CN219076950U - 一种集成水壶模块及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车技术领域，具体公开了一种集成水壶模块及汽车，包括膨胀水壶，以及集成在膨胀水壶上的多通阀、三通阀、电池冷却器、水水换热器、水冷冷凝器、电子膨胀阀和水温传感器，上述零部件(除电子膨胀阀外)与膨胀水壶内的电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路连通，从而减少连接管路，优化了管路连接方式，方便对集成水壶模块进行布置和管理，通过切换多通阀和三通阀的导通状态，实现了不同的模式，满足整车热管理需求，同时优化了冷却循环回路的占用空间，同时减少装配步骤，缩减装配节拍，有利于整车的快速装配，节省成本。本实用新型还提供一种汽车，包括上述方案中的集成水壶模块。

Description

一种集成水壶模块及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种集成水壶模块及汽车。

背景技术

现有的新能源汽车一般包含三路冷却循环：电池冷却回路、电机电控冷却回路和供暖回路，三套冷却循环回路的膨胀水壶、板式换热器、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，零件间易发生干涉，影响系统性能和美观，也给装配和维护带来一定困难。此外，三套冷却循环需要配置2～3个膨胀水壶，并且需要在膨胀水壶上设置2～3个加注口，装配线也需要加注2～3次，影响整车装配节拍，且占用布置空间，管路走向复杂，增加成本。

因此，亟需一种集成水壶模块及汽车，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成水壶模块及汽车，可以使三套冷却循环回路共用同一膨胀水壶，从而减少冷却循环回路的占用空间，同时缩减装配节拍，节省成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种集成水壶模块，包括：

膨胀水壶，所述膨胀水壶内包括电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路，所述电机电控冷却回路、所述电池冷却回路和所述供暖回路上均对应设有水温传感器，所述水温传感器固定在所述膨胀水壶上；

多通阀，所述多通阀设置在所述膨胀水壶上，所述多通阀包括多个接口，其中两个所述接口与所述电机电控冷却回路，两个所述接口与所述电池冷却回路连通，所述多通阀能够改变所述电机电控冷却回路或所述电池冷却回路的导通状态；

电池冷却器，所述电池冷却器设置在所述膨胀水壶上，所述电池冷却器与所述多通阀的其中两个所述接口连通，所述多通阀能够控制所述电池冷却器的导通状态，所述电池冷却器与所述电机电控冷却回路连通，所述电池冷却器上集成设有电子膨胀阀；

水水换热器，所述水水换热器设置在所述膨胀水壶上，所述水水换热器与所述多通阀和所述供暖回路连通，所述供暖回路上设有三通阀，所述三通阀同样设置在所述膨胀水壶上；

水冷冷凝器，所述水冷冷凝器设置在所述膨胀水壶上，且所述水冷冷凝器与所述供暖回路连通。

可选地，所述膨胀水壶包括上壳体、下壳体、第一盖板和第二盖板，所述上壳体扣设在所述下壳体上形成储液腔室，所述下壳体的底部向下延伸形成流道板，所述第一盖板和所述第二盖板分别扣设在所述流道板的两侧，所述第一盖板和所述流道板之间、以及所述第二盖板与所述流道板之间形成多条流道，由所述多条流道形成所述电机电控冷却回路、所述电池冷却回路和所述供暖回路。

可选地，所述下壳体内设有隔板，所述隔板将所述储液腔室分隔为第一子腔室、第二子腔室和第三子腔室，所述第一子腔室、所述第二子腔室和所述第三子腔室分别与所述供暖回路、所述电池冷却回路和所述电机电控冷却回路连通。

可选地，所述下壳体的底部设有暖风排气补液口、电池排气补液口和电驱排气补液口，所述暖风排气补液口将所述第一子腔室与所述供暖回路连通，所述电池排气补液口将所述第二子腔室与所述电池冷却回路连通，所述电驱排气补液口将所述第三子腔室与所述电机电控冷却回路连通。

