CN218986288U - 热管理模块及具有其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热管理模块及具有其的车辆,热管理模块包括基座和控制阀组,第一基座设有冷媒流道和空调系统接头,每个空调系统接头与至少一条冷媒流道连通,多个空调系统接头与空调系统中的装置连接,控制阀组设于第一基座且与一部分冷媒流道相连以控制不同的冷媒流道切换连通使热管理模块在不同的热管理模式之间切换,第二基座固定至第一基座且设有液体流道和液体接头,每个液体接头与至少一条液体流道连通,多个液体接头适于与冷却系统中的装置连接以形成冷却回路,冷却系统中的装置包括水侧控制阀,水侧控制阀设于第二基座且分别与一部分液体接头相连,以形成不同的冷却回路。本实用新型实施例的热管理模块,有利于整车的平台化设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆技术领域,尤其是涉及一种热管理模块及具有其的车辆。
背景技术
现有技术中,为了保证车辆能够正常使用,通过需要设置多个系统,例如:热泵系统、换热系统、热管理系统等,其中,多个系统均单独布置且通过管路连接。
但是,上述布置方式会导致车内零部件数量较多,使得整体结构复杂,同时还会增加管路成本并增加连接难度。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种热管理模块,所述热管理模块集成度高,使得多个系统之间连接方便、简单,从而实现降低整车装配难度以及降低连接成本。
本实用新型还旨在提出一种具有上述热管理模块的车辆。
根据本实用新型实施例的热管理模块,包括:第一基座,所述第一基座内设有多条冷媒流道,所述第一基座设有多个空调系统接头,每个所述空调系统接头与至少一条所述冷媒流道连通,所述多个空调系统接头适于与空调系统中的装置连接;控制阀组,所述控制阀组设于所述第一基座且与一部分所述冷媒流道相连,所述控制阀组动作以控制不同的所述冷媒流道切换连通以使得所述热管理模块在不同的热管理模式之间切换;第二基座,所述第二基座固定至所述第一基座,所述第二基座内设有多条液体流道,所述第二基座设有多个液体接头,每个所述液体接头与至少一条所述液体流道连通,所述多个液体接头适于与冷却系统中的装置连接,以形成冷却回路;所述冷却系统中的装置包括水侧控制阀,所述水侧控制阀设于所述第二基座,所述水侧控制阀分别与一部分所述液体接头相连,所述水侧控制阀通过连通不同的液体流道以形成不同的冷却回路。
根据本实用新型实施例的热管理模块,通过设置固定连接的第一基座和第二基座,并在第一基座上设置多个空调系统接头,可实现直接将空调系统中的装置连接至第一基座,从而实现空调系统中的装置与第一基座的集成,减少空调系统中的装置与第一基座之间的连接管路的布设;通过在第二基座上设置多个液体接头,可实现直接将冷却系统中的装置连接至第二基座,从而实现冷却系统中的装置与第二基座的集成,减少冷却系统中的装置与第二基座之间的连接管路的布设,从而使得热管理模块集成度高、结构紧凑且结构简单、连接方便、连接成本低,并减少热管理模块的占用空间,以降低热管理模块的布设难度以及降低热管理模块的热量损失。
根据本实用新型一些实施例的热管理模块,所述空调系统中的装置包括气液分离器,所述气液分离器固定至所述第一基座,所述气液分离器的入口端与其中一个所述空调系统接头相连,所述气液分离器的出口端与所述空调系统中的压缩机的进气口相连。
根据本实用新型一些实施例的热管理模块,所述空调系统中的装置包括车外冷凝器和蒸发器,所述多个空调系统接头包括第一接口至第三接口,所述第一接口适于与所述车外冷凝器的出口端相连,所述车外冷凝器的进口端与所述空调系统中的压缩机的排气口相连,第二接口和所述第三接口适于与所述蒸发器的两端相连。
可选地,所述空调系统中的装置还包括车内冷凝器,所述多个空调系统接头还包括第四接口,所述第四接口适于与所述车内冷凝器的出口端相连,所述车内冷凝器的进口端与所述排气口相连。
根据本实用新型一些实施例的热管理模块,所述第一基座还包括至少一组换热接口组,每组所述换热接口组包括两个换热接口,每个所述换热接口分别与至少一条所述冷媒流道相连,每组所述换热接口组分别适用于与换热件相连,所述换热件与电池模组进行热交换。
可选地,与所述换热接口连通的所述冷媒流道的横截面的流通面积大于其余的所述冷媒流道的横截面的流通面积。
可选地,与所述换热接口连通的所述冷媒流道的横截面的流通面积不小于254mm2。
根据本实用新型一些实施例的热管理模块,所述热管理模块还包括第一换热器,所述第一换热器固定至所述第一基座和/或所述第二基座,所述第一换热器内设有相互换热的第一流道和第二流道,所述第一流道的两端分别与所述冷媒流道的其中一条流道连通,所述第二流道的两端分别与所述液体流道的其中一条流道连通。
根据本实用新型一些实施例的热管理模块,所述冷却系统中的装置还包括水箱,所述水箱固定至所述第二基座且与其中一个所述液体接头相连以向所述冷却回路中补水。
