CN219220566U - 一种电子水泵、热管理系统和车辆 - Google Patents

一种电子水泵、热管理系统和车辆 Download PDF

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CN219220566U CN202223539996.2U CN202223539996U CN219220566U CN 219220566 U CN219220566 U CN 219220566U CN 202223539996 U CN202223539996 U CN 202223539996U CN 219220566 U CN219220566 U CN 219220566U
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季燕羽
米浩
姚呈祥
孙畅
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Abstract

本实用新型提供一种电子水泵、热管理系统和车辆,电子水泵包括:泵壳、定子组件、转子组件、具有进液口和出液口的蜗壳、具有一流通孔的叶轮挡板、散热水套、第一通道、第二通道和数个连接通道;蜗壳和泵壳通过叶轮挡板连接并形成一容纳腔;定子组件、转子组件和散热水套设置在容纳腔内,且转子组件的转子端插入定子组件内,散热水套套设在定子组件外围;第一通道、第二通道和连接通道设置在散热水套和泵壳内侧壁之间;第一通道的顶部高于第二通道的顶部,且第一通道与流通孔连通,第二通道与出液口连通,第一通道和第二通道通过连接通道连通。本实用新型提供的电子水泵散热面积大,冷却液的循环流通性更好。

Description

一种电子水泵、热管理系统和车辆
技术领域
本实用新型涉及机械工程领域,尤其涉及一种电子水泵、热管理系统和车辆。
背景技术
随着新能源汽车的发展,电子水泵正在逐渐取代机械式水泵,在汽车热管理系统承担着冷却液循环的重要角色。在功能上,电子水泵式冷却液循环系统可以带走驱动电机、电池以及控制模块所产生的大部分热量,并为汽车暖风系统提供所需热流,从而保证了新能源汽车安全可靠性。
请参见附图1,图1为现有技术提供的电子水泵结构图,从图1可以看出,现有的电子水泵主要由泵头(图中未标示)、转子总成7、定子组件9、隔水衬套8和壳体10组成。其中,转子总成7和泵头连接,转动过程中无相对运动。电子水泵通电后,转子总成7高速旋转,带动泵头旋转,为液体介质提供动能和势能,使液体具有一定的速度和压力,当电子水泵工作时,转子总成7和泵体其余零件浸没于液体介质,并通过隔水衬套8隔断转子总成7和定子组件9,阻隔液体介质进入定子组件9的区域。
然而,现有的电子水泵仍存在以下不足:定子组件9本身存在发热现象,但是现有设计中缺乏与定子组件9发生交换热的媒介与结构;一方面,水作为电子水泵中重要的热交换媒介,经过的零部件与表面积太少;另一方面,在泵体部分,现有的方案中,液体被叶轮泵入,经通道流入低压容腔内,再从另一侧流出,由于容腔自身进出通道压差不明显,使得腔内液体流动性不强,因此电机的散热性能不佳;同时,隔水衬套8比定子组件9的包塑层要厚,因此会影响到电机的散热。此外,由于隔水衬套8较厚,气隙加大,电机性能同样会变差。
因此,如何提供一种新的电子水泵,以克服现有技术中存在的上述缺陷,日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电子水泵、热管理系统和车辆,以解决现有技术存在的结构设计缺陷和冷却液流动性差导致的电机散热不佳和电机性能变差的问题。
为了达到上述目的,本实用新型提供了一种电子水泵,包括:泵壳、定子组件、转子组件和具有进液口和出液口的蜗壳;所述电子水泵还包括:具有一流通孔的叶轮挡板、散热水套、第一通道、第二通道和数个连接通道;
其中,所述蜗壳和所述泵壳通过所述叶轮挡板连接并形成一容纳腔;
所述定子组件、所述转子组件和所述散热水套设置在所述容纳腔内,且所述转子组件的转子端插入所述定子组件内,所述散热水套套设在所述定子组件外围;
所述第一通道、所述第二通道和所述连接通道设置在所述散热水套和所述泵壳内侧壁之间;所述第一通道的顶部高于所述第二通道的顶部,且所述第一通道与所述流通孔连通,所述第二通道与所述出液口连通,所述第一通道和所述第二通道通过任一所述连接通道连通;
