CN117628941A - 一种三流体换热器、热管理系统及热管理设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及散热技术领域，具体涉及一种三流体换热器、热管理系统及热管理设备，其中，三流体换热器包括多个开窗板片，每一个开窗板片沿第一方向延伸，多个开窗板片沿第二方向层叠设置，以形成相互隔离的第一流体流道和第二流体流道；第一流体流道供第一换热工质流过，第二流体流道供第二换热工质流过；每一个开窗板片设有一个或一个以上的开窗区域，相邻的开窗板片的开窗区域一一对应，以形成一个或一个以上沿第二方向延伸并贯穿的第三流体流道，第三流体流道供空气沿第二方向流过。本申请的换热器实现三种流体(水、冷媒和空气)换热，精简热管理系统管路，减少或简化换热器的部件。

Description

一种三流体换热器、热管理系统及热管理设备

技术领域

本申请涉及换热技术领域，特别涉及一种三流体换热器、热管理系统及热管理设备。

背景技术

汽车热管理系统(Thermal Management System，简称TMS)的作用是对车载特定部件(例如乘员舱)进行控温，维持在最佳工作温度范围。新能源汽车TMS比传统燃油车更复杂且耦合性更强，包含空调系统冷媒回路(对乘员舱控温)、电驱液冷回路(驱动电机控温)、动力电池液冷回路(对动力电池控温)，而燃油车TMS只包含具有前两部分。

汽车热管理系统通过控制不同温度工质在系统管路中流动，以换热器为场所进行热量交换，从而实现整体热量运输。在新能源汽车TMS内，参与热交换的工质包括空气、水、冷媒，因此通常需要水和冷媒换热的板式换热器，空气和水换热的蒸发器或冷凝器。常规换热器只能进行两种工质间的换热，所以新能源TMS需要配备多种换热器，导致系统管路复杂度上升。

发明内容

本申请的实施例提供一种以开窗板式结构为基础的三流体换热器结构，实现三种流体(水、冷媒和空气)换热，精简热管理系统管路，减少或简化换热器的部件。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种三流体换热器，其特征在于，包括：多个开窗板片，每一个开窗板片沿第一方向延伸，多个开窗板片沿第二方向层叠设置，以形成相互隔离的第一流体流道和第二流体流道，第一方向和第二方向交叉；第一流体流道供第一换热工质流过，第二流体流道供第二换热工质流过，第一换热工质和第二换热工质能够实现热交换；每一个开窗板片设有一个或一个以上的开窗区域，相邻的开窗板片的开窗区域一一对应，以形成一个或一个以上沿第二方向延伸并贯穿的第三流体流道，第三流体流道供空气沿第二方向流过；空气能够与流过第一流体流道的第一换热工质实现热交换，和/或，空气能够与流过第二流体流道的第二换热工质实现热交换。

根据本申请的实施方式，本申请实施例的三流体换热器通过设置开窗板片，增设开窗区域，形成空气换热区域，开窗板片层叠形成液-液换热区域，既保留了板式换热器高效紧凑的优点，又提供了气-液换热路径，实现三种流体换热。本实施例中的三流体换热器可用于多种设备，例如，电动汽车的热管理系统可使用本申请实施例的三流体换热器，从而可以将换热回路(例如上述的空调系统冷媒回路、动力电池液冷回路和电驱液冷回路)合并，精简系统管路，减少部件。同时，相比多个双流体换热器，达成相同换热量的情况下，本申请实施例的三流体换热器体积更紧凑。

在上述第一方面的一种可能实现中，相邻的开窗板片形成相互隔离的多个第一子流体流道和多个第二子流体流道，多个第一子流体流道相互连通以形成第一流体流道，多个第二子流体流道相互连通以形成第二流体流道；

第一换热工质在第一子流体流道内的流动方向垂直于第二方向，第二换热工质在第二子流体流道内的流动方向垂直于第二方向。相比于平行流板式换热器，板式换热器中的空气在扁管间隙流动，流体工质方向和空气流动平行，而本申请实施例的流体工质方向和空气流动方向垂直。在相同体积下，本申请实施例的空气侧迎风面积能比平行流结构迎风面积增加50％，利于流体工质和空气之间的换热。

在上述第一方面的一种可能实现中，沿第二方向，第一子流体流道和第二子流体流道相邻且层叠设置。第一子流体流道和第二子流体流道是位于不同层，第一子流体通道和第二子流体通道是分别由不同的开窗板片形成。第一换热工质和第二换热工质分别在不同层之间流动，并实现热交换，可以实现充分的换热，提高换热效率。

在上述第一方面的一种可能实现中，相邻的开窗板片包括倾斜部，倾斜部沿第三方向延伸，第三方向与第一方向层钝角设置，相邻的开窗板片的倾斜部相互贴合以分别实现第一流体流道和第二流体流道的密封。示例性地，每一个开窗板片的边缘处和开窗区域处(第三流体流道处)分别设有倾斜部，倾斜部斜向上设置，相邻的开窗板片的倾斜部平行且贴合在一起，起到密封作用，防止第一流体流道和第二流体流道内的换热工质泄露。

在上述第一方面的一种可能实现中，每一个第三流体流道内设有封板，封板用于将第三流体流道与第一流体流道、第二流体流道相隔离。封板为开窗板片堆叠后的开窗区域(也即第三流体流道)提供密封防护，将第一流体流道和第二流体流道与第三流体流道相隔离开，防止第一流体流道和第二流体流道内的工质(水、冷媒)泄露。

在上述第一方面的一种可能实现中，相邻的开窗板片密封连接，封板与第三流体流道的流道壁密封贴合。从而，封板为开窗板片堆叠后的开窗区域(也即第三流体流道)提供密封防护，防止工质(水、冷媒)泄露。并且，本申请实施例的开窗区域的封板设计，还能提高三流体换热器的结构强度，适用于车载环境的振动要求。

在上述第一方面的一种可能实现中，每一个第三流体流道内设有散热翅片。上述的封板一方面起到密封防护作用，防止工质泄露；另一方面，封板的存在，可以便于安装散热翅片。散热翅片作为空气换热区域，空气经过散热翅片，与第一子流体流道内流动的第一换热工质和第二子流体流道内流动的第二换热工质换热。即，液体工质进入三流体换热器的开窗板片内部后，在相邻的第一流体流道和第二流体流道流动换热；空气扫过散热翅片，热量以翅片-板片为路径传递，实现热量的热交换。

在上述第一方面的一种可能实现中，开窗区域呈四边形状或圆形状或多边形状。这样设置，便于开窗区域的加工。

在上述第一方面的一种可能实现中，开窗区域包括多个，且分别沿第一方向延伸。板式换热器的结构基础上增加了多个开窗结构(开窗区域)，开窗区域沿第一方向延伸，形成贯穿板式换热器的第三流体流道，第三流体流道供空气流过，多个开窗区域提升了三流体换热器的换热效率，在一定程度上也减轻了三流体换热器的重量。

在上述第一方面的一种可能实现中，每一个开窗板片包括板片本体，每一个开窗区域通过在板片本体上冲压出冲孔形成。加工工艺简单，方便开窗区域的加工。

在上述第一方面的一种可能实现中，相邻的开窗板片通过相同的冲压方向形成开窗区域。相邻的开窗板片在开窗区域冲压方向相同，便于相邻的板片层叠后密封，防止第一流体流道和第二流体流道内的工质泄露。