可选地，所述电池排气补液口的底部设有节流凸台，所述节流凸台固定在所述下壳体上，所述节流凸台的设置方向与所述电池冷却回路的排气方向、补液方向垂直。

可选地，所述暖风排气补液口处设有挡板，所述挡板固定在所述下壳体上，且所述挡板的设置方向与所述供暖回路的排气方向、补液方向平行。

可选地，所述上壳体与所述下壳体之间，所述下壳体与所述流道板之间，所述第一盖板与所述流道板之间，以及所述第二盖板与所述流道板之间均为焊接连接。

可选地，所述上壳体上设有最高液位线，所述下壳体上设有最低液位线，所述最高液位线与所述上壳体一体注塑成型，所述最低液位线与所述下壳体一体注塑成型。

可选地，所述下壳体上设有两个固定耳，两个所述固定耳分别设置在所述下壳体的两个侧边上，所述固定耳的底部和所述流道板的底部设有减震垫。

另一方面，本实用新型提供一种汽车，包括上述任一方案中的集成水壶模块。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种集成水壶模块，该集成水壶模块包括膨胀水壶、多通阀、三通阀、电池冷却器、水水换热器、水冷冷凝器、水温传感器和电子膨胀阀，其中，水温传感器、多通阀、三通阀、电池冷却器、水水换热器和水冷冷凝器均集成设置在膨胀水壶上，电子膨胀阀布置在电池冷却器上。三通阀和多通阀设置在膨胀水壶同一侧，水温传感器、电子膨胀阀、电池冷却器、水水换热器和水冷冷凝器设置在膨胀水壶的另一侧，上述零部件与膨胀水壶内的电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路连通，从而减少了汽车内零件数量，也省去了零件间的连接管路，优化了管路连接方式，方便对集成水壶模块进行布置和管理，通过切换多通阀和三通阀的导通状态，实现不同模式的切换，满足整车热管理需求，保证集成水壶模块可同时为三条冷却液循环回路(即电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路)进行补水和排气，形成三回路共用的集成式水壶模块，优化了冷却循环回路的占用空间，同时减少装配步骤，缩减装配节拍，有利于整车的快速装配，节省成本。

本实用新型还提供一种汽车，包括上述方案中的集成水壶模块，其以膨胀水壶为中心，集成了水温传感器、电子膨胀阀、多通阀、三通阀、电池冷却器、水水换热器和水冷冷凝器，将上述零部件(除电子膨胀阀外)与膨胀水壶内的电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路连通，从而减少了汽车内零件数量，也省去了零件间的连接管路，优化了管路连接方式，方便对集成水壶模块进行布置和管理。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中提供的集成水壶模块的原理图；

图2是本实用新型实施例一中提供的集成水壶模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中提供的集成水壶模块在另一视角下的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一中提供的膨胀水壶的爆炸图；

图5是本实用新型实施例一中提供的集成水壶模块(去掉上壳体)的俯视图；

图6是本实用新型实施例一中提供的集成水壶模块(去掉上壳体)的剖面图一；

图7是图6中A处的局部放大图；

图8是本实用新型实施例一中提供的集成水壶模块(去掉上壳体)的剖面图二；

图9是图8中B处的局部放大图；

图10是本实用新型实施例一中提供的集成水壶模块(去掉上壳体)的剖面图三；

图11是图10中C处的局部放大图；

图12是本实用新型实施例二中提供的集成水壶模块的结构示意图；

图13是本实用新型实施例二中提供的第三盖板的结构示意图。

图中：

100、膨胀水壶；110、上壳体；111、加注口；112、最高液位线；113、挡板；120、下壳体；121、固定耳；122、最低液位线；123、隔板；1201、第一子腔室；1202、第二子腔室；1203、第三子腔室；124、节流凸台；130、第一盖板；140、第二盖板；150、流道板；160、减震垫；170、第三盖板；171、流通通道；180、水温传感器；200、多通阀；300、三通阀；400、电池冷却器；410、安装座；420、电子膨胀阀；500、水水换热器；600、水冷冷凝器；710、六角法兰螺栓；720、卡簧；730、螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1-图3所示，本实施例提供一种集成水壶模块，该集成水壶模块包括膨胀水壶100，以及集成设置在膨胀水壶100上的水温传感器180、电子膨胀阀420、多通阀200、三通阀300、电池冷却器400、水水换热器500和水冷冷凝器600，减少了热管理系统中连接管路的设置，从而简化了热管理系统布置，优化了冷却循环回路的占用空间，同时减少装配步骤，缩减装配节拍，有利于整车的快速装配，节省成本。作为一种可选地方案，本实施例中三通阀300和多通阀200设置在膨胀水壶100同一侧，水温传感器180、电子膨胀阀420、电池冷却器400、水水换热器500和水冷冷凝器600设置在膨胀水壶100的另一侧。

