CN113733842B - 集成式水壶组件及热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种集成式水壶组件及热管理系统。该集成式水壶组件包括水壶基体、集成块、换热器和一个或多个水泵，集成块和换热器分别固定设置于水壶基体，集成块的一部分构造成电子水阀的阀体，阀体上形成有多个阀接口，以及用于使该阀接口相互连通的内部流道，水壶基体上设置有与该水壶基体的储液腔连通的出水接口，阀体上设置有与内部流道相连通的补液接口，补液接口与出水接口相连且直接连通，水泵的进水口与对应的阀接口相连且直接连通，其中一个水泵的出水口与换热器连通。将电子水阀、水泵集成在集成块上，并将集成块和水壶基体集成为一体，减少了零件数量和用于固定水泵、换热器和电子水阀的支架的安装，装配更加方便，减小了装配成本。

Description

集成式水壶组件及热管理系统
技术领域
本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种集成式水壶组件及热管理系统。
背景技术
现有电动汽车包括三套冷却剂循环回路：电池冷却回路、电机电控冷却回路、供暖回路，三套冷却剂循环回路的膨胀水壶、水泵、电磁水阀、管路等零件主要布置在汽车前舱，但是汽车前舱空间过小，易造成布置错乱复杂，零件易干涉，影响系统性能和美观，也给装配和维护带来一定困难。此外，三套冷却剂循环回路需要配置2～3个膨胀水壶，占用布置空间，增加成本。
发明内容
本公开的目的是提供一种集成式水壶组件及热管理系统，该集成式水壶组件可以减少电动汽车冷却剂循环回路的占用空间，节省成本。
为了实现上述目的，本公开提供一种集成式水壶组件及热管理系统，该集成式水壶组件包括水壶基体、集成块、换热器和一个或多个水泵，所述集成块和所述换热器分别固定设置于所述水壶基体，所述集成块的一部分构造成电子水阀的阀体，所述阀体上形成有多个阀接口，以及用于使该阀接口相互连通的内部流道，所述水壶基体上设置有与该水壶基体的储液腔连通的出水接口，所述阀体上设置有与所述内部流道相连通的补液接口，所述补液接口与所述出水接口相连且直接连通，所述水泵的进水口与对应的所述阀接口相连且直接连通，其中一个所述水泵的出水口与所述换热器连通。
可选地，所述补液接口与所述出水接口的连接流道上设置有单向阀组件，所述单向阀组件被配置为当所述内部流道中的压力小于所述水壶基体内的压力时打开。
可选地，所述单向阀组件包括压力致动件和限位件，所述出水接口和所述补液接口插接配合，且所述插接配合的位置形成有安装腔，所述安装腔的一端通过第一通孔与所述水壶基体的储水腔连通，所述安装腔的另一端通过第二通孔与所述内部流道连通，所述压力致动件设置在所述安装腔内，以在液体压力的作用下封堵所述第一通孔或与所述第一通孔分离，所述限位件固定设置于所述第二通孔以防止所述压力致动件从所述第二通孔处脱离所述安装腔，所述限位件还开设有槽口，所述安装腔通过所述槽口始终与所述内部流道连通。
可选地，所述出水接口凸出于所述水壶基体的底部设置，所述补液接口凸出于所述集成块的顶部设置，所述出水接口与所述补液接口插接配合，所述出水接口和所述补液接口的配合处设置密封件，以将所述出水接口和所述补液接口的配合处密封。
可选地，所述水泵包括泵盖和泵体，与所述水泵连接的所述阀接口的端部构造成所述泵盖，所述泵体固定连接于所述泵盖。
可选地，所述水壶基体上还设置有独立水室，所述独立水室与所述水壶基体的储液腔相互独立，所述独立水室分别与所述水泵的出水口和所述换热器的进水口连通。
可选地，所述阀体上设置有与该阀体配合的阀芯组件，以共同构造成电子水阀的一部分，所述集成块形成为多面体结构，多个所述阀接口分别设置于所述多面体结构的不同表面上，所述水壶基体和所述阀芯组件分别连接在所述多面体结构的背对设置的两个表面上，与所述水泵连接的阀接口位于该两个表面之间，所述集成块设置于所述水壶基体的底部，所述换热器固定设置于所述水壶基体。
可选地，所述阀体上设置有阀芯组件，所述多个阀接口中至少一个该阀接口为进口，至少两个该阀接口为出口，所述内部流道用于将所述进口与每个所述出口连通，每个所述内部流道上形成有对应的流体分配体，所述阀芯组件与所述流体分配体配合，以使所述内部流道连通或断开，
所述补液接口和所述流体分配体相互背对设置在所述集成块上，且朝相反的方向延伸。
可选地，所述储液腔设置有相互独立的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于电机电控冷却循环支路的补液，所述第二腔室用于采暖循环支路和电池热管理循环支路的补液。
根据本公开的另一方面，还提供了一种热管理系统，该热管理系统包括采暖循环支路、电池热管理循环支路和上述的集成式水壶组件，所述水泵的数量为两个且分别为第一水泵和第二水泵，所述第二水泵的出水口与所述换热器连通，所述阀体上形成有四个所述阀接口且分别为第一进口、第二进口、第一出口和第二出口，所述第一进口可选择地与所述第一出口或所述第二出口连通，所述第二进口可选择地与所述第一出口或所述第二出口连通，所述第一水泵的进水口与所述第一出口相连且直接连通，所述第二水泵的进水口与所述第二出口相连且直接连通；
所述采暖循环支路分别与所述第一水泵、所述第一进口和所述第一出口连通，所述电池热管理循环支路分别与所述第二水泵、所述换热器、所述第二进口和所述第二出口连通。
可选地，所述水壶基体上设置有两个所述出水接口，且分别为第一出水接口和第二出水接口，所述第一进口所处的流道上设置有与所述第一出水接口连通的第一补液接口，所述第二进口所处的流道上设置有与所述第二出水接口连通的第二补液接口。
