CN117818286A - 集成模块和具有其的热管理系统、车辆 - Google Patents

集成模块和具有其的热管理系统、车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集成模块和具有其的热管理系统、车辆，集成模块用于车辆的热管理系统且包括：第一流道板、第二流道板、换热器，所述第二流道板固定至所述第一流道板，所述换热器固定至所述第一流道板和/或所述第二流道板，所述换热器设有相互换热的第一换热流路和第二换热流路，所述第一换热流路的两端分别与所述第一流道板的所述换热器第一接口和所述换热器第二接口相连，所述第二换热流路的两端分别与所述第二流道板的所述换热器第三接口和所述换热器第四接口相连。根据本发明设计的集成模块管路布置更为合理，集成模块整体集成度更高。

Description

集成模块和具有其的热管理系统、车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种集成模块和具有其的热管理系统、车辆。
背景技术
车辆中例如新能源汽车，通常设有多个系统例如热泵系统、换热系统、热管理系统等来保证车辆正常使用；然而，这些系统由于功能丰富，使得部件较多、连接繁琐。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种集成模块。根据本发明设计的集成模块管路布置更为合理，集成模块整体集成度更高。
本发明还提出一种具有上述集成模块的热管理系统。
本发明还提出一种具有上述热管理系统的车辆。
根据本发明的集成模块用于车辆的热管理系统，包括：第一流道板，所述第一流道板内设有多条冷媒流路，所述第一流道板设有换热器第一接口、换热器第二接口和多个外部器件接口，所述换热器第一接口、所述换热器第二接口和所述外部器件接口分别与相应的所述冷媒流路相连，每个所述外部器件接口适于与车辆的热管理系统中的部件相连；第二流道板，所述第二流道板固定至所述第一流道板，所述第二流道板内设有内部液冷流路，所述第二流道板设有换热器第三接口、换热器第四接口和第一水侧接口，所述换热器第三接口、所述换热器第四接口和所述第一水侧接口分别与相应的所述内部液冷流路相连，所述第一水侧接口适于与外部的电机电控散热器相连；换热器，所述换热器固定至所述第一流道板和/或所述第二流道板，所述换热器设有相互换热的第一换热流路和第二换热流路，所述第一换热流路的两端分别与所述换热器第一接口和所述换热器第二接口相连，所述第二换热流路的两端分别与所述换热器第三接口和所述换热器第四接口相连。
根据本发明的集成模块通过设置彼此连接的第一流道板与第二流道板将位于集成模块上的各结构划分为冷媒侧与液冷侧，同时冷媒侧集成模块和液冷侧集成模块通过换热器换热，可减少集成模块整体的布局空间，集成模块集成冷媒侧集成模块与液冷侧集成模块，使得热管理系统结构紧凑、集成度更高，有利于整车的平台化设计，便于整车一体化布置与控制。
根据本发明的一些实施例，所述第二流道板设有与所述内部液冷流路相连的水箱接口，所述集成模块还包括补水箱，所述补水箱固定至所述第二流道板且所述水箱接口相连。
根据本发明的一些实施例，所述换热器设在所述第一流道板背离所述第二流道板的一侧，所述补水箱设在所述第二流道板背离所述第一流道板的一侧。
根据本发明的一些实施例，所述第二流道板设有与所述内部液冷流路相连的水泵接口，所述集成模块还包括水泵，所述水泵固定至所述第二流道板且与所述水泵接口相连。
根据本发明的一些实施例，集成模块还包括：切换阀，所述切换阀设在所述第二流道板上，所述切换阀动作以使得冷却液流向第二换热流路或者阻止冷媒流向所述第二换热流路。
根据本发明的一些实施例，所述第二流道板设有第二水侧接口，所述第二水侧接口与所述内部液冷流路相连，所述第二水侧接口适于与外部的第一散热器相连。
根据本发明的一些实施例，所述切换阀为四通阀，所述内部液冷流路包括：第一流道，所述第一流道与所述水泵接口和所述换热器第三接口相连；第二流道，所述第二流道分别与所述第一流道和所述切换阀的第一阀口相连；第三流道，所述第三流道分别与所述换热器第四接口和所述切换阀的第二阀口相连；第四流道，所述第四流道分别与所述切换阀的第三阀口和所述第一水侧接口相连；第五流道，所述第五流道分别与所述切换阀的第四阀口和所述第二水侧接口相连。
根据本发明的一些实施例，所述第一水侧接口和所述第二水侧接口朝向同一方向延伸。
根据本发明的一些实施例，所述第一水侧接口和所述第二水侧接口位于所述第二流道板的边缘且位于所述切换阀背离所述水泵的一侧。
根据本发明的一些实施例，所述外部器件接口包括气液分离进口接口；所述集成模块还包括气液分离器，所述气液分离器固定至所述第一流道板，所述气液分离器的进口端与所述气液分离进口接口相连。
根据本发明的一些实施例，所述气液分离器和所述第二流道板位于所述第一流道板的同一侧。
根据本发明的一些实施例，所述外部器件接口包括至少一组换热板接口，每组所述换热板接口与同一个换热板的两端相连，所述换热板用于调节电池模组的温度。
根据本发明的一些实施例，所述多个外部器件接口的开口朝向相同。
根据本发明的一些实施例，所述第一水侧接口和所述第二水侧接口的开口朝向第一方向，所述多个外部器件接口的开口朝向第二方向，所述第一方向和所述第二方向相反。
根据本发明的一些实施例，所述换热器设于所述第一流道板的底部拐角处。
根据本发明的一些实施例，所述第一流道板的相邻侧壁上均设有安装孔，所述安装孔适于与所述车辆的车身配合以将所述集成模块固定。
根据本发明的一些实施例，所述第一流道板设有控制阀组和节流阀组，所述控制阀组用于将不同的所述冷媒流路连通以形成不同的冷媒回路，所述节流阀组用于对流经其的所述冷媒回路中的冷媒进行节流降压，所述控制阀组具有第一电连接口，所述节流阀组具有第二电连接口，所述第一电连接口和所述第二电连接口的开口朝向相同。