具体地，膨胀水壶100内包括三条主要的冷却循环回路，包括电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路，通过电机电控冷却回路能够对电机进行降温，通过电池冷却回路能够对电池进行降温，通过供暖回路能够对汽车的乘舱进行供暖。多通阀200包括10个接口，分别为a口、b口、c口d口、e口、f口、g口、h口、i口和j口，其中a口和b口与电机电控冷却回路连通，c口、d口与电池冷却回路连通，多通阀200通过控制a口和b口，以及c口和d口的通断，能够改变电机电控冷却回路或电池冷却回路的导通状态。e口和f口分别与电池冷却器400连通，多通阀200通过控制e和f口的通断能够控制多通阀200与电池冷却器400的导通状态。

水水换热器500包括第一换热管路和第二换热管路，其中第一换热管路的进口和出口与多通阀200连通，即分别与多通阀200的g口和h口连通，第二换热管路与供暖回路连通，其中供暖回路上依次设有单向阀、水冷冷凝器600、水加热器和三通阀300，三通阀300包括一个进口A和两个出口B、C，三通阀300的进口A与水加热器的出口端连通，三通阀300的两个出口端B、C分别连接单向阀和水水换热器500，其中，三通阀300的出口B连通单向阀的进口，三通阀300的出口C连接第二换热管路的进口，第二换热管路的出口连通单向阀的进口。

另外，热管理系统还包括低温散热器，多通阀200的i口与低温散热器的出口连通，多通阀200的j口与低温散热器的进口连通，低温散热器未设置在膨胀水壶100上。

进一步地，本实施例中的膨胀水壶100上的水温传感器180设置有三个，三个水温传感器180分别对电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路进行测温，其中，位于供暖回路上的水温传感器180设置在水冷冷凝器600的上游，位于电池冷却回路上的水温传感器180设置在电池与多通阀200的d口之间，位于电机电控冷却回路上的水温传感器180设置在电机与多通阀200的b口之间。电子膨胀阀420通过安装座410固定在电池冷却器400的外壳上，且电子膨胀阀420与整车的其他管路连通。

参见图4，本实施例中的膨胀水壶100包括上壳体110、下壳体120、第一盖板130和第二盖板140，上壳体110扣设在下壳体120上形成储液腔室，上壳体110上设有加注口111，下壳体120的底部向下延伸形成流道板150，第一盖板130和第二盖板140分别扣设在流道板150的两侧，第一盖板130和流道板150之间、以及第二盖板140与流道板150之间形成多条流道，第一盖板130和第二盖板140上设有多个与流道连通的接口，多条流道通过对应的接口分别与多通阀200、三通阀300、电池冷却器400、水水换热器500和水冷冷凝器600连通，从而形成完整的电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路。其中，电池冷却器400、水水换热器500和水冷冷凝器600设置在第一盖板130上，多通阀200和三通阀300设置在第二盖板140上。作为一种更为优选地方案，本实施例中上壳体110与下壳体120之间，下壳体120与流道板150之间，第一盖板130与流道板150之间，以及第二盖板140与流道板150之间均为焊接连接，省去了以往密封圈和固定螺栓的使用，降低了泄露风险，同时缩减成本。

示例性地，在一些实施例中，多通阀200和三通阀300通过螺钉730固定在膨胀水壶100的第二盖板140上，电池冷却器400、水水换热器500和水冷冷凝器600通过六角法兰螺栓710固定在膨胀水壶100的第一盖板130上，水温传感器180通过卡簧720固定在膨胀水壶100的相应接口上。

进一步地，参见图5和图6，下壳体120上还设有两个固定耳121，分别设置在下壳体120的两个侧边上，通过固定耳121方便将膨胀水壶100固定在汽车的前舱内。优选地，集成水壶模块还包括减震垫160，示例性地，在膨胀水壶100的流道板150底部，以及固定耳121的底部均设有减震垫160，之后再将整个集成水壶模块安装在汽车的前舱，从而避免汽车在行驶过程中发生颠簸时，磕伤集成水壶模块造成漏液，影响整车运行。

下壳体120内设有隔板123，通过隔板123可以将储液腔室分隔为相对独立的第一子腔室1201、第二子腔室1202和第三子腔室1203，第一子腔室1201、第二子腔室1202和第三子腔室1203分别与供暖回路、电池冷却回路和电机电控冷却回路连通。通过隔板123的设置，将供暖回路、电池冷却回路和电机电控冷却回路分别独立，减少了三条冷却循环回路之间窜热，尽量避免热量交换，有利于提高热管理效果。并且在下壳体120上还设有溢气口，溢气口与供暖回路、电池冷却回路和电机电控冷却回路均连通。