通过上述的技术方案，通过设置集成块将电子水阀和水泵集成在水壶基体上且将换热器也集成在水壶基体上，能够通过电子水阀切换多个冷却回路的导通状态，通过水泵为冷却回路提供循环动力，通过换热器对系统中的冷却剂换热。将电子水阀、水泵集成在集成块上，并将集成块和水壶基体集成为一体，减少了零件数量和用于固定水泵、换热器和电子水阀的支架的安装，装配更加方便，减小了装配成本，有利于整车降低重量，降低成本和油耗，节省整车布置空间，更能有利于整车平台化的设计。
并且通过“直接连通”的来实现水壶基体与电子水阀以及电子水阀和水泵之间的连通，省略了管路连接，便于简化管路连接，缩短了冷却剂的流动路径，减少了不必要的热量的传递。由于仅需补液接口与出水接口连通即可实现补液功能，集成块可以匹配不同容积型号的水壶基体，进而匹配不同的车型以达到高度的平台化。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的第一视角的立体结构示意图，其中水壶基体具有两个腔室；
图2是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的第二视角的立体结构示意图，其中水壶基体具有两个腔室；
图3是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的结构分解示意图，其中水壶基体具有两个腔室；
图4是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的部分结构的结构分解示意图，其中水壶基体具有两个腔室；
图5是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的部分结构的结构分解图的正视图，其中水壶基体具有两个腔室；
图6是沿图5中A-A线的剖视示意图；
图7是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的限位件的立体结构示意图；
图8是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的正视示意图，其中水壶基体具有两个腔室；
图9是沿图8中的B-B线的剖视示意图；
图10是沿图8中C-C线的剖视示意图；
图11是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的俯视示意图，其中水壶基体具有两个腔室；
图12是沿图11中D-D线的剖视示意图；
图13是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的电子水阀的剖视示意图；
图14是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的第一视角的立体结构示意图，其中水壶基体具有一个腔室；
图15是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的第二视角的立体结构示意图，其中水壶基体具有一个腔室；
图16是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的结构分解示意图，其中水壶基体具有一个腔室；
图17是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的正视示意图，其中水壶基体具有一个腔室；
图18是沿图17中的I-I剖视图；
图19是本公开一种实施方式的集成式水壶组件的俯视示意图，其中水壶基体具有一个腔室；
图20是沿图19中的II-II剖视图；
图21是本公开一种实施方式的热管理系统的工作原理示意图，其中水壶基体具有一个腔室；
图22是本公开一种实施方式的热管理系统的工作原理示意图，其中采暖循环支路和电池热管理循环支路连通，其中水壶基体具有一个腔室。
图23是本公开一种实施方式的热管理系统的工作原理示意图，其中水壶基体具有两个腔室。
附图标记说明
100-集成式水壶组件；10-水壶基体；11-储液腔；12-出水接口；121-第一出水接口；122-第二出水接口；123-第三出水接口；13-独立水室；151-第一腔室；152-第二腔室；16-加注口；17-泄压口；18-排气口；19-安装脚；20-集成块；21-补液接口；211-第一补液接口；212-第二补液接口；23-紧固件；231-安装柱；232-安装孔；30-换热器；40-水泵；41-泵盖；42-泵体；44-第一水泵；441-第一水泵的出水口；45-第二水泵；451-第二水泵的出水口；50-电子水阀；51-阀体；52-阀芯组件；521-第一阀芯杆；522-第二阀芯杆；523-第三阀芯杆；524-第四阀芯杆；54-流体分配体；541-第一容腔；542-第二容腔；543-阀口；545-分隔筒体；55-阀接口；551-第一进口；552-第二进口；553-第一出口；554-第二出口；56-驱动装置；60-单向阀组件；61-压力致动件；62-限位件；621-槽口；63-安装腔；631-第一通孔；632-第二通孔；71-密封件；80-采暖循环支路；81-暖风芯体；82-加热器；90-电池热管理循环支路；91-电池包；101-电机电控；102-散热器；103-第三水泵。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，“内、外”是指相关零部件轮廓的内、外。此外，本公开实施例中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
