CN219988940U - 一种车辆的热交换回路切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆的热交换回路切换装置，包括：多条换热通路，包括电池换热通路、调温通路、电机通路以及低温散热通路；以及内部设有多条流道的多通阀，所述多条流道的进出口沿所述多通阀的周向分布，用于连接所述多条换热通路的各个连接端口，以使一条或多条所述换热通路通过该多条流道构成一条或多条连通的热交换回路，所述多通阀通过旋转切换所述多条流道的进出口与所述多条换热通路的各个端口的连接关系，从而实现多种热交换回路的切换，所述多种热交换回路包括：由所述调温通路、所述电机通路以及所述低温散热通路三者相串联连通而构成的回路。

Description

一种车辆的热交换回路切换装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆的热交换回路切换装置。

背景技术

车辆的热管理系统对于调节车辆三电系统和乘客舱的热量循环以提升续航能力起到关键作用。为了保证车辆电池及乘员舱等回路的具有合适的工作温度，通常需要通过冷却液分配系统将电桥、电池、乘员舱等热交换回路循环流通，从而通过冷媒流体实现热量的交换，最终使各功能区域处于目标温度范围内。

现有技术中有方案采用四通阀或三通阀进行冷却液分配，但是一旦涉及到多流道回路冷却液分配或者在不同分配模式间切换的需求，不可避免地需要布置较多数量的阀门，从而使得整体管路切换装置体积较大而使用不便。另一方面，也有方案采用九通阀、十通阀或十二通阀等多通阀将电桥、电池、乘员舱等回路循环流通，但是，该些多通阀的阀口数较多，体积大，回路复杂，制造成本高，不利于广泛的推广应用。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种车辆的热交换回路切换装置，包括：多条换热通路，包括电池换热通路、调温通路、电机通路以及低温散热通路；以及内部设有多条流道的多通阀，该多条流道的进出口沿该多通阀的周向分布，用于连接该多条换热通路的各个连接端口，以使一条或多条该换热通路通过该多条流道构成一条或多条连通的热交换回路，该多通阀通过旋转切换该多条流道的进出口与该多条换热通路的各个端口的连接关系，从而实现多种热交换回路的切换，该多种热交换回路包括：由该调温通路、该电机通路以及该低温散热通路三者相串联连通而构成的回路。

在一实施例中，可选地，该多种热交换回路还包括：由该电池换热通路、该调温通路、该电机通路以及该低温散热通路分别自连通而构成的四条自循环回路。

在一实施例中，可选地，该多种热交换回路还包括：由该电机通路与该电池换热通路二者相连通构成的回路，同时由该低温散热通路和该调温通路分别自连通而构成的两条自循环回路。

在一实施例中，可选地，该多种热交换回路还包括：由该电机通路与该电池换热通路二者相连通构成的回路，同时由该低温散热通路和该调温通路二者相连通构成的回路。

在一实施例中，可选地，该多种热交换回路还包括：由该电机通路、该低温散热通路与该电池换热通路三者相串联连通构成的回路，同时由该调温通路自连通构成的自循环回路。

在一实施例中，可选地，该多种热交换回路还包括：由该调温通路与该电机通路二者相连通构成的回路，同时由该电池换热通路和该低温散热通路分别自连通而构成的两条自循环回路。

在一实施例中，可选地，该多种热交换回路还包括：由该电机通路、该低温散热通路、该调温通路与该电池换热通路四者串联连通的回路。

在一实施例中，优选地，该多通阀内设有互不交叉的四条流道，每条流道对应两个进出口以构成沿该多通阀周向分布的八个进出口，其中三条流道各自的进口与出口相邻排布，另一条流道的进口与出口之间相间隔排布。

在一实施例中，优选地，每条该换热通路均有两个连接端口，该多条换热通路的各连接端口沿该多通阀周向的排布顺序依次为该电池换热通路的两个连接端口、该调温通路的两个连接端口、该电机通路的一个连接端口、该水冷器件管路的两个连接端口以及该电机通路的另一个连接端口。

