安装孔,多个所述冷媒通道还包括第三通道,所述第三通道连通所述第三接口和所述单向阀的进口,所述单向阀的出口用于通过所述冷媒板与所述气液分离器的进口连通;或者,
14.所述冷媒板上设有用于连接车辆的室外冷凝器出口的第三接口,所述第三接口内设置有第三安装孔,所述阀组件包括单向阀,所述单向阀安装于所述第三安装孔内,所述单向阀的进口衔接所述第三接口,所述单向阀的出口衔接所述冷媒通道。
15.在一实施例中,所述冷媒板上设有第四安装孔,所述阀组件包括电子膨胀阀,所述电子膨胀阀安装于所述第四安装孔,多个所述冷媒通道还包括第四通道,所述第四通道连通所述单向阀的出口和所述电子膨胀阀的进口,所述电子膨胀阀的出口用于与所述换热器的冷媒换热流道的进口连通。
16.在一实施例中,所述冷媒板上设有用于连接所述换热器的冷媒换热流道的进口的第四接口,多个所述冷媒通道还包括第五通道,所述第五通道连通所述电子膨胀阀的出口和所述第四接口;或者,
17.所述冷媒板上设有用于连接所述换热器的冷媒换热流道的进口的第四接口,所述第四接口内设置有所述第四安装孔,所述电子膨胀阀安装于所述第四安装孔内,所述电子膨胀阀的出口衔接所述第四接口。
18.在一实施例中,所述阀组件包括第二电磁阀,所述冷媒板上设有第二安装孔和用于连接车辆的室内冷凝器出口的第一接口,所述第二电磁阀安装于所述第二安装孔,多个所述冷媒通道包括第一通道和第七通道,所述第一通道连通所述第一接口和所述第二电磁阀的进口;所述第七通道连通所述第四通道和所述第二电磁阀的出口;
19.和/或,所述冷媒板上设有用于连接车辆的室内蒸发器进口的第七接口,所述第七通道连通所述第二电磁阀的出口和所述第七接口。
20.在一实施例中,所述冷媒板上设有用于连接所述换热器的冷媒换热流道的出口的第五接口和用于连接所述气液分离器的进口的第六接口,多个所述冷媒通道包括第六通道,所述第六通道连通所述第五接口和所述第六接口。
21.在一实施例中,所述冷媒板上设有用于连接车辆的室内蒸发器出口的第八接口,所述第八接口与所述第六通道连通。
22.在一实施例中,所述冷媒板上设有用于连接温度传感器的第九接口,所述第九接口与所述第六通道连通;所述第九接口与所述第六通道的交汇处,位于所述第六接口与所述第六通道的交汇处的上游,且位于所述第八接口和所述第五接口分别与所述第六通道的交汇处的下游;和/或,
23.所述冷媒板上设有用于连接压力传感器的第十接口,所述第十接口与所述第六通道连通,所述第十接口与所述第六通道的交汇处,位于所述第六接口与所述第六通道的交汇处的上游,且位于所述第八接口和所述第五接口分别与所述第六通道的交汇处的下游。
24.在一实施例中,所述换热器内设有互不连通的冷媒换热流道和冷却液换热流道,所述冷媒换热流道与所述冷媒通道连通,所述冷却液换热流道用于与冷却液换热装置连
通。
25.在一实施例中,所述换热器包括第一换热板、换热芯和第二换热板,所述换热芯设于所述第一换热板和所述第二换热板之间,所述换热芯在所述第一换热板和第二换热板之间形成相互隔离的所述冷媒换热流道和所述冷却液换热流道,所述第一换热板与所述冷媒板连接固定,所述第二换热板设于所述第一换热板远离所述冷媒板的一侧。
26.在一实施例中,所述冷媒换热流道在所述第一换热板上形成有冷媒换热进口和冷媒换热出口,所述冷媒换热进口与其中一所述冷媒通道连通,所述冷媒换热出口与另一所述冷媒通道连通;所述冷却液换热流道在所述第二换热板上形成有与所述冷却液换热装置连通的冷却液换热进口和冷却液换热出口。
27.在一实施例中,所述气液分离器包括分离器本体和集成连接件,所述分离器本体设于所述冷媒板的侧边,所述冷媒板靠近所述分离器本体的一端设有与所述冷媒通道连通的第六接口,所述集成连接件集成在所述冷媒板的第六接口处,所述集成连接件上设有连通通道,所述连通通道连通所述第六接口和所述气液分离器的进口。
28.在一实施例中,所述冷媒板上设有用于供电磁阀集成安装的第一安装部和用于供单向阀安装的第二安装部,所述第一安装部和所述第二安装部之间设有用于与外部器件连接的连接位,所述连接位处设有凹槽;和/或,
29.所述冷媒板上设有用于供电磁阀集成安装的第一安装部和用于供电子膨胀阀集成安装的第三安装部,所述第一安装部和所述第三安装部之间设有缺口。
30.本实用新型还提出一种热管理系统,该热管理系统应用于车辆,所述热管理系统包括前述任一实施例所述的热管理集成模块。
31.本实用新型还提出一种车辆,该车辆包括车身和前述任一实施例所述的热管理系统,所述热管理系统安装于所述车身。
32.本实用新型的热管理集成模块包括冷媒板和集成在冷媒板上的阀组件、换热器和气液分离器,换热器和气液分离器分别与冷媒板上的冷媒通道连通,阀组件设于冷媒板的第一板侧,换热器设于冷媒板的第二板侧,以使得阀组件和热器在冷媒板上相对设置,气液分离器设于冷媒板的侧边,气液分离器的进口与冷媒板的冷媒通道连通,即本方案将车辆的多个零件集成设置在冷媒板上,使得多个零件在冷媒板上依次排布,如此节省了车辆布置多个零件所占用的空间,以及节省了将多个零件连通所需的多个外接管路,进而有利于节约空间和制造车辆的成本,也有利于车辆的轻量化和小型化;同时,通过冷媒板上的多个冷媒通道连通多个零件,有利于缩短冷媒在阀组件、换热器和气液分离器之间流通的走线长度,从而减少冷媒流通的压力损失,提高冷媒制冷和制热的效果。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