所述转子组件轴心与所述第一通道所在一侧的蜗壳内壁的距离大于所述转子组件轴心与所述第二通道所在一侧的蜗壳内壁的距离。
可选的,,所述散热水套顶部外侧设有两个弧形凸台;
两个所述弧形凸台相互靠近的两端分别形成第一缺口和第二缺口;所述第一缺口与所述流通孔连通,所述第二缺口与所述出液口连通,且所述第一缺口的顶部高于所述第二缺口的顶部。
可选的,每一所述弧形凸台下方设置有数个散热翅片;
其中,任意相邻的两个所述散热翅片之间的间隙形成所述连接通道;
所述第一缺口和所述第一缺口下方的所有所述散热翅片的端部围设形成所述第一通道;
所述第二缺口和所述第二缺口下方的所有所述散热翅片的另一端部围设形成所述第二通道。
可选的,所述第二缺口的顶部与所述定子组件的顶部齐平。
可选的,所述叶轮挡板的形状包括圆筒状。
可选的,所述叶轮挡板的上表面外周与所述蜗壳的底部外周摩擦焊接。
可选的,所述叶轮挡板的下表面外周与所述泵壳的顶部外周螺栓连接。
可选的,所述叶轮挡板的底部还设有与所述叶轮挡板同轴心的一环形凸起,所述环形凸起的外侧和所述流通孔处形成一阶梯部,两个所述弧形凸台的第一端伸入所述阶梯部。
可选的,所述叶轮挡板靠近所述流通孔的一侧的顶部表面还设有数个凸起部。
可选的,所述转子组件包括:轴套、叶轮叶盖、叶轮叶片总成和电机转子;
其中,所述叶轮叶盖、所述叶轮叶片总成和所述电机转子从上到下依次设置,且所述叶轮叶盖、所述叶轮叶片总成和所述电机转子通过所述轴套连接;
所述叶轮叶盖与所述蜗壳的进液口和出液口连通。
为了达到上述目的,本实用新型还提供了一种热管理系统,包括上述任一项所述的电子水泵。
为了达到上述目的,本实用新型还提供了一种车辆,包括上述的热管理系统。
与现有技术相比,本实用新型提供的一种电子水泵、热管理系统和水泵具有以下有益效果:
本实用新型提供的电子水泵,包括:泵壳、定子组件、转子组件和具有进液口和出液口的蜗壳;所述电子水泵还包括:具有一流通孔的叶轮挡板、散热水套、第一通道、第二通道和数个连接通道;其中,所述蜗壳和所述泵壳通过所述叶轮挡板连接并形成一容纳腔;所述定子组件、所述转子组件和所述散热水套设置在所述容纳腔内,且所述转子组件的转子端插入所述定子组件内,所述散热水套套设在所述定子组件外围;所述第一通道、所述第二通道和所述连接通道设置在所述散热水套和所述泵壳内侧壁之间;所述第一通道的顶部高于所述第二通道的顶部,且所述第一通道与所述流通孔连通,所述第二通道与所述出液口连通,所述第一通道和所述第二通道通过任一所述连接通道连通;所述转子组件轴心与所述第一通道所在一侧的蜗壳内壁的距离大于所述转子组件轴心与所述第二通道所在一侧的蜗壳内壁的距离。由此,本实用新型提供的电子水泵通过设置转子组件轴心到所述第一通道所在一侧的蜗壳内壁的距离大于所述转子组件轴心到所述第二通道所在一侧的蜗壳内壁的距离,使得当所述转子组件高速旋转时,所述第一通道一侧的离心力将大于所述第二通道一侧的离心力,冷却液将从转子组件的中心被离心力甩到所述第一通道一侧,并通过所述流通孔流入所述第一通道;由于所述第一通道的顶部高于所述第二通道,且所述冷却液在被所述离心力甩出时压力增大,因此,所述第二通道内的压强高于所述第一通道内压强,当所述冷却液进入所述第一通道后将自动通过所述连接通道流向压强较低的所述第二通道,并从所述第二通道流向所述出液口;进一步地,由于所述第一通道、所述第二通道和所述连接通道设置在所述散热水套和所述泵壳之间,而所述散热水套套设在所述定子组件外围,因此,当所述冷却液从所述第一通道流向所述第二通道的过程中,所述冷却液能够与所述散热水套充分接触,从而带走所述定子组件在工作过程中产生的热量。由此,本实用新型提供的电子水泵通过所述连接通道使得散热面积更大;同时利用所述第一通道和所述第二通道的流体压力差,使得冷却液的循环流通性更好;另外由于本实用新型提供的电子水泵去除了隔水衬套,因此所述转子组件和所述定子组件之间的间隙减小,并使得电子水泵的性能更强。
由于本实用新型提供的热管理系统和车辆,与本实用新型提供的电子水泵属于同一实用新型构思,因此至少具有相同的技术效果,在此不再一一赘述。
附图说明
图1为现有技术提供的电子水泵的结构示意图;
图2为本实用新型一实施方式提供的电子水泵的结构示意图;
图3为本实用新型一实施方式提供的电子水泵的剖面图;
图4为本实用新型一实施方式提供的散热水套的结构示意图;