在上述第一方面的一种可能实现中，每一个开窗板片包括板片本体，每一个板片本体的其中一对对角处冲压出至少一对第一冲孔凸台，另外一对对角处冲压出至少一对第二冲孔凸台；

相邻的板片本体的第一冲孔凸台相对设置，以形成第一流体流道的一部分，相邻的板片本体的第二冲孔凸台相对设置，以形成第二流体流道的一部分。通设置第一冲孔凸台和第二冲孔凸台，便于形成第一流体流道和第二流体流道。

在上述第一方面的一种可能实现中，同一个板片本体的第一冲孔凸台的冲压方向相同，相邻的板片本体的第一冲孔凸台的冲压方向相反；

同一个板片本体的第二冲孔凸台的冲压方向相同，相邻的板片本体的第二冲孔凸台的冲压方向相反；

同一个板片本体的第一冲孔凸台的冲压方向和第二冲孔凸台的冲压方向相反。

相邻板片的对角冲孔凸台冲压方向不同，使得相互层间可以形成封闭流道(第一流体流道和第二流体流道)，以便两种液体工质(水和冷媒)流动。

在上述第一方面的一种可能实现中，第一流体流道和/或第二流体流道内设有散热翅片。第一流体流道和第二流体流道内的散热翅片对流体工质(水和冷媒)的扰流作用更强，有利于强化流体换热，提高换热效率。

在上述第一方面的一种可能实现中，散热翅片与开窗板片通过钎焊固定连接。散热翅片与开窗板片通过钎焊固定连接，使得三流体换热器结构紧凑。

在上述第一方面的一种可能实现中，第一流体流道和/或第二流体流道的内表面设有波纹结构。示例性地，形成第一流体流道和第二流体流道的开窗板片通过冲压工艺在表面形成波纹结构。开窗板片表面波纹结构能增强内部工质(水和冷媒)流动的扰流，提高换热系数。

在上述第一方面的一种可能实现中，还包括上盖板和下盖板，沿第二方向，上盖板和下盖板位于多个开窗板片的相反两侧；

上盖板设有一个或一个以上的上盖板开窗区域，下盖板设有一个或一个以上的下盖板开窗区域，上盖板开窗区域、下盖板开窗区域和开窗区域一一对应；

第一流体流道具有第一入口和第一出口，第一入口供第一换热工质流入第一流体流道，第一出口供第一换热工质从第一流体流道流出；

第二流体流道具有第二入口和第二出口，第二入口供第二换热工质流入第二流体流道，第二出口供第二换热工质从第二流体流道流出；

上盖板设有第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，第一管道与第一入口连通，第二管道与第一出口连通，第三管道与第二入口连通，第四管道与第二出口连通；

下盖板除开窗区域之外的部分与下盖板相邻的开窗板片相贴合并密封连接。

这样设置，使得上盖板开窗区域、下盖板开窗区域和开窗板片上的开窗区域形成沿第二方向贯通三流体换热器的空气换热区域。也就是说，上盖板开窗区域、下盖板开窗区域和开窗板片上的开窗区域形成上述的第三流体流道。外界的空气会依次流过上盖板开窗区域、开窗板片上的开窗区域和下盖板开窗区域，实现与第一流体流道和第二流体流道内的换热工质的热交换。

第一换热工质(例如冷媒)由第一管道的端口(第一入口)流入第一流体流道，由第二管道的端口(第一出口)从第一流体流道流出。第二换热工质(例如水)由第三管道的端口(第二入口)流入第二流体流道，由第四管道的端口(第二出口)从第二流体流道流出。上盖板的四个角落分别设有与第一管道、第二管道、第三管道、第四管道相对应的通孔，以使第一换热工质和第二换热工质顺利流入和流出三流体换热器。

在上述第一方面的一种可能实现中，第一换热工质包括冷媒，第二换热工质包括水。第一换热工质使用冷媒，第二换热工质使用水，换热成本低。

第二方面，本申请实施例提供一种热管理系统，包括：待换热单元；上述第一方面任一项所描述的三流体换热器，用于与待换热单元进行热交换。热管理系统使用上述第一方面所描述的三流体换热器，可以精简系统管路，减少部件。

在上述第二方面的一种可能实现中，待换热单元包括乘员舱、动力总成、电池中的任意一种或组合。可以将用于待换热单元的换热回路合并，精简系统管路，减少部件。

第三方面，本申请实施例提供一种热管理设备，包括：上述第二方面任一项所描述的热管理系统。

在上述第三方面的一种可能实现中，热管理设备包括电动汽车。电动汽车的热管理系统可使用本申请实施例的三流体换热器，从而可以将换热回路(例如上述的空调系统冷媒回路、动力电池液冷回路和电驱液冷回路)合并，精简系统管路，减少部件。同时，相比多个双流体换热器，达成相同换热量的情况下，本申请实施例的三流体换热器体积更紧凑。

附图说明

图1根据本申请的一些实施例，示出了新能源汽车的热管理系统换热场景示意图；

图2a根据本申请的一些实施例，示出了板式换热器的俯视结构示意图一；

图2b根据本申请的一些实施例，示出了板式换热器的俯视结构示意图二；

图3根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器的立体图一；

图4根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器的立体图二；

图5根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器的立体图三；

图6a根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器的侧视图一；

图6b根据本申请的一些实施例，示出了图6a中三流体换热器的放大图一；

图6c根据本申请的一些实施例，示出了图6a中三流体换热器的放大图二；

图7根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器的立体分解图；

图8根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器中散热翅片的立体图；

图9根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器中开窗板片的立体图一；

图10根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器中开窗板片的立体图二；

图11根据本申请的一些实施例，示出了三流体换热器的侧视图二；

图12根据本申请的一些实施例，示出了车载热管理系统的结构示意图；

图13根据本申请的一些实施例，示出了车辆的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的具体实施方式。

图1示出了新能源汽车的热管理系统换热场景。新能源汽车的热管理系统通常包括空调系统冷媒回路、动力电池液冷回路和电驱液冷回路，通过控制不同温度工质在系统管路中流动，以实现乘员舱、动力电池和驱动电机的温度维持在最佳工作温度范围。其中，新能源汽车的热管理系统中，参与热交换的工质包括空气、水和冷媒。即，新能源汽车中的乘员舱、动力总成、电池是待换热单元。

在空调系统冷媒回路中，空气和冷媒通过平行流换热器(蒸发器或冷凝器)热交换，实现对乘员舱的控温，可用于对车辆的乘员舱进行制热或制冷。在动力电池液冷回路中，冷媒和冷却水通过板式换热器热交换，实现对动力电池的控温，可用于对车辆的动力电池进行制热或制冷。在电驱液冷回路中，冷媒和冷却水通过板式换热器热交换，经换热后的冷却水通过系统管路实现对驱动电机的控温，可用于对车辆的驱动电机的制冷或制热。

可见，常规的板式换热器或平行流换热器都只能进行两种工质间(冷媒和水或者冷媒和空气或者水和空气)的换热

一个典型的车载热管理系统通常需要使用多个换热器，如实现冷媒和水换热的板式换热器，以及实现空气与水或者空气与冷媒换热的平行流换热器等。这使得新能源汽车的热管理系统需要配备多个换热器才能保证各个回路的正常运作，多个换热器导致系统管路复杂，体积上升，布置困难。

为此，本申请实施例提供了一种可用于实现三种流体(空气、水和冷媒)换热的换热器，也即三流体换热器，应用这种换热器可以减少车载热管理系统中换热器的数量，简化系统的连接管路，并且可以缩小车载热管理系统的整体体积，从而降低其在整车中的布置难度。下面结合附图对本申请实施例提供的换热器进行具体说明。