根据本发明的一些实施例，所述第一电连接口的开口朝向与所述第一流道板的厚度方向相同。
下面简单描述根据本发明的另一方面实施例的热管理系统。
根据本发明的热管理系统包括上述实施例中任意一项所述的集成模块，由于根据本发明的热管理系统设置有上述实施例的集成模块，因此该热管理系统结构紧凑、集成度更高。
下面简单描述根据本发明的另一方面实施例的车辆。
根据本发明的车辆包括上述实施例中的热管理系统，由于根据本发明的车辆设置有上述实施例的热管理系统，因此该车辆内部结构紧凑，线路布置更为美观。
综上所述，本发明的集成模块通过设计设置彼此连接的第一流道板与第二流道板将换热器、气液分离器、水泵、补水箱、切换阀等结构集成于一体，集成度更高，并通过带有内部流道、进出接口的第一流道板与第二流道板简化了热管理系统中的管路连接，减少了热管理系统整体布局空间，便于整车一体化布置、控制；彼此连接的第一流道板与第二流道板将冷媒侧集成模块与液冷侧集成模块分布于两侧，并且冷媒侧集成模块的接口与液冷侧集成模块的接口位于集成模块的两侧，两路管路互不干扰，方便整车管路布置，使得整车布置更加合理、美观。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的集成模块整体结构图。
图2是根据本发明实施例的冷媒侧集成模块结构图。
图3是根据本发明实施例的液冷侧集成模块结构图。
图4是根据本发明实施例的液冷侧集成模块结构图。
图5是根据本发明实施例的热管理系统工作原理图。
附图标记：
集成模块1；
第一流道板10；第一单向阀11a；第二单向阀11b；第三单向阀11c；第一节流阀12a；第二节流阀12b；第三节流阀12c；第一电磁阀13a；第二电磁阀13b；换热板接口14；换热器第一接口15；换热器第二接口16；
第二流道板20；第一水侧接口21；第二水侧接口22；换热器第三接口23；换热器第四接口24；
换热器30；气液分离器40；切换阀50；第一阀口51；第二阀口52；第三阀口53；第四阀口54；水泵60；补水箱70；换热板80；
压缩机100；车外冷凝器200；冷媒储液罐300；第一散热器400；电机电控散热器500；车内冷凝器600；车内蒸发器700。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
车辆中例如新能源汽车，通常设有多个系统例如热泵系统、换热系统、热管理系统等来保证车辆正常使用；然而，这些系统由于功能丰富，使得部件较多、连接繁琐。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的集成模块1。
如图1所示，根据本发明的集成模块1包括：第一流道板10、第二流道板20及换热器30。第一流道板10内设有多条冷媒流路，第一流道板10设有换热器第一接口15、换热器第二接口16和多个外部器件接口，换热器第一接口15、换热器第二接口16和外部器件接口分别与相应的冷媒流路相连，每个外部器件接口适于与车辆的热管理系统中的部件相连；第二流道板20固定至第一流道板10，第二流道板20内设有内部液冷流路，第二流道板20设有换热器第三接口23、换热器第四接口24和第一水侧接口21，换热器第三接口23、换热器第四接口24和第一水侧接口21分别与相应的内部液冷流路相连，第一水侧接口21适于与外部的电机电控散热器500相连；换热器30固定至第一流道板10和/或第二流道板20，换热器30设有相互换热的第一换热流路和第二换热流路，第一换热流路的两端分别与换热器第一接口15和换热器第二接口16相连，第二换热流路的两端分别与换热器第三接口23和换热器第四接口24相连。
具体地，集成模块1可应用于车辆的热管理系统中，集成模块1将热管理系统的控制部件集成并布局，通过提高集成模块1的集成度可在更大程度上节省热管理系统在整车内占据的空间。其中，集成模块1包括第一流道板10和第二流道板20，第一流道板10内形成有多条冷媒流路，第二流道板20内形成有内部液冷流路；第一流道板10具有多个外部器件接口且通过多个外部器件接口与车辆热管理系统中的各部件相连，第二流道板20则固定于第一流道板10，第二流道板20具有第一水侧接口21，第一水侧接口21与电机电控散热器500相连，以使冷却液可通过电机电控散热器500并与电机电控散热器500换热。换热器30设置有可相互换热的第一换热流路和第二换热流路，第一流道板10上与冷媒流路相连的换热器第一接口15、换热器第二接口16分别与第一换热流路的两端连接，第二流道板20上与内部液冷流路相连的换热器第三接口23、换热器第四接口24则分别与第二换热流路的两端连接，换热器30可实现冷媒流路与内部液冷流路的换热。在一些实施例中，冷媒可通过第一流道板10中的冷媒流路流通于热管理系统的各冷媒回路中，第一流道板10与流通冷媒的结构连接并与所述流通冷媒的结构共同构成冷媒侧集成模块，第二流道板20与流通冷却液的结构连接并与所述流通冷却液的结构共同构成液冷侧集成模块。
根据本发明的集成模块1通过设置彼此连接的第一流道板10与第二流道板20将位于集成模块1上的各结构划分为冷媒侧与液冷侧，同时冷媒侧集成模块和液冷侧集成模块通过换热器30换热，可减少集成模块1整体的布局空间，集成模块1集成冷媒侧集成模块与液冷侧集成模块，使得热管理系统结构紧凑、集成度更高，有利于整车的平台化设计，便于整车一体化布置与控制。