图5为本实用新型一实施方式提供的蜗壳、叶轮挡板和泵壳的连接示意图;
图6为本实用新型一实施方式提供的转子组件的剖视图;
图7为本实用新型一实施方式提供的定子组件和散热水套的连接示意图;
其中,附图标记如下:
1-蜗壳,11-进液口,2-转子组件,21-轴套,22-叶轮叶盖,23-叶轮叶片总成,24-电机转子,3-叶轮挡板,31-流通孔,4-定子组件,5-散热水套,51-第一通道,52-第二通道,53-弧形凸台,54-散热翅片,55-第一缺口,56-第二缺口,6-泵壳,7-转子总成,8-隔水衬套,9-定子组件,10-壳体。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述,本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。应当了解,说明书附图并不一定按比例的显示本实用新型的具体结构,并且在说明书附图中用于说明本实用新型某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
实施例一
本实施例提供了一种电子水泵,具体地,请参见附图2和附图3,其中,图2示意性地提供了电子水泵的结构示意图,图3示意性地提供了电子水泵的剖面图,结合图2和图3可以看出,所述电子水泵包括:泵壳6、定子组件4、转子组件2和具有进液口11和出液口(图中未标示)的蜗壳1;所述电子水泵还包括:具有一流通孔31的叶轮挡板3、散热水套5、第一通道51、第二通道52和数个连接通道;其中,所述蜗壳1和所述泵壳6通过所述叶轮挡板3连接并形成一容纳腔;所述定子组件4、所述转子组件2和所述散热水套5设置在所述容纳腔内,且所述转子组件2的转子端插入所述定子组件4内,所述散热水套5套设在所述定子组件4外围;所述第一通道51、所述第二通道52和所述连接通道设置在所述散热水套5和所述泵壳6的内侧壁之间;所述第一通道51的顶部高于所述第二通道52的顶部,且所述第一通道51与所述流通孔31连通,所述第二通道52与所述出液口连通,所述第一通道51和所述第二通道52通过任一所述连接通道连通;所述转子组件2的轴心与所述第一通道51所在一侧的蜗壳1的内壁的距离大于所述转子组件2的轴心与所述第二通道52所在一侧的蜗壳1的内壁的距离。
如此设置,本实用新型提供的电子水泵通过设置转子组件2轴心到所述第一通道51所在一侧的蜗壳1内壁的距离大于所述转子组件2轴心到所述第二通道52所在一侧的蜗壳1内壁的距离,使得当所述转子组件2高速旋转时,所述第一通道51一侧的离心力将大于所述第二通道52一侧的离心力,冷却液将从转子组件2的中心被离心力甩到所述第一通道51一侧,并通过所述流通孔31流入所述第一通道51;由于所述第一通道51的顶部高于所述第二通道52,且所述冷却液在被所述离心力甩出时压力增大,因此,所述第二通道52内的压强高于所述第一通道51内压强,当所述冷却液进入所述第一通道51后将自动通过所述连接通道流向压强较低的所述第二通道52,并从所述第二通道52流向所述出液口;进一步地,由于所述第一通道51、所述第二通道52和所述连接通道设置在所述散热水套5和所述泵壳6之间,而所述散热水套5套设在所述定子组件4外围,因此,当所述冷却液从所述第一通道51流向所述第二通道52的过程中,所述冷却液能够与所述散热水套5充分接触,从而带走所述定子组件4在工作过程中产生的热量。由此,本实用新型提供的电子水泵通过所述连接通道使得散热面积更大;同时利用所述第一通道51和所述第二通道52的流体压力差,使得冷却液的循环流通性更好;另外由于本实用新型提供的电子水泵去除了隔水衬套,因此所述转子组件2和所述定子组件4之间的间隙减小,并使得电子水泵的性能更强。
请参见图4,图4示意性地提供了散热水套5的结构示意图,从图4可以看出,所述散热水套5的顶部外侧设有两个弧形凸台53;两个所述弧形凸台53相互靠近的两端分别形成第一缺口55和第二缺口56;所述第一缺口55与所述流通孔31连通,所述第二缺口56与所述出液口连通,且所述第一缺口55的顶部高于所述第二缺口56的顶部。进一步地,每一所述弧形凸台53下方设置有数个散热翅片54;其中,任意相邻的两个所述散热翅片54之间的间隙形成所述连接通道;所述第一缺口55和所述第一缺口55下方的所有所述散热翅片54的端部围设形成所述第一通道51;所述第二缺口56和所述第二缺口56下方的所有所述散热翅片54的另一端部围设形成所述第二通道52。由于所述第一缺口55作为所述第一通道51的顶部,所述第二缺口56作为所述第二通道52的顶部,而所述第一缺口55高于所述第二缺口56,因此,所述第一通道51的顶部将高于所述第二通道52的顶部,使得所述第一通道51的压强高于所述第二通道52的压强,从而保证了所述第一通道51内的冷却液能够自动流向所述第二通道52;进一步的,当所述冷却液通过所述散热翅片54从所述第一通道51流向所述第二通道52时,所述冷却液和所述散热翅片54的接触能够带走所述定子组件4更多的热量,从而进一步提高了散热性能。