可选地,所述冷却系统中的装置还包括循环泵,所述循环泵固定至所述第二基座且与一部分所述液体接头相连以驱动所述冷却回路内的液体流动。
根据本实用新型实施例的车辆,包括前述的热管理模块。
根据本实用新型实施例的车辆,通过采用前述的热管理模块,可使得车辆内部结构紧凑、简单且美观度高,有利于车辆的平台化设计,并便于车辆一体化布置与控制。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/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为本实用新型一些实施例的热管理模块的俯视图。
图2为本实用新型一些实施例的热管理模块的主视图。
图3为本实用新型一些实施例的热管理模块的后视图。
图4为本实用新型一些实施例的热管理模块的工作流程图。
图5为本实用新型一些实施例的第一基座的流道示意图。
图6为本实用新型一些实施例的热管理模块处于制冷模式下的流道示意图。
图7为本实用新型一些实施例的气液分离器的流道示意图。
图8为本实用新型一些实施例的热管理模块处于制热模式下的流道示意图。
图9为本实用新型一些实施例的热管理模块处于电池冷却模式下的流道示意图。
图10为本实用新型一些实施例的热管理模块处于电池加热模式下的流道示意图。
图11为本实用新型另一些实施例的热管理模块的工作流程图。
图12为本实用新型再一些实施例的热管理模块的工作流程图。
附图标记:
1000、热管理模块;
100、第一基座;
110、空调系统接头;
111、第一接口;112、第二接口;113、第三接口;
114、第四接口;115、第五接口;
120、换热接口组;
121、换热接口;
1211、第一换热接口;1212、第二换热接口;
1213、第三换热接口;1214、第四换热接口;
200、控制阀组;
211、第一膨胀阀;212、第二膨胀阀;213、第三膨胀阀;214、第四膨胀阀;
221、第一单向阀;
231、第一电磁阀;
241、第一节流阀;242、第二节流阀;243、第三节流阀;244、第四节流阀;
300、第二基座;
310、液体接头;
311、第五流路;312、第四流路;313、第一流路;
400、空调系统中的装置;
410、气液分离器;411、出口;
420、车外冷凝器;430、蒸发器;440、车内冷凝器;450、压缩机;
500、冷却系统中的装置;
510、水侧控制阀;
520、水箱;530、循环泵;540、散热器;
600、换热件;700、第一换热器;800、水温传感器;900、加热器;
2000、电机模块。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,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,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
下面参考说明书附图描述本实用新型实施例的热管理模块1000。
如图1和图2所示,根据本实用新型实施例的热管理模块1000包括:第一基座100、控制阀组200和第二基座300。
其中,第一基座100内设有多条冷媒流道,如图2所示,第一基座100设有多个空调系统接头110,每个空调系统接头110与至少一条冷媒流道连通,多个空调系统接头110适于与空调系统中的装置400连接。这里可以理解为,空调系统中的装置400通过空调系统接头110与第一基座100内的冷媒流道连通,便于冷媒在空调系统中的装置400与冷媒流道之间流动,从而方便利用冷媒进行热管理。
同时,通过直接将空调系统中的装置400与空调系统接头110连通,可实现空调系统中的装置400与第一基座100的集成,减少空调系统中的装置400与冷媒流道之间连接管路的设置,进而减少空调系统中的装置400与冷媒流道之间连接管路的布设数量或布设长度,在降低连接难度的同时,还可提升连接后的美观度。
如图2所示,控制阀组200设于第一基座100且与一部分冷媒流道相连,控制阀组200控制不同的冷媒流道切换连通以使得热管理模块1000在不同的热管理模式之间切换。也就是说,热管理模块1000具有多种热管理模式,控制阀组200可控制热管理模块1000在多种热管理模式之间进行切换,以丰富热管理模块1000的功能。
同时,通过将控制阀组200设于第一基座100,一方面可实现利用第一基座100支撑控制阀组200,以提高控制阀组200的位置稳定性,另一方面还可实现控制阀组200与第一基座100的集成,减少控制阀组200与第一基座100之间连接管路的设置。
如图1和图3所示,第二基座300固定至第一基座100,第二基座300内设有多条液体流道,第二基座300设有多个液体接头310,每个液体接头310与至少一条液体流道连通,多个液体接头310适于与冷却系统中的装置500连接,以形成冷却回路。这里可以理解为,冷却系统中的装置500通过液体接头310与第二基座300内的液体流道连通,便于液体流道内的冷却液在冷却系统中的装置500与液体流道之间流动,从而便于形成冷却回路。