根据本发明的一些实施例，如图3-图4所示，第二流道板20设有与内部液冷流路相连的水箱接口，集成模块1还包括补水箱70，补水箱70固定至第二流道板20且水箱接口相连。具体地，补水箱70设于第二流道板20且与第二流道板20的水箱接口相连，并且水箱接口与内部液冷流路相连，实现了补水箱70与第二流道板20内部液冷流路的连通，同时提升了集成模块1的集成化程度。在一些实施例中，补水箱70与内部液冷流路相连以对内部液冷流路补液，从而实现对液冷侧集成模块的缺液保护，确保内部液冷流路对电机电控散热器500的降温效果。可以理解的是，补水箱70的最低液位线应高于换热器30的高度，以使补水箱70中的冷却液能够流入换热器30，确保换热效率。
根据本发明的一些实施例，如图2所示，换热器30设在第一流道板10背离第二流道板20的一侧，补水箱70设在第二流道板20背离第一流道板10的一侧。具体地，第二流道板20固定于第一流道板10，换热器30设置于第一流道板10背离第二流道板20的一侧，补水箱70则设置于第二流道板20背离第一流道板10的一侧，优化集成模块1的空间布置，令冷媒侧集成模块的接口与液冷侧集成模块的接口可位于集成模块1的两侧，两路管路互不干扰，方便整车管路布置，使得整车布置更加合理、美观。
根据本发明的一些实施例，如图3-图4所示，第二流道板20设有与内部液冷流路相连的水泵接口，集成模块1还包括水泵60，水泵60固定至第二流道板20且与水泵接口相连。具体地，第二流道板20具有水泵接口，水泵60固定至第二流道板20并与水泵接口相连，便于布置水泵60并能实现水泵60与液冷流路的连通。在一些实施例中，水泵60可以驱动内部液冷流路中的冷却液循环流动，内部液冷流路可以连接至对应水泵接口以实现与水泵60的相连，可提升集成模块1的集成化程度。
根据本发明的一些实施例，如图3-图4所示，集成模块1还包括切换阀50。切换阀50设在第二流道板20上，切换阀50动作以使得冷却液流向第二换热流路或者阻止冷媒流向第二换热流路。具体地，冷却液流至第二换热流路后可与第一换热流路中的冷媒换热，以便冷媒将冷却液冷却降温，切换阀50动作以根据散热需求可选择地将热管理系统切换至合适的工作模式，以满足实际差异化需求。在一些实施例中，集成模块1还具有冷却液回路，冷却液回路适于与电机电控散热器500热交换，电机电控散热器500可以对车辆的电机电控模块进行散热，以便保证电机电控模块具有合适的工作温度。第二换热流路构造为冷却液回路的一部分，第一换热流路中的冷媒可以与第二换热流路中的冷却液换热，使得第一换热流路中的冷媒可以对电机电控散热器500进行间接冷却，进一步保证电机电控模块具有合适的工作温度。
根据本发明的一些实施例，第二流道板20设有第二水侧接口22，第二水侧接口22与内部液冷流路相连，第二水侧接口22适于与外部的第一散热器400相连。具体地，第二流道板20具有第一水侧接口21和第二水侧接口22，第一水侧接口21与电机电控散热器500相连，以使冷却液可通过电机电控散热器500并与电机电控散热器500换热，第二水侧接口22与第一散热器400相连，以使冷却液由第一散热器400流出并与换热器30换热。
根据本发明的一些实施例，切换阀50为四通阀，内部液冷流路包括第一流道、第二流道、第三流道、第四流道及第五流道。第一流道与水泵接口和换热器第三接口23相连；第二流道分别与第一流道和切换阀50的第一阀口51相连；第三流道分别与换热器第四接口24和切换阀50的第二阀口52相连；第四流道分别与切换阀50的第三阀口53和第一水侧接口21相连；第五流道分别与切换阀50的第四阀口54和第二水侧接口22相连。具体地，内部液冷流路的第一流道将水泵60与换热器30连通，切换阀50具有第一阀口51、第二阀口52、第三阀口53及第四阀口54，切换阀50可选择地控制四个阀口的导通来控制冷却液的流向。
在一些实施例中，切换阀50动作以控制液冷侧集成模块的各结构多个工作模式之间切换。在第一工作模式，冷却液可流经电机电控散热器500和第一散热器400并形成冷却液回路，此时第一散热器400可以通过冷却液将电机电控散热器500的热量带走，以降低电机电控散热器500的温度，保证对电机电控模块的降温效果；在第二工作模式，冷却液流经电机电控散热器500和第二换热流路以形成冷却液回路，此时冷却液流经第二换热流路以与第一换热流路中的冷媒换热，冷媒回收冷却液中的余热以降低冷却液的温度，同样可以保证对电机电控模块的降温效果；在第三工作模式，冷却液流经电机电控散热器500、第二换热流路和第一散热器400以形成冷却液回路，此时第一散热器400可以通过冷却液将电机电控散热器500的热量带走，同时冷却液流经第二换热流路以与第一换热流路中的冷媒换热，以降低冷却液的温度，实现对电机电控散热器500的双重降温，提升对电机电控模块的降温效果。可以理解的是，第一工作模式可以为高温散热模式，第二工作模式可以为-10℃以下热泵工作模式，第三工作模式可以为-10℃～10℃之间热泵工作模式。通过设置切换阀50使得热管理系统可根据散热需求控制冷却液的流向，从而将热管理系统切换至合适的工作模式，以满足实际差异化需求。
根据本发明的一些实施例，第一水侧接口21和第二水侧接口22朝向同一方向延伸。具体地，第二流道板20设置有朝向同方向延伸的第一水侧接口21及第二水侧接口22，使得与水侧接口连接的管路可连接于集成模块1的同侧，便于整车的管路布置。
根据本发明的一些实施例，第一水侧接口21和第二水侧接口22位于第二流道板20的边缘且位于切换阀50背离水泵60的一侧。具体地，为使第二流道板20的水侧接口与对应的结构连接时不干扰其他管路的布置，将第一水侧接口21和第二水侧接口22设置于第二流道板20的边缘，同时为避让与水泵60所连接的管路，将第一水侧接口21和第二水侧接口22设置于切换阀50背离水泵60的一侧，使得与水侧接口连接的管路可连接于集成模块1的边缘，令整车管路布置更为合理美观。