图2a示出了本申请实施例提供的板式换热器1的一种俯视结构示意图，图2b示出了本申请实施例提供的板式换热器1的另外一种俯视结构示意图。

如图2a所示，板式换热器1包括层叠设置的板片10，图2a中示出了最上层的板片10。图2a所示的板式换热器1包括两个流体流道，分别是第一流体流道11和第二流体流道12。其中，第一流体流道11具有第一入口11a和第一出口11b。示例性地，第一入口11a和第一出口11b设于板片10的其中一对对角处。第一入口11a供第一换热工质(例如冷媒)流入第一流体流道11，第一出口11b供第一换热工质从第一流体流道11流出。即，第一流体流道11供第一换热工质流过。第二流体流道12具有第二入口12a和第二出口12b，示例性地，第二入口12a和第二出口12b设于板片10的另外一对对角处。第二入口12a供第二换热工质(例如水)流入第二流体流道12，第二出口12b供第二换热工质从第二流体流道12流出。即，第二流体流道12供第二换热工质流过。冷媒和水在板式换热器1的两个流体流道内流动，实现了热交换。该类型的板式换热器1只能实现两种工质间的热交换。

图2b所示的板式换热器2与图2a所示的板式换热器1的区别在于，图2b所示的板式换热器2中的板片是开窗板片20，开窗板片20设有一个或一个以上的具有开窗区域201，图2b中示出了四个开窗区域201，但不申请对开窗区域201的数量不做限制，例如还可以是一个、三个、五个、六个等数量的开窗区域201。即，图2b所示的板式换热器2是在图2a所示的板式换热器1的结构基础上增加了开窗结构(开窗区域201)。

开窗板片20的开窗区域201形成贯穿板式换热器2的第三流体流道23(可参见图4)，第三流体流道23供空气流过。也就是说，图2b所示的板式换热器1包括三个流体流道，分别是第一流体流道21、第二流体流道22和第三流体流道23。三个流体流道能够实现三种流体(水、冷媒和空气)的换热，即图2b示出的板式换热器2是三流体换热器。三流体换热器2可以将换热回路(例如上述的空调系统冷媒回路、动力电池液冷回路和电驱液冷回路)合并，精简系统管路，减少部件。

下面结合附图详细说明增加开窗区域的板式换热器(三流体换热器)的具体结构。本申请实施例的三流体换热器是以应用于车载热管理系统为示例说明，车载热管理系统中的热管理设备是电动汽车。但本申请不限于，本申请实施例的三流体换热器还可以用于多种工质协同换热的领域，例如计算服务器内的空冷、液冷混合的场景；也可以用于换热工质备份场景，例如常规场景主要是空气与冷却液换热，当冷却液管路失效堵塞，仍然有冷媒可以参与换热，作为备份。即，本申请实施例的三流体换热器还可以运用于其它类型的热管理系统，热管理设备例如是计算服务器。

参考图3和图4，本申请实施例的三流体换热器2包括：多个开窗板片20。示例性地，每一个开窗板片20沿第一方向(图4中X方向所示)延伸，多个开窗板片20沿第二方向(图3和图4中Z方向所示)层叠设置，以形成相互隔离的上述的第一流体流道21和上述的第二流体流道22，第一方向和第二方向交叉。也就是说，第一流体流道21和第二流体流道22是通道多个开窗板片20沿第二方向层叠在一起所形成的。第一流体流道21和第二流体流道22可以是在同一层，也可以是在不同层，后文会详细描述。

示例性地，上述的开窗板片20是金属板片，金属板片叠装后钎焊形成三流体换热器2，金属板片可以是具有一定波纹形状，波纹形状可以直接冲压形成，而相邻板片间形成紧凑通道(第一流体流道21和第二流体流道22)，不同流体(水和冷媒)分别进入相邻板层间流动，受波纹形状扰动而强化换热。多层开窗板片20层叠钎焊后，使得密封性可靠。

示例性地，上述的开窗板片20呈长方形状，第一方向是三流体换热器2的长度方向，第二方向是三流体换热器2的厚度方向，第一方向垂直于第二方向。但本申请对开窗板片20的形状不做限制，能够形成一个或一个以上的开窗区域201的板片结构都属于本申请的保护范围。

如上所述，每一个开窗板片20设有一个或一个以上的具有开窗区域201，图4中示出每一个开窗板片20设有十个开窗区域201，相邻的开窗板片20的开窗区域201一一对应，以形成一个或一个以上沿第二方向延伸并贯穿的第三流体流道23，第三流体流道23供空气沿第二方向流过。也就是说，本申请实施例的三流体换热器2中相邻的开窗板片20层叠后，内部可以形成贯穿的空气流通区域(第三流体流道23)。

上述开窗区域201的布置形式不做限制，能够实现空气流通的布置形式都属于本申请的保护范围。

示例性地，参考4，图4示出的十个开窗区域201中的每一个开窗区域201分别沿第一方向(图4中X方向所示)延伸。沿三流体换热器2的宽度方向，十个开窗区域201包括位于第一入口21a和第二出口22b之间的一个长开窗区域201，位于第二入口22a和第一出口21b之间的另一个长开窗区域201，以及位于这一个开窗区域201和另一个开窗区域201之间的其余八个短开窗区域201，其余八个短开窗区域201包括四组，每组开窗区域201包括两个沿三流体换热器2的长度方向间隔设置的两个短开窗区域201，四组开窗区域201沿三流体换热器2的宽度方向间隔设置。在一些可能的实施方式中，每组开窗区域201中的至少一组开窗区域201可以是一个长开窗区域201(例如是图3中两个短的开窗区域201合并形成)。

上述相邻的开窗板片20的开窗区域201一一对应可以理解为，沿第二方向，每一个开窗板片20的开窗区域201的投影是重合的。也即，相邻的开窗板片20的开窗区域201没有错开设置，这样可以形成贯通的第三流体流道23。例如，图4中示出三流体换热器2的十个开窗区域201形成了十个沿第二方向贯通的第三流体流道23。第三流体流道23作为空气流通区域，为空气、水和冷媒提供换热场所，可用于两两换热或同时换热(选择换热场景，可以选择只液-气换热，也可以液-液换热，支撑两流体和三流体换热)。

示例性的换热场景如下：

液-气换热场景1(两流体换热)：第一换热工质(例如冷媒)从第一流体流道21的第一入口21a流入第一流体流道21，再从第一出口21b流出第一流体流道21，图3中A代表第一换热工质；空气从第三流体流道23流过，图3中C代表空气。空气能够与流过第一流体流道21的第一换热工质实现热交换，即实现了空气和第一换热工质(例如冷媒)两流体之间的热交换。

液-气换热场景2(两流体换热)：第二换热工质(例如水)从第二流体流道22的第二入口22a流入第二流体流道22，再从第二出口22b流出第二流体流道22，图3中B代表第二换热工质；空气从第三流体流道23流过。空气能够与流过第二流体流道22的第二换热工质实现热交换，即实现了空气和第二换热工质(例如水)的两流体之间的热交换。

液-气换热场景3(三流体换热)：上述液-气换热场景1和液-气换热场景2同时存在，空气能够与流过第一流体流道21的第一换热工质实现热交换，以及空气能够与流过第二流体流道22的第二换热工质实现热交换。即，三流体换热器2中的流体分别为冷媒A，水B，空气C。流体换热时，冷媒A和水B互不掺混，进入相邻开窗板片20形成的第一流体流道21和第二流体流道22内进行换热。即实现了空气、第一换热工质(例如冷媒)和第二换热工质(例如水)三种流体之间的热交换。

