CN113370744B - 一种集成换热系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，具体是一种集成换热系统及车辆，所述集成换热系统包括电动压缩机、冷凝器、电池组件和集成换热器；电池组件包括电池和用于冷却电池的冷却管路，冷却管路设置在电池上；集成换热器包括第一冷凝扁管和第二冷凝扁管；第一冷凝扁管与电动压缩机连通，第二冷凝扁管与冷凝器连通；第一冷凝扁管、电动压缩机、冷凝器和第二冷凝扁管依次连接形成制冷回路；第一冷凝扁管和第二冷凝扁管连接形成两端开口的容纳腔体，容纳腔体与电池的冷却管路连通；电池组件和容纳腔体依次连接形成冷却回路；本发明设置蒸发器的冷凝扁管与电池冷却器的冷却管共用的集成换热器，减少了系统样件数量，简化了冷却原理，使得整个系统的集成度高。

Description

一种集成换热系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种集成换热系统及车辆。
背景技术
汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。
现有技术中的新能源汽车空调系统，存在驾驶舱冷却和电池冷却两个循环。驾驶舱冷却是通过驾驶室HVAC内蒸发器换热实现(蒸发器内冷媒和外部风换热)，电池冷却是通过发动机舱电池冷却器换热实现(电池冷却器内冷媒和水换热)。蒸发器和电池冷却器一般是通过三通冷媒管路并联在空调系统回路中。传统蒸发器和电池冷却器为两个独立的换热器，需要通过管路连接在空调系统中。电池冷却器一般布置在前机舱，受布置空间影响，电池冷却器位置并不能保证离电池很近，加大了管路布置的困难，且不美观。
基于现有技术存在的缺点，急需研究一种集成换热系统及车辆，来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的提供了一种集成换热系统及车辆，本发明将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器，蒸发器的冷凝扁管与电池冷却器的冷却管共用，这减少了系统样件数量，简化了冷却原理，使得整个系统的集成度高；且将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器，可以节省车辆前舱的布置空间，提高整体美观性。
本发明公开了一种集成换热系统，包括电动压缩机、冷凝器、电池组件和集成换热器；
所述电池组件包括电池和用于冷却所述电池的冷却管路，所述冷却管路设置在所述电池上；
所述集成换热器包括第一冷凝扁管和第二冷凝扁管；所述第一冷凝扁管与所述电动压缩机连通，所述第二冷凝扁管与所述冷凝器连通；所述第一冷凝扁管和所述第二冷凝扁管均用于对车辆进行冷却；所述第一冷凝扁管、所述电动压缩机、所述冷凝器和所述第二冷凝扁管依次连接形成制冷回路；
所述第一冷凝扁管和所述第二冷凝扁管连接形成两端开口的容纳腔体，所述容纳腔体内用于容纳冷却液，容纳腔体的两端开口均与所述电池的冷却管路连通；所述电池组件和所述容纳腔体依次连接形成冷却回路。
进一步地，所述第一冷凝扁管的截面形状为L型。
进一步地，所述第一冷凝扁管的长度方向和所述第二冷凝扁管的长度方向相一致，所述第一冷凝扁管与所述第二冷凝扁管焊接后形成所述容纳腔体。
进一步地，所述集成换热器还包括至少两组翅片，一组翅片设置在所述第一冷凝扁管的一侧，另一组翅片设置在所述第二冷凝扁管的一侧，一组所述翅片、所述第一冷凝扁管、所述第二冷凝扁管和另一组所述翅片依次设置。
进一步地，所述冷却回路包括依次连接并形成回路的容纳腔体、第一冷却管、电池的冷却管路和第二冷却管。
进一步地，所述集成换热系统还包括车辆防火墙，所述车辆防火墙上设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一冷却管的一端穿过所述第一安装孔与所述电池的冷却管路的一端连通；所述第二冷却管的一端穿过所述第二安装孔与所述电池的冷却管路的另一端连通。
进一步地，所述容纳腔体的两端分别设置有第一接口和第二接口；所述第一接口与所述第一冷却管连通，所述第二接口与所述第二冷却管连通。
进一步地，容纳腔体的开口端均设置有密封板，两个所述密封板分别与所述容纳腔体密封连接，形成冷却扁管；
所述第一接口设置在一个所述密封板上，所述第二接口设置在另一个所述密封板上。
进一步地，所述制冷回路还包括第一冷凝管和第二冷凝管；
所述第一冷凝扁管和所述第二冷凝扁管相连通，所述第一冷凝扁管与所述容纳腔体不连通；
所述第一冷凝扁管上设置有第三接口，所述第三接口的两端分别与所述第一冷凝扁管和所述第一冷凝管连通；所述第二冷凝扁管上设置有第四接口，所述第四接口分别与所述第二冷凝扁管和所述第二冷凝管连通。