具体地，下壳体120的底部设有暖风排气补液口、电池排气补液口和电驱排气补液口，通过暖风排气补液口能够将第一子腔室1201与供暖回路连通，通过电池排气补液口能够将第二子腔室1202与电池冷却回路连通，通过电驱排气补液口能够将第三子腔室1203与电机电控冷却回路连通。

参见图7，电池排气补液口的底部设有节流凸台124，节流凸台124固定在下壳体120上，节流凸台124的设置方向与电池冷却回路的排气方向、补液方向垂直，其中排气方向为从电池冷却回路指向第二子腔室1202，补液方向为从第二子腔室1202指向电池冷却回路。节流凸台124的设置减小了电池排气补液口的流通面积，以减缓流速，同时节流凸台124能够阻挡电池冷却回路内的一部分液体流向第二子腔室1202，从而有利于排气和补液过程。

参见图8-图11，暖风排气补液口处设有两个挡板113，两个挡板113固定在下壳体120上，且两个挡板113的设置方向与供暖回路的排气方向、补液方向平行，其中排气方向为从供暖回路指向第一子腔室1201，补液方向为从第一子腔室1201指向供暖回路。通过挡板113的设置能够阻挡供暖回路内的一部分液体流向第一子腔室1201，只有液位高于挡板113时才能进入，起到减缓流速和改变流动方向的作用，有利于进行排气和补液过程。

继续参见图3，本实施例中膨胀水壶100的上壳体110上设有最高液位线112，下壳体120上设有最低液位线122，最高液位线112与上壳体110一体注塑成型，最低液位线122与下壳体120一体注塑成型。本实施例中最低液位线122和最高液位线112采用一体注塑成型的方式代替了以往采用印刷的方式，避免了后期脱落的问题，便于客户进行观察，从而保证能够及时补液，整车性能良好。

本实施例还提供一种汽车，包括上述方案中的集成水壶模块，其以膨胀水壶100为中心，集成了水温传感器180、电子膨胀阀420、多通阀200、三通阀300、电池冷却器400、水水换热器500和水冷冷凝器600，将上述零部件(除电子膨胀阀420以外，电子膨胀阀420与整车的其他管路连通)与膨胀水壶100内的电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路连通，从而减少了汽车内零件数量，也省去了零件间的连接管路，优化了管路连接方式，方便对集成水壶模块进行布置和管理，通过切换多通阀200和三通阀300的导通状态，保证集成水壶模块可同时为三条冷却液循环回路(即电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路)进行补水和排气，形成三回路共用的集成式水壶模块。

实施例二

本实施例提供一种集成水壶模块，参见图12和图13，其与实施例一中的集成水壶模块的区别在于，本实施例中的集成水壶模块不包括水冷冷凝器600，原来设置有水冷冷凝器600的位置设有第三盖板170，第三盖板170上设有流通通道171，通过流通通道171可以将原来与水冷冷凝器600的进口和出口连通的两个接口直接连通，从而使集成水壶模块实现非热泵系统和有热泵系统的两种汽车的车型共用，通用性更好。在一些实施例中，第三盖板170可以焊接在膨胀水壶100的第一盖板130上，从而保证第三盖板170与第一盖板130之间的密封性良好，且加工步骤简单，成本较低。

本实施例还提供一种汽车，包括上述方案中的集成水壶模块，其以膨胀水壶100为中心，集成了多通阀200、三通阀300、电池冷却器400和水水换热器500，将上述零部件(除电子膨胀阀420以外)与膨胀水壶100内的电机电控冷却回路和电池冷却回路连通，从而减少了汽车内零件数量，也省去了零件间的连接管路，优化了管路连接方式，方便对集成水壶模块进行布置和管理，通过切换多通阀200和三通阀300的导通状态，保证集成水壶模块可同时为两条冷却液循环回路(即电机电控冷却回路和电池冷却回路)进行补水和排气，形成两回路共用的集成式水壶模块。

本实施例中的其余结构均与实施例一相同，此处不再一一赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成水壶模块，其特征在于，包括：

