CN210920211U - 一种五通水阀及电动车温控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五通水阀及电动车温控系统，该五通水阀，包括阀体，所述阀体的内部设有阀芯，阀芯的中心固定连接一个用于带动阀芯旋转的阀杆，阀体的外部设有五个阀口，分别是第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口，第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口分别连接第一管接头、第二管接头、第三管接头、第四管接头和第五管接头，其中第五管接头分为两路；本实用新型的五通水阀能够提供任意两个阀口的连通，并且第五阀口的管接头分为两路，能够在第五管接头自身内部形成通路，通过控制阀芯的旋转角度，可形成至少三个通路方式，能够良好的将电机电控冷却系统与电池冷却系统两套系统结合。

Description

一种五通水阀及电动车温控系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种五通水阀。

背景技术

新能源电动汽车，英文：(New energy electric vehicles)新能源电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。

电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能。目前，应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于能量低，充电速度慢，寿命短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。

与现有燃油汽车的区别在于，电动汽车不仅需要对电控设备进行冷却，还需要对电池仓和电机进行温控；传统的电动汽车电机电控冷却系统与电池冷却系统，两套冷却系统互不交叉，均为独立系统，热管理效果不好，节能效果差，同时零部件集成度很低，整车布置时需要更多的空间，不易于布置。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够良好的将电机电控冷却系统与电池冷却系统两套系统结合的五通水阀。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种五通水阀，包括阀体，所述阀体的内部设有阀芯，阀芯的中心固定连接一个用于带动阀芯旋转的阀杆，阀体的外部设有五个阀口，分别是第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口，第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口分别连接第一管接头、第二管接头、第三管接头、第四管接头和第五管接头，其中第五管接头分为两路，分别是第五管接头A和第五管接头B。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口分别设于阀体的侧面；

阀芯包括两个壳状体和一个筒体，这两个壳状体设置于阀杆的两侧，壳状体的内沿与阀杆固连，外沿与阀体的筒体的内壁固连，壳状体与筒体之间构成腔室，筒体的筒壁上分别设有与壳状体内部腔室连通的侧开口。

作为本实用新型的进一步优化方案，连通第一个壳状体的侧开口的宽度大于第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口之中任意相邻两者之间的间距；

连通第二个壳状体的侧开口有两个，分别用于连通两个阀口，两个侧开口之间的间距大于第五阀口的口径。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述第一阀口设于阀体的底面，第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口分别设于阀体的侧面；

阀芯包括两个壳状体和一个筒体，这两个壳状体设置于阀杆的两侧，壳状体的内沿与阀杆固连，外沿与阀体的筒体的内壁固连，壳状体与筒体之间构成腔室，筒体的筒壁上分别设有与壳状体内部腔室连通的开口，其中一个壳状体的底部向下延伸到阀体的底部，并开有与第一阀口同轴设置的下开口。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述筒体与阀体间隙配合。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述筒体与阀体之间设有密封机构，该密封机构包括密封圈与密封圈保持架，该密封圈保持架整体呈环形，保证密封圈位置固定，防止泄漏而导致的效率下降甚至失效。

一种电动车温控系统，其包括，电机电控温控系统、电池温控系统和空调系统，电机电控温控系统和电池温控系统均连接五通水阀；

电机电控温控系统包括散热器和电机电控设备，散热器的进口通过管道连接第五阀口的第五管接头A，散热器的出口通过管道连接第四管接头，电机电控设备的进口通过管道连接第三阀口，电机电控设备的出口通过管道连接第五管接头B；

电池温控系统包括电池冷却器和电池包，电池冷却器的进水口通过管道连接电池水泵的出水口，电池水泵的进水口通过管道连接第一阀口，电池冷却器的出水口通过管道连接电池包的进水口，电池包的出水口通过管道连接第二阀口；