根据本发明的一些实施例，如图1-图4所示，外部器件接口包括气液分离进口接口；集成模块1还包括气液分离器40，气液分离器40固定至第一流道板10，气液分离器40的进口端与气液分离进口接口相连。具体地，多个外部器件接口包括气液分离进口接口，气液分离器40具有进口端，气液分离器40固定至第一流道板10，气液分离器40的进口端与气液分离进口接口相连，以便进行气液分离器40的布置，并且能实现气液分离器40与第一流道板10内冷媒流路的连通。在热管理系统中，冷媒可在气态与液态之间转化以实现吸热放热，气态冷媒在热管理系统中的冷媒管路里流通时由于与其他结构换热，气态冷媒携带液态冷媒在冷媒管路中流通，设置气液分离器40可实现冷媒的气液混合物中液态冷媒与气态冷媒的分离，气态冷媒可由气液分离器40的进口端进入气液分离器40，气液分离器40将冷媒的气液混合物中液态冷媒与气态冷媒分离，气体中所夹带的液滴被移除。与气液分离器40相连的结构可以连接至对应的气液分离进口接口以实现与气液分离器40相连，可提升集成模块1的集成化程度，利于节省车内布置空间。在一些实施例中，气液分离器40可通过螺钉与第一流道板10固定。在另一些实施例中，气液分离器40具有分离器接头，分离器接头设于进口端且与进口端连通，进口端通过分离器接头与其他流道或管路相连。
根据本发明的一些实施例，如图1所示，气液分离器40和第二流道板20位于第一流道板10的同一侧。具体地，气液分离器40通过气液分离进口接口与第一流道板10连接，为使集成模块1整体结构更为紧凑，将气液分离器40与第二流道板20同侧设置，以实现对集成模块1空间的充分利用，提升集成模块1的集成化程度。
根据本发明的一些实施例，外部器件接口包括至少一组换热板接口14，每组换热板接口14与同一个换热板80的两端相连，换热板80用于调节电池模组的温度。具体地，多个外部器件接口包括换热板接口14，每组换热板接口14分别与换热板80的两端相连，车用电池模组工作时会发热，需要对电池进行冷却，当电池模组温度过高时，换热板80可与电池模组换热以使电池模组降温，冷却液在换热板80中循环并与电池模组经由换热板80接触换热，从而将电池模组所产生的热量通过冷却液循环带走，设置换热板80可以提高电池模组安全性与耐久性，使得电池模组温度冷却速度加快，可实现大功率充电下的热量交换。
根据本发明的一些实施例，多个外部器件接口的开口朝向相同，以使连接于外部器件接口的管路可连接于集成模块1的同侧，便于整车的管路布置。
根据本发明的一些实施例，第一水侧接口21和第二水侧接口22的开口朝向第一方向，多个外部器件接口的开口朝向第二方向，第一方向和第二方向相反。具体地，设置于第二流道板20的第一水侧接口21及第二水侧接口22朝向第一方向开口，设置于第一流道板10的多个外部器件接口的朝向第二方向开口，使得连接于第一水侧接口21、第二水侧接口22和多个外部器件接口的管路分别位于集成模块1的两侧，两路管路互不干扰，方便整车管路布置，使得整车布置更加合理、美观。
根据本发明的一些实施例，如图1所示，换热器30设于第一流道板10的底部拐角处，以便换热器30的管路布置，并且换热器30设置于第一流道板10的边缘位置，可对其他设置于第一流道板10的结构进行避让，方便整个热管理系统的管道布置。
根据本发明的一些实施例，第一流道板10的相邻侧壁上均设有安装孔，安装孔适于与车辆的车身配合以将集成模块1固定。具体地，车身设置有与安装孔相配合的安装位，安装孔与安装位配合后可将集成模块1整体固定于车身。相邻侧壁均设有安装孔，则可以适用于不同的车型，提高通用性。
根据本发明的一些实施例，第一流道板10设有控制阀组和节流阀组，控制阀组用于将不同的冷媒流路连通以形成不同的冷媒回路，节流阀组用于对流经其的冷媒回路中的冷媒进行节流降压，控制阀组具有第一电连接口，节流阀组具有第二电连接口，第一电连接口和第二电连接口的开口朝向相同。具体地，使第一电连接口和第二电连接口的开口朝向相同，以通过相同的操作就能够实现对第一电连接口或第二电连接口的连接，便于降低操作的复杂性，便于实现自动化生产，同时，这样设置能够使节流阀组和控制阀组的结构更加紧凑，以在同样大小的空间内能够设置更多的节流阀和控制阀，或者使同样数量的节流阀和控制阀所占用的空间更小。
根据本发明的一些实施例，第一电连接口的开口朝向与第一流道板10的厚度方向相同。具体地，为便于充分利用第一流道板10的空间，避免第一电连接口会占用过多的空间，令控制阀组和节流阀组沿第一流道板10的长度方向和/或宽度方向布置，并使第一电连接口的开口朝向垂直于第一流道板10的表面，以在操作零部件与第一电连接口的连接时，只需要沿垂直于第一流道板10表面的方向移动零部件的位置即可，以避免第一流道板10表面上的控制阀组或节流阀组会对零部件与第一电连接口的连接造成影响，进而便于使零部件快速、便捷地与第一电连接口或第二电连接口连接，实现控制阀和节流阀的集成化设置。
在本发明的一些实施例中，集成模块1包括第一流道板10和第二流道板20。换热器30可通过螺钉固定于第一流道板10，换热器30内部形成可相互换热的第一换热流路与第二换热流路。第一流道板10上设置有换热器第一接口15、换热器第二接口16、多个外部器件接口，换热器第一接口15及换热器第二接口16分别与换热器30的第一换热流路的两端相连，以将第一换热流路与第一流道板10的冷媒流路相连；第二流道板20上设置有换热器第三接口23、换热器第四接口24、第一水侧接口21和第二水侧接口22，换热器第三接口23及换热器第四接口24分别与换热器30的第二换热流路的两端相连，以将第二换热流路与第二流道板20的内部液冷流路相连。多个外部器件接口分别与气液分离器40、换热板80等结构连接，其中，外部器件接口包括气液分离进口接口，气液分离器40与第二流道板20设置于第一流道板10的同侧且气液分离器40的进口端与气液分离进口接口相连，外部器件接口还包括一组换热板接口14且换热板接口14与同一个换热板80的两端相连。第二流道板20上设置补水箱70及水泵60，补水箱70与第二流道板20上设置的水箱接口连通，水泵60与第二流道板20上设置的水泵接口连通。第二流道板20上还设置有切换阀50，切换阀50构造为四通阀，四通阀具有第一阀口51、第二阀口52、第三阀口53及第四阀口54，其中第二阀口52与第二流道板20上的换热器第四接口24连接，第三阀口53和第一水侧接口21相连、第四阀口54和第二水侧接口22相连，补水箱70位于四通阀和水泵60的上方。