本发明还保护一种车辆，所述车辆包括如上所述的集成换热系统。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器，蒸发器的冷凝扁管与电池冷却器的冷却管共用，这减少了系统样件数量，简化了冷却原理，使得整个系统的集成度高；且将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器，可以节省车辆前舱的布置空间，提高整体美观性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其它附图。
图1为本实施例所述集成换热系统的结构图；
图2为本实施例所述集成换热器的截面图；
图3为本实施例所述第一冷凝扁管和所述第二冷凝扁管连接后的截面图。
其中，图中附图标记对应为：
1-电动压缩机；2-冷凝器；3-电池组件；4-集成换热器；5-车辆防火墙；6-第一冷却管；7-第二冷却管；8-第一冷凝管；9-第二冷凝管；41-第一冷凝扁管；42-第二冷凝扁管；43-容纳腔体；44-翅片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现有技术存在以下缺点：传统蒸发器和电池冷却器为两个独立的换热器，需要通过管路连接在空调系统中。电池冷却器一般布置在前机舱，受布置空间影响，电池冷却器位置并不能保证离电池很近，加大了管路布置的困难，且不美观。
针对现有技术的缺陷，本发明将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器，蒸发器的冷凝扁管与电池冷却器的冷却管共用，这减少了系统样件数量，简化了冷却原理，使得整个系统的集成度高；且将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器，可以节省车辆前舱的布置空间，提高整体美观性。
实施例1
参见附图1～图3，本实施例提供了一种集成换热系统，包括电动压缩机1、冷凝器2、电池组件3和集成换热器4；
所述电池组件3包括电池和用于冷却所述电池的冷却管路，所述冷却管路设置在所述电池上；
所述集成换热器4包括第一冷凝扁管41和第二冷凝扁管42；所述第一冷凝扁管41与所述电动压缩机1连通，所述第二冷凝扁管42与所述冷凝器2连通；所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42均用于对车辆进行冷却；所述第一冷凝扁管41、所述电动压缩机1、所述冷凝器2和所述第二冷凝扁管42依次连接形成制冷回路；
所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42连接形成两端开口的容纳腔体43，所述容纳腔体43内用于容纳冷却液，容纳腔体43的两端开口均与所述电池的冷却管路连通；所述电池组件3和所述容纳腔体43依次连接形成冷却回路。
需要说明的是：在本实施例中将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器4，蒸发器的冷凝扁管与电池冷却器的冷却管共用，这减少了系统样件数量，简化了冷却原理，使得整个集成换热系统的集成度高；且将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器4，可以节省车辆前舱的布置空间，提高整体美观性。
还需要说明的是：所述集成换热器4布置在HVAC(空气调节系统)内，所述HVAC在座舱内或机舱内都适用。具体地，所述HVAC内有一个腔体，所述腔体用于防止所述集成换热器4。
具体地，所述集成换热系统还包括鼓风机，所述鼓风机用于吹风改变车辆舱内的温度。
具体地，所述第一冷凝扁管41内设置有制冷剂，所述容纳腔体43内设置有冷却液，所述制冷剂在所述制冷回路内吸热，且所述冷却液在所述冷却回路内吸热，所述鼓风机将热量吹入到车内的舱内，使得车辆的舱内温度升高。
优选地，所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42的形状相同，所述第一冷凝扁管41的截面形状为L型。
在一些可能的实施例中，所述第一冷凝扁管41的侧壁和所述第二冷凝扁管42的侧壁连接后，所述第一冷凝扁管41与所述第二冷凝扁管42的连接位置没有缝隙，形成相对密封的所述容纳腔体43。
优选地，所述第一冷凝扁管41的长度方向和所述第二冷凝扁管42的长度方向相一致，所述第一冷凝扁管41与所述第二冷凝扁管42焊接后形成所述容纳腔体43。
在一些可能的实施例中，所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42焊接固定后形成方形结构，所述第一冷凝扁管41的侧壁和所述第二冷凝扁管42的侧壁形成容纳腔体43。
在本实施例中，将所述第一冷凝扁管41的最长边定义为所述第一冷凝扁管41的长度，将所述第一冷凝扁管41的第二长的边定义为所述第一冷凝扁管41的宽度。