液-液换热场景4(两流体换热)：第一换热工质(例如冷媒)从第一流体流道21的第一入口21a流入第一流体流道21，再从第一出口21b流出第一流体流道21；第二换热工质(例如水)从第二流体流道22的第二入口22a流入第二流体流道22，再从第二出口22b流出第二流体流道22；第一换热工质(例如冷媒)和第二换热工质(例如水)在三流体换热器2的两个流体流道内流动，实现了两种流体之间的热交换。

可以根据实际的换热场景，选择只液-气换热(上述的换热场景1、2、3)，也可以液-液换热(上述的换热场景4)。即，本申请实施例的三流体换热器2既能够支持两流体(液-液或液-气)之间的换热，也支持三流体(液-液-气)之间的换热。

从而，本申请实施例的三流体换热器2通过设置开窗板片20，增设开窗区域201，形成空气换热区域，开窗板片20层叠形成液-液换热区域，既保留了板式换热器高效紧凑的优点，又提供了气-液换热路径，实现三种流体换热。电动汽车的热管理系统使用本申请实施例的三流体换热器2，可以将换热回路(例如上述的空调系统冷媒回路、动力电池液冷回路和电驱液冷回路)合并，精简系统管路，减少部件。同时，相比多个双流体换热器，达成相同换热量的情况下，本申请实施例的三流体换热器2体积更紧凑。

此外，本申请实施例的三流体换热器2通过板片层叠形成封闭流道，比碟片扁管体积更紧凑，更容易加工。将板式换热器的板片进行开窗设计，从而拓展了空气侧换热能力，减少气-液换热的平行流换热器的使用。原先需要两种双流体换热器，当前只需要一种三流体换热器2。本申请实施例的三流体换热器2基本换热结构为开窗板片20和翅片，结构强度更高。

并且，上述开窗板片20的开窗区域201不但作为空气流动区域，同时还可以对开窗板片20内的液体工质进行流动引导，减少流阻，强化换热。

示例性地，可以通过液体工质阀门和风侧阀门的开启和关闭(后文会详细描述)，实现气-液换热、液-液换热及两者同时进行。即，通过液体工质阀门的开启和关闭控制第一流体流道21是否流入第一换热工质，控制第二流体流道22是否流入第二换热工质；通过第三流体流道23的进风侧的阀门的开启和关闭，控制第三流体流道23是否流入空气。

图5示出了本申请实施例的三流体换热器2的立体视角下的剖视图，图6a示出了本申请实施例三流体换热器2的侧视视角下的剖视图。参考图5和图6a，相邻的开窗板片20形成相互隔离的多个第一子流体流道211和多个第二子流体流道221，多个第一子流体流道211相互连通以形成第一流体流道21，多个第二子流体流道221相互连通以形成第二流体流道22。图5和图6a示出，沿第二方向(图5和图6a中Z方向所示)，第一子流体流道211和第二子流体流道221相邻且层叠设置。即，第一子流体流道211和第二子流体流道221是位于不同层，第一子流体通道和第二子流体通道是分别由不同的开窗板片20形成。第一换热工质和第二换热工质分别在不同层之间流动，并实现热交换，可以实现充分的换热，提高换热效率。

例如，图6b示出相邻的第二层开窗板片20和第三层开窗板片20形成了第二子流体流道221，相邻的第四层开窗板片20和第五层开窗板片20同样形成了第二子流体流道221。图6c示出相邻的第一层开窗板片20和第二层开窗板片20形成了第一子流体流道211，相邻的第三层开窗板片20和第四层开窗板片20同样形成了第一子流体流道211。也就是说，沿第二方向，第一子流体通道、第二子流体通道交替设置。

也就是说，每三层相邻的开窗板片20(例如第一层开窗板片20、第二层开窗板片20和第三层开窗板片20)中的中间层的开窗板片20(例如第二层开窗板片20)是共用开窗板片20，既形成第一子流体流道211又形成第二子流体流道221。换言之，每三层相邻的开窗板片20中的共用开窗板片20与其中一层开窗板片20形成第一子流体流道211，与另外一层开窗板片20形成第二子流体流道221。

在一些可能的实施方式中，第一子流体流道211和第二子流体流道221是位于同一层，第一子流体通道和第二子流体通道是由相同的开窗板片20形成。即，第一流体流道21和第二流体流道22是位于同一层。例如，相邻的第一层开窗板片20和第二层开窗板片20共同形成相互隔离的第一子流体流道211和第二子流体流道221，相邻的第二层开窗板片20和第三层开窗板片20共同形成相互隔离的第一子流体流道211和第二子流体流道221。

示例性地，上述的第一换热工质在第一子流体流道211内的流动方向垂直于第二方向，第二换热工质在第二子流体流道221内的流动方向垂直于第二方向。相比于平行流板式换热器，板式换热器中的空气在扁管间隙流动，流体工质方向和空气流动平行，而本申请实施例的流体工质方向和空气流动方向垂直。在相同体积下，本申请实施例的空气侧迎风面积能比平行流结构迎风面积增加50％，利于流体工质和空气之间的换热。

继续参考图6b和图6c，相邻的开窗板片20包括倾斜部20a，倾斜部20a沿第三方向(图6b和图6c中D方向所示)延伸，第三方向与第一方向(图6b和图6c中X方向所示)层钝角设置。相邻的开窗板片20的倾斜部20a相互贴合以分别实现第一流体流道21和第二流体流道22的密封。图6b和图6c示出，每一个开窗板片20的边缘处和开窗区域201处(第三流体流道23处)分别设有倾斜部20a，倾斜部20a斜向上设置，相邻的开窗板片20的倾斜部20a平行且贴合在一起，起到密封作用，防止第一流体流道21和第二流体流道22内的换热工质泄露。

图7示出了本申请实施例三流体换热器2的立体分解图。参考图7并结合图6b和图6c所示，每一个第三流体流道23内设有封板26(例如是复合焊料制成的)，封板26用于将第三流体流道23与第一流体流道21、第二流体流道22相隔离。封板26的数量和第三流体流道23的数量一一对应。示例性地，图3和图4所示，三流体换热器2设有十个第三流体流道23，相应地，封板26的数量是与十个第三流体流道23一一对应的十个。

示例性地，将开窗板片20层叠，用限位夹具(图未示出)夹紧，随后在开窗板片20的开窗区域201插入封板26，为开窗板片20堆叠后的开窗区域201(也即第三流体流道23)提供密封防护，将第一流体流道21和第二流体流道22与第三流体流道23相隔离开，防止第一流体流道21和第二流体流道22内的工质(水、冷媒)泄露。

示例性地，封板26的形状与开窗板片20的开窗区域201的形状相适配。例如，图7中示出开窗板片20的开窗区域201呈四边形状，相应地，图7中示出的封板26是呈中空的矩形状。在一些可能的实施方式中，开窗板片20的开窗区域201是呈其它形状，例如呈圆形状或多边形状等形状，相应地，封板26是呈中空的圆筒状或中空的多边形状。本申请实施例以开窗板片20的开窗区域201呈四边形状，封板26呈中空的矩形状为示例说明。