空调系统包括冷凝器、蒸发器和压缩机等部件，冷凝器的冷媒出口分为两路，一路通过膨胀阀连接电池冷却器的冷媒进口，另一路通过膨胀阀连接蒸发器的冷媒进口，电池冷却器的冷媒出口和蒸发器的冷媒出口均通过管道连接压缩机的进口，压缩机的出口通过管道连接冷凝器的冷媒进口。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型的五通水阀能够提供任意两个阀口的连通，并且第五阀口的管接头分为两路，能够在第五管接头自身内部形成通路，通过控制阀芯的旋转角度，可形成至少三个通路方式，能够良好的将电机电控冷却系统与电池冷却系统两套系统结合；

2)本实用新型的五通水阀的阀口可采用两种不同的布置方式，适用于各种环境下的安装进行改变；

3)本实用新型中五通水阀应用于电动车温控系统，将电机电控温控系统和电池温控系统结合，提供三种工作模式，不仅能够良好的提供不同效能和耗能的冷却方式，还能够提供对于电机电控设备的余热回收，节能环保。

附图说明

图1是实施例一中本实用新型的结构示意图；

图2是实施例一中本实用新型的俯视图；

图3是实施例一中本实用新型的电动车温控系统的模式一下工作示意图；

图4是实施例一中本实用新型的电动车温控系统的模式二下工作示意图；

图5是实施例一中本实用新型的电动车温控系统的模式三下工作示意图；

图6是实施例二中本实用新型的结构示意图；

图7是实施例二中本实用新型的俯视图；

图8是实施例二中本实用新型的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

实施例一

如图1-2所示，一种五通水阀，包括阀体1，所述阀体1的内部设有阀芯2，阀芯2的中心固定连接一个用于带动阀芯2旋转的阀杆3，阀体1的外部设有五个阀口，分别是第一阀口4、第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8，第一阀口4、第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8分别连接第一管接头9、第二管接头10、第三管接头11、第四管接头12和第五管接头13，其中第五管接头13分为两路，分别是第五管接头A14和第五管接头B15。

其中第一阀口4、第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8 分别设于阀体1的侧面；

阀芯2包括两个壳状体16和一个筒体17，这两个壳状体16设置于阀杆3的两侧，壳状体16的内沿与阀杆3固连，外沿与阀体1的筒体17的内壁固连，壳状体16与筒体17之间构成腔室，筒体17的筒壁上分别设有与壳状体16内部腔室连通的侧开口。

连通第一个壳状体16的侧开口的宽度大于第一阀口4、第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8之中任意相邻两者之间的间距。保证能够连通任意相邻两个阀口；连通第二个壳状体16的侧开口有两个，分别用于连通两个阀口，由于第五阀口设于第四阀口7和第一阀口4之间，因此这三个阀口之间的间距较小，这两个侧开口之间的间距大于第五阀口的口径，能够跨越第五阀口连通第一阀口4和第四阀口7。

筒体17与阀体1间隙配合。

筒体17与阀体1之间设有密封机构，该密封机构包括密封圈与密封圈保持架，该密封圈保持架整体呈环形，设于阀体1内，密封圈保持架上嵌有密封圈，保证密封圈位置固定，防止泄漏而导致的效率下降甚至失效。

如图3-5所示，电动车温控系统，电动车温控系统包括电机电控温控系统、电池温控系统和空调系统，电机电控温控系统和电池温控系统均连接五通水阀；

电机电控温控系统包括散热器20和电机电控设备21，散热器20的进口通过管道连接第五阀口8的第五管接头A14，散热器20的出口通过管道连接第四管接头12，电机电控设备21的进口通过管道连接第三阀口6，电机电控设备21的出口通过管道连接第五管接头B15；

电池温控系统包括电池冷却器22和电池包23，电池冷却器22的进水口通过管道连接电池水泵的出水口，电池水泵的进水口通过管道连接第一阀口4，电池冷却器22的出水口通过管道连接电池包23的进水口，电池包 23的出水口通过管道连接第二阀口5。