为了减少电动汽车冷却剂循环回路的占用空间，节省成本，在本公开中提供了一种集成式水壶组件100及热管理系统。该集成式水壶组件100包括水壶基体10、集成块20、换热器30和一个或多个水泵40。水壶基体10设置有用于存储冷却剂的储液腔11。集成块20和换热器30分别固定设置于水壶基体10，集成块20的一部分构造成电子水阀50的阀体51。电子水阀50用于改变液体的流向。阀体51上形成有多个阀接口55，以及用于使该阀接口55相互连通的内部流道。水壶基体10上设置有与该水壶基体10的储液腔11连通的出水接口12，通过出水接口12将储液腔11中的冷却剂输出。阀体51上设置有与内部流道相连通的补液接口21，补液接口21与出水接口12相连且直接连通，以将储液腔11中的冷却剂输送至电子水阀50中。水泵40的进水口与对应的阀接口55相连且直接连通，其中一个水泵40的出水口与换热器30连通。可选地，集成块20和换热器30分别设置于水壶基体10的不同表面。
补液接口21与出水接口12的“直接连通”是指水壶本体和阀体51之间通过补液接口21和出水接口12相连形成的流道来直接连通，水壶本体的储液腔11中的冷却剂能够通过该流道不受影响地直接流到电子水阀50中。
同理，水泵40的进水口与阀接口55的“直接连通”是指水泵40的进水口和阀接口55之间通过二者相连形成的流道来直接连通，阀体51中的冷却剂能够通过阀接口55不受影响地直接流到水泵40的进水口中。
通过上述的技术方案，通过设置集成块20将电子水阀50和水泵40集成在水壶基体10上且将换热器30也集成在水壶基体10上，能够通过电子水阀50切换多个冷却回路的导通状态，通过水泵40为冷却回路提供循环动力，通过换热器30对系统中的冷却剂换热。将电子水阀50、水泵40集成在集成块20上，并将集成块20和水壶基体10集成为一体，减少了零件数量和用于固定水泵40、换热器30和电子水阀50的支架的安装，装配更加方便，减小了装配成本，有利于整车降低重量，降低成本和油耗，节省整车布置空间，更能有利于整车平台化的设计。
并且通过“直接连通”的来实现水壶基体10与电子水阀50以及电子水阀50和水泵40之间的连通，省略了管路连接，便于简化管路连接，缩短了冷却剂的流动路径，减少了不必要的热量的传递。由于仅需补液接口21与出水接口12连通即可实现补液功能，集成块20可以匹配不同容积型号的水壶基体10，进而匹配不同的车型以达到高度的平台化。
在本公开中以将集成式水壶组件100应用于电动汽车的热管理循环系统为例进行说明，可以理解的是，本公开中的集成式水壶组件100还能够应用于其他需要进行补液和改变液体流向的场合，例如液压系统、空调系统和水循环系统等。
为了保证水壶基体10仅在合适的时机进行补液，可选地，在本公开一种实施方式中，如图3-6、10所示，补液接口21与出水接口12的连接流道上设置有单向阀组件60，单向阀组件60被配置为当内部流道中的压力小于水壶基体10内的压力时打开。
当将该集成式水壶组件100应用于热管理系统时，当冷却循环回路中缺少冷却剂，压力过小时，与该冷却循环回路连通的储液腔11中的压力小于储液腔11中的压力，此时单向阀组件60打开，通过补液接口21与出水接口12的连接流道向阀体51的内部流道中补充冷却剂，进而向冷却循环回路中补充了冷却剂。因此，通过设置单向阀组件60能够仅在冷却循环回路中缺少冷却剂时进行补液，而且能够保证热管理系统中的冷却剂不会回流进入水壶基体10中，防止热管理系统中的冷却剂和水壶基体10中的冷却剂串流或因温度不同而串温，进而保证热管理系统中的循环回路处于正常的循环状态。
在本公开中对单向阀组件60的具体结构不作限制，只要能够保证该流道内单向导通即可，例如可在补液接口21与出水接口12的连接流道中设置单向阀。可选地，在本公开中的一种实施方式中，如图3-6所示，单向阀组件60包括压力致动件61和限位件62，出水接口12和补液接口21插接配合，且插接配合的位置形成有安装腔63，安装腔63的一端通过第一通孔631与水壶基体10的储水腔连通，安装腔63的另一端通过第二通孔632与内部流道连通，压力致动件61设置在安装腔63内，以在液体压力的作用下封堵第一通孔631或与第一通孔631分离。压力致动件61能够在液体的压力作用下在安装腔63内移动。限位件62固定设置于第二通孔632以防止压力致动件61从第二通孔632处脱离安装腔63，限位件62还开设有槽口621，安装腔63通过槽口621始终与内部流道连通。
当阀体51的内部流道中的压力大于水壶基体10中的压力，不需要补液时，在补液接口21处流出的冷却剂的液体压力作用下，压力致动件61向第一通孔631的方向移动，直至封堵于第一通孔631，从而可保证热管理系统中的冷却剂不会回流进入水壶基体10中；当阀体51的内部流道中的压力小于水壶基体10中的压力，需要补液时，在出水接口12处流出的冷却剂的液体压力作用下，压力致动件61向第二通孔632的方向移动，打开第一通孔631，水壶基体10中的冷却剂从第一通孔631中流出至安装腔63，并通过限位件62上的槽口621流到阀体51的内部流道中，从而对热管理系统补液。
在本公开中对限位件62的具体的结构不作限制，只要能够防止压力致动件61从第二通孔632处脱离安装腔63且使安装腔63与内部流道连通即可，例如，限位件62可为具有多个透水孔的栅格板。可选地，在一种实施方式中，如图4所示，限位件62大致构造成人字型结构，具有三根支撑柱，支撑柱之间为上述的槽口621，安装腔63可通过支撑柱之间的间隙与阀体51的内部流道连通。可以理解的是，在其他实施方式中，限位件62也可为米字型或十字型等结构。