膨胀水壶(100)，所述膨胀水壶(100)内包括电机电控冷却回路、电池冷却回路和供暖回路，所述电机电控冷却回路、所述电池冷却回路和所述供暖回路上均对应设有水温传感器(180)，所述水温传感器(180)固定在所述膨胀水壶(100)上；

多通阀(200)，所述多通阀(200)设置在所述膨胀水壶(100)上，所述多通阀(200)包括多个接口，其中两个所述接口与所述电机电控冷却回路，两个所述接口与所述电池冷却回路连通，所述多通阀(200)能够改变所述电机电控冷却回路或所述电池冷却回路的导通状态；

电池冷却器(400)，所述电池冷却器(400)设置在所述膨胀水壶(100)上，所述电池冷却器(400)与所述多通阀(200)的其中两个所述接口连通，所述多通阀(200)能够控制所述电池冷却器(400)的导通状态，所述电池冷却器(400)与所述电机电控冷却回路连通，所述电池冷却器(400)上集成设有电子膨胀阀(420)；

水水换热器(500)，所述水水换热器(500)设置在所述膨胀水壶(100)上，所述水水换热器(500)与所述多通阀(200)和所述供暖回路连通，所述供暖回路上设有三通阀(300)，所述三通阀(300)同样设置在所述膨胀水壶(100)上；

水冷冷凝器(600)，所述水冷冷凝器(600)设置在所述膨胀水壶(100)上，且所述水冷冷凝器(600)与所述供暖回路连通。

2.根据权利要求1所述的集成水壶模块，其特征在于，所述膨胀水壶(100)包括上壳体(110)、下壳体(120)、第一盖板(130)和第二盖板(140)，所述上壳体(110)扣设在所述下壳体(120)上形成储液腔室，所述下壳体(120)的底部向下延伸形成流道板(150)，所述第一盖板(130)和所述第二盖板(140)分别扣设在所述流道板(150)的两侧，所述第一盖板(130)和所述流道板(150)之间、以及所述第二盖板(140)与所述流道板(150)之间形成多条流道，由所述多条流道形成所述电机电控冷却回路、所述电池冷却回路和所述供暖回路。

3.根据权利要求2所述的集成水壶模块，其特征在于，所述下壳体(120)内设有隔板(123)，所述隔板(123)将所述储液腔室分隔为第一子腔室(1201)、第二子腔室(1202)和第三子腔室(1203)，所述第一子腔室(1201)、所述第二子腔室(1202)和所述第三子腔室(1203)分别与所述供暖回路、所述电池冷却回路和所述电机电控冷却回路连通。

4.根据权利要求3所述的集成水壶模块，其特征在于，所述下壳体(120)的底部设有暖风排气补液口、电池排气补液口和电驱排气补液口，所述暖风排气补液口将所述第一子腔室(1201)与所述供暖回路连通，所述电池排气补液口将所述第二子腔室(1202)与所述电池冷却回路连通，所述电驱排气补液口将所述第三子腔室(1203)与所述电机电控冷却回路连通。

5.根据权利要求4所述的集成水壶模块，其特征在于，所述电池排气补液口的底部设有节流凸台(124)，所述节流凸台(124)固定在所述下壳体(120)上，所述节流凸台(124)的设置方向与所述电池冷却回路的排气方向、补液方向垂直。

6.根据权利要求4所述的集成水壶模块，其特征在于，所述暖风排气补液口处设有挡板(113)，所述挡板(113)固定在所述下壳体(120)上，且所述挡板(113)的设置方向与所述供暖回路的排气方向、补液方向平行。

7.根据权利要求2所述的集成水壶模块，其特征在于，所述上壳体(110)与所述下壳体(120)之间，所述下壳体(120)与所述流道板(150)之间，所述第一盖板(130)与所述流道板(150)之间，以及所述第二盖板(140)与所述流道板(150)之间均为焊接连接。

8.根据权利要求2所述的集成水壶模块，其特征在于，所述上壳体(110)上设有最高液位线(112)，所述下壳体(120)上设有最低液位线(122)，所述最高液位线(112)与所述上壳体(110)一体注塑成型，所述最低液位线(122)与所述下壳体(120)一体注塑成型。

9.根据权利要求2所述的集成水壶模块，其特征在于，所述下壳体(120)上设有两个固定耳(121)，两个所述固定耳(121)分别设置在所述下壳体(120)的两个侧边上，所述固定耳(121)的底部和所述流道板(150)的底部设有减震垫(160)。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的集成水壶模块。

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