空调系统包括冷凝器24、蒸发器26和压缩机25等部件，冷凝器24 的冷媒出口分为两路，一路通过膨胀阀连接电池冷却器22的冷媒进口，另一路通过膨胀阀连接蒸发器26的冷媒进口，电池冷却器22的冷媒出口和蒸发器26的冷媒出口均通过管道连接压缩机25的进口，压缩机25的出口通过管道连接冷凝器24的冷媒进口。冷媒通过冷凝器24后分为两路，可分别在蒸发器26或电池冷却器22蒸发吸热，可分别用于电池冷却器22降温冷却水，或通过蒸发器26在汽车内部产生空调制冷效果。

电机电控设备21包括但不仅限于电池包管理模块、电控模块、电机、减速器、逆变器，电机电控设备21可以是其中一个或两个或多个，相互串联。必要的，这些设备通过水冷，其上的水冷盘管等机构为设备本身具备的结构，这些设备为现有技术中的电动汽车通用设备，其结构和原理为现有技术，在此不作赘述。

必要的，电池包23内设有水冷机构，水冷机构可以是水冷管带。

本实用新型的工作原理：

如图3所示，模式一：电池温控系统单制冷、电机电控温控系统通过散热器20冷却：旋转阀杆3使第三阀口6和第四阀口7连通，第一阀口4 和第二阀口5连通，此时电机制冷系统与电池制冷系统相互独立；此时虽然第五阀口8不被连通，但是第五管接头A14和第五管接头B15之间却相互连通，因此冷却水经过第三阀口6(和电机水泵)和第四阀口7后进入散热器20，并通过第五管接头13送入电机电控设备21进行散热。

冷媒经过膨胀阀后进入电池冷却器22进行蒸发吸热，降低冷却水温度，冷却水经过电池水泵进入电池冷却器22，电池冷却器22的出水进入电池包 23再从第二阀口5、第二阀口5进入电池水泵，完成水循环进行电池包23 散热，电池冷却器22蒸发吸热后的冷媒回到压缩机25压缩后送到冷凝器 24散热，在电池冷却器22中完成对于冷却水的降温。

如图4所示，模式二：电池温控系统通过电机电控温控系统余热采暖：旋转阀杆3使第五阀口8与第一阀口4连通、第二阀口5与第三阀口6连通，此时冷却水经过电池包23和电机电控设备21后回到第五阀口8，从第五阀口8进入第一阀口4，然后通过电池水泵泵入电池冷却器22，再从电池冷却器22排出通过电池包23，从电池包23回到第二阀口5，第二阀口5通过第三阀口6，再从第三阀口6(和电机水泵)进入电机电控设备21，再从电机电控设备21回到第五阀口8，完成冷却水的循环，通过电机电控设备21产生的热量加热冷却水，并使其通过电池包23，利用电机电控设备 21的余热对电池包23进行加热；由于第四阀口7未连通，此时散热器20 被屏蔽；

如图5所示，模式三：散热器20同时负责冷却电池包23和电机电控设备21：旋转阀杆3使第一阀口4和第四阀口7连通，第三阀口6与第二阀口5连通，此时冷却水从电池水泵进入电池冷却器22，经过电池冷却器 22后进入电池包23，再从电池包23回到第二阀口5，通过第二阀口5进入第三阀口6，通过第三阀口6进入电机水泵，再从电机水泵泵入电机电控设备21，然后从电机电控设备21回到第五管接头13，从第五管接头13进入散热器20的进口。此时冷凝器24、蒸发器26、压缩机25等设备必要时可关闭，即可只通过散热器20对电池包23和电机电控设备21进行散热。

实施例二

如图6-8所示，一种五通水阀，包括阀体1，所述阀体1的内部设有阀芯2，阀芯2的中心固定连接一个用于带动阀芯2旋转的阀杆3，阀体1的外部设有五个阀口，分别是第一阀口4、第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8，第一阀口4、第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8分别连接第一管接头9、第二管接头10、第三管接头11、第四管接头12和第五管接头13，其中第五管接头13分为两路，分别是第五管接头A14和第五管接头B15。