优选的,所述第二缺口56的顶部与所述定子组件4的顶部齐平。由此,所述散热水套5能够充分包裹所述定子组件4,使得所述冷却液的流通覆盖整个所述定子组件4,从而有利于所述定子组件4的散热;同时,保障了流出所述第二通道52的冷却液的流量,避免了因所述第二通道52的顶部过高,导致所述第二通道52的通道口的体积过小,阻碍所述冷却液流至所述蜗壳1的出液口,从而无法形成冷却循环的问题。
请参见附图5,图5示意性地提供了的蜗壳1、叶轮挡板3和泵壳6的连接示意图,从图5可以看出,所述叶轮挡板3的形状包括圆筒状;其中,所述叶轮挡板3的上表面外周与所述蜗壳1的底部外周摩擦焊接;所述叶轮挡板3的下表面外周与所述泵壳6的顶部外周螺栓连接。进一步地,所述叶轮挡板3的底部还设有与所述叶轮挡板3同轴心的一环形凸起(图中未标识),所述环形凸起的外侧和所述流通孔31处形成一阶梯部,两个所述弧形凸台53的第一端伸入所述阶梯部。由此,通过将两个所述弧形凸台53的第一端伸入所述阶梯部,使得所述电子泵体组装时,所述叶轮挡板3和所述散热水套5的安装位置能够确定,从而确保组装成功,同时还能够增强所述散热水套5的强度和结构稳定性。
优选的,所述叶轮挡板3靠近所述流通孔31的一侧的顶部表面还设有数个凸起部(图中未标识)。由于所述叶轮挡板3和所述转子组件2之间会存在一定缝隙,而该缝隙将分流部分冷却液,导致流入所述第一通道51内的冷却液的压强降低,并影响冷却液在电子水泵内部的循环流动;因此,本实施例通过设置所述凸起部以阻碍所述冷却液从所述缝隙处流过,从而降低所述冷却液分流带来的影响。
请参见附图6,图6示意性地提供了转子组件的剖视图,从图6可以看出,所述转子组件包括:轴套21、叶轮叶盖22、叶轮叶片总成23和电机转子24、其中,所述叶轮叶盖22、所述叶轮叶片总成23和所述电机转子24从上到下依次设置,且所述叶轮叶盖22、所述叶轮叶片总成23和所述电机转子24通过所述轴套21连接;所述叶轮叶盖22与所述蜗壳1的进液口11和出液口连通。由此,所述冷却液通过所述进液口11流入所述叶轮叶盖和所述叶轮叶片总成,并在所述电机转子的转动下,被离心力甩至所述第一通道51一侧以进行冷却液循环。
请参见附图7,图7示意性地提供了定子组件4和散热水套5的连接示意图,从图7可以看出,所述定子组件4和所述散热水套5过盈连接。
实施例二
本实施例提供了一种热管理系统,所述热管理系统包括上述任一实施方式所述的电子水泵。
如此设置,通过在所述热管理系统内设置所述电子水泵,提高了所述热管理系统的散热性能。
实施例三
本实施例提供了一种车辆,所述车辆包括上述的热管理系统。
由于所述热管理系统具有更好的散热性能,因此,通过在所述车辆内设置所述热管理系统能够延长车辆内电池和电机等其他零部件的工作寿命。
另外,在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。此外,需要说明的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明说中的各个组件。元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对的是相同的实施例或示例。