34.图1为本实用新型的热管理集成模块一实施例的结构示意图;
35.图2为图1中的结构的剖视图;
36.图3为图1中的冷媒板的剖视图;
37.图4为图1中的结构的剖视图;
38.图5为图1中的结构的剖视图;
39.图6为图1中的冷媒板的结构示意图。
40.附图标号说明:
[0041][0042][0043]
本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0044]
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0045]
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0046]
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0047]
目前,车辆热管理系统的冷却液系统和冷媒系统通常都是独立设置,在新能源车辆中,独立设置的冷却液系统和冷媒系统服务于整车的热管理,通过不同的模式(例如制热模式和制冷模式),实现车辆不同位置的温度控制。其中,独立设置的冷却液系统和冷媒系统会占用较多的车辆空间,并且系统配套的管路会摆放杂乱,进一步占用了车辆的空间,如此不利于车辆的轻量化和小型化。
[0048]
为了解决上述问题,本实用新型提出一种热管理集成模块,该热管理集成模块能够解决现有车辆的热管理系统占用车辆较多空间的问题。
[0049]
请参阅图1至图3,本实用新型提出一种热管理集成模块,包括冷媒板100以及集成在所述冷媒板100上的阀组件200、换热器300和气液分离器400,冷媒板100具有相对的第一板侧110和第二板侧120,所述冷媒板100设有多个冷媒通道;所述阀组件200、所述换热器300和所述气液分离器400分别与所述冷媒通道连通;所述阀组件200设于所述冷媒板100的第一板侧110,所述阀组件200用于控制所述冷媒板100内冷媒的流向;所述换热器300设于所述冷媒板100的第二板侧120,所述换热器300用于对流经其的冷媒进行换热;所述气液分离器400设于所述冷媒板100的侧边,所述气液分离器400的进口与所述冷媒通道连通。
[0050]
可以理解的是,阀组件200的具体数量在此不做限定,可以为一个,或者多个,阀组件200包括电磁阀、电磁膨胀阀和单向阀230中的至少一者,当然,阀组件200还可以包括其它能够控制冷媒板100内冷媒流向的阀体,具体在此不做限定。例如,阀组件200包括电磁阀,电磁阀能够控制冷媒板100上与其连通的冷媒通道的通断,以配合车辆的各种模式的切换;再例如,阀组件200包括电子膨胀阀240,电子膨胀阀240能够控制冷媒板100上与其连通的冷媒通道中的冷媒的流量、压力和温度,以实现车辆在不同模式下的温度需求;又例如,阀组件200包括单向阀230,单向阀230作为冷媒通道中的冷媒流向的控制阀,只允许冷媒单向流动,以便于在车辆不同模式下起到防逆流的作用,保证车辆不同模式的正常运行。
[0051]
进一步地,换热器300可以为板式换热器300,或者管式换热器300,具体在此不做限定。阀组件200设于冷媒板100的第一板侧110,换热器300设于冷媒板100的第二板侧120,第一板侧110和第二板侧120在冷媒板100上相对设置,即阀组件200和换热器300集成在冷媒板100上且相对设置,如此使得阀组件200和换热器300能够在冷媒板100上有序排布,换热器300不会对阀组件200的集成安装造成干涉,如此有利于阀组件200内的冷媒经冷媒通道流入换热器300进行换热。阀组件200和换热器300集成在冷媒板100上并通过冷媒通道连通,有利于节约外接管路,从而使得热管理集成模块应用于车辆中时,热管理系统在车辆内
所占用的空间较少,降低了车辆的热管理系统所占用的空间,进而有利于车辆的小型化和轻量化。可以理解的是,车辆包括电池,车辆为电动车辆,如电动汽车。
[0052]
进一步地,气液分离器400设于冷媒板100的侧边,即气液分离器400可以设于阀组件200的侧边,当然,气液分离器400也可以设于换热器300的侧边,仅需气液分离器400能够集成在冷媒板100上,气液分离器400与阀组件200和换热器300的集成安装无影响和干涉即可,气液分离器400用于对经过其的冷媒进行气液分离。通过将气液分离器400集成在冷媒板100上,提高了热管理集成模块的集成化程度,进而有利于在热管理集成模块应用于车辆中时,降低车辆的热管理系统所占用的空间,使得热管理系统在车辆内部占用的空间较少,如此进一步的有利于车辆的小型化和轻量化。
[0053]
本实用新型的热管理集成模块包括冷媒板100和集成在冷媒板100上的阀组件200、换热器300和气液分离器400,换热器300和气液分离器400分别与冷媒板100上的冷媒通道连通,阀组件200设于冷媒板100的第一板侧110,换热器300设于冷媒板100的第二板侧120,以使得阀组件200和热器在冷媒板100上相对设置,气液分离器400设于冷媒板100的侧边,气液分离器400的进口与冷媒板100的冷媒通道连通,即本方案将车辆的多个零件集成设置在冷媒板100上,使得多个零件在冷媒板100上依次排布,如此节省了车辆布置多个零件所占用的空间,以及节省了将多个零件连通所需的多个外接管路,进而有利于节约空间和制造车辆的成本,也有利于车辆的轻量化和小型化;同时,通过冷媒板100上的多个冷媒通道连通多个零件,有利于缩短冷媒在阀组件200、换热器300和气液分离器400之间流通的走线长度,从而减少冷媒流通的压力损失,提高冷媒制冷和制热的效果。