具体地，所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42焊接固定后，所述第一冷凝扁管41与所述第二冷凝扁管42对称设置；所述方形结构的长度与所述第一冷凝扁管41的长度相等，所述方形结构的宽度与所述第一冷凝扁管41的宽度相等，所述方形结构的高度与所述第一冷凝扁管41的高度相等。
具体地，所述容纳腔体43为方形腔体，且所述方形腔体包括顺时针依次连接的第一表面、第二表面、第三表面和第四表面，所述第一表面和所述第三表面相对设置，所述第二表面和所述第四表面相对设置，且所述第一表面和所述第二表面均为所述第一冷凝扁管41的侧壁，所述第三表面和所述第四表面均为所述第二冷凝扁管42的侧壁。
具体地，所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42扣合形成所述容纳腔体43，所述容纳腔体43作为电池冷却液通道；可见，所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42四面密封即可得到所述容纳腔体43，且所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42与所述容纳腔体43的换热面积增加，提高了换热效率，且所述容纳腔体43内用于容纳电池冷却液，所述容纳腔体43可以看成冷却扁管，即本申请的冷却扁管由第一冷凝扁管41的侧壁和所述第二冷凝扁管42的侧壁连接形成，这节省了扁管材料，降低了生产成本。
在其他可能的实施例中，所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42上均可设置任意结构，且所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42的形状为任意形状，只要保证所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42扣合连接后，能够形成用于容纳电池冷却液的容纳腔体43即可。
优选地，所述容纳腔体43的长度方向与所述第一冷凝扁管41的长度方向相一致。
优选地，所述集成换热器4还包括至少两组翅片44，一组翅片44设置在所述第一冷凝扁管41的一侧，另一组翅片44设置在所述第二冷凝扁管42的一侧，一组所述翅片44、所述第一冷凝扁管41、所述第二冷凝扁管42和另一组所述翅片44依次设置。
具体地，所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42设置在两组所述翅片44之间，两组所述翅片44用于散发所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42上的热量，使得所述车辆舱内的温度能够快速随着所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42内冷凝液的温度变化。
优选地，所述冷却回路包括依次连接并形成回路的容纳腔体43、第一冷却管6、电池的冷却管路和第二冷却管7。
优选地，所述集成换热系统还包括车辆防火墙5，所述车辆防火墙5上设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一冷却管6的一端穿过所述第一安装孔与所述电池的冷却管路的一端连通；所述第二冷却管7的一端穿过所述第二安装孔与所述电池的冷却管路的另一端连通。
在一些可能的实施例中，所述第一冷却管6和所述第二冷却管7直接通过所述第一安装孔和所述第二安装孔穿过所述车辆防火墙5，直接与电池的冷却管路连通，这节省了车辆前舱的布置空间，并使得布置整洁美观。
优选地，所述容纳腔体43的两端分别设置有第一接口和第二接口；所述第一接口与所述第一冷却管6连通，所述第二接口与所述第二冷却管7连通。
优选地，容纳腔体43的开口端均设置有密封板，两个所述密封板分别与所述容纳腔体43密封连接，形成冷却扁管；
所述第一接口设置在一个所述密封板上，所述第二接口设置在另一个所述密封板上。
在一些可能的实施例中，所述第一接口和所述第二接口均与所述容纳腔体43连通，所述第一接口固定设置在所述第一安装孔内，所述第二接口固定设置在所述第二安装孔内，所述第一冷却管6的一端与所述第一接口连通，所述第一冷却管6的另一端与所述电池的冷却管路连通；所述第二冷却管6的一端与所述第二接口连通，所述第二冷却管6的另一端与所述电池的冷却管路连通。
优选地，所述制冷回路还包括第一冷凝管8和第二冷凝管9；
所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42相连通，所述第一冷凝扁管41与所述容纳腔体43不连通；
所述第一冷凝扁管41上设置有第三接口，所述第三接口的两端分别与所述第一冷凝扁管41和所述第一冷凝管8连通；所述第二冷凝扁管42上设置有第四接口，所述第四接口分别与所述第二冷凝扁管42和所述第二冷凝管9连通。