在本公开中对出水接口12和补液接口21的具体形状和设置方式不作限制，只要能够使出水接口12和补液接口21直接连通即可，可选地，在本公开的一种实施方式中，如图2-3、图5和图7所示，出水接口12凸出于水壶基体10的底部设置，补液接口21凸出于集成块20的顶部设置，出水接口12与补液接口21插接配合，出水接口12和补液接口21的配合处设置密封件71，以将出水接口12和补液接口21的配合处密封。水壶基体10的底部位于水壶基体10上面向集成块20的一侧，集成块20的顶部位于集成块20上面向水壶基体10的一侧。
通过凸出设置的出水接口12和补液接口21插接配合，既能够便于实现二者之间的连通也能够起到限位的作用，便于二者之间的连接，装配和拆卸方便，便于将集成块20安装于不同容积的水壶基体10上。
为了便于水壶基体10和集成块20之间的固定，可选地，在本公开的一种实施方式中，如图2-3所示，水壶基体10上设置有出水接口12的一侧还设置有多个安装柱231，多个安装柱231沿水壶基体10的周向间隔设置，集成块20上设置有多个安装孔232，安装柱231和安装孔232一一对应地连接，并通过紧固件23穿过安装孔232和安装柱231连接。水壶基体10的侧壁上还设置有多个安装脚19，用于将集成水壶组件安装于车辆上。
在本公开中对于水泵40如何与集成块20直接连通不作限制，可选地，在本公开的一种实施方式中，水泵40包括泵盖41和泵体42，与水泵40连接的阀接口55的端部构造成泵盖41，泵体42固定连接于泵盖41。可选地，可通过螺钉等将泵体42固定于泵盖41上。
通过将阀接口55的端部直接设置成泵盖41，在安装时继续将泵体42与泵盖41连接即可，既能够将水泵40集成在集成块20上，又能够使得水泵40与阀体51的上的阀接口55连通。减少了用于固定和连通的零件数量和固定支架的安装，装配更加方便，减小了装配成本，也有助于缩小整个结构的体积。
可选地，泵盖41和泵体42的连接处还设置密封圈，防止在泵盖41和泵体42的连接处发生泄漏。
在本公开中对于水泵40的出水口与换热器30之间如何连通不作限制，例如可通过设置管路连通，可选地，在本公开的一种实施方式中，如图12所示，水壶基体10上还设置有独立水室13，独立水室13与水壶基体10的储液腔11相互独立，独立水室13分别与水泵40的出水口和换热器30的进水口连通。通过在水壶基体10上设置独立水室13，通过独立水室13实现换热器30与水泵40的出水口的连通，避免了在水泵40出水口与换热器30之间布置管路以及对该管路进行固定的繁琐，而且，独立水室13能够起到暂时储存冷却剂的功能。
为了能够通过电子水阀50切换液体的流向，改变流路的导通状态，在本公开的一种实施方式中，如图2-3和图8-9所示，阀体51上设置有与该阀体51配合的阀芯组件52，以共同构造成电子水阀50的一部分。集成块20形成为多面体结构，多个阀接口55分别设置于多面体结构的不同表面上。水壶基体10和阀芯组件52分别连接在多面体结构的背对设置的两个表面上，与水泵40连接的阀接口55位于该两个表面之间。集成块20设置于水壶基体10的底部，换热器30固定设置于水壶基体10。
通过将集成块20构造成多面体结构，将水壶基体10和阀芯组件52连接在该多面体结构的不同表面上，并且集成块20和换热器30设置在水壶基体10的不同表面上，能够充分利用集成块20以及水壶基体10上的各个方向的空间位置，提高空间的利用率，避免在进行管路连接时或阀芯组件52在运动时产生干涉。
在本公开的一种实施方式中，如图4、图7-8所示，集成块20上设置有两个水泵40，两个水泵40相对设置。集成块20上两个相对设置的阀接口55的端口构造成泵盖41，以分别与泵体42连接。因此，能够充分利用阀芯组件52和水壶基体10之间的空间，相对设置两个水泵40也便于水泵40的出水口与管路的连接，不容易产生干涉。
为了能够通过电子水阀50切换液体的流向，改变流路的导通状态，在本公开的一种实施方式中，如图2-3和图8-9所示，阀体51上设置有阀芯组件52，多个阀接口55中至少一个该阀接口55为进口，至少两个该阀接口55为出口，内部流道用于将进口与每个出口连通，每个内部流道上形成有对应的流体分配体54，阀芯组件52与流体分配体54配合，以使内部流道连通或断开，进而控制热管理系统中回路的导通状态。
可选地，每个流体分配体54上形成有第一容腔541和第二容腔542，第一容腔541始终与其所在的内部流道上的进口连通，第二容腔542始终与其所在的内部流道上的出口连通，流体分配体54上设置有阀口543，第一容腔541与第二容腔542之间通过阀口543连通，因此，通过阀口543的开启或关闭就能够实现第一容腔541和第二容腔542之间的连通或断开，进而实现相应的内部流道的连通或截止。
本公开中对于如何形成第一容腔541和第二容腔542不作限制，可选地，在本公开的一种实施方式中，如图9所示，流体分配体54中设置有分隔筒体545，以将流体分配体54分隔为第一容腔541和第二容腔542，分隔筒体545内的容腔为第一容腔541，分隔筒体545与流体分配体54的内壁之间的容腔为第二容腔542，第一容腔541始终与其所在的内部流道上的进口连通，第二容腔542始终与其所在的内部流道上的出口连通，阀口543形成为分隔筒体545的开口处，第一容腔541与第二容腔542之间通过阀口543连通。