[0054]
请参阅图1至图4,在一实施例中,所述阀组件200包括第一电磁阀210和第二电磁阀220,所述冷媒板100上设有第一安装孔1110、第二安装孔1120和用于连接车辆的室内冷凝器出口的第一接口1130,所述第一电磁阀210安装于所述第一安装孔1110,所述第二电磁阀220安装于所述第二安装孔1120,多个所述冷媒通道包括第一通道1140,所述第一通道1140连通所述第一接口1130、所述第一电磁阀210的进口和所述第二电磁阀220的进口,所述第一电磁阀210的出口用于与车辆的室外冷凝器入口连通,所述第二电磁阀220的出口212用于通过所述冷媒板100与所述气液分离器400的进口连通。
[0055]
可以理解的是,第一电磁阀210通过冷媒板100上的第一安装孔1110集成于冷媒板100上,第一电磁阀210在第一安装孔1110内配合形成有第一阀芯进气腔和第一阀芯出气腔,第一阀芯进气腔具有第一电磁阀210的进口,第一阀芯出气腔具有第一电磁阀210的出口;同理,第二电磁阀220通过冷媒板100上的第二安装孔1120集成于冷媒板100上,第二电磁阀220在第二安装孔1120内配合形成有第二阀芯进气腔和第二阀芯出气腔,第二阀芯进气腔具有第二电磁阀220的进口,第二阀芯出气腔具有第二电磁阀220的出口212。
[0056]
进一步地,车辆的热管理系统包括压缩机、室内冷凝器和室外冷凝器,冷媒板100上的第一接口1130通过外接管路与室内冷凝器的出口连通,压缩机内的气体进入室内冷凝器后,从室内冷凝器的出口沿外接管路进入第一接口1130,并可沿冷媒板100上的第一通道1140流动。第一通道1140将第一接口1130与第一电磁阀210的进口连通,以使得第一通道1140内的气体能够进入第一电磁阀210的进口,并经过第一电磁阀210后从第一电磁阀210的出口流出,然后进入车辆的室外冷凝器,并在室外冷凝器内进行换热。
[0057]
此外,第一通道1140还将第一接口1130与第二电磁阀220的进口连通,以使得第一
通道1140内的气体能够进入第二电磁阀220的进口,并经过第二电磁阀220后从第二电磁阀220的出口212流出,然后进入气液分离器400。可以理解的是,从第二电磁阀220的出口212流出的气体,可以沿除了第一通道1140外的其它冷媒通道流动,当然也可以经过换热器300后再经过冷媒通道流入气液分离器400,或者经过车辆的室内蒸发器后进入气液分离器400,也就是说,气体的流动方式不作限定,仅需从第二电磁阀220的出口212流出的气体最终能够流入气液分离器400即可。第一接口1130设于第一安装孔1110和第二安装孔1120之间。
[0058]
其中,当从第二电磁阀220的出口212流出的气体经过换热器300时,能够与换热器300内的冷却液换热流道320内的冷却液进行换热,如此有利于车辆的能源利用率。由此可见,本方案通过将第一电磁阀210和第二电磁阀220集成安装于冷媒板100上,有利于减少车辆的热管理系统在安装第一电磁阀210和第二电磁阀220时所占用车辆的空间,简化了第一电磁阀210和第二电磁阀220的安装工序和节省了车辆的安装空间。
[0059]
请参阅图1、图3和图6,在一实施例中,所述冷媒板100上设有用于连接车辆的室外冷凝器入口的第二接口1150,多个所述冷媒通道还包括第二通道1160,所述第二通道1160连通所述第一电磁阀210的出口和所述第二接口1150。可以理解的是,从第一电磁阀210的出口流出的气体能够沿第二通道1160流动,然后从第二接口1150沿外接管路进入车辆的室外冷凝器进行换热。通过在冷媒板100上设置第二接口1150,第二接口1150方便室外冷凝器的入口与冷媒板100连接,如此,在需要更换第一电磁阀210时,无需接触室外冷凝器,只需直接将冷媒板100或者冷媒板100上的第一电磁阀210拆卸下来即可,如此有利于提高操作的便捷性和安全性。
[0060]
在一实施例中,所述阀组件200包括两位三通阀,所述冷媒板100上设有三通阀安装孔和用于连接车辆的室内冷凝器出口的第一接口1130,所述两位三通阀安装于所述三通阀安装孔,多个所述冷媒通道包括第一通道1140,所述第一通道1140连通所述第一接口1130和所述两位三通阀的进口,所述两位三通阀的第一出口用于与车辆的室外冷凝器入口连通,所述两位三通阀的第二出口用于通过所述冷媒板100与所述气液分离器400的进口连通。可以理解的是,两位三通阀相当于第一电磁阀210和第二电磁阀220的组合,通过设置两位三通阀,有利于降低热管理集成模块的制造难度,节约热管理集成模块的制造成本。两位三通阀的效果与第一电磁阀210和第二电磁阀220的组合所带来的效果类似,在此不再一一赘述。
[0061]