如图5所示，热管理系统还包括压缩机100、车内冷凝器600、车内蒸发器700、车外冷凝器200、冷媒储液罐300、换热板80、电机电控散热器500、第一散热器400、节流阀组、控制阀组等结构，压缩机100、车内冷凝器600、车内蒸发器700、车外冷凝器200、冷媒储液罐300、换热板80等结构与集成模块1的冷媒侧连接，电机电控散热器500、第一散热器400等结构与集成模块1的液冷侧连接。冷媒回路中的冷媒可在压缩机100的作用下在气态与液态之间转化。热管理系统具有多种模式，例如电池冷却模式、电池加热模式、空调制冷模式、空调制热模式、电池冷却+空调制冷模式、电池加热+空调制冷模式、电池冷却+空调制热模式、电池加热+空调制热模式、空调制冷+空调制热模式、电池加热+空调制冷+空调制热模式、电池冷却+空调制冷+空调制热模式等。
在电池冷却模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒进入车外冷凝器200并在车外冷凝器200放热液化，中温高压的液态冷媒依次通过第一单向阀11a和第二单向阀11b流至第一节流阀12a，液态冷媒在第一节流阀12a内节流膨胀并通过换热板接口14流出集成模块1后进入换热板80，此时低温低压的气液混合物吸收电池热量并蒸发，可实现在电池模组温度过高时对电池模组的降温。换热后的冷媒再次过换热板接口14进入集成模块1，流经第一电磁阀13a后，冷媒进入气液分离器40，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池冷却模式，冷媒以上述流程进行循环工作可实现对电池模组的冷却工作。
在电池加热模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒流入集成模块1并流至第一电磁阀13a，气态冷媒由换热板接口14流入换热板80，此时气态冷媒冷凝放热并对电池模块加热，从而实现对电池模块的加热，提高电池寿命，提高电池效率，还可以提高在低温下电池容量及整车续航里程，有效缩短充电时间。换热后的冷媒过换热板接口14进入集成模块1，并通过第一节流阀12a节流膨胀，液态冷媒通过第三单向阀11c流至换热器第一接口15并进入换热器30吸热蒸发，由换热器第二接口16流出换热器30的冷媒通过第二电磁阀13b流至气液分离器40，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池加热模式，冷媒以上述流程进行循环工作可实现对电池模组的加热工作。
在空调制冷模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒进入车外冷凝器200，冷媒在车外冷凝器200放热液化后为中温高压的液态冷媒，液态冷媒通过第一单向阀11a流至第三节流阀12c节流膨胀，低温低压的气液混合物进入车内蒸发器700吸热蒸发，冷媒吸收车内环境中的热量，使得车内温度下降，低温低压的气态冷媒再次进入集成模块1并进入气液分离器40，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的空调制冷模式，冷媒以上述流程进行循环工作可实现对车内成员舱的制冷降温工作。
在空调制热模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒进入车内冷凝器600，冷媒在车内冷凝器600放热，这些热量与空气混合并通过鼓风机吹进车内，为车内成员舱制热。由车内冷凝器600流出的冷媒进入集成模块1并由第二节流阀12b节流膨胀，再通过换热器第一接口15进入换热器30换热，换热后的冷媒通过第二单向阀11b进入第二电磁阀13b后进入气液分离器40，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的空调制热模式，冷媒以上述流程进行循环工作可实现对车内成员舱的制热采暖工作。
在电池冷却+空调制冷模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒分流为两路，一路进入车外冷凝器200，气态冷媒进入车外冷凝器200并在车外冷凝器200放热液化，中温高压的液态冷媒依次通过第一单向阀11a和第二单向阀11b流至第一节流阀12a，液态冷媒在第一节流阀12a内节流膨胀并通过换热板接口14流出集成模块1后进入换热板80，此时低温低压的气液混合物吸收电池热量并蒸发，换热后的冷媒再次过换热板接口14进入集成模块1，流经第一电磁阀13a后，冷媒进入气液分离器40；另外一路进入车外冷凝器200，气态冷媒进入车外冷凝器200，冷媒在车外冷凝器200放热液化后为中温高压的液态冷媒，液态冷媒通过第一单向阀11a流至第三节流阀12c节流膨胀，低温低压的气液混合物进入车内蒸发器700吸热蒸发，冷媒吸收车内环境中的热量，使得车内温度下降，低温低压的气态冷媒再次进入集成模块1并进入气液分离器40，两路冷媒均在气液分离器40内气液分离，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池冷却+空调制冷模式。