在一些示例中,冷却回路用于对车辆的电机模块2000进行散热,从而实现利用冷却系统中的装置500对车辆的电机模块2000进行散热。
其中,通过利用冷却系统中的装置500对车辆的电机模块2000进行散热,以使得电机模块2000的温度能够保持在合适温度范围内,以延长电机模块2000的使用寿命,并提升电机模块2000的使用安全性。
同时,通过直接将冷却系统中的装置500与液体接头310连通,可实现冷却系统中的装置500与第二基座300的集成,减少冷却系统中的装置500与液体流道之间连接管路的设置,进而减少冷却系统中的装置500与液体流道之间连接管路的布设数量或布设长度,在降低连接难度的同时,还可提升连接后的美观度。
如图3和图4所示,冷却系统中的装置500包括水侧控制阀510,水侧控制阀510设于第二基座300,水侧控制阀510分别与一部分液体接头310相连,水侧控制阀510通过连通不同的液体流道以形成不同的冷却回路。也就是说,水侧控制阀510可控制不同的冷却回路对电机模块2000进行散热,以保证提升电机模块2000的散热效率。
其中,通过将水侧控制阀510设于第二基座300,以实现水侧控制阀510与第二基座300的集成,也就是实现冷却系统中的装置500与第二基座300的集成,有利用提升热管理模块1000的集成度。
由上述结构可知,本实用新型实施例的热管理模块1000,本申请通过在第一基座100上设置多个空调系统接头110,以实现空调系统中的装置400与第一基座100的集成;通过将控制阀组200设于第一基座100,以实现控制阀组200与第一基座100的集成;通过在第二基座300上设置多个液体接头310,以实现冷却系统中的装置500与第二基座300的集成,同时,将第二基座300固定至第一基座100,还可实现第二基座300与第一基座100的集成。
也就是说,本申请的热管理模块1000通过设置固定连接的第一基座100和第二基座300可实现将空调系统中的装置400、冷却系统中的装置500与控制阀组200等结构集成于一体,使得热管理模块1000的集成度较高,其中,通过提高热管理模块1000的集成度可在更大程度上节省热管理模块1000在整车内的占据空间,便于降低热管理模块1000在整车上的布设难度。
同时,通过在第一基座100内设置多条冷媒流道、在第一基座100上设置多个与冷媒流道连通的空调系统接头110以及在第二基座300内设有多条液体流道、在第二基座300上设有多个与液体流道连通的液体接头310,可简化热管理模块1000中的管路连接,从而减少热管理模块1000整体布局空间,便于整车一体化布置、控制,同时还可降低热量损失。
此外,将第一基座100和第二基座300固定连接后,可使得与空调系统接头110连接的空调系统中的装置400和与液体接头310连接的冷却系统中的装置500能够位于热管理模块1000的相对两侧,使得空调系统中的装置400和冷却系统中的装置500互不干扰,方便整车管路布置,使得整车布置更加合理、美观。
可以理解的是,相比于现有技术,本申请的热管理模块1000集成度高,在实现减小热管理模块1000在整车内占据空间的同时,还可使得热管理模块1000结构简单、连接方便、美观度高且连接成本低。
在一些示例中,如图2所示,控制阀组200包括膨胀阀组、单向阀组、电磁阀组和节流阀组,其中,膨胀阀组用于对流经其的冷媒进行节流膨胀;单向阀组用于控制冷媒流向;电磁阀组用于将不同的冷媒流道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进行节流降压。
在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图3所示,空调系统中的装置400包括气液分离器410,气液分离器410固定至第一基座100,气液分离器410的入口端与其中一个空调系统接头110相连,气液分离器410的出口端与空调系统中的压缩机450的进气口相连。也就是说,空调系统中的装置400包括气液分离器410和压缩机450,其中,气液分离器410具有入口端和出口端,当气液分离器410固定至第一基座100时,气液分离器410的入口端可与其中一个空调系统接头110相连,气液分离器410的出口端可与压缩机450的进气口相连,从而实现气液分离器410与第一基座100内冷媒流道的连通,便于冷媒在冷媒流道与气液分离器410之间流动,并可通过气液分离器410将冷媒输送至压缩机450,从而实现冷媒的循环流动,以使得热管理模块1000能够有效运行热管理模式。
在一些示例中,如图2和图4所示,空调系统接头110包括第三接口113,气液分离器410的入口端与第三接口113相连,以确保经第三接口113导出的冷媒能够有效通过气液分离器410的入口端进入气液分离器410内。