电子水阀50还包括驱动装置56，驱动装置56用于驱动阀芯组件52移动，从而使阀芯组件52封堵于阀口543或与阀口543分离，来使得第一容腔541与第二容腔542截止或连通，进而使对应的进口与出口之间截止或连通。而且能够通过控制阀口543的开启大小，来控制经过该阀口543的流量。
在其他实施方式中，还可通过在流体分配体54中设置分隔板的方式，将流体分配体54分隔为第一容腔541和第二容腔542。
为了进一步地缩小集成式水壶组件100的体积，在本公开的一种实施方式中，如图2-3所示，补液接口21和流体分配体54相互背对设置在集成块20上，且朝相反的方向延伸。且水壶基体10与补液接口21连接，流体分配体54与阀芯组件52配合，从而使得水壶基体10以及阀芯组件52和驱动装置56分别布置于集成块20背对设置的两个面上。这样的布置便于水壶基体10和阀芯组件52的安装，二者之间不容易相互影响，而且也便于集成块20中内部流道分别与流体分配体54和水壶基体10的连通，使得整体结构更加紧凑。
可选地，在本公开的一种实施方式中，如图1所示，水壶基体10上还设置有与储液腔11连通的加注口16、泄压口17和排气口18。加注口16上盖合有加注盖，当储液腔11中的冷却剂不足时，打开加注盖向储液腔11中补充冷却剂。
在本公开的一种实施方式中，如图14-20所示，水壶基体10中的储液腔11中仅设置有一个腔室。该腔室用于对于采暖循环支路80和电池热管理循环支路90的补液。可选地，水壶基体10的储液腔11中设置有带有连通孔的隔板，隔板将储液腔11划分为两个相互连通的腔室。
在本公开的另一种实施方式中，为了能够为不同的循环回路补液，如图12所示，储液腔11设置有相互独立的第一腔室151和第二腔室152，第一腔室151用于电机电控101循环支路的补液，第一腔室151与电机电控101循环支路连通，第二腔室152用于采暖循环支路80和电池热管理循环支路90的补液，第二腔室152分别与采暖循环支路80和电池热管理循环支路90连通。如图2所示，第一腔室151上设置有用于与电机电控101循环支路连通的第三出水接口123。水壶基体10上设置有两个加注口16，每个加注口16上设置有泄压口17。第一腔室151和第二腔室152上分别设置有对应的加注口16和泄压口17。
通过设置两个独立的腔室，使得该水壶基体10既能够为电机电控101循环支路补液，也能够为采暖循环支路80和电池热管理循环支路90补液，减少了膨胀水壶的数量，从而也减少了用于固定膨胀水壶的零部件，有利于整车降低重量。而且两个腔室中的冷却剂互不影响，能够有效防止两个腔室中的冷却剂温度不同而窜温。
根据本公开的另一方面还提供了一种热管理系统。该热管理系统包括采暖循环支路80、电池热管理循环支路90和上述的集成式水壶组件100，水泵40的数量为两个且分别为第一水泵44和第二水泵45，第二水泵的出水口451与换热器30连通，阀体51上形成有四个阀接口55且分别为第一进口551、第二进口552、第一出口553和第二出口554，第一进口551可选择地与第一出口553或第二出口554连通，第二进口552可选择地与第一出口553或第二出口554连通。第一水泵44的进水口与第一出口553相连且直接连通，第二水泵45的进水口与第二出口554相连且直接连通。因此，阀体51上形成有第一进口551与第一出口553连通的第一内部流道，第一进口551与第二出口554连通的第二内部流道，第二进口552与第一出口553连通的第三内部流道，第二进口552与第二出口554连通的第四内部流道。且阀体51上设置有用于控制这些内部流道连通与截止的四个阀芯杆，阀芯杆与内部流道一一对应，分别为第一阀芯杆521、第二阀芯杆522、第三阀芯杆523和第四阀芯杆524。阀芯杆用于封堵流体分配体54上的阀口543。
采暖循环支路80分别与第一水泵44、第一进口551和第一出口553连通，即第一水泵44、第一进口551和第一出口553设置于采暖循环支路80上。电池热管理循环支路90分别与第二水泵45、换热器30、第二进口552和第二出口554连通，即第二水泵45、换热器30、第二进口552和第二出口554设置于电池热管理循环支路90上。
因此，通过第一水泵44为采暖循环支路80提供循环动力，通过第二水泵45为电池热管理循环支路90提供动力，通过换热器30为电池热管理循环支路90中的冷却剂进行换热。通过控制阀体51上第一进口551和第一出口553的连通与截止来控制采暖循环支路80的导通与截止，通过控制阀体51上第二进口552和第二出口554的连通与截止来控制电池热管理循环支路90的导通与截止，从而通过集成块20上设置的电子水阀50来控制热管理系统中循环支路的导通状态。
为了能够对热管理系统中的循环回路进行补液，如图5、图7和图8所示，水壶基体10上设置有两个出水接口12，且分别为第一出水接口121和第二出水接口122，第一进口551所处的流道上设置有与第一出水接口121连通的第一补液接口211，第二进口552所处的流道上设置有与第二出水接口122连通的第二补液接口212。可选地，储液腔11设置有相互独立的第一腔室151和第二腔室152，第一腔室151用于电机电控101循环支路的补液，第二腔室152上设置有上述的两个出水接口12。
如图23所示，电机电控101循环支路经过电机电控101等设备、第三水泵103和散热器102等。并且，管路中的气体会经过排气管路进入水壶基体10中。