请参阅图1、图3和图6,在一实施例中,所述冷媒板100上设有第三安装孔1170和用于连接车辆的室外冷凝器出口的第三接口1180,所述阀组件200包括单向阀230,所述单向阀230安装于所述第三安装孔1170,多个所述冷媒通道还包括第三通道,所述第三通道连通所述第三接口1180和所述单向阀230的进口,所述单向阀230的出口用于通过所述冷媒板100与所述气液分离器400的进口连通。
[0062]
可以理解的是,车辆的热管理系统包括室外冷凝器,冷媒板100上设有第三接口1180,第三接口1180通过外接管路与室外冷凝器的出口连通。冷媒板100上还设有第三安装孔1170,阀组件200包括单向阀230,单向阀230安装于第三安装孔1170内并形成有第三阀芯进气腔和第三阀芯出气腔,第三阀芯进气腔具有单向阀230的进口,第三阀芯出气腔具有单向阀230的出口。第二安装孔1120设于第一安装孔1110和第三安装孔1170之间,对应的,第
二电磁阀220设于第一电磁阀210与单向阀230之间。
[0063]
进一步地,经室外冷凝器的出口流出的气体沿外接管路进入第三接口1180,第三接口1180通过第三通道与单向阀230的进口连通,使得气体能够沿单向阀230的进口进入单向阀230,单向阀230阻止了气体的回流,使得进入单向阀230的进气只能从单向阀230的出口流出,并最终沿冷媒板100的其它冷媒通道进入气液分离器400内。其中,从单向阀230的出口流出的气体,能够经过换热器300后再经过冷媒通道流入气液分离器400,或者经过车辆的室内蒸发器后进入气液分离器400,也就是说,气体的流动方式不作限定,仅需从单向阀230的出口流出的气体最终能够流入气液分离器400内即可。如此设置,即将单向阀230集成安装于冷媒板100上,有利于提高热管理集成模块的集成化程度,简化了单向阀230安装于车辆内的安装工序和节省了车辆的安装空间;并且,在需要更换单向阀230时,无需接触室外冷凝器,只需直接将冷媒板100或者冷媒板100上的单向阀230拆卸下来即可,如此有利于提高操作的便捷性和安全性。
[0064]
在另一实施例中,所述冷媒板100上设有用于连接车辆的室外冷凝器出口的第三接口1180,所述第三接口1180内设置有第三安装孔1170,所述阀组件200包括单向阀230,所述单向阀230安装于所述第三安装孔1170内,所述单向阀230的进口衔接所述第三接口1180,所述单向阀230的出口衔接所述冷媒通道。可以理解的是,本方案的实施例与前述实施例的不同区别在于,本方案的实施例中,冷媒板100上未设置第三通道,而是将单向阀230的进口与第三接口1180集成在一起,也就是单向阀230的进口衔接第三接口1180,如此能够省略第三通道,以优化冷媒板100的结构,降低冷媒板100的加工工艺,降低热管理集成模块的制造成本。
[0065]
进一步地,所述第三接口1180处设有密封件,所述密封件上设有与第三安装孔1170连通的流通孔;所述单向阀230包括阀体组件和阀芯组件,所述阀体组件设于所述第三安装孔1170内且远离所述密封件设置,所述阀芯组件安装于所述阀体组件上,所述阀芯组件部分穿设所述阀体组件,所述阀芯组件设于所述流通孔外。可以理解的是,阀体组件设有阀口,当冷媒经过流通孔流向阀芯组件,阀芯组件能够远离密封件的方向运动,从而开启或关闭阀口。如此设置,使得单向阀230的结构简单和稳定。并且,阀芯组件设于流通孔外,使得阀芯组件不会与密封件产生干涉,有利于提高单向阀230工作的稳定性。
[0066]
请参阅图3至图6,在一实施例中,所述冷媒板100上设有第四安装孔1190,所述阀组件200包括电子膨胀阀240,所述电子膨胀阀240安装于所述第四安装孔1190,多个所述冷媒通道还包括第四通道1200,所述第四通道1200连通所述单向阀230的出口和所述电子膨胀阀240的进口,所述电子膨胀阀240的出口用于与所述换热器300的冷媒换热流道310的进口连通。
[0067]
可以理解的是,电子膨胀阀240通过冷媒板100上的第四安装孔1190集成于冷媒板100上,电子膨胀阀240在第四安装孔1190内配合形成有第四阀芯进气腔和第四阀芯出气腔,第四阀芯进气腔具有电子膨胀阀240的进口,第四阀芯出气腔具有电子膨胀阀240的出口。
[0068]
进一步地,换热器300在本实施例中为板式换热器300,换热器300具有冷媒换热流道310,以供冷媒流动。单向阀230的出口和电子膨胀阀240的进口通过第四通道1200连通,以使得从单向阀230的出口流出的气体能够流入第四通道1200,并沿电子膨胀阀240的进口
进入电子膨胀阀240,经过电子膨胀阀240的节流膨胀后,变为流体,然后进入换热器300的冷媒换热流道310内进行换热。由此可见,通过将电子膨胀阀240集成在冷媒板100上,提高了热管理集成模块的集成化程度,简化了电子膨胀阀240安装于车辆内的安装工序和节省了车辆的安装空间。
[0069]
请参阅图1、图3至图6,在一实施例中,所述冷媒板100上设有用于连接所述换热器300的冷媒换热流道310的进口的第四接口1210,多个所述冷媒通道还包括第五通道,所述第五通道连通所述电子膨胀阀240的出口和所述第四接口1210。
[0070]
可以理解的是,通过设置第四接口1210,便于将换热器300的冷媒换热流道310的进口与冷媒板100的第五通道连通,换热器300和电子膨胀阀240均集成在冷媒板100上并连通设置,以使得热管理集成模块的集成化程度较高,避免了额外设置外接管路连通换热器300和电子膨胀阀240,有利于减少车辆的热管理系统在车辆内所占用的空间,以及降低生产成本。