需要说明的是,通过将气液分离器410固定在第一基座100上,可实现气液分离器410与第一基座100的集成,也就是实现空调系统中的装置400与第一基座100的集成,提高热管理模块1000的集成度。
在一些实施例中,气液分离器410可通过螺钉与第一基座100固定,以提高气液分离器410与第一基座100的连接强度,进而保证气液分离器410的位置稳定性。
还需要说明的是,在热管理模块1000中,冷媒主要是在气态与液态之间转化以实现吸热放热,其中,气态冷媒在热管理模块1000中的冷媒管路流通时由于与其他结构换热,导致气态冷媒会携带液态冷媒在冷媒管路中流通,若此时将携带液态冷媒的气态冷媒排至压缩机450内时,会造成压缩机450的液击,因此,本申请设置气液分离器410以实现冷媒的气液混合物中液态冷媒与气态冷媒的分离,将气体中所夹带的液滴被移除,从而避免液态冷媒进入到压缩机450中而造成压缩机450的液击,延长压缩机450的使用寿命且降低了压缩机450的使用成本。
根据本实用新型的一些实施例,结合图1和图3所示,气液分离器410和第二基座300位于第一基座100的同一侧。以实现对热管理模块1000空间的充分利用,进一步提升热管理模块1000的集成化程度。
在本实用新型的一些实施例中,结合图2和图4所示,空调系统中的装置400包括车外冷凝器420和蒸发器430,多个空调系统接头110包括第一接口111至第三接口113,第一接口111适于与车外冷凝器420的出口端相连,车外冷凝器420的进口端与空调系统中的压缩机450的排气口相连,第二接口112和第三接口113适于与蒸发器430的两端相连。这里是指,多个空调系统接头110包括第一接口111、第二接口112和第三接口113,其中,车外冷凝器420的进口端与空调系统中的压缩机450的排气口相连,第一接口111适于与车外冷凝器420的出口端相连,以确保经压缩机450的排气口排出的冷媒能够顺利进入车外冷凝器420内,随后经车外冷凝器420换热后的冷媒能够通过第一接口111顺利流至冷媒流通内;第二接口112和第三接口113适于与蒸发器430的两端相连,以确保冷媒流通内的冷媒能够有效进入蒸发器430内进行换热,同时经蒸发器430换热后的冷媒也能顺利流至冷媒流通内,进而实现冷媒的循环流动换热。
其中,车外冷凝器420和蒸发器430均本领域技术人员所熟知的现有技术,在此不做赘述。
在一些示例中,如图4所示,第二接口112适于与蒸发器430的进口端连通,以实现将待换热的冷媒引入蒸发器430内;相应地,第三接口113适于与蒸发器430的出口端连通,以实现将经蒸发器430换热后的冷媒排至冷媒通道内。
综上所述,第三接口113分别与蒸发器430的出口端、气液分离器410的入口端连通,这样将蒸发器430的出口端导出的冷媒即可通过第三接口113流至气液分离器410内,以便于利用气液分离器410对流经的冷媒进行气液分离。
可选地,结合图2和图4所示,空调系统中的装置400还包括车内冷凝器440,多个空调系统接头110还包括第四接口114,第四接口114适于与车内冷凝器440的出口端相连,车内冷凝器440的进口端与排气口相连。其中,这里所说的排气口是指压缩机450的排气口,也就是说,车内冷凝器440的进口端与压缩机450的排气口相连,以确保经压缩机450排出的冷媒能够流至车内冷凝器440内,随后冷媒通过车内冷凝器440进行换热,换热后的冷媒可通过第四接口114顺利流至冷媒流通内,进而实现冷媒的循环流动,便于利用冷媒实现热交换。
综上可知,本申请的车内冷凝器440、车外冷凝器420和蒸发器430均与第一基座100进行连接,以实现车内冷凝器440、车外冷凝器420和蒸发器430与第一基座100的集成。
在一些示例中,第一接口111、第二接口112、第三接口113和第四接口114的开口朝向相同,也就是第一接口111、第二接口112、第三接口113和第四接口114均朝向同一方向开口,以使得连接在第一接口111、第二接口112、第三接口113和第四接口114上的管路进行位于第一基座100的同侧,从而便于整车的管路布置,降低管路布置难度。
在本实用新型的一些实施例中,如图4所示,第一基座100还包括至少一组换热接口组120,每组换热接口组120包括两个换热接口121,每个换热接口121分别与至少一条冷媒流道相连,每组换热接口组120分别适用于与换热件600相连,换热件600与电池模组进行热交换。也就是说,第一基座100上不仅设有空调系统接头110,还设有至少一组换热接口组120,其中,每组换热接口组120均包括两个换热接口121,因每组的每个换热接口121均分别与冷媒流道、换热件600相连,这样冷媒流道内的冷媒即可通过换热接口121流至换热件600内,以便于利用换热件600与电池模组进行热交换,进而实现调节电池模组的温度,使得电池模组的温度能够保持在合适温度范围内,以延长电池模组的使用寿命,并提升电池模组的使用安全性。