当电机电控101循环支路需要补液时，水壶基体10的第一腔室151中的冷却剂流入电机电控101循环支路中进行补液。当采暖循环支路80需要补液时，水壶基体10中的冷却剂从第一补液接口211流入第一进口551所处的流道中，而采暖循环支路80进行循环时会流经第一进口551所处的流道，因此，该增加的冷却剂能够补充到采暖循环支路80中。同理，当电池热管理循环支路90需要补液时，水壶基体10中的冷却剂从第二补液接口212流入第二进口552所处的流道中，而电池热管理循环支路90进行循环时会流经第二进口552所处的流道，因此，该增加的冷却剂能够补充到电池热管理循环支路90中。
采暖循环支路80上还设置有加热器82和暖风芯体81，第一水泵的出水口441与加热器82的进水口连通，第一进口551与暖风芯体81的出水口连通，加热器82设置在第一水泵44与暖风芯体81之间的流路上，电池热管理循环支路90上还设置有换热器30和电池包91，第二水泵的出水口451与换热器30的进水口连通，第二进口552与电池包91的出水口连通，换热器30设置在第二水泵45与电池包91之间的流路上。可选地，加热器82可为PTC加热器。
在采暖循环支路80上，冷却剂从第一出口553流出，依次经过第一水泵44、加热器82、暖风芯体81，然后从第一进口551流入阀体51内。在电池热管理循环支路90上，冷却剂从第二出口554流出，依次经过第二水泵45、换热器30、电池包91，从第二进口552流入阀体51内。
在此过程中，电子水阀50通过控制流体分配体54的连通与截止，来控制采暖循环支路80和电池热管理循环支路90的导通情况，使得热管理系统至少具有5种工作模式，分别为第一工作模式-空调暖风采暖，电池热管理不工作、第二工作模式-空调暖风采暖工作，电池加热模式、第三工作模式-空调暖风采暖工作，电池冷却模式、第四工作模式-空调暖风采暖不工作，电池冷却模式以及第五工作模式-空调暖风采暖不工作，电池加热模式。由于电机电控101循环支路的循环工作与采暖循环支路80和电池热管理循环支路90的循环工作是相互独立的循环，因此，当采暖循环支路80和电池热管理循环支路90处于上述的5种工作模式时，与此同时，电机电控101循环支路可独立进行循环工作，以冷却电机电控101。
电机电控101冷却系统的工作原理如下：当电机、电控冷却系统缺液需要补液时，水壶基体10上的第一腔室151将通过第三出水接口123连接第三水泵103的进水口对系统补液，第三水泵103的出水口通过管路连接散热器102的进水口，通过散热器102的散热后的冷却剂经管路连接电机电控101对其进行冷却散热，从电机、电控流出的冷却剂回到第三水泵103进行系统循环工作。
当热管理系统处于第一工作模式(空调暖风采暖，电池热管理不工作)时，整个系统的工作原理如下：
在此工作模式下，如图8和图10所示，电子水阀50上与第一阀芯杆521配合的阀口543开启，与第二阀芯杆522、第三阀芯杆523配合的阀口543关闭，电池热管理循环支路90不工作，第二水泵45和换热器30都处于关闭状态。当采暖循环支路80需要补液时，水壶基体10将储存的冷却剂通过第一出口553接口进入集成块20上的第一补液接口211对采暖循环支路80进行补液。此时冷却剂在图8中的第一进口551中通过打开的与第一阀芯杆521配合的阀口543进入第一出口553中，使用管路连接集成块20的第一出口553与第一水泵44，第一水泵44给采暖循环支路80提供动力，流出第一水泵44的冷却剂通过系统管路连接进入加热器82进行加热，加热后的冷却剂通过系统管路连接进入暖风芯体81，并通过送风系统实现空调采暖功能，继续通过暖风芯体81的冷却剂通过系统管路连接回到集成块20的第一进口551内进行循环工作。在该循环过程中，如回路中的冷却剂充足，阀体51的内部流道中的膨胀压力大于水壶基体10内部压力，单向阀组件60中的压力致动件61会被顶起，将第一出水接口121封堵，使其处于关闭状态，只有当采暖循环支路80缺少冷却剂时，阀体51的内部流道中的压力小于水壶基体10的内部压力，单向阀组件60才会被打开进行补液。
在所有的工作模式下的循环系统中，加热器82上设有排气口18，如图10中的虚线所示，通过管路连接水壶基体10上的排气口18，供循环系统中气化的气体排入水壶基体10中进行循环工作。
当热管理系统处于第二工作模式(空调暖风采暖工作，电池加热模式)时，整个系统的工作原理如下：
在此工作模式下，采暖循环支路80和电池热管理循环支路90通过集成块20上的内部流道相连通，形成大循环回路。
如图8和图11所示，电子水阀50上与第二阀芯杆522、第三阀芯杆523配合的阀口543开启，与第一阀芯杆521、第四阀芯杆524配合的阀口543关闭。冷却剂进入图8中的第二进口552中，并通过打开的与第三阀芯杆523配合的阀口543进入第一出口553中，使用管路连接集成块20的第一出口553与第一水泵44，第一水泵44给循环回路提供动力，流出第一水泵44的冷却剂通过系统管路连接进入加热器82进行加热，加热后的冷却剂通过系统管路连接进入暖风芯体81，并通过送风系统实现空调采暖功能，继续通过暖风芯体81的冷却剂通过系统管路连接回到集成块20的第一进口551内，并通过打开的与第二阀芯杆522配合的阀口543进入第二出口554中，使用管路连接第二出口554和第二水泵45，流过第二水泵45的冷却剂通过系统管路进入换热器30，流过换热器30的冷却剂通过系统管路连接进入电池包91给电池加热，流出电池包91的冷却剂通过系统管路连接回到集成块20上的第二进口552中，如此实现循环工作。在该循环过程中，如回路中的冷却剂充足，阀体51的内部流道中的膨胀压力大于水壶基体10内部压力，两个单向阀组件60中的压力致动件61会被顶起，将第一出水口和第二出水接口122封堵，使其处于关闭状态，只有当该循环回路中缺少冷却剂时，阀体51的内部流道中的压力小于水壶基体10的内部压力，单向阀组件60才会被打开，通过第一补液接口211和第二补液接口212分别进行补液。