[0071]
在另一实施例中,所述冷媒板100上设有用于连接所述换热器300的冷媒换热流道310的进口的第四接口1210,所述第四接口1210内设置有所述第四安装孔1190,所述电子膨胀阀240安装于所述第四安装孔1190内,所述电子膨胀阀240的出口衔接所述第四接口1210。可以理解的是,本方案的实施例与前述实施例的不同区别在于,本方案的实施例中,冷媒板100上未设置第五通道,而是将电子膨胀阀240的出口与第四接口1210集成在一起,也就是电子膨胀阀240的出口衔接第四接口1210,如此能够省略第五通道,以优化冷媒板100的结构,降低冷媒板100的加工工艺,降低热管理集成模块的制造成本。
[0072]
请参阅图1至图3,在一实施例中,所述阀组件200包括第二电磁阀220,所述冷媒板100上设有第二安装孔1120和用于连接车辆的室内冷凝器出口的第一接口1130,所述第二电磁阀220安装于所述第二安装孔1120,多个所述冷媒通道包括第一通道1140和第七通道1260,所述第一通道1140连通所述第一接口1130和所述第二电磁阀220的进口;所述第七通道1260连通所述第四通道1200和所述第二电磁阀220的出口212;
[0073]
和/或,所述冷媒板100上设有用于连接车辆的室内蒸发器进口的第七接口1250,所述第七通道1260连通所述第二电磁阀220的出口212和所述第七接口1250。
[0074]
可以理解的是,通过在冷媒板100上设置第七通道1260,使得第二电磁阀220的出口212能够与第四通道1200连通,也即从第二电磁阀220的出口212流出的气体能够沿第七通道1260和第四通道1200进入电子膨胀阀240内,再经过电子膨胀阀240的节流膨胀后,变为流体,然后进入换热器300的冷媒换热流道310内进行换热。
[0075]
进一步地,车辆的室内蒸发器的进口通过外接管路与第七接口1250连通,以使得从第二电磁阀220的出口212流出的气体能够沿第七通道1260流动,并进入车辆的室内蒸发器内进行换热。如此有利于实现车辆的不同换热模式,冷媒板100的第七通道1260提高了冷媒板100的利用率,提高了热管理集成模块的集成化程度。由此可见,本方案的热管理集成模块有利于节省车辆的热管理系统的安装空间。
[0076]
请参阅图1至图3和图6,在一实施例中,所述冷媒板100上设有用于连接所述换热器300的冷媒换热流道310的出口的第五接口1220和用于连接所述气液分离器400的进口的第六接口1230,多个所述冷媒通道包括第六通道1240,所述第六通道1240连通所述第五接口1220和所述第六接口1230。
[0077]
可以理解的是,冷媒板100的第六接口1230与气液分离器400的进口连通,冷媒板100的第五接口1220将换热器300的冷媒换热流道310的出口与冷媒板100的第六通道1240连通,第六通道1240与第六接口1230连通,如此设置,使得冷媒板100的内部空间利用率高,避免了设置外接管道连通换热器300和气液分离器400的情况发生,使得热管理集成模块占用的空间较少,从而使得热管理系统占用车辆的空间较少,如此有利于车辆的轻量化和小型化。
[0078]
在一实施例中,所述冷媒板100上设有用于连接车辆的室内蒸发器出口的第八接口1270,所述第八接口1270与所述第六通道1240连通。如此设置,有利于车辆的室内蒸发器与冷媒板100连接,也即冷媒板100的内部空间利用率高,避免了设置外接管道连通室内蒸发器和气液分离器400的情况发生,使得热管理集成模块占用的空间较少,从而使得热管理系统占用车辆的空间较少,如此有利于车辆的轻量化和小型化。
[0079]
请参阅图1,在一实施例中,所述冷媒板100上设有用于连接温度传感器500的第九接口1280,所述第九接口1280与所述第六通道1240连通;所述第九接口1280与所述第六通道1240的交汇处,位于所述第六接口1230与所述第六通道1240的交汇处的上游,且位于所述第八接口1270和所述第五接口1220分别与所述第六通道1240的交汇处的下游;和/或,
[0080]
所述冷媒板100上设有用于连接压力传感器600的第十接口1290,所述第十接口1290与所述第六通道1240连通,所述第十接口1290与所述第六通道1240的交汇处,位于所述第六接口1230与所述第六通道1240的交汇处的上游,且位于所述第八接口1270和所述第五接口1220分别与所述第六通道1240的交汇处的下游。
[0081]
可以理解的是,热管理集成模块可以包括温度传感器500和/或压力传感器600,温度传感器500设于第九接口1280,温度传感器500能够对第六通道1240内的流体的温度进行检测,并且温度传感器500设于第六接口1230的上游,也即温度传感器500设于气液分离器400的上游,也就是说,只有经温度传感器500检测后的冷媒才会流入气液分离器400,如此便于车辆的热管理系统对车辆的不同模式下的冷媒的温度进行控制。
[0082]
同理,压力传感器600设于冷媒板100上的第十接口1290,压力传感器600设于第六接口1230的上游,也即压力传感器600设于气液分离器400的上游,也就是说,只有经压力传感器600检测后的冷媒才会流入气液分离器400,如此便于车辆的热管理系统对车辆的不同模式下的冷媒的压力进行控制。