也就是说,本申请通过在第一基座100上设置换热接口组120,以便于对电池模组实现热管理,使得电池模组能够正常工作。
在具体的一些示例中,如图4所示,第一基座100包括两组换热接口组120,其中一组换热接口组120包括的两个换热接口121为第一换热接口1211和第二换热接口1212,第一换热接口1211和第二换热接口1212均与冷媒流道相连,且第一换热接口1211和第二换热接口1212同时与一个换热件600相连,以实现将冷媒流道引至换热件600内,并实现将换热件600内的冷媒排出,达到冷媒与换热件600进行热交换的目的。
可选地,如图4所示,第一基座100包括两组换热接口组120,另一组换热接口组120包括的两个换热接口121为第三换热接口1213和第四换热接口1214,第三换热接口1213和第四换热接口1214均与冷媒流道相连,且第三换热接口1213和第四换热接口1214同时与一个换热件600相连。
也就是说,本申请通过在第一基座100上设置两组换热接口组120,可分别利用两个换热件600与电池模组进行换热,在提高电池模组安全性与耐久性的同时,还可使得电池模组温度冷却速度加快,也就是提高电池模组的散热效率,以实现大功率充电下的热量交换。
可选地,换热件600为换热板或换热垫等,当设置有两个换热件600时,两个换热件600分别设在电池模组的上下两侧,以有效使得电池模组温度冷却速度加快。
可选地,与换热接口121连通的冷媒流道的横截面的流通面积大于其余的冷媒流道的横截面的流通面积。因与换热接口121连通的冷媒流道主要是将冷媒输送至换热件600内,因此,通过将与换热接口121连通的冷媒流道的横截面的流通面积设置成大于其余的冷媒流道的横截面的流通面积,可增加流至换热件600内的冷媒量,实现提升电池模组温度冷却或加热速度,也就是实现快速与电池模组进行热交换,满足超级快充的降温需求。
其中,这里所说的冷媒流道的横截面可以理解为是与冷媒流道的端面相平行的面。
在具体的示例中,如图5所示,将与第二换热接口1212和第四换热接口1214连通的冷媒流道的横截面的流通面积设置成大于其余的冷媒流道的横截面的流通面积(其中,图4中的加粗部分示意冷媒流道的流通面积加大),以实现增加流至换热件600内的冷媒量;同时,将与第三接口113连通的冷媒流道的横截面的流通面积设置成大于其余的冷媒流道的横截面的流通面积,以确保换热件600内的冷媒能够快速排出,从而实现利用换热件600快速与电池模组进行热交换。
可选地,与换热接口121连通的冷媒流道的横截面的流通面积不小于254mm2。以进一步确保与换热接口121连通的冷媒流道的横截面的流通面积能够大于其余的冷媒流道的横截面的流通面积,从而实现快速与电池模组进行热交换,满足超级快充的降温需求。
在本实用新型的一些实施例中,如图1、图2和图4所示,热管理模块1000还包括第一换热器700,第一换热器700固定至第一基座100和/或第二基座300,第一换热器700内设有相互换热的第一流道和第二流道,第一流道的两端分别与冷媒流道的其中一条流道连通,第二流道的两端分别与液体流道的其中一条流道连通。也就是说,利用第一换热器700可实现冷媒流道与液体流道的换热,以便于利用冷媒流道内冷媒的热量对车辆的电机模块2000进行散热,提升电机模块2000的使用安全性,并实现简化热管理模块1000的结构,进一步减少热管理模块1000整体的布局空间,使热管理模块1000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。
其中,第一换热器700固定至第一基座100和/或第二基座300,可以理解为,第一换热器700可固定至第一基座100,也可固定至第二基座300,同时还可同时固定至第一基座100和第二基座300,以便于利用第一基座100和/或第二基座300配合支撑第一换热器700,在实现第一换热器700与第一基座100和/或第二基座300集成的同时,还可提高第一换热器700的位置稳定性。
在一些示例中,如图2所示,第一换热器700固定至第一基座100,以实现对热管理模块1000空间的充分利用,进一步提升热管理模块1000的集成化程度。
可选地,第一换热器700可通过螺钉与第一基座100固定,以提高第一换热器700与第一基座100的连接强度,进而保证第一换热器700的位置稳定性。
在具体的示例中,液体流道内的冷却液首先流至第一换热器700内的第二流道以与第一换热器700内的第一流道中的冷媒进行换热,便于利用冷媒对冷却液进行冷却降温,冷却液冷却降温后,水侧控制阀510动作以根据散热需求可选择地控制其中一条冷却回路连通,以满足实际差异化需求。
可选地,如图3所示,冷却回路上设有水温传感器800,以便于检测冷却回路内冷却液的温度,从而便于控制冷却液对电机模块2000进行散热。