当热管理系统处于第三工作模式(空调暖风采暖工作，电池冷却模式)时，整个系统的工作原理如下：
在此工作模式下，采暖循环支路80和电池热管理支路处于两个相互独立的循环中。如图8和图10所示，电子水阀50上与第一阀芯杆521、第四阀芯杆524配合的阀口543开启，与第二阀芯杆522、第三阀芯杆523配合的阀口543关闭。通过第一补液接口211对采暖循环支路80补液，通过第二补液接口212对电池热管理支路补液。空调暖风采暖工作，此时冷却剂在图8中的第一进口551中通过打开的与第一阀芯杆521配合的阀口543进入第一出口553中，使用管路连接集成块20的第一出口553与第一水泵44，第一水泵44给采暖循环支路80提供动力，流出第一水泵44的冷却剂通过系统管路连接进入加热器82进行加热，加热后的冷却剂通过系统管路连接进入暖风芯体81，并通过送风系统实现空调采暖功能，继续通过暖风芯体81的冷却剂通过系统管路连接回到集成块20的第一进口551内进行循环工作。
电池热管理处于电池冷却模式，冷却剂在图8中的第二进口552中通过打开的与第四阀芯杆524配合的阀口543进入第二出口554中，使用管路连接第二出口554和第二水泵45，流过第二水泵45的冷却剂通过系统管路进入换热器30，通过换热器30进行换热以将冷却剂冷却，被冷却后的冷却剂通过系统管路进入电池包91给电池降温，流出电池包91的冷却剂通过系统管路回到集成块20上的第二进口552中，如此实现循环工作。在该循环过程中，若需要补液时，在液体的压力差的作用下，打开对应的单向阀组件60，通过第一补液接口211对采暖循环支路80进行补液，通过第二补液接口212对电池热管理支路进行补液。
当热管理系统处于第四工作模式(空调暖风采暖不工作，电池冷却模式)时，整个系统的工作原理如下：
在此工作模式下，如图8和图10所示，电子水阀50上与第四阀芯杆524配合的阀口543开启，与第二阀芯杆522、第三阀芯杆523配合的阀口543关闭，采暖循环支路80不工作，第一水泵44和加热器82都处于关闭状态，使得空调暖风采暖处于不工作状态。冷却剂在图8中的第二进口552中通过打开的与第四阀芯杆524配合的阀口543进入第二出口554中，使用管路连接第二出口554和第二水泵45，流过第二水泵45的冷却剂通过系统管路进入换热器30，通过换热器30进行换热，被冷却后的冷却剂通过系统管路进入电池包91给电池降温，流出电池包91的冷却剂通过系统管路回到集成块20上的第二进口552中，如此实现循环工作。在该循环过程中，若需要补液时，在液体的压力差的作用下，打开对应的单向阀组件60，通过第二补液接口212对电池热管理支路进行补液。
当热管理系统处于第五工作模式(空调暖风采暖不工作，电池加热模式)时，整个系统的工作原理如下：
在此工作模式下，采暖循环支路80和电池热管理循环支路90通过集成块20上的内部流道相连通，形成大循环回路。
此时送风系统关闭空调采暖功能，暖风芯体81不工作，换热器30不工作。如图8和图11所示，电子水阀50上与第二阀芯杆522、第三阀芯杆523配合的阀口543开启，与第一阀芯杆521、第四阀芯杆524配合的阀口543关闭。冷却剂进入图8中的第二进口552中，并通过打开的与第三阀芯杆523配合的阀口543进入第一出口553中，使用管路连接集成块20的第一出口553与第一水泵44，第一水泵44给循环回路提供动力，流出第一水泵44的冷却剂通过系统管路连接进入加热器82进行加热，加热后的冷却剂通过系统管路连接进入暖风芯体81(此时送风系统关闭空调采暖功能)，并继续经过不工作的暖风芯体81，从暖风芯体81流出的冷却剂通过系统管路连接回到集成块20的第一进口551内，并通过打开的与第二阀芯杆522配合的阀口543进入第二出口554中，使用管路连接第二出口554和第二水泵45，流过第二水泵45的冷却剂通过系统管路进入换热器30，此时换热器30不进行换热工作，流过换热器30的冷却剂通过系统管路连接进入电池包91给电池加热，流出电池包91的冷却剂通过系统管路连接回到集成块20上的第二进口552中，如此实现循环工作。在该循环过程中，当该循环回路中缺少冷却剂时，阀体51的内部流道中的压力小于水壶基体10的内部压力，单向阀组件60被打开，通过第一补液接口211和第二补液接口212分别进行补液。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种集成式水壶组件，其特征在于，包括水壶基体(10)、集成块(20)、换热器(30)和一个或多个水泵(40)，所述集成块(20)和所述换热器(30)分别固定设置于所述水壶基体(10)，所述集成块(20)的一部分构造成电子水阀(50)的阀体(51)，所述阀体(51)上形成有多个阀接口(55)，以及用于使该阀接口(55)相互连通的内部流道，所述水壶基体(10)上设置有与该水壶基体(10)的储液腔(11)连通的出水接口(12)，所述阀体(51)上设置有与所述内部流道相连通的补液接口(21)，所述补液接口(21)与所述出水接口(12)相连且直接连通，以能够将所述储液腔(11)中的冷却剂输送至所述电子水阀(50)中，所述水泵(40)的进水口与对应的所述阀接口(55)相连且直接连通，其中一个所述水泵(40)的出水口与所述换热器(30)连通，所述补液接口(21)与所述出水接口(12)的连接流道上设置有单向阀组件(60)，所述单向阀组件(60)被配置为当所述内部流道中的压力小于所述水壶基体(10)内的压力时打开。