[0083]
请参阅图1、图2和图5,在一实施例中,所述换热器300内设有互不连通的冷媒换热流道310和冷却液换热流道320,所述冷媒换热流道310与所述冷媒通道连通,所述冷却液换热流道320用于与冷却液换热装置连通。
[0084]
可以理解的是,车辆的热管理系统包括冷却液换热装置,冷却液能够在冷却液换热装置内流动并经过换热器300的冷却液换热流道320。冷媒换热流道310和冷却液换热流道320在换热器300内互不连通,当冷媒在换热器300的冷媒换热流道310流动,且冷却液在换热器300的冷却液换热流道320流动时,冷媒和冷却液通过换热器300能够进行换热。如此有利于提高车辆的能源利用率。
[0085]
在一实施例中,所述换热器300包括第一换热板330、换热芯340和第二换热板350,所述换热芯340设于所述第一换热板330和所述第二换热板350之间,所述换热芯340在所述第一换热板330和第二换热板350之间形成相互隔离的所述冷媒换热流道310和所述冷却液
换热流道320,所述第一换热板330与所述冷媒板100连接固定,所述第二换热板350设于所述第一换热板330远离所述冷媒板100的一侧。如此设置,使得换热器300的第一换热板330集成在冷媒板100上,如此有利于提高热管理集成模块的集成化程度,以减少热管理集成模块所占用的空间,进而能够减少车辆的热管理系统所占用车辆的空间。
[0086]
在一实施例中,所述冷媒换热流道310在所述第一换热板330上形成有冷媒换热进口和冷媒换热出口,所述冷媒换热进口与其中一所述冷媒通道连通,所述冷媒换热出口与另一所述冷媒通道连通;所述冷却液换热流道320在所述第二换热板350上形成有与所述冷却液换热装置连通的冷却液换热进口和冷却液换热出口。如此设置,即冷媒换热流道310的冷媒换热进口和冷媒换热出口均设于第一换热板330上,冷却液换热流道320的冷却液换热进口和冷却液换热出口均设于第二换热板350上,同时第一换热板330和第二换热板350相对设置,使得冷媒换热进口和冷媒换热出口,与冷却液换热进口和冷却液换热出口之间互不影响,冷却液换热装置便于与第二换热板350连接而不会与热管理集成模块发生干涉,如此使得车辆的热管理系统能够在车辆内有序排布,以减少热管理系统在车辆内占用的空间。
[0087]
请参阅图1和图2,在一实施例中,所述气液分离器400包括分离器本体410和集成连接件420,所述分离器本体410设于所述冷媒板100的侧边,所述冷媒板100靠近所述分离器本体410的一端设有与所述冷媒通道连通的第六接口1230,所述集成连接件420集成在所述冷媒板100的第六接口1230处,所述集成连接件420上设有连通通道421,所述连通通道421连通所述第六接口1230和所述气液分离器400的进口。
[0088]
可以理解的是,气液分离器400的分离器本体410通过集成连接件420集成安装于冷媒板100上,分离器本体410、集成连接件420和冷媒板100沿冷媒板100的长度方形依次排布,并且集成连接件420上设有连通通道421,分离器本体410通过连通通道421与冷媒板100的冷媒通道连通,如此避免了额外设置外接管路连通气液分离器400和冷媒板100,也即取消了气液分离器400和冷媒板100之间的外接管路,进而提高了热管理集成模块的集成化程度,减少了外接管路占用空间的情况发生,有利于减少热管理集成模块应用于车辆的热管理系统时所占用车辆的空间。
[0089]
在一实施例中,所述阀组件200包括电磁阀、电磁膨胀阀和单向阀230中的至少一者;和/或,所述集成装置还包括集成在所述冷媒板100上的传感器,所述传感器包括温度传感器500、压力传感器600和温压一体传感器中的至少一者,所述传感器设于所述气液分离器400的进口处,以用于检测进入所述气液分离器400内的流体的温度和/或压力。如此设置,在热管理集成模块应用于车辆的热管理系统时,便于车辆的热管理系统对车辆的不同模式下的冷媒的温度和/或压力进行控制。
[0090]
请参阅图1和图6,在一实施例中,所述冷媒板100上设有用于供电磁阀集成安装的第一安装部130和用于供单向阀230安装的第二安装部140,所述第一安装部130和所述第二安装部140之间设有用于与外部器件连接的连接位,所述连接位处设有凹槽150;和/或,所述冷媒板100上设有用于供电磁阀集成安装的第一安装部130和用于供电子膨胀阀240集成安装的第三安装部160,所述第一安装部130和所述第三安装部160之间设有缺口170。
[0091]
可以理解的是,第一安装部130和第二安装部140沿冷媒板100的长度方向间隔排布,连接位处设有贯穿孔,也即凹槽150的槽底设有贯穿孔,连接件穿过凹槽150内的贯穿孔
将冷媒板100与外部器件连接。通过在冷媒板100上设置凹槽150,有利于减少连接件的长度,同时还有利于减轻冷媒板100的重量,从而有利于减轻热管理集成模块的重量。
[0092]