可选地,如图1、图2和图4所示,冷却系统中的装置500还包括水箱520,水箱520固定至第二基座300且与其中一个液体接头310相连以向冷却回路中补水。避免冷却回路中出现缺水问题,从而确保冷却回路能够对电机模块2000进行散热。
其中,这里所说的水也就是上文中的冷却液,也就是说,本申请利用水来对电机模块2000进行散热,在保证散热效果的同时,还可降低散热成本。
可选地,水箱520的最低液位线应高于第一换热器700的高度,以使水箱520中的水能够流入第一换热器700的第二流道内,确保换热效率。
在一些示例中,第二基座300上与液体流道相连的其中一个液体接头310为水箱接口,水箱接口实现了水箱520与第二基座300内部液体流道的连通,从而便于利用水箱520向冷却回路中补水,并提升了热管理模块1000的集成化程度。
此外,通过将水箱520固定至第二基座300,因第一换热器700固定至第一基座100,可使得水箱520和第一换热器700位于不同侧,以进一步优化热管理模块1000的的空间布置,并避免连接水箱520的管路和连接第一换热器700的管路相互干涉,从而方便整车管路布置,使得整车布置更加合理、美观。
可选地,如图3和图4所示,冷却系统中的装置500还包括循环泵530,循环泵530固定至第二基座300且与一部分液体接头310相连以驱动冷却回路内的液体流动。从而使得液体能够进行循环流动,也就是使得冷却液能够在冷却回路内循环流动,从而便于对电机模块2000进行散热。
同时,将循环泵530固定至第二基座300,可进一步提升热管理模块1000的集成化程度。
在一些示例中,第二基座300上与液体流道相连的其中一个液体接头310为水泵接口,循环泵530固定至第二基座300并与水泵接口相连。便于布置循环泵530并能实现循环泵530与液体流道的连通,也就是实现循环泵530与冷却回路的连通。
根据本实用新型的一些实施例,水侧控制阀510为四通阀,液体流道包括第一流路313、第二流路、第三流路、第四流路312和第五流路311。其中,第一流路313的两端分别连通循环泵530和第一换热器700的第二流道,以实现将冷却液导入至第一换热器700的第二流道内进行换热;第二流路分别与第一流路313和水侧控制阀510的第一阀口相连,以实现将第一流路313内的冷却液直接导入水侧控制阀510内;第三流路的两端分别连通第一换热器700的第二流道和水侧控制阀510的第二阀口,以实现将第一换热器700的第二流道内换热后的冷却液导入至水侧控制阀510内;第四流路312分别与水侧控制阀510的第三阀口和电机模块2000外侧的换热板相连,以实现将换热后的冷却液导入至电机模块2000外侧的换热板,并利用换热板对电机模块2000进行散热;第五流路311分别与水侧控制阀510的第四阀口和散热器540相连,以实现将换热后的冷却液导入至散热器540,散热器540与冷却液进行进一步换热,并利用换热后的冷却液对电机模块2000进行散热。
也就是说,第一流路313将循环泵530和第一换热器700的第二流道连通,水侧控制阀510具有第一阀口、第二阀口、第三阀口及第四阀口,水侧控制阀510可选择地控制四个阀口的导通来控制冷却液的流向。
在本实用新型的描述中,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,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。
综上所述,本实用新型的热管理模块1000通过设计设置彼此连接的第一基座100与第二基座300将第一换热器700、气液分离器410、循环泵530、水箱520、水侧控制阀510等结构集成于一体,集成度更高,并通过在第一基座100内设置多条冷媒流道、在第一基座100上设置多个与冷媒流道连通的空调系统接头110以及在第二基座300内设有多条液体流道、在第二基座300上设有多个与液体流道连通的液体接头310,可简化热管理模块1000中的管路连接,从而减少热管理模块1000整体布局空间,便于整车一体化布置、控制,同时还可降低热量损失。
同时,彼此连接的第一基座100与第二基座300可使得与空调系统接头110连接的空调系统中的装置400和与液体接头310连接的冷却系统中的装置500能够位于热管理模块1000的相对两侧,使得连接空调系统中的装置400的管路和连接冷却系统中的装置500的管路互不干扰,方便整车管路布置,使得整车布置更加合理、美观,并且这样还可热管理模块1000结构紧凑、集成度更高,有利于整车的平台化设计。
在具体的示例中,通过上述设置可使得热管理模块1000整体能够形成正方形结构,适用于小型车辆。
在一些示例中,冷媒回路中的冷媒可在压缩机450的作用下在气态与液态之间转化。以使得热管理模块1000具有多种模式,例如空调制冷模式、空调制热模式、电池加热模式、电池冷却模式等。