相邻的开窗板片20层叠并密封连接，封板26与第三流体流道23的流道壁密封贴合。图7中示出多个开窗板片20层叠后所形成的第三流体流道23沿第二方向(图7中Z方向所示)延伸的呈中空的矩形状，矩形状的第三流体流道23具有四个流道壁，分别是第一流道壁2311、第二流道壁2312、第三流道壁2313和第四流道壁2314。

其中，第一流道壁2311和第二流道壁2312沿三流体换热器2的宽度方向(图7中Y方向所示)相对且间隔设置，第三流道壁2313和第四流道壁2314沿三流体换热器2的长度方向(图7中X方向所示)相对且间隔设置，第一流道壁2311、第三流道壁2313、第二流道壁2312和第四流道壁2314依次连接。矩形状的封板26的四个边分别与第三流体流道23的四个流道壁(第一流道壁2311、第三流道壁2313、第二流道壁2312和第四流道壁2314)密封贴合。从而，封板26为开窗板片20堆叠后的开窗区域201(也即第三流体流道23)提供密封防护，防止工质(水、冷媒)泄露。并且，本申请实施例的开窗区域201的封板26设计，还能提高三流体换热器2的结构强度，适用于车载环境的振动要求。

参考图7和图3，在封板26围成的区域内(即封板26的沿第二方向延伸的中空区域内)，嵌入散热翅片231。示例性地，散热翅片231与开窗板片20通过钎焊固定连接，使得三流体换热器2结构紧凑。但本申请对散热翅片231与开窗板片20的连接形式不限于此。在一些可能的实施方式中，也可以通过施加外部框架、垫片、压紧螺旋重叠等形式进行固定，这种形式可以便于调整开窗板片20的片数量，以改变换热器整体尺寸。

本申请实施例的每一个第三流体流道23内均设有散热翅片231。封板26一方面起到密封防护作用，防止工质泄露；另一方面，封板26的存在，可以便于安装散热翅片231。

封板26内嵌入的散热翅片231作为空气换热区域，上述的空气C(图6b和图6c所示)经过散热翅片231，与第一子流体流道211内流动的第一换热工质(冷媒A)和第二子流体流道221内流动的第二换热工质(水B)换热。即，液体工质(冷媒A和水B)进入三流体换热器2的开窗板片20内部后，在相邻的第一流体流道21和第二流体流道22流动换热；空气C扫过散热翅片231，热量以翅片-板片为路径传递，实现热量的热交换。

本申请对进风侧(第三流体流道23侧)换热的上述散热翅片231的具体形式不做限制，能够实现空气的翅片结构都属于本申请的保护范围。散热翅片231可以采用常见的百叶窗翅片(如图8所示)、平直翅片、错齿翅片、波纹翅片等，可以提高换热效率。可以根据开窗区域201的形状不同，选择相应的翅片，能增加工艺可行性。也可以根据成本、强度、工艺、性能等角度考虑，选择不同翅片。

继续参考图7，在上述封板26围成的区域内，嵌入散热翅片231后，会装配上盖板24和下盖板25。如图7所示，沿第二方向(图7中Z方向所示)，上盖板24和下盖板25位于多个开窗板片20的相反两侧，通过上盖板24和下盖板25夹持层叠在一起的多个开窗板片20。

其中，上盖板24设有一个或一个以上的上盖板开窗区域241，下盖板25设有一个或一个以上的下盖板开窗区域251，上盖板开窗区域241、下盖板开窗区域251和开窗板片20上的开窗区域201一一对应。这样设置，使得上盖板开窗区域241、下盖板开窗区域251和开窗板片20上的开窗区域201形成沿第二方向贯通三流体换热器2的空气换热区域。也就是说，上盖板开窗区域241、下盖板开窗区域251和开窗板片20上的开窗区域201形成上述的第三流体流道23。外界的空气C会依次流过上盖板开窗区域241、开窗板片20上的开窗区域201和下盖板开窗区域251，实现与第一流体流道21和第二流体流道22内的换热工质的热交换。

此外，上盖板24设有第一管道242、第二管道244、第三管道245、第四管道243，第一管道242与第一入口21a连通，第二管道244与第一出口21b连通，第三管道245与第二入口22a连通，第四管道243与第二出口22b连通。示例性地，第一管道242、第二管道244、第三管道245、第四管道243的设置位置与后述的各凸台冲孔相对应，详见后文所述。示例性地，第一管道242的端口作为上述的第一入口21a，第二管道244的端口作为上述的第一出口21b，第三管道245的端口作为上述的第二入口22a，第四管道243的端口作为上述的第二出口22b。

第一换热工质(例如冷媒)由第一管道242的端口(第一入口21a)流入第一流体流道21，由第二管道244的端口(第一出口21b)从第一流体流道21流出。第二换热工质(例如水)由第三管道245的端口(第二入口22a)流入第二流体流道22，由第四管道243的端口(第二出口22b)从第二流体流道22流出。

上述的上盖板24的四个角落分别设有与第一管道242、第二管道244、第三管道245、第四管道243相对应的通孔，以使第一换热工质和第二换热工质顺利流入和流出三流体换热器2。上述的下盖板25除开窗区域201之外的部分与下盖板25相邻的开窗板片20(即最底层的开窗板片20)相贴合并密封连接，使得下盖板25与最底层的开窗板片20相贴合后也形成流体通道，例如是第一子流体流道211(图6c所示)。

下面结合附图对开窗板片20的具体结构进行示例说明。

图9和图10分别示出了相邻的两层开窗板片20的立体图。

每一个开窗板片20包括板片本体，每一个开窗区域201通过在板片本体上冲压出冲孔形成。但本申请开窗区域201不限于是通过在板片本体上冲压出冲孔形成，也可以是通过其它的加工方式形成，例如注塑成型。

为便于描述，将相邻的两层开窗板片20的板片本体分别描述为第一板片本体202和第二板片本体203。相邻的开窗板片20的板片本体通过相同的冲压方向形成开窗区域201。即，第一板片本体202和第二板片本体203在开窗区域201的冲压方向相同。例如，沿第二方向，开窗区域201的冲孔方向均向上或均向下。本申请实施例中，开窗区域201的冲孔方向是向上。相邻的开窗板片20在开窗区域201冲压方向相同，便于相邻的板片层叠后密封，防止第一流体流道21和第二流体流道22内的工质泄露。

继续参考图9和图10，本申请实施例中，每一个板片本体的其中一对对角处冲压出一对第一冲孔凸台，另外一对对角处冲压出一对第二冲孔凸台。示例性地，第一冲孔凸台与上述的第一管道242和第二管道244相对应，第一冲孔凸台与上述的第三管道245和第四管道243相对应。相邻的板片本体的第一冲孔凸台相对设置，以形成第一流体流道21的一部分，相邻的板片本体的第二冲孔凸台相对设置，以形成第二流体流道22的一部分。示例性地，第一入口21a和第一出口21b分别与第一冲孔凸台连通，第二入口22a和第二出口22b分别与第二冲孔凸台连通。

例如，第一板片本体202的其中一对对角处冲压出一对第一冲孔凸台，分别描述为第一子冲孔凸台20211和第二子冲孔凸台20212；另外一对对角处冲压出一对第二冲孔凸台，分别描述为第三子冲孔凸台20221和第四子冲孔凸台20222。第二本体的其中一对对角处冲压出一对第一冲孔凸台，分别描述为第一子冲孔凸台20311和第二子冲孔凸台20312；另外一对对角处冲压出一对第二冲孔凸台，分别描述为第三子冲孔凸台20321和第四子冲孔凸台20322。