进一步地,电磁阀集成安装于第一安装部130,电子膨胀阀240集成安装于第三安装部160,冷媒板100的第一安装部130和第三安装部160之间设有缺口170,以使得电磁阀和电子膨胀阀240在冷媒板100上间隔设置。其中,缺口170用于隔绝冷媒在冷媒板100上的第一安装部130和第三安装部160之间流动时的热交换。可以理解的是,气体在经过电磁阀时为高温高压气体,气体在经过电子膨胀阀240时变为低温低压的流体,此时因为冷媒板100上缺口170的存在,使得冷媒板100上的高温高压气体与低温低压的流体之间呈间隔设置,高温高压气体和低温低压的流体之间冷热分区,如此避免了高温高压气体与低温低压的流体之间直接进行热交换而影响车辆不同温度模式的准确性,如此提高了冷媒板100和热管理集成模块的可靠性。
[0093]
本实用新型还提出一种热管理系统,该热管理系统包括热管理集成模块,该热管理集成模块的具体结构参照上述实施例,由于本热管理系统采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0094]
其中,所述热管理系统通常包括制冷循环环路、电池换热环路、电机换热环路以及多通阀,所述气液分离器400和换热器300的冷媒换热通道串接于所述制冷循环环路,所述制冷循环环路、电池换热环路、电机换热环路通过所述多通阀接入所述换热器300的冷却液换热通道。下面以汽车、以及夏冬两个差异大的季节,热集成管理模块的不同工作模式为例进行介绍。
[0095]
具体实施例一:
[0096]
在夏季高温下,汽车的热管理系统的需求是:乘员舱制冷,电池快速冷却,电驱和电源冷却,以此列举热管理集成模块的实施例:
[0097]
压缩机启动,压缩机排出高温高压气体,高温高压气体经室内冷凝器的入口进入,并从室内冷凝器的出口排布(此时室内冷凝器的风机关闭,与乘员舱不进行换热)。从室内冷凝器的出口排出的高温高压气体沿外接管路进入冷媒板100的第一接口1130,然后沿冷媒板100的第一通道1140流入第一电磁阀210和第二电磁阀220,此时第一电磁阀210处于打开状态,第二电磁阀220处于关闭状态,高温高压气体经由第一电磁阀210的出口流出,然后沿冷媒板100的第二通道1160流动,进入用于连接室外冷凝器入口处的第二接口1150,然后经由外接管路进入室外冷凝器,在室外冷凝器内部进行换热后,变为高压中温气体。高压中温气体再由外接管路接入到冷媒板100上的用于连接室外冷凝器出口的第三接口1180,然后经由单向阀230进入冷媒板100的第四通道1200,并在第四通道1200内分成并联的两路。其中,第一路,高压中温气体进入电子膨胀阀240进行节流膨胀,变成低压低温的流体,然后从电子膨胀阀240的出口,沿换热器300的冷媒换热进口进入冷媒换热流道310,并与换热器300的冷却液换热流道320中的冷却液进行换热(此时,在电池快速冷却模式下,对电池回路的冷却液进行降温),之后流体冷媒从换热器300的冷媒换热出口流出,沿冷媒板100的第六流道进入气液分离器400,经过气液分离作用后,由气液分离器400的出口返回压缩机,完成一个循环过程。第二路,高压中温气体经由第七通道1260进入连通室内蒸发器进口的第七接口1250,由外接管路进入室内蒸发器组件(室内蒸发器组件包括室内蒸发器以及集成在
室内蒸发器上的另一电子膨胀阀,该电子膨胀阀不集成在冷媒板100上,高压中温气体先进入该电子膨胀阀,再进入室内蒸发器)进行换热,以对乘员舱进行制冷和除湿。之后,低压低温的流体再由外接管路接入到冷媒板100上用于连接室内蒸发器出口的第八接口1270,然后与第一路的冷媒流路汇合,共同进入气液分离器400参与循环。同时,为了对冷媒进行更准确的控制,在气液分离器400的入口前,布置有温度传感器500和/或压力传感器600(或温压一体传感器),来监测此处冷媒的温度和/或压力,以便更好地反馈和调节循环过程的温度控制和/或流量分配。
[0098]
此模式下冷却液换热装置的流路,在水阀的控制下,分为并联的两条回路,第一路为电池回路,由电池水泵出口(电池入水口)开始,电池水泵在驱动力作用下,将冷却液以一定的流量和速度,通过外接管路流经动力电池,对电池模块进行降温后(此时冷却液经过吸收电池热量,变为高温冷却液),进入开设在流道板的电池出水口对应的管口,通过流道板内部流道,进入水阀,经水阀的特定模式转换,再通过流道板内部通道,进入换热器300的冷却液换热流道320,在换热器300内部与冷媒换热流道310的冷媒进行换热后(此模式下,将电池回路的高温冷却液做降温处理),再由换热器300的冷却液换热出口流出,经由流道板内部流道,流入水阀,然后通过水阀的切换作用,经由流道板内部流道流入ptc入口,然后通道外接管路流经ptc(此模式下,ptc不开启加热模式),由ptc出口对应的管口进入流道板,然后经由流道板内部流道进入水阀,经由水阀内部流道转换,由电池入水口流出,进入电池水泵,从而完成本模式下的电池回路循环。第二路为电源/电驱回路,从电驱水泵出口(电源入水口)开始,在电驱水泵的驱动力下,冷却液以一定的流量和速度,通过外接管路依次流经电源装置以及电驱装置(冷却液吸收了电源和电驱的热量,输出高温液体),对电源及电驱进行冷却后与流道板电驱出水口对应的管口连通,然后通过流道板内部流道进入水阀,经由水阀内部流道转换后,进入流道板散热器入水口对应的管口,通过外部管路,冷却液流经散热器进行散热后,再由散热器出口对应的管口接入,通过流道板内部通道进入水阀,然后经由水阀内部流道转换,由流道板内部流道进入电驱水泵(同时水壶的补水口也经由此通道,通过电驱水泵的作用,补水进入冷却液侧流路,在必要时及时补充冷却液和存储多余的冷却液),从而完成本模式下的电驱回路循环。