在一实施例中，优选地，该电池换热通路上设有水泵和电池组件，该调温通路上设有板式换热器，该电机通路上设有水泵和动力总成组件，该低温散热通路上设有低温散热器。

本实用新型提供的车辆的热交换回路切换装置，通过多通阀的旋转实现多种热交换回路的切换，从而实现不同换热模式的切换，解决现有车辆在冬季依靠PTC加热器采暖导致能量利用效率低的问题，同时可以节省整车前舱空间，充分利用电机余热，提升利用效率。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是根据本实用新型的一实施例绘示的车辆的热交换回路切换装置的装置结构示意图；以及

图2～图8是根据本实用新型的实施例绘示的车辆的热交换回路切换装置中可以切换至的多种热交换回路的结构示意图。

为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：

1水泵

2电池组件

3多通阀

4板式换热器

5水泵

6动力总成组件

7低温散热器

A电池换热通路

B调温通路

C电机通路

D低温散热通路

V1～V8进出口

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

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。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本实用新型的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本实用新型一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种车辆的热交换回路切换装置，通过多通阀的旋转实现多种热交换回路的切换，从而实现不同换热模式的切换，解决现有车辆在冬季依靠PTC加热器采暖导致能量利用效率低的问题，同时可以节省整车前舱空间，充分利用电机余热，提升利用效率。

图1是根据本实用新型的一实施例绘示的车辆的热交换回路切换装置的装置结构示意图。

本实用新型提供的车辆的热交换回路切换装置包括多通阀103和多条换热通路，请参照图1，例如该多条换热通路可以包括电池换热通路A、调温通路B、电机通路C以及低温散热通路D。

在一实施例中，如图1所示，该电池换热通路A上设有水泵1和电池组件2，该调温通路B上设有板式换热器4(chiller)，该电机通路C上设有水泵5和动力总成组件6，动力总成组件6可以包括电机等动力部件，该低温散热通路D上设有低温散热器7(Low temperatureradiator,LTR)。

需要说明的是，这里对于调温通路B上的板式换热器4仅做示例性的说明，旨在提供一个典型的实施例以阐述调温通路B的功能作用，而非用于限制本实用新型的保护范围，实际上，此处还可以为其他的温度控制装置用以实现类似的换热功能。

图2是根据本实用新型的实施例绘示的车辆的热交换回路切换装置中可以切换至的一种热交换回路的结构示意图。

如图2所示，在本实用新型提供的车辆的热交换回路切换装置中，多通阀3内部设有多条流道，该多条流道的进出口V1～V8沿该多通阀3的周向分布，用于连接该多条换热通路的各个连接端口，以使一条或多条该换热通路通过该多条流道构成一条或多条连通的热交换回路，该多通阀3通过旋转切换该多条流道的进出口V1～V8与该多条换热通路的各个端口的连接关系，从而实现多种热交换回路的切换。

在图2所示的实施例中，通过多通阀3的旋转，本实用新型提供的热交换回路切换装置可以切换至的热交换回路可以为由该调温通路B、该电机通路C以及该低温散热通路D三者相串联连通而构成的回路。

同时，电池换热通路A可以通过多通阀3内的流道构成自循环回路以进行电池散热工作。

在切换至该热交换回路的工作模式下，可以在冬季行驶的工况中当动力总成组件6例如电机发热量较高时，一部分热量可以通过板式换热器4回收给乘员舱，另外多余的热量可以通过低温散热器7向环境散发掉。与此同时，当动力总成组件6热量不足时，板式换热器4可以向低温散热器7吸热给乘员舱，实现热量从低温向高温的搬运过程，即相当于热泵功能。