第一板片本体202上的第一冲孔凸台(第一子冲孔凸台20211和第二子冲孔凸台20212)和第二板片本体203上的第一冲孔凸台(第一子冲孔凸台20311和第二子冲孔凸台20312)相对设置，形成了第一流体流道21的一部分；第一板片本体202上的第二冲孔凸台(第三子冲孔凸台20221和第四子冲孔凸台20222)和第二板片本体203上的第二冲孔凸台(第三子冲孔凸台20321和第四子冲孔凸台20322)相对设置，形成了第二流体流道22的一部分。

其中，同一个板片本体的第一冲孔凸台的冲压方向相同，相邻的板片本体的第一冲孔凸台的冲压方向相反；同一个板片本体的第二冲孔凸台的冲压方向相同，相邻的板片本体的第二冲孔凸台的冲压方向相反；同一个板片本体的第一冲孔凸台的冲压方向和第二冲孔凸台的冲压方向相反。

也就是说，第一板片本体202上的第一冲孔凸台的冲压方向相同(例如是沿第二方向朝下)，第一板片本体202上的第二冲孔凸台的冲压方向相同(例如是沿第二方向朝上)。第二板片本体203上的第一冲孔凸台的冲压方向相同(例如是沿第二方向朝上)，第一板片本体202上的第二冲孔凸台的冲压方向相同(例如是沿第二方向朝下)。

从而，第一板片板体上的第一冲孔凸台的冲压方向(例如是沿第二方向朝下)和第二冲孔凸台的冲压方向相反(例如是沿第二方向朝上)。第二板片板体上的第一冲孔凸台的冲压方向(例如是沿第二方向朝上)和第二冲孔凸台的冲压方向相反(例如是沿第二方向朝下)。相邻的第一板片本体202上的第一冲孔凸台的冲压方向(例如是沿第二方向朝下)和第二板片板体上的第一冲孔凸台的冲压方向(例如是沿第二方向朝上)是相反的，相邻的第一板片本体202上的第二冲孔凸台的冲压方向(例如是沿第二方向朝上)和第二板片板体上的第二冲孔凸台的冲压方向(例如是沿第二方向朝下)是相反的。

相邻板片的对角冲孔凸台冲压方向不同的原因，是为了相互层间可以形成封闭流道(第一流体流道21和第二流体流道22)，以便两种液体工质(水和冷媒)流动。

本申请实施例中，每个开窗板片20的四个角落上设有冲孔凸台。本申请冲孔凸台的设置形式不限于此，能够实现形成封闭流道(第一流体流道21和第二流体流道22)的设置形式都属于本申请的保护范围。例如，每个开窗板片20的其中一对对角中的一个角落设置一对第一冲孔凸台，另外一对对角中的一个角落设置一对第二冲凸台。

图11示出了另外一种三流体换热器2的结构示意图。如图11所示，第一流体流道21内设有第一散热翅片212，第二流体流道22内设有第二散热翅片222。即，图11示出的三流体换热器2组成由开窗板片20+第一散热翅片212+开窗板片20+第二散热翅片222为循环单元，依次层叠排列。相比于图3至图10所示的三流体换热器2结构，第一流体流道21和第二流体流道22内的散热翅片(第一散热翅片212和第二散热翅片222)对流体工质(水和冷媒)的扰流作用更强，有利于强化流体换热，提高换热效率。

在一些可能的实施方式中，可以是第一流体流道21内设置第一散热翅片212。或者，是在第二流体流道22内设置第二散热翅片222。

在一些可能的实施方式中，第一流体流道21和第二流体流道22的内表面设有波纹结构。示例性地，形成第一流体流道21和第二流体流道22的开窗板片20通过冲压工艺在表面形成波纹结构。开窗板片20表面波纹结构能增强内部工质(水和冷媒)流动的扰流，提高换热系数。

上述开窗板片20的表面的波纹结构的具体形状不做限制，例如开窗板片20表面可以设置人字形、弧形、波纹型等波纹结构。

本申请实施例还提供了一种车载热管理系统以及应用该车载热管理系统的车辆。一并参考图12和图13所示，图12为本申请实施例提供的车载热管理系统100的结构示意图，图13为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。本申请实施例所提供的车辆具体可以为电动汽车，车载热管理系统100可用于对车辆的乘员舱、动力总成200以及电池包300等待换热部件的温度进行控制。

具体设计时，车载热管理系统100可包括压缩机9、膨胀阀3以及前述任一可能的实施例中的三流体换热器2。其中，三流体换热器2的数量可以为两个，分别为第一三流体换热器2a和第二三流体换热器2b，压缩机9的出口可与第一三流体换热器2a的第一开口连接，膨胀阀3可连接于第一三流体换热器2a的第三开口与第二三流体换热器2b的第一开口之间，第二三流体换热器2b的第三开口可与压缩机9的入口连接，这样，压缩机9、第一三流体换热器2a、膨胀阀3以及第二三流体换热器2b就可顺序连接形成为第一循环回路，该第一循环回路即为车载热管理系统100的冷媒回路，此时，第一三流体换热器2a和第二三流体换热器2b可分别用作为冷凝器和蒸发器。

车载热管理系统100还可以包括送风通道4，送风通道4可分别与乘员舱的内部进风口41和内部出风口42连通。第一三流体换热器2a和第二三流体换热器2b可分别设置于送风通道4内，且第一三流体换热器2a的第三流体流道23的散热翅片231的进风侧可与内部进风口41连通，第一三流体换热器2a的第三流体流道23的散热翅片231的出风侧可与内部出风口42连通，第二三流体换热器2b的第三流体流道23的散热翅片231的进风侧可与内部进风口41连通，第二三流体换热器2b的第三流体流道23的散热翅片231的出风侧可与内部出风口42连通。另外，送风通道4内还可设置有风机43，风机43具体可设置于第一三流体换热器2a和第二三流体换热器2b的上游，也即位于第一三流体换热器2a和第二三流体换热器2b靠近内部进风口41的一侧，以将进入送风通道4内的空气送往第一三流体换热器2a的第三流体流道23的进风侧或者第二三流体换热器2b的第三流体流道23的进风侧。

需要说明的是，送风通道4还可设置有外部进风口44，外部进风口44可将送风通道4与乘员舱外部连通，以使外部新风能够进入送风通道4内。具体设置时，外部进风口44可设置于内部进风口41的下游，且外部进风口44处可设置第一风门441。第一风门441具有将外部进风口44关闭、同时将外部进风口44与内部进风口41之间的通道的打开的第一工作状态，以及将外部进风口44打开、同时将外部进风口44与内部进风口41之间的通道关闭的第二工作状态。当第一风门441处于第一工作状态时，可以实现乘员舱内空气循环；当第一风门411处于第二工作状态时，可以将新风引入乘员舱内，实现新风功能。

第一三流体换热器2a与送风通道4的一侧内壁可具有第一间隙45，该第一间隙45处可设置有第一导流板451。第一导流板451可具有将第一间隙45打开与关闭的两种导流状态，当第一导流板451将第一间隙45打开时，第一三流体换热器2a的第三流体流道23的散热翅片231的进风侧的空气可绕过第一三流体换热器2a，经过第一间隙45流动至第一三流体换热器2a的下游；当第一导流板451将第一间隙45关闭时，第一三流体换热器2a的第三流体流道23的散热翅片231的进风侧的空气经过散热翅片231的气流通道流动至第一三流体换热器2a的下游。第二三流体换热器2b与送风通道4的一侧内壁可具有第二间隙46，该第二间隙46处可设置有第二导流板461。