在电池加热+空调制冷模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒分流为两路，一路进入集成模块1并通过第一电磁阀13a流入换热板80，此时气态冷媒冷凝放热并对电池模块加热，换热后的冷媒过换热板接口14进入集成模块1，并通过第一节流阀12a节流膨胀，液态冷媒通过第三单向阀11c流至换热器第一接口15并进入换热器30吸热蒸发，由换热器第二接口16流出换热器30的冷媒通过第二电磁阀13b流至气液分离器40；另外一路进入车外冷凝器200，冷媒在车外冷凝器200放热液化后为中温高压的液态冷媒，液态冷媒通过第一单向阀11a流至第三节流阀12c节流膨胀，低温低压的气液混合物进入车内蒸发器700吸热蒸发，冷媒吸收车内环境中的热量，使得车内温度下降，低温低压的气态冷媒再次进入集成模块1并进入气液分离器40，两路冷媒均在气液分离器40内气液分离，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池加热+空调制冷模式。
在电池冷却+空调制热模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒分流为两路，一路进入车外冷凝器200，气态冷媒进入车外冷凝器200并在车外冷凝器200放热液化，中温高压的液态冷媒依次通过第一单向阀11a和第二单向阀11b流至第一节流阀12a，液态冷媒在第一节流阀12a内节流膨胀并通过换热板接口14流出集成模块1后进入换热板80，此时低温低压的气液混合物吸收电池热量并蒸发，可实现在电池模组温度过高时对电池模组的降温，换热后的冷媒再次过换热板接口14进入集成模块1，流经第一电磁阀13a后，冷媒进入气液分离器40；另外一路进入车外冷凝器200，冷媒在车内冷凝器600放热，这些热量与空气混合并通过鼓风机吹进车内，为车内成员舱制热，由车内冷凝器600流出的冷媒进入集成模块1并由第二节流阀12b节流膨胀，再通过换热器第一接口15进入换热器30换热，换热后的冷媒通过第二单向阀11b进入第二电磁阀13b后进入气液分离器40，两路冷媒均在气液分离器40内气液分离，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池冷却+空调制热模式。
在电池加热+空调制热模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒分流为两路，一路进入集成模块1并通过第一电磁阀13a流入换热板80，此时气态冷媒冷凝放热并对电池模块加热，换热后的冷媒过换热板接口14进入集成模块1，并通过第一节流阀12a节流膨胀，液态冷媒通过第三单向阀11c流至换热器第一接口15并进入换热器30吸热蒸发，由换热器第二接口16流出换热器30的冷媒通过第二电磁阀13b流至气液分离器40；另外一路进入车外冷凝器200，冷媒在车内冷凝器600放热，这些热量与空气混合并通过鼓风机吹进车内，为车内成员舱制热，由车内冷凝器600流出的冷媒进入集成模块1并由第二节流阀12b节流膨胀，再通过换热器第一接口15进入换热器30换热，换热后的冷媒通过第二单向阀11b进入第二电磁阀13b后进入气液分离器40，两路冷媒均在气液分离器40内气液分离，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池加热+空调制热模式。
在空调制冷+空调制热模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒分流为两路，一路为进入车外冷凝器200，冷媒在车外冷凝器200放热液化后为中温高压的液态冷媒，液态冷媒通过第一单向阀11a流至第三节流阀12c节流膨胀，低温低压的气液混合物进入车内蒸发器700吸热蒸发，冷媒吸收车内环境中的热量，使得车内温度下降，低温低压的气态冷媒再次进入集成模块1并进入气液分离器40；另外一路进入车外冷凝器200，冷媒在车内冷凝器600放热，这些热量与空气混合并通过鼓风机吹进车内，为车内成员舱制热，由车内冷凝器600流出的冷媒进入集成模块1并由第二节流阀12b节流膨胀，再通过换热器第一接口15进入换热器30换热，换热后的冷媒通过第二单向阀11b进入第二电磁阀13b后进入气液分离器40，两路冷媒均在气液分离器40内气液分离，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的空调制冷+空调制热模式。
在电池加热+空调制冷+空调制热模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒分流为三路，第一路进入车外冷凝器200，冷媒在车外冷凝器200放热液化后为中温高压的液态冷媒，液态冷媒通过第一单向阀11a流至第三节流阀12c节流膨胀，低温低压的气液混合物进入车内蒸发器700吸热蒸发，冷媒吸收车内环境中的热量，使得车内温度下降，低温低压的气态冷媒再次进入集成模块1并进入气液分离器40；另外一路进入车外冷凝器200，冷媒在车内冷凝器600放热，这些热量与空气混合并通过鼓风机吹进车内，为车内成员舱制热，由车内冷凝器600流出的冷媒进入集成模块1并由第二节流阀12b节流膨胀，再通过换热器第一接口15进入换热器30换热，换热后的冷媒通过第二单向阀11b进入第二电磁阀13b后进入气液分离器40；第三路进入集成模块1并通过第一电磁阀13a流入换热板80，换热后的冷媒过换热板接口14进入集成模块1，并通过第一节流阀12a节流膨胀，液态冷媒通过第三单向阀11c流至换热器第一接口15并进入换热器30吸热蒸发，由换热器第二接口16流出换热器30的冷媒通过第二电磁阀13b流至气液分离器40，三路冷媒均在气液分离器40内气液分离，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池加热+空调制冷+空调制热模式。