其中第一阀口4设于阀体1的底面，第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8分别设于阀体1的侧面；

阀芯2包括两个壳状体16和一个筒体17，这两个壳状体16设置于阀杆3的两侧，壳状体16的内沿与阀杆3固连，外沿与阀体1的筒体17的内壁固连，壳状体16与筒体17之间构成腔室，筒体17的筒壁上分别设有与壳状体16内部腔室连通的开口，其中一个壳状体16的底部向下延伸到阀体1的底部，并开有与第一阀口4同轴设置的下开口。

底部设置下开口的壳状体16连通的侧开口与第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8间隙配合，第一阀口4、第二阀口5、第三阀口6、第四阀口7和第五阀口8的口径相同。始终保持这个壳状体16内部腔室只能连通两个阀口。

筒体17与阀体1之间设有密封结构，该密封结构主要是两个半圆环状密封圈和一个圆环状密封圈保持架。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种五通水阀，其特征在于：包括阀体，所述阀体的内部设有阀芯，阀芯的中心固定连接一个用于带动阀芯旋转的阀杆，阀体的外部设有五个阀口，分别是第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口，第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口分别连接第一管接头、第二管接头、第三管接头、第四管接头和第五管接头，其中第五管接头分为两路，分别是第五管接头A和第五管接头B。

2.根据权利要求1所述的一种五通水阀，其特征在于：所述第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口分别设于阀体的侧面；

阀芯包括两个壳状体和一个筒体，这两个壳状体设置于阀杆的两侧，壳状体的内沿与阀杆固连，外沿与阀体的筒体的内壁固连，壳状体与筒体之间构成腔室，筒体的筒壁上分别设有与壳状体内部腔室连通的侧开口。

3.根据权利要求2所述的一种五通水阀，其特征在于：连通第一个壳状体的侧开口的宽度大于第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口之中任意相邻两者之间的间距；

连通第二个壳状体的侧开口有两个，分别用于连通两个阀口，两个侧开口之间的间距大于第五阀口的口径。

4.根据权利要求1所述的一种五通水阀，其特征在于：所述第一阀口设于阀体的底面，第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口分别设于阀体的侧面；

阀芯包括两个壳状体和一个筒体，这两个壳状体设置于阀杆的两侧，壳状体的内沿与阀杆固连，外沿与阀体的筒体的内壁固连，壳状体与筒体之间构成腔室，筒体的筒壁上分别设有与壳状体内部腔室连通的开口，其中一个壳状体的底部向下延伸到阀体的底部，并开有与第一阀口同轴设置的下开口。

5.根据权利要求2所述的一种五通水阀，其特征在于：所述筒体与阀体间隙配合。

6.根据权利要求2所述的一种五通水阀，其特征在于：所述筒体与阀体之间设有密封机构，该密封机构包括密封圈与密封圈保持架，该密封圈保持架整体呈环形。

7.一种电动车温控系统，其特征在于：其包括，电机电控温控系统、电池温控系统和空调系统，电机电控温控系统和电池温控系统均连接如权利要求1-6任一所述的五通水阀；

电机电控温控系统包括散热器和电机电控设备，散热器的进口通过管道连接第五阀口的第五管接头A，散热器的出口通过管道连接第四管接头，电机电控设备的进口通过管道连接第三阀口，电机电控设备的出口通过管道连接第五管接头B；

电池温控系统包括电池冷却器和电池包，电池冷却器的进水口通过管道连接电池水泵的出水口，电池水泵的进水口通过管道连接第一阀口，电池冷却器的出水口通过管道连接电池包的进水口，电池包的出水口通过管道连接第二阀口；

空调系统包括冷凝器、蒸发器和压缩机，冷凝器的冷媒出口分为两路，一路通过膨胀阀连接电池冷却器的冷媒进口，另一路通过膨胀阀连接蒸发器的冷媒进口，电池冷却器的冷媒出口和蒸发器的冷媒出口均通过管道连接压缩机的进口，压缩机的出口通过管道连接冷凝器的冷媒进口。

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