同样地，第二导流板461可具有将第二间隙46打开与关闭的两种导流状态，当第二导流板461将第二间隙46打开时，第二三流体换热器2b的第三流体流道23的散热翅片231的进风侧的空气可绕过第二三流体换热器2b，经过第二间隙46流动至第二三流体换热器2b的下游；当第二导流板461将第一间隙46关闭时，第二三流体换热器2b的第三流体流道23的散热翅片231的进风侧的空气经过翅片的气流通道流动至第二三流体换热器2b的下游。

请继续参考图12，车载热管理系统100还可以包括九通阀5、第一循环泵6和第二循环泵7。车辆的电池包可具有第一散热通路110，第一散热通路110的一端可与第一循环泵6的出口连接，第一散热通路200的出口可通过九通阀5与第二三流体换热器2b的第四开口连接，第二三流体换热器2b的第二开口可通过九通阀5与第一循环泵6的进口连接，这样，第一循环泵6、第一散热通路110及第二三流体换热器2b就可顺序连接形成为第二循环回路，该第二循环回路即为电池包冷却回路。

另外，第一散热通路110的出口还可以通过九通阀5与第一三流体换热器2a的第四开口连接，第一三流体换热器2a的第二开口可通过九通阀5与第一循环泵6的进口连接，此时，第一循环泵6、第一散热通路110及第一三流体换热器2a可顺序连接形成为第三循环回路，该第三循环回路即为电池包加热回路。

车辆的动力总成可具有第二散热通路120，第二散热通路120的一端可与第一循环泵6的出口连接，第二散热通路120的出口可通过九通阀5与第二三流体换热器2b的第四开口连接，第二三流体换热器2b的第二开口可通过九通阀5与第二循环泵7的进口连接，这样，第二循环泵7、第二散热通路120及第二三流体换热器2b就可顺序连接形成为第四循环回路，该第四循环回路可作为动力总成的一种冷却回路。

在一些实施例中，该车载热管理系统100还可以包括散热器8，第二散热通路120的一端还可以通过九通阀5与散热器8的进口连接，散热器8的出口可通过九通阀5与第二循环泵7的进口连接，此时，第二循环泵7、第二散热通路120及散热器8可顺序连接形成为第五循环回路，该第五循环回路可作为动力总成的另一种冷却回路。示例性地，散热器8具体可以为风冷散热器，第五循环回路中的冷却水进入散热器8后，可直接与流经散热器8表面的空气换热实现降温。

下面具体说明车载热管理系统的上述各个循环回路的工作过程。

本申请实施例中，第一循环回路可以制冷模式、制热模式、除湿模式等多种模式进行工作。当第一循环回路以制冷模式工作时，第一导流板451将第一间隙45打开，第二导流板461将第二间隙46关闭，冷媒通过压缩机9被压缩成高温高压气体后进入第一三流体换热器2a的第一流体流道21，在第一流体流道21内与第二流体流道22中的低温冷却水冷凝换热后变为低温高压液体，然后经过膨胀阀3节流膨胀迅速降温，变成低温低压的液体后进入第二三流体换热器2b的第一流体流道21，在第二三流体换热器2b内与流经散热翅片231的空气蒸发换热后变为低压气态冷媒重新回到压缩机9，完成一次循环；与此同时，送风通道4的空气在与第二三流体换热器2b内的冷媒换热降温后经过第一间隙45流向内部出风口42，再由内部出风口42送往乘员舱，达到制冷效果。

当第一循环回路以制热模式工作时，第一导流板451将第一间隙45关闭，第二导流板461将第二间隙46打开，冷媒通过压缩机9被压缩成高温高压气体后进入第一三流体换热器2a的第一流体流道21，在第一三流体换热器2a内与流经翅片的空气冷凝换热后变为低温高压液体，然后经过膨胀阀3节流膨胀迅速降温，变成低温低压的液体后进入第二三流体换热器2b的第一流体流道21，在第一流体流道21与第二流体流道22中的高温冷却水蒸发换热后变为低压气态冷媒重新回到压缩机9，完成一次循环；与此同时，送风通道4内的空气由第二间隙46流向第一三流体换热器2a的第三流体流道23的散热翅片231的进风侧，在与第一三流体换热器2a内的冷媒换热升温后流向内部出风口42，再由内部出风口42送往乘员舱，达到制热效果。

当第一循环回路以除湿模式工作时，第一导流板451将第一间隙45关闭，第二导流板461将第二间隙46关闭，冷媒通过压缩机9被压缩成高温高压气体后进入第一三流体换热器2a的第一流体流道21，在第一三流体换热器2a内与流经翅片的空气冷凝换热后变为低温高压液体，然后经过膨胀阀3节流膨胀迅速降温，变成低温低压的液体后进入第二三流体换热器2b的第一流体流道21，在第二三流体换热器2b内与流经第三流体流道23内的散热翅片231的空气蒸发换热后变为低压气态冷媒重新回到压缩机9，完成一次循环；与此同时，送风通道4内的空气进入第二三流体换热器2b，通过与第二三流体换热器2b内的冷媒换热降温，使空气中的水分遇冷凝结后从系统的冷凝水管排出，干燥后的空气由第二三流体换热器2b的第三流体流道23的散热翅片231的出风侧排出后再进入第一三流体换热器2a内，与第一三流体换热器2a内的冷媒换热回升至常温后流向内部出风口42，再由内部出风口42送往乘员舱，达到除湿效果。

需要说明的是，第一循环回路以制冷、制热以及除湿等模式运行时，既可以在乘员舱内空气循环的功能下实现，也可以在新风功能下实现，本申请对此不作限制，在实际应用中，乘客可根据需求自行调整第一风门的工作状态。

第二循环回路工作时，第一循环回路可同时工作。此时，第一循环泵6驱动冷却水在第二循环回路中循环流动，低温冷却水进入第一散热通路110后与电池包换热，冷却水吸收电池包的热量后温度升高，电池包则通过将热量传递给冷却水而实现降温。升温后的冷却水由第一循环泵6驱动到第二三流体换热器2b的第二流体流道22，在第二流体流道22与第一流体流道21中的低温冷媒换热降温后，再次回到第一散热通路110与电池包进行换热，如此往复循环即可实现对电池包的持续散热。

第三循环回路工作时，第一循环回路也可同时工作。此时，第一循环泵6驱动冷却水在第三循环回路中循环流动，高温冷却水进入第一散热通路110后与电池包换热，冷却水将热量传递给电池包后温度降低，电池包则通过吸收冷却水的热量而实现升温。降温后的冷却水由第一循环泵6驱动到第一三流体换热器2a的第二流体流道22，在第二流体流道22与第一流体流道21中的高温冷媒换热升温后，再次回到第一散热通路110与电池包进行换热，如此循环往复即可实现对电池包的持续加热。

第四循环回路工作时，第一循环回路也可同时工作。第二循环泵7驱动冷却水在第四循环回路中循环流动，低温冷却水进入第二散热通路120后与动力总成换热，冷却水吸收动力总成的热量后温度升高，动力总成则通过将热量传递给冷却水而实现降温。升温后的冷却水由第二循环泵7驱动到第二三流体换热器2b的第二流体流道22，在第二流体流道22与第一流体流道21中的低温冷媒换热降温后，再次回到第二散热通路120与动力总成进行换热，如此往复循环即可实现对动力总成的持续散热。