在电池冷却+空调制冷+空调制热模式中，压缩机100排出高温高压的气态冷媒，气态冷媒分流为三路，第一路进入车外冷凝器200，冷媒在车外冷凝器200放热液化后为中温高压的液态冷媒，液态冷媒通过第一单向阀11a流至第三节流阀12c节流膨胀，低温低压的气液混合物进入车内蒸发器700吸热蒸发，冷媒吸收车内环境中的热量，使得车内温度下降，低温低压的气态冷媒再次进入集成模块1并进入气液分离器40；另外一路进入车外冷凝器200，冷媒在车内冷凝器600放热，这些热量与空气混合并通过鼓风机吹进车内，为车内成员舱制热，由车内冷凝器600流出的冷媒进入集成模块1并由第二节流阀12b节流膨胀，再通过换热器第一接口15进入换热器30换热，换热后的冷媒通过第二单向阀11b进入第二电磁阀13b后进入气液分离器40；第三路为进入车外冷凝器200，气态冷媒进入车外冷凝器200并在车外冷凝器200放热液化，中温高压的液态冷媒依次通过第一单向阀11a和第二单向阀11b流至第一节流阀12a，液态冷媒在第一节流阀12a内节流膨胀并通过换热板接口14流出集成模块1后进入换热板80，此时低温低压的气液混合物吸收电池热量并蒸发，可实现在电池模组温度过高时对电池模组的降温，换热后的冷媒再次过换热板接口14进入集成模块1，流经第一电磁阀13a后，冷媒进入气液分离器40，三路冷媒均在气液分离器40内气液分离，气液分离后的冷媒再次进入压缩机100。上述为热管理系统的电池冷却+空调制冷+空调制热模式。
液冷侧集成模块可以实现四种工作模式，例如在高温散热模式中，此时四通阀的第一阀口51与第三阀口53导通，第一散热器400的冷却液进入水泵60后由第二流道流至四通阀，四通阀将冷却液导至电机电控散热器500，冷却液进入电机电控散热器500换热后回到第一散热器400，实现了高温散热模式的循环工作。
液冷侧集成模块还具有-10℃以下的热泵工作模式，此时四通阀的第二阀口52与第四阀口54导通，第一散热器400的冷却液进入水泵60，然后过第一流道进入换热器30，在换热器30中与冷媒换热后通过第三流道流至四通阀，冷却液流入第一散热器400，实现了-10℃以下热泵工作模式的循环工作。
液冷侧集成模块还具有-10℃～10℃之间的热泵工作模式，此时四通阀的第二阀口52与第三阀口53导通，第一散热器400的冷却液进入水泵60，然后过第一流道进入换热器30，在换热器30中与冷媒换热后过第三流道进入四通阀，冷却液流入电机电控散热器500换热后回到第一散热器400，实现了-10～10℃之间热泵工作模式的循环工作。
液冷侧集成模块还具有吸热、散热工作模式，此时四通阀第二阀口52分别与第三阀口53和第四阀口54导通，第一散热器400的冷却液进入水泵60，然后过第一流道进入换热器30，在换热器30中与冷媒换热后流至四通阀，四通阀将冷却液分别导至电机电控散热器500、第一散热器400，实现了吸热、散热工作模式的循环工作。
本申请的集成模块1通过设置彼此连接的第一流道板10与第二流道板20将位于集成模块1上的各结构划分为冷媒侧与液冷侧，将换热器30、气液分离器40等结构设置于冷媒侧集成模块，切换阀50、水泵60、补水箱70等结构设置于液冷侧集成模块，并且气液分离器40与液冷侧集成模块同侧布置，令冷媒侧集成模块的接口与液冷侧集成模块的接口位于集成模块的两侧，两路管路互不干扰，方便整车管路布置，使得整车布置更加合理、美观，并且这样热管理系统结构紧凑、集成度更高，有利于整车的平台化设计，集成模块1整体形成正方形结构，适用于小型车辆。
下面简单描述根据本发明的热管理系统。
根据本发明的热管理系统包括上述实施例中任意一项所述的集成模块1，由于根据本发明的热管理系统设置有上述实施例的集成模块1，因此该热管理系统结构紧凑、集成度更高。
下面简单描述根据本发明的车辆。
根据本发明的车辆包括上述实施例中的热管理系统，由于根据本发明的车辆设置有上述实施例的热管理系统，因此该车辆内部结构紧凑，线路布置更为美观。
综上所述，本发明的集成模块1通过设计设置彼此连接的第一流道板10与第二流道板20将换热器30、气液分离器40、水泵60、补水箱70、切换阀50等结构集成于一体，集成度更高，并通过带有内部流道、进出接口的第一流道板10与第二流道板20简化了热管理系统中的管路连接，减少了热管理系统整体布局空间，便于整车一体化布置、控制；彼此连接的第一流道板10与第二流道板20将冷媒侧集成模块与液冷侧集成模块分布于两侧，并且冷媒侧集成模块的接口与液冷侧集成模块的接口位于集成模块1的两侧，两路管路互不干扰，方便整车管路布置，使得整车布置更加合理、美观。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种集成模块，用于车辆的热管理系统，其特征在于，包括：
第一流道板(10)，所述第一流道板(10)内设有多条冷媒流路，所述第一流道板(10)设有换热器第一接口(15)、换热器第二接口(16)和多个外部器件接口，所述换热器第一接口(15)、所述换热器第二接口(16)和所述外部器件接口分别与相应的所述冷媒流路相连，每个所述外部器件接口适于与所述热管理系统中的部件相连；