[0099]
具体实施例二:
[0100]
在冬季低温下,汽车的热管理系统的一个需求是:乘员舱采暖(不除湿),电池加热,电源/电驱冷却,以此列举热管理集成模块的实施例:
[0101]
压缩机启动,压缩机排出高温高压气体,高温高压气体经过室内冷凝器,对乘员舱进行制热,然后进入冷媒板100的第一接口1130,沿冷媒板100的第一通道1140流入第一电磁阀210和第二电磁阀220,此模式下,第一电磁阀210处于关闭状态,第二电磁阀220处于打开状态,故高温高压气体经过第二电磁阀220后从第二电磁阀220的出口212流出,然后沿冷媒板100的第七通道1260流动,并在第七通道1260内分成并联的两路。其中,第一路,高温高压气体进入用于连接室内蒸发器组件的第七接口1250,但是由于此模式没有除湿要求,故室内蒸发器组件处的电子膨胀阀关闭,因此室内蒸发器不参与循环。第二路,高温高压气体经由冷媒板100的第七通道1260进入第四通道1200,然后进入电子膨胀阀240进行节流膨胀,变成低压低温的流体,然后从电子膨胀阀240的出口流出;从电子膨胀阀240的出口流出的流体经由冷媒板100上的第四接口1210进入换热器300,沿换热器300的冷媒换热进口进
入冷媒换热流道310,并与换热器300的冷却液换热流道320中的冷却液进行换热(此时,在电池加热的模式下,电池回路冷却液利用ptc加热提供热源,同时利用此回路的冷却液余温对此处换热器300的冷媒换热流道310中的冷媒进行加热,以便提高乘员舱内的制热效果),之后流体冷媒从换热器300的冷媒换热出口流出,经由冷媒板100的第五接口1220进入冷媒板100的第六流道,然后经第六流道进入气液分离器400,经过气液分离作用后,由气液分离器400的出口返回压缩机,完成一个循环过程。同时,为了对冷媒进行更准确的控制,在气液分离器400的入口前,布置有温度传感器500和/或压力传感器600(或温压一体传感器),来监测此处冷媒的温度和/或压力,以便更好地反馈和调节循环过程的温度控制和/或流量分配。
[0102]
具体实施例三:
[0103]
在冬季低温下,汽车的热管理系统的另外一个需求是:乘员舱采暖(除湿),电池加热,电源/电驱冷却,以此列举热管理集成模块的实施例:
[0104]
压缩机启动,压缩机排出高温高压气体,高温高压气体经过室内冷凝器,对乘员舱进行制热,然后进入冷媒板100的第一接口1130,沿冷媒板100的第一通道1140流入第一电磁阀210和第二电磁阀220,此模式下,第一电磁阀210处于关闭状态,第二电磁阀220处于打开状态,故气体经由第二电磁阀220的出口212流出,然后沿冷媒板100的第七通道1260流动,并在第七通道1260内分成并联的两路。其中,第一路,高温高压气体进入用于连接室内蒸发器组件的第七接口1250,由外接管路进入室内蒸发器组件(室内蒸发器组件包括室内蒸发器以及集成在室内蒸发器上的另一电子膨胀阀,该电子膨胀阀不集成在冷媒板100上,气体先进入该电子膨胀阀,再进入室内蒸发器),对乘员舱进行除湿(因为是除湿要求,蒸发器风机不开启,基本与室内不进行换热)。之后,气体再由外接管路接入到冷媒板100上的用于连接室内蒸发器的第八接口1270,然后沿冷媒板100的第六流道进入气液分离器400,经过气液分离作用后,由气液分离器400的出口返回压缩机,完成一个循环过程。第二路,气体经由第七通道1260进入第四通道1200(因单向阀230的存在,气体不会通过第四通道1200回流至室外冷凝器),然后沿第四通道1200进入电子膨胀阀240进行节流膨胀,变成低压低温的流体,然后从电子膨胀阀240的出口,经由第四接口1210,沿换热器300的冷媒换热进口进入冷媒换热流道310,并与换热器300的冷却液换热流道320中的冷却液进行换热(在电池加热模式下,电池回路冷却液利用ptc加热提供热源,同时利用此回路的冷却液余温对此处换热器300的冷媒换热流道310中的冷媒进行加热,以便提高乘员舱内的制热效果),之后冷媒从换热器300的冷媒换热出口流出,经由冷媒板100的第五接口1220进入冷媒板100的第六流道,然后经第六流道进入气液分离器400,经过气液分离作用后,由气液分离器400的出口返回压缩机,完成一个循环过程。同时,为了对冷媒进行更准确的控制,在气液分离器400的入口前,布置有温度传感器500和/或压力传感器600(或温压一体传感器),来监测此处冷媒的温度和/或压力,以便更好地反馈和调节循环过程的温度控制和/或流量分配。
[0105]
本实用新型还提出一种车辆,所述车辆包括车身和前述任一实施例所述的热管理系统,所述热管理系统安装于所述车身。该热管理系统的具体结构参照上述实施例,由于本实施例的车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0106]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,
凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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