需要说明的是，通过调整九通阀5的工作模式，还可以使第一循环回路、第三循环回路与第四循环回路同时工作。此时，第四循环回路中的高温冷却水在第二三流体换热器2b内将热量传递给第一循环回路中的冷媒，第一循环回路中的冷媒吸收热量后由压缩机9驱动到第一三流体换热器2a内，在第一三流体换热器2a内将热量再传递给第三循环回路中的低温冷却水，第三循环回路中的冷却水吸热升温后由第一循环泵6驱动到电池包的第一散热通路110，与电池包进行换热，实现对电池包的加热。也就是说，本方案可以将动力总成工作时产生的热量用于加热电池包，从而充分利用动力总成的余热，减少车辆的资源浪费。

第五循环回路工作时，第二循环泵7驱动冷却水在回路中循环流动，低温冷却水进入第二散热通路120中与动力总成换热，冷却水吸收动力总成的热量后温度升高，动力总成则通过将热量传递给冷却水而实现降温。升温后的冷却水由第二循环泵7驱动到散热器8，在散热器8内散热降温后再次回到第二散热通路120与动力总成进行换热，如此往复循环即可实现对动力总成的持续散热。

综上，本申请提出了一种以开窗板式结构为基础的三流体换热器2结构，主要功能为空气、冷却液和冷媒协同换热，落地产品为汽车热管理系统。通过本发明三流体换热器2，可以将电动汽车空调系统、电动汽车电池冷却系统合并，精简系统管路，减少部件。

Claims (22)

1.一种三流体换热器，其特征在于，包括：

多个开窗板片，每一个所述开窗板片沿第一方向延伸，多个所述开窗板片沿第二方向层叠设置，以形成相互隔离的第一流体流道和第二流体流道，所述第一方向和所述第二方向交叉；

所述第一流体流道供第一换热工质流过，所述第二流体流道供第二换热工质流过，第一换热工质和所述第二换热工质能够实现热交换；

每一个所述开窗板片设有一个或一个以上的开窗区域，相邻的所述开窗板片的开窗区域一一对应，以形成一个或一个以上沿所述第二方向延伸并贯穿的第三流体流道，所述第三流体流道供空气沿所述第二方向流过；

所述空气能够与流过所述第一流体流道的所述第一换热工质实现热交换，和/或，所述空气能够与流过所述第二流体流道的所述第二换热工质实现热交换。

2.如权利要求1所述的三流体换热器，其特征在于，相邻的所述开窗板片形成相互隔离的多个第一子流体流道和多个第二子流体流道，多个所述第一子流体流道相互连通以形成所述第一流体流道，多个所述第二子流体流道相互连通以形成所述第二流体流道；

所述第一换热工质在所述第一子流体流道内的流动方向垂直于所述第二方向，所述第二换热工质在所述第二子流体流道内的流动方向垂直于所述第二方向。

3.如权利要求2所述的三流体换热器，其特征在于，沿所述第二方向，所述第一子流体流道和所述第二子流体流道相邻且层叠设置。

4.如权利要求1至3任一项所述的三流体换热器，其特征在于，相邻的所述开窗板片包括倾斜部，所述倾斜部沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第一方向层钝角设置，相邻的所述开窗板片的倾斜部相互贴合以分别实现所述第一流体流道和所述第二流体流道的密封。

5.如权利要求1至4任一项所述的三流体换热器，其特征在于，每一个所述第三流体流道内设有封板，所述封板用于将所述第三流体流道与所述第一流体流道、所述第二流体流道相隔离。

6.如权利要求5所述的三流体换热器，其特征在于，相邻的所述开窗板片密封连接，所述封板与所述第三流体流道的流道壁密封贴合。

7.如权利要求1至6任一项所述的三流体换热器，其特征在于，每一个所述第三流体流道内设有散热翅片。

8.如权利要求1至7任一项所述的三流体换热器，其特征在于，所述开窗区域呈四边形状或圆形状或多边形状。

9.如权利要求1至8任一项所述的三流体换热器，其特征在于，所述开窗区域包括多个，且分别沿所述第一方向延伸。

10.如权利要求1至9任一项所述的三流体换热器，其特征在于，每一个所述开窗板片包括板片本体，每一个所述开窗区域通过在所述板片本体上冲压出冲孔形成。

11.如权利要求10所述的三流体换热器，其特征在于，相邻的所述开窗板片通过相同的冲压方向形成所述开窗区域。

12.如权利要求1至11任一项所述的三流体换热器，其特征在于，每一个所述开窗板片包括板片本体，每一个所述板片本体的其中一对对角处冲压出至少一对第一冲孔凸台，另外一对对角处冲压出至少一对第二冲孔凸台；

相邻的所述板片本体的所述第一冲孔凸台相对设置，以形成所述第一流体流道的一部分，相邻的所述板片本体的第二冲孔凸台相对设置，以形成所述第二流体流道的一部分。

13.如权利要求12所述的三流体换热器，其特征在于，同一个所述板片本体的所述第一冲孔凸台的冲压方向相同，相邻的所述板片本体的所述第一冲孔凸台的冲压方向相反；

同一个所述板片本体的所述第二冲孔凸台的冲压方向相同，相邻的所述板片本体的所述第二冲孔凸台的冲压方向相反；

同一个所述板片本体的所述第一冲孔凸台的冲压方向和所述第二冲孔凸台的冲压方向相反。

14.如权利要求1至13任一项所述的三流体换热器，其特征在于，所述第一流体流道和/或所述第二流体流道内设有散热翅片。

15.如权利要求1至14任一项所述的三流体换热器，其特征在于，所述散热翅片与所述开窗板片通过钎焊固定连接。

16.如权利要求1至15任一项所述的三流体换热器，其特征在于，所述第一流体流道和/或所述第二流体流道的内表面设有波纹结构。

17.如权利要求1至16任一项所述的三流体换热器，其特征在于，还包括上盖板和下盖板，沿所述第二方向，所述上盖板和所述下盖板位于多个所述开窗板片的相反两侧；

所述上盖板设有一个或一个以上的上盖板开窗区域，所述下盖板设有一个或一个以上的下盖板开窗区域，所述上盖板开窗区域、所述下盖板开窗区域和所述开窗区域一一对应；

所述第一流体流道具有第一入口和第一出口，所述第一入口供所述第一换热工质流入所述第一流体流道，所述第一出口供所述第一换热工质从所述第一流体流道流出；

所述第二流体流道具有第二入口和第二出口，所述第二入口供所述第二换热工质流入所述第二流体流道，所述第二出口供所述第二换热工质从所述第二流体流道流出；

所述上盖板设有第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，所述第一管道与所述第一入口连通，所述第二管道与所述第一出口连通，所述第三管道与所述第二入口连通，所述第四管道与所述第二出口连通；

所述下盖板除所述开窗区域之外的部分与所述下盖板相邻的所述开窗板片相贴合并密封连接。

18.如权利要求1至17任一项所述的三流体换热器，其特征在于，所述第一换热工质包括冷媒，所述第二换热工质包括水。

19.一种热管理系统，其特征在于，包括：

待换热单元；

权利要求1至18任一项所述的三流体换热器，用于与所述待换热单元进行热交换。

20.如权利要求19所述的热管理系统，其特征在于，所述待换热单元包括乘员舱、动力总成、电池中的任意一种或组合。

21.一种热管理设备，其特征在于，包括：权利要求19或20所述的热管理系统。

22.如权利要求21所述的热管理设备，其特征在于，所述热管理设备包括电动汽车。