2.根据权利要求1所述的集成式水壶组件，其特征在于，所述单向阀组件(60)包括压力致动件(61)和限位件(62)，所述出水接口(12)和所述补液接口(21)插接配合，且所述插接配合的位置形成有安装腔(63)，所述安装腔(63)的一端通过第一通孔(631)与所述水壶基体(10)的储水腔连通，所述安装腔(63)的另一端通过第二通孔(632)与所述内部流道连通，所述压力致动件(61)设置在所述安装腔(63)内，以在液体压力的作用下封堵所述第一通孔(631)或与所述第一通孔(631)分离，所述限位件(62)固定设置于所述第二通孔(632)以防止所述压力致动件(61)从所述第二通孔(632)处脱离所述安装腔(63)，所述限位件(62)还开设有槽口(621)，所述安装腔(63)通过所述槽口(621)始终与所述内部流道连通。
3.根据权利要求1所述的集成式水壶组件，其特征在于，所述出水接口(12)凸出于所述水壶基体(10)的底部设置，所述补液接口(21)凸出于所述集成块(20)的顶部设置，所述出水接口(12)与所述补液接口(21)插接配合，所述出水接口(12)和所述补液接口(21)的配合处设置密封件(71)，以将所述出水接口(12)和所述补液接口(21)的配合处密封。
4.根据权利要求1所述的集成式水壶组件，其特征在于，所述水泵(40)包括泵盖(41)和泵体(42)，与所述水泵(40)连接的所述阀接口(55)的端部构造成所述泵盖(41)，所述泵体(42)固定连接于所述泵盖(41)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的集成式水壶组件，其特征在于，所述水壶基体(10)上还设置有独立水室(13)，所述独立水室(13)与所述水壶基体(10)的储液腔(11)相互独立，所述独立水室(13)分别与所述水泵(40)的出水口和所述换热器(30)的进水口连通。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的集成式水壶组件，其特征在于，所述阀体(51)上设置有与该阀体(51)配合的阀芯组件(52)，以共同构造成电子水阀(50)的一部分，所述集成块(20)形成为多面体结构，多个所述阀接口(55)分别设置于所述多面体结构的不同表面上，所述水壶基体(10)和所述阀芯组件(52)分别连接在所述多面体结构的背对设置的两个表面上，与所述水泵(40)连接的阀接口(55)位于该两个表面之间，所述集成块(20)设置于所述水壶基体(10)的底部，所述换热器(30)固定设置于所述水壶基体(10)。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的集成式水壶组件，其特征在于，所述阀体(51)上设置有阀芯组件(52)，所述多个阀接口(55)中至少一个该阀接口(55)为进口，至少两个该阀接口(55)为出口，所述内部流道用于将所述进口与每个所述出口连通，每个所述内部流道上形成有对应的流体分配体(54)，所述阀芯组件(52)与所述流体分配体(54)配合，以使所述内部流道连通或断开，
所述补液接口(21)和所述流体分配体(54)相互背对设置在所述集成块(20)上，且朝相反的方向延伸。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的集成式水壶组件，其特征在于，所述储液腔(11)设置有相互独立的第一腔室(151)和第二腔室(152)，所述第一腔室(151)用于电机电控(101)冷却循环支路的补液，所述第二腔室(152)用于采暖循环支路(80)和电池热管理循环支路(90)的补液。
9.一种热管理系统，其特征在于，包括采暖循环支路(80)、电池热管理循环支路(90)和权利要求1-8中任一项所述的集成式水壶组件(100)，所述水泵(40)的数量为两个且分别为第一水泵(44)和第二水泵(45)，所述第二水泵(45)的出水口(451)与所述换热器(30)连通，所述阀体(51)上形成有四个所述阀接口(55)且分别为第一进口(551)、第二进口(552)、第一出口(553)和第二出口(554)，所述第一进口(551)可选择地与所述第一出口(553)或所述第二出口(554)连通，所述第二进口(552)可选择地与所述第一出口(553)或所述第二出口(554)连通，所述第一水泵(44)的进水口与所述第一出口(553)相连且直接连通，所述第二水泵(45)的进水口与所述第二出口(554)相连且直接连通；
所述采暖循环支路(80)分别与所述第一水泵(44)、所述第一进口(551)和所述第一出口(553)连通，所述电池热管理循环支路(90)分别与所述第二水泵(45)、所述换热器(30)、所述第二进口(552)和所述第二出口(554)连通。
10.根据权利要求9所述的热管理系统，其特征在于，所述水壶基体(10)上设置有两个所述出水接口(12)，且分别为第一出水接口(121)和第二出水接口(122)，所述第一进口(551)所处的流道上设置有与所述第一出水接口(121)连通的第一补液接口(211)，所述第二进口(552)所处的流道上设置有与所述第二出水接口(122)连通的第二补液接口(212)。
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