图3～图8是根据本实用新型的实施例绘示的车辆的热交换回路切换装置中可以切换至的其他多种热交换回路的结构示意图。

如图3所示，在该实施例中，通过多通阀3的旋转，本实用新型提供的热交换回路切换装置可以切换至的热交换回路还可以为由该电池换热通路A、该调温通路B、该电机通路C以及该低温散热通路D分别自连通而构成的四条自循环回路。

在切换至该热交换回路的工作模式下，四个回路分别进行自循环功能，例如，在春秋季节电机及电池温度均处在合适的温度区间内，可以实现各个部件的散热自循环。另一方面，该热交换回路模式同时也可用于秋冬季节的电机蓄热，通过自循环回路电机通路C的水温会不断升高，水温升高后，可切换到图4所示的热交换回路，利用动力总成组件6的热量加热后的水对电池组件2进行加热。

如图4所示，在该实施例中，通过多通阀3的旋转，本实用新型提供的热交换回路切换装置可以切换至的热交换回路还可以为由该调温通路B与该电机通路C二者相连通构成的回路，同时由该电池换热通路A和该低温散热通路D分别自连通而构成的两条自循环回路。

该热交换回路的工作模式可以应用于冬季行驶工况，此时可以利用板式换热器4吸收动力总成组件6的热量给乘员舱，实现电机的余热回收功能即将动力组件的余热回收给乘员舱，从而提升冬季的车辆能源使用效率。

请参照图5，在该实施例中，通过多通阀3的旋转，本实用新型提供的热交换回路切换装置可以切换至的热交换回路还可以为由该电机通路C与该电池换热通路A二者相连通构成的回路，同时由该低温散热通路D和该调温通路B分别自连通而构成的两条自循环回路。

此时，动力总成组件6与电池组件2相连接，利用动力总成组件6产生的热量连接到电池组件2，用于电池的加热，可以应用在冬季行驶工况。

请参照图6，在该实施例中，通过多通阀3的旋转，本实用新型提供的热交换回路切换装置可以切换至的热交换回路还可以为由该电池换热通路A与该调温通路B二者相连通构成的回路，同时由该电机通路C和该低温散热通路D二者相连通构成的回路。

此时，电池组件2与板式换热器4相连，通过板式换热器4吸收电池组件2的热量，实现电池冷却功能。同时，电机通路C与低温散热通路D相连，电机就可以通过低温散热器7进行降温冷却。该热交换回路的模式可以应用在夏季工况以满足电池、电桥的散热需要。例如，电池可以通过板式换热器4进行冷却，动力总成组件6可以通过低温散热器7进行散热。

请参照图7，在该实施例中，通过多通阀3的旋转，本实用新型提供的热交换回路切换装置可以切换至的热交换回路还可以为由该电机通路C、该低温散热通路D与该电池换热通路A三者相串联连通构成的回路，同时由该调温通路B自连通构成的自循环回路。

此时，电池组件2与动力总成组件6可以同时依靠低温散热器7进行冷却，该热交换回路的模式可以应用在春秋季节，此时电机和电池的热负荷较低，均可以采用低温散热器7进行散热。

请参照图8，在该实施例中，通过多通阀3的旋转，本实用新型提供的热交换回路切换装置可以切换至的热交换回路还可以为由该电机通路C、该低温散热通路D、该调温通路B与该电池换热通路A四者串联连通的回路。此时适宜秋季行驶工况的冷却散热，或是可以对整个热管理系统进行充注排气。

如图2～图8所示，本实用新型提供的车辆的热交换回路切换装置中，该多通阀3为八通阀，该多通阀3内设有互不交叉的四条流道，每条流道对应两个进出口以构成沿该多通阀3周向分布的八个进出口V1～V8，其中三条流道各自的进口与出口相邻排布，另一条流道的进口与出口之间相间隔排布。