综上,本实用新型提供的电子水泵通过设置转子组件2轴心到所述第一通道51所在一侧的蜗壳1内壁的距离大于所述转子组件2轴心到所述第二通道52所在一侧的蜗壳1内壁的距离,使得当所述转子组件2高速旋转时,所述第一通道51一侧的离心力将大于所述第二通道52一侧的离心力,冷却液将从转子组件2的中心被离心力甩到所述第一通道51一侧,并通过所述流通孔31流入所述第一通道51;由于所述第一通道51的顶部高于所述第二通道52,且所述冷却液在被所述离心力甩出时压力增大,因此,所述第二通道52内的压强高于所述第一通道51内压强,当所述冷却液进入所述第一通道51后将自动通过所述连接通道流向压强较低的所述第二通道52,并从所述第二通道52流向所述出液口;进一步地,由于所述第一通道51、所述第二通道52和所述连接通道设置在所述散热水套5和所述泵壳6之间,而所述散热水套5套设在所述定子组件4外围,因此,当所述冷却液从所述第一通道51流向所述第二通道52的过程中,所述冷却液能够与所述散热水套5充分接触,从而带走所述定子组件4在工作过程中产生的热量。由此,本实用新型提供的电子水泵通过所述连接通道使得散热面积更大;同时利用所述第一通道51和所述第二通道52的流体压力差,使得冷却液的循环流通性更好;另外由于本实用新型提供的电子水泵去除了隔水衬套,因此所述转子组件2和所述定子组件4之间的间隙减小,并使得电子水泵的性能更强。
由于本实用新型提供的热管理系统和车辆,与本实用新型提供的电子水泵属于同一实用新型构思,因此至少具有相同的技术效果,在此不再一一赘述。
上述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型的技术方案的范围内,对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本实用新型的技术方案的内容,仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电子水泵,包括:泵壳、定子组件、转子组件和具有进液口和出液口的蜗壳;其特征在于,所述电子水泵还包括:具有一流通孔的叶轮挡板、散热水套、第一通道、第二通道和数个连接通道;
其中,所述蜗壳和所述泵壳通过所述叶轮挡板连接并形成一容纳腔;
所述定子组件、所述转子组件和所述散热水套设置在所述容纳腔内,且所述转子组件的转子端插入所述定子组件内,所述散热水套套设在所述定子组件外围;
所述第一通道、所述第二通道和所述连接通道设置在所述散热水套和所述泵壳内侧壁之间;所述第一通道的顶部高于所述第二通道的顶部,且所述第一通道与所述流通孔连通,所述第二通道与所述出液口连通,所述第一通道和所述第二通道通过任一所述连接通道连通;
所述转子组件轴心与所述第一通道所在一侧的蜗壳内壁的距离大于所述转子组件轴心与所述第二通道所在一侧的蜗壳内壁的距离。
2.如权利要求1所述的电子水泵,其特征在于,所述散热水套顶部外侧设有两个弧形凸台;
两个所述弧形凸台相互靠近的两端分别形成第一缺口和第二缺口;所述第一缺口与所述流通孔连通,所述第二缺口与所述出液口连通,且所述第一缺口的顶部高于所述第二缺口的顶部。
3.如权利要求2所述的电子水泵,其特征在于,每一所述弧形凸台下方设置有数个散热翅片;
其中,任意相邻的两个所述散热翅片之间的间隙形成所述连接通道;
所述第一缺口和所述第一缺口下方的所有所述散热翅片的端部围设形成所述第一通道;
所述第二缺口和所述第二缺口下方的所有所述散热翅片的另一端部围设形成所述第二通道。
4.如权利要求2所述的电子水泵,其特征在于,所述第二缺口的顶部与所述定子组件的顶部齐平。
5.如权利要求2所述的电子水泵,其特征在于,所述叶轮挡板的形状包括圆筒状。
6.如权利要求5所述的电子水泵,其特征在于,所述叶轮挡板的上表面外周与所述蜗壳的底部外周摩擦焊接。
7.如权利要求5所述的电子水泵,其特征在于,所述叶轮挡板的下表面外周与所述泵壳的顶部外周螺栓连接。
8.如权利要求5所述的电子水泵,其特征在于,所述叶轮挡板的底部还设有与所述叶轮挡板同轴心的一环形凸起,所述环形凸起的外侧和所述流通孔处形成一阶梯部,两个所述弧形凸台的第一端伸入所述阶梯部。
9.如权利要求5所述的电子水泵,其特征在于,所述叶轮挡板靠近所述流通孔的一侧的顶部表面还设有数个凸起部。
10.如权利要求5所述的电子水泵,其特征在于,所述转子组件包括:轴套、叶轮叶盖、叶轮叶片总成和电机转子;
其中,所述叶轮叶盖、所述叶轮叶片总成和所述电机转子从上到下依次设置,且所述叶轮叶盖、所述叶轮叶片总成和所述电机转子通过所述轴套连接;
所述叶轮叶盖与所述蜗壳的进液口和出液口连通。
11.一种热管理系统,其特征在于,包括权利要求1-10任一项所述的电子水泵。
12.一种车辆,其特征在于,包括权利要求11所述的热管理系统。
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