第二流道板(20)，所述第二流道板(20)固定至所述第一流道板(10)，所述第二流道板(20)内设有内部液冷流路，所述第二流道板(20)设有换热器第三接口(23)、换热器第四接口(24)和第一水侧接口(21)，所述换热器第三接口(23)、所述换热器第四接口(24)和所述第一水侧接口(21)分别与相应的所述内部液冷流路相连，所述第一水侧接口(21)适于与外部的电机电控散热器(500)相连；
换热器(30)，所述换热器(30)固定至所述第一流道板(10)和/或所述第二流道板(20)，所述换热器(30)设有相互换热的第一换热流路和第二换热流路，所述第一换热流路的两端分别与所述换热器第一接口(15)和所述换热器第二接口(16)相连，所述第二换热流路的两端分别与所述换热器第三接口(23)和所述换热器第四接口(24)相连。
2.根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于，所述第二流道板(20)设有与所述内部液冷流路相连的水箱接口，所述集成模块还包括补水箱(70)，所述补水箱(70)固定至所述第二流道板(20)且所述水箱接口相连。
3.根据权利要求2所述的集成模块，其特征在于，所述换热器(30)设在所述第一流道板(10)背离所述第二流道板(20)的一侧，所述补水箱(70)设在所述第二流道板(20)背离所述第一流道板(10)的一侧。
4.根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于，所述第二流道板(20)设有与所述内部液冷流路相连的水泵接口，所述集成模块还包括水泵(60)，所述水泵(60)固定至所述第二流道板(20)且与所述水泵接口相连。
5.根据权利要求4所述的集成模块，其特征在于，还包括：切换阀(50)，所述切换阀(50)设在所述第二流道板(20)上，所述切换阀(50)动作以使得冷却液流向第二换热流路或者阻止冷媒流向所述第二换热流路。
6.根据权利要求5所述的集成模块，其特征在于，所述第二流道板(20)设有第二水侧接口(22)，所述第二水侧接口(22)与所述内部液冷流路相连，所述第二水侧接口(22)适于与外部的第一散热器(400)相连。
7.根据权利要求6所述的集成模块，其特征在于，所述切换阀(50)为四通阀，所述内部液冷流路包括：
第一流道，所述第一流道与所述水泵接口和所述换热器第三接口(23)相连；
第二流道，所述第二流道分别与所述第一流道和所述切换阀(50)的第一阀口(51)相连；
第三流道，所述第三流道分别与所述换热器第四接口(24)和所述切换阀(50)的第二阀口(52)相连；
第四流道，所述第四流道分别与所述切换阀(50)的第三阀口(53)和所述第一水侧接口(21)相连；
第五流道，所述第五流道分别与所述切换阀(50)的第四阀口(54)和所述第二水侧接口(22)相连。
8.根据权利要求7所述的集成模块，其特征在于，所述第一水侧接口(21)和所述第二水侧接口(22)朝向同一方向延伸。
9.根据权利要求8所述的集成模块，其特征在于，所述第一水侧接口(21)和所述第二水侧接口(22)位于所述第二流道板(20)的边缘且位于所述切换阀(50)背离所述水泵(60)的一侧。
10.根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于，所述外部器件接口包括气液分离进口接口；
所述集成模块还包括气液分离器(40)，所述气液分离器(40)固定至所述第一流道板(10)，所述气液分离器(40)的进口端与所述气液分离进口接口相连。
11.根据权利要求10所述的集成模块，其特征在于，所述气液分离器(40)和所述第二流道板(20)位于所述第一流道板(10)的同一侧。
12.根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于，所述外部器件接口包括至少一组换热板接口(14)，每组所述换热板接口(14)与同一个换热板(80)的两端相连，所述换热板(80)用于调节电池模组的温度。
13.根据权利要求6所述的集成模块，其特征在于，所述多个外部器件接口的开口朝向相同。
14.根据权利要求13所述的集成模块，其特征在于，所述第一水侧接口(21)和所述第二水侧接口(22)的开口朝向第一方向，所述多个外部器件接口的开口朝向第二方向，所述第一方向和所述第二方向相反。
15.根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于，所述换热器(30)设于所述第一流道板(10)的底部拐角处。
16.根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于，所述第一流道板(10)的相邻侧壁上均设有安装孔，所述安装孔适于与所述车辆的车身配合以将所述集成模块(1)固定。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的集成模块，其特征在于，所述第一流道板(10)设有控制阀组和节流阀组，所述控制阀组用于将不同的所述冷媒流路连通以形成不同的冷媒回路，所述节流阀组用于对流经其的所述冷媒回路中的冷媒进行节流降压，所述控制阀组具有第一电连接口，所述节流阀组具有第二电连接口，所述第一电连接口和所述第二电连接口的开口朝向相同。
18.根据权利要求17所述的集成模块，其特征在于，所述第一电连接口的开口朝向与所述第一流道板(10)的厚度方向相同。
19.一种用于车辆的热管理系统，其特征在于，包括根据权利要求1-18中任一项所述的集成模块。
20.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求19所述的热管理系统。
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