其中,在开启空调制冷模式时,结合图4和图6所示,压缩机450排出高温高压的气态冷媒,随后气态冷媒进入车外冷凝器420并在车外冷凝器420放热液化后形成为中温高压的液态冷媒,随后经第一接口111流至第一膨胀阀211内,第一膨胀阀211对冷媒进行节流膨胀,以使冷媒形成低温低压的气液混合物,随后,低温低压的气液混合物经第二接口112进入蒸发器430内吸热蒸发,冷媒吸收车内环境中的热量,使得车内温度下降,达到制冷目的,随后,蒸发器430内的冷媒经第三接口113进入气液分离器410,气液分离后的冷媒通过气液分离器410的出口411再次进入压缩机450,以实现对车内成员舱进行制冷降温工作。
其中,冷媒在气液分离器410中的流向可参见图7。
在一些示例中,如图4所示,第一接口111与第一膨胀阀211之间设有第一单向阀221,第一单向阀221用于控制冷媒流向。
在开启空调制热模式时,结合图4和图8所示,压缩机450排出高温高压的气态冷媒,随后气态冷媒进入车内冷凝器440,冷媒在车内冷凝器440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,随后由车内冷凝器440流出的冷媒经第四接口114进入第二膨胀阀212节流膨胀,并进入第一换热器700进行换热,换热后的冷媒通过第一单向阀221进入第一电磁阀231后进入气液分离器410,气液分离后的冷媒再次进入压缩机450,以实现对车内成员舱进行制热采暖工作。
在开启电池冷却模式时,结合图4和图9所示,压缩机450排出高温高压的气态冷媒,气态冷媒进入车外冷凝器420并在车外冷凝器420放热液化,随后中温高压的液态冷媒通过第一接口111同时进入第三膨胀阀213和第四膨胀阀214,液态冷媒在第三膨胀阀213和第四膨胀阀214内节流膨胀并通过第二换热接口1212和第四换热接口1214流至换热件600,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,换热后的冷媒通过第一换热接口1211和第三换热接口1213排出,随后进入气液分离器410,气液分离后的冷媒再次进入压缩机450,以实现对电池模组进行冷却。
在开启电池加热模式时,结合图4和图10所示,压缩机450排出高温高压的气态冷媒,气态冷媒通过第五接口115直接进入第一节流阀241和第二节流阀242,冷媒在第一节流阀241和第二节流阀242内节流降压后并通过第一换热接口1211和第三换热接口1213流至换热件600,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。换热后的冷媒经第二换热接口1212和第四换热接口1214排出,并排至第三膨胀阀213和第四膨胀阀214,通过第三膨胀阀213和第四膨胀阀214对冷媒进行节流膨胀,随后液态冷媒进入第一换热器700吸热蒸发,吸热蒸发后,冷媒通过第一电磁阀231流至气液分离器410,气液分离后的冷媒再次进入压缩机450,以实现对电池模组进行加热。
还需要说明的是,如图4所示,本申请的车内冷凝器440和车外冷凝器420并联设置,相比于现有技术中的串联设置而言,本申请可确保在开启空调制冷模式时,冷媒不经过车内冷凝器440,以此提高制冷效果,同时降低能耗,提高续驶里程。
同时,将车内冷凝器440和车外冷凝器420并联设置,还可减少电磁阀的设置数量,简化热管理模块1000的结构,降低热管理模块1000的布置成本。
在一些示例中,如图11所示,第一节流阀241和第二节流阀242集成为一个第三节流阀243,也就是在开启电池制冷模式时,经第一换热接口1211和第三换热接口1213排出的冷媒同时朝向一个第三节流阀243流动,随后再通过第三节流阀243排至气液分离器410内;同时,在开启电池加热模式时,气态冷媒通过第五接口115直接进入第三节流阀243,冷媒在第三节流阀243内节流降压后并分别通过第一换热接口1211和第三换热接口1213流至换热件600,以减少节流阀的设置数量,进一步实现简化热管理模块1000的结构,降低热管理模块1000的布置成本。
可选地,如图11所示,车内冷凝器440处设有加热器900,加热器900用于加热流经车内冷凝器440的空气,以提高供暖效果。
可选地,加热器900为PTC加热器。
在一些示例中,也可不设置PTC加热器,如图12所示,压缩机450和气液分离器410之间形成循环流通,且在压缩机450的出口端和气液分离器410的进口端之间设置第四节流阀244,在开启空调制热模式时,首先将压缩机450排出的高温高压气态冷媒在压缩机450、第四节流阀244和气液分离器410之间循环流动,以达到对冷媒加压的目的,然后加压后的冷媒从压缩机450排出到车内冷凝器440以对车内环境进行制热。
下面参考说明书附图描述本实用新型实施例的车辆。
根据本实用新型实施例的一种车辆,包括:热管理模块1000,该热管理模块1000为前述的热管理模块1000,热管理模块1000的具体结构在此不作赘述。
由上述结构可知,本实用新型实施例的车辆,通过采用前述实施例的热管理模块1000,以使得车辆内部结构紧凑,线路布置更为美观。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