需要说明的是，这里对多通阀3的内部结构仅做示例性的说明，目的在于清楚地展示本实用新型提供的车辆的热交换回路切换装置中如何实现多种热交换回路的切换工作，而非用于限制本实用新型的保护范围。其他类似的可以实现该多种车辆热交换回路切换的多通阀结构都可以应用于本实用新型的方案之中，也都应纳入本实用新型的保护范围之内。

进一步地，可以参考图1～8，本实用新型提供的车辆的热交换回路切换装置中，每条该换热通路均有两个连接端口，该多条换热通路的各连接端口沿该多通阀周向的排布顺序依次为该电池换热通路的两个连接端口、该调温通路的两个连接端口、该电机通路的一个连接端口、该水冷器件管路的两个连接端口以及该电机通路的另一个连接端口。在该排布顺序下即可以实现以上该多种热交换回路的切换。

本实用新型提供的车辆的热交换回路切换装置将电桥、电池、乘员舱以及例如板式换热器的温度控制装置等部件连接在八通阀的周向，通过旋转八通阀实现不同热交换回路的切换进而实现功能模式的切换，解决了传统技术方案中采用PTC加热器能耗大、效率低的问题，同时在冬季行车工况下，温度控制装置通过低温散热器向环境或者向动力组件吸热，实现了电机、电池等部件的热量回收，提升了车辆整体的能源使用效率。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的热交换回路切换装置，其特征在于，包括：

多条换热通路，包括电池换热通路、调温通路、电机通路以及低温散热通路；以及

内部设有多条流道的多通阀，所述多条流道的进出口沿所述多通阀的周向分布，用于连接所述多条换热通路的各个连接端口，以使一条或多条所述换热通路通过该多条流道构成一条或多条连通的热交换回路，所述多通阀通过旋转切换所述多条流道的进出口与所述多条换热通路的各个端口的连接关系，从而实现多种热交换回路的切换，所述多种热交换回路包括：

由所述调温通路、所述电机通路以及所述低温散热通路三者相串联连通而构成的回路。

2.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述多种热交换回路还包括：

由所述电池换热通路、所述调温通路、所述电机通路以及所述低温散热通路分别自连通而构成的四条自循环回路。

3.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述多种热交换回路还包括：

由所述电机通路与所述电池换热通路二者相连通构成的回路，同时由所述低温散热通路和所述调温通路分别自连通而构成的两条自循环回路。

4.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述多种热交换回路还包括：

由所述电池换热通路与所述调温通路二者相连通构成的回路，同时由所述电机通路和所述低温散热通路二者相连通构成的回路。

5.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述多种热交换回路还包括：

由所述电机通路、所述低温散热通路与所述电池换热通路三者相串联连通构成的回路，同时由所述调温通路自连通构成的自循环回路。

6.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述多种热交换回路还包括：

由所述调温通路与所述电机通路二者相连通构成的回路，同时由所述电池换热通路和所述低温散热通路分别自连通而构成的两条自循环回路。

7.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述多种热交换回路还包括：

由所述电机通路、所述低温散热通路、所述调温通路与所述电池换热通路四者串联连通的回路。

8.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述多通阀内设有互不交叉的四条流道，每条流道对应两个进出口以构成沿所述多通阀周向分布的八个进出口，其中三条流道各自的进口与出口相邻排布，另一条流道的进口与出口之间相间隔排布。

9.如权利要求8所述的热交换回路切换装置，其特征在于，每条所述换热通路均有两个连接端口，所述多条换热通路的各连接端口沿所述多通阀周向的排布顺序依次为所述电池换热通路的两个连接端口、所述调温通路的两个连接端口、所述电机通路的一个连接端口、所述水冷器件管路的两个连接端口以及所述电机通路的另一个连接端口。

10.如权利要求1所述的热交换回路切换装置，其特征在于，所述电池换热通路上设有水泵和电池组件，所述调温通路上设有板式换热器，所述电机通路上设有水泵和动力总成组件，所述低温散热通路上设有低温散热器。