在一些可能的实施例中，现有技术中电池冷却器和蒸发器并没有集成一个换热器，现有技术中存在6个接口；而本申请将电池冷却器和蒸发器集成一个集成换热器，将接口数量集成为4个。
具体地，所述第一冷凝扁管41与所述第二冷凝扁管42连通，且所述第一冷凝扁管41和所述第二冷凝扁管42均不与所述容纳腔体43连通。
在其他可能实施例中，所述集成换热器4也可作为辅助加热器，辅助暖风芯体加热，大大提升加热性能和效率。
具体地，所述集成换热系统还包括电机冷却回路，所述电池的冷却回路与所述电机冷却回路串联，使得所述电池的冷却回路能够从电机中吸取热量，从而使得所述集成换热器4作为辅助加热器，辅助暖风芯体加热，大大提升加热性能和效率。
本发明还保护一种车辆，所述车辆包括如上所述的集成换热系统；具有所述集成换热系统的车辆将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器4，蒸发器的冷凝扁管与电池冷却器的冷却管共用，这减少了系统样件数量，简化了冷却原理，使得整个集成换热系统的集成度高；且将电池冷却器和蒸发器集成为一个集成换热器4，可以节省车辆前舱的布置空间，提高整体美观性。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种集成换热系统，其特征在于，包括电动压缩机(1)、冷凝器(2)、电池组件(3)和集成换热器(4)；
所述电池组件(3)包括电池和用于冷却所述电池的冷却管路，所述冷却管路设置在所述电池上；
所述集成换热器(4)包括第一冷凝扁管(41)和第二冷凝扁管(42)；所述第一冷凝扁管(41)与所述电动压缩机(1)连通，所述第二冷凝扁管(42)与所述冷凝器(2)连通；所述第一冷凝扁管(41)和所述第二冷凝扁管(42)均用于对车辆进行冷却；所述第一冷凝扁管(41)、所述电动压缩机(1)、所述冷凝器(2)和所述第二冷凝扁管(42)依次连接形成制冷回路；
所述第一冷凝扁管(41)的侧壁和所述第二冷凝扁管(42)的侧壁连接形成四面密封且两端开口的容纳腔体(43)，所述容纳腔体(43)内用于容纳冷却液，容纳腔体(43)的两端开口均与所述电池的冷却管路连通；所述电池组件(3)和所述容纳腔体(43)依次连接形成冷却回路。
2.根据权利要求1所述的一种集成换热系统，其特征在于，所述第一冷凝扁管(41)的截面形状为L型。
3.根据权利要求2所述的一种集成换热系统，其特征在于，所述第一冷凝扁管(41)的长度方向和所述第二冷凝扁管(42)的长度方向相一致，所述第一冷凝扁管(41)与所述第二冷凝扁管(42)焊接后形成所述容纳腔体(43)。
4.根据权利要求3所述的一种集成换热系统，其特征在于，所述集成换热器(4)还包括至少两组翅片(44)，一组翅片(44)设置在所述第一冷凝扁管(41)的一侧，另一组翅片(44)设置在所述第二冷凝扁管(42)的一侧，一组所述翅片(44)、所述第一冷凝扁管(41)、所述第二冷凝扁管(42)和另一组所述翅片(44)依次设置。
5.根据权利要求4所述的一种集成换热系统，其特征在于，所述冷却回路包括依次连接并形成回路的容纳腔体(43)、第一冷却管(6)、电池的冷却管路和第二冷却管(7)。
6.根据权利要求5所述的一种集成换热系统，其特征在于，所述集成换热系统还包括车辆防火墙(5)，所述车辆防火墙(5)上设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一冷却管(6)的一端穿过所述第一安装孔与所述电池的冷却管路的一端连通；所述第二冷却管(7)的一端穿过所述第二安装孔与所述电池的冷却管路的另一端连通。
7.根据权利要求5所述的一种集成换热系统，其特征在于，所述容纳腔体(43)的两端分别设置有第一接口和第二接口；所述第一接口与所述第一冷却管(6)连通，所述第二接口与所述第二冷却管(7)连通。
8.根据权利要求7所述的一种集成换热系统，其特征在于，容纳腔体(43)的开口端均设置有密封板，两个所述密封板分别与所述容纳腔体(43)密封连接，形成冷却扁管；
所述第一接口设置在一个所述密封板上，所述第二接口设置在另一个所述密封板上。
9.根据权利要求7所述的一种集成换热系统，其特征在于，所述制冷回路还包括第一冷凝管(8)和第二冷凝管(9)；
所述第一冷凝扁管(41)和所述第二冷凝扁管(42)相连通，所述第一冷凝扁管(41)与所述容纳腔体(43)不连通；
所述第一冷凝扁管(41)上设置有第三接口，所述第三接口的两端分别与所述第一冷凝扁管(41)和所述第一冷凝管(8)连通；所述第二冷凝扁管(42)上设置有第四接口，所述第四接口分别与所述第二冷凝扁管(42)和所述第二冷凝管(9)连通。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-9任意一项所述的集成换热系统。
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