根据本实用新型实施例的热管理模块1000及具有其的车辆的其他构成例如气液分离器410、车外冷凝器420、蒸发器430、车内冷凝器440、压缩机450等对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示5例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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一定指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。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在
不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换0和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种热管理模块,其特征在于,包括:
第一基座,所述第一基座内设有多条冷媒流道,所述第一基座设有多个空调系统接头,每个所述空调系统接头与至少一条所述冷媒流道连通,所述多个空调系统接头适于与空调系统中的装置连接;
控制阀组,所述控制阀组设于所述第一基座且与一部分所述冷媒流道相连,所述控制阀组以控制不同的所述冷媒流道切换连通以使得所述热管理模块在不同的热管理模式之间切换;
第二基座,所述第二基座固定至所述第一基座,所述第二基座内设有多条液体流道,所述第二基座设有多个液体接头,每个所述液体接头与至少一条所述液体流道连通,所述多个液体接头适于与冷却系统中的装置连接,以形成冷却回路;
所述冷却系统中的装置包括水侧控制阀,所述水侧控制阀设于所述第二基座,所述水侧控制阀分别与一部分所述液体接头相连,所述水侧控制阀通过连通不同的液体流道以形成不同的冷却回路。
2.根据权利要求1所述的热管理模块,其特征在于,所述空调系统中的装置包括气液分离器,所述气液分离器固定至所述第一基座,所述气液分离器的入口端与其中一个所述空调系统接头相连,所述气液分离器的出口端与所述空调系统中的压缩机的进气口相连。
3.根据权利要求1所述的热管理模块,其特征在于,所述空调系统中的装置包括车外冷凝器和蒸发器,所述多个空调系统接头包括第一接口至第三接口,所述第一接口适于与所述车外冷凝器的出口端相连,所述车外冷凝器的进口端与所述空调系统中的压缩机的排气口相连,第二接口和所述第三接口适于与所述蒸发器的两端相连。
4.根据权利要求3所述的热管理模块,其特征在于,所述空调系统中的装置还包括车内冷凝器,所述多个空调系统接头还包括第四接口,所述第四接口适于与所述车内冷凝器的出口端相连,所述车内冷凝器的进口端与所述排气口相连。
5.根据权利要求1所述的热管理模块,其特征在于,所述第一基座还包括至少一组换热接口组,每组所述换热接口组包括两个换热接口,每个所述换热接口分别与至少一条所述冷媒流道相连,每组所述换热接口组分别适用于与换热件相连,所述换热件与电池模组进行热交换。
6.根据权利要求5所述的热管理模块,其特征在于,与所述换热接口连通的所述冷媒流道的横截面的流通面积大于其余的所述冷媒流道的横截面的流通面积。
7.根据权利要求6所述的热管理模块,其特征在于,与所述换热接口连通的所述冷媒流道的横截面的流通面积不小于254mm2。
8.根据权利要求1所述的热管理模块,其特征在于,还包括第一换热器,所述第一换热器固定至所述第一基座和/或所述第二基座,所述第一换热器内设有相互换热的第一流道和第二流道,所述第一流道的两端分别与所述冷媒流道的其中一条流道连通,所述第二流道的两端分别与所述液体流道的其中一条流道连通。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的热管理模块,其特征在于,所述冷却系统中的装置还包括水箱,所述水箱固定至所述第二基座且与其中一个所述液体接头相连以向所述冷却回路中补水。
10.根据权利要求9所述的热管理模块,其特征在于,所述冷却系统中的装置还包括循环泵,所述循环泵固定至所述第二基座且与一部分所述液体接头相连以驱动所述冷却回路内的液体流动。
11.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-10中任一项所述的热管理模块。
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WO2024067089A1 (zh) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆的热管理系统和车辆 |
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