集成式换热器、车辆热管理系统及车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种集成式换热器、车辆热管理系统及车辆。


背景技术：

2.随着新能源汽车的发展，保证电池具有合适的工作温度至关重要。如在低温时，为保证电池行驶动力性或充电功率常常需要对电池进行加热，这就需要另外设置一个对电池加热的回路，这种方式会增加生产成本，且过多的管路也增加了对空间的需求，这会导致增大了在整车有限空间内的布置难度。


技术实现要素：

3.本公开的第一个目的是提供一种集成式换热器，该集成式换热器既能够对电池加热又能够为驾驶舱内提供暖风。
4.本公开的第二个目的是提供一种车辆热管理系统，该车辆热管理系统使用本公开提供的集成式换热器。
5.本公开的第三个目的是提供一种车辆，该车辆使用本公开提供的车辆热管理系统。
6.为了实现上述目的，本公开提供一种集成式换热器，包括换热器芯体，所述换热器芯体的侧面用于设置风扇，所述换热器芯体包括邻接设置的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的一端形成有第一介质入口，另一端形成有第一介质出口，所述第二腔体的一端形成有第二介质入口，另一端形成有第二介质出口，其中，所述第一腔体用于串联于暖风加热回路，所述第二腔体用于串联于电池加热回路。
7.可选地，所述换热器芯体包括多个扁管，多个所述扁管内分别设置有隔板，以通过所述隔板将所述扁管分隔为所述第一腔体和所述第二腔体。
8.可选地，所述集成式换热器还包括设置在所述换热器芯体的第一端的第一介质入口集流管、设置在所述换热器芯体的与所述第一端相对的第二端的第一介质出口集流管、设置在所述换热器芯体的第一端和第二端中的一者的第二介质入口集流管、以及设置在所述换热器芯体的第一端和第二端中的另一者的第二介质出口集流管，所述第一介质入口集流管上开设有多个与所述第一介质入口一一对应的第一开口，所述第一介质出口集流管上开设有多个与所述第一介质出口一一对应的第二开口，所述第二介质入口集流管上开设有多个与所述第二介质入口一一对应的第三开口，所述第二介质出口集流管上开设有多个与所述第二介质出口一一对应的第四开口。
9.可选地，所述第一介质入口集流管和所述第二介质出口集流管设置在所述换热器芯体的第一端，所述第一介质出口集流管与所述第二介质入口集流管设置在所述换热器芯体的第二端。
10.可选地，所述第一腔体和所述第二腔体在多个所述扁管的排布方向上交替布置。
11.可选地，多个所述扁管间隔设置，每相邻的两个所述扁管之间设置有翅片结构。
12.可选地，所述第一腔体和所述第二腔体内设置有导流结构，所述导流结构配置为使得第一介质在所述第一腔体内呈蛇形流动、使得第二介质在所述第二腔体内呈蛇形流动。
13.根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆热管理系统，包括本公开提供的集成式换热器，所述热管理系统还包括用于供第一介质流通的第一回路、用于供第二介质流通的第二回路，以及设置在所述集成式换热器侧向的风扇，所述第一腔体串联在所述第一回路中，所述第二腔体串联在所述第二回路中。
14.可选地，所述第一回路包括第一介质水泵、加热装置，所述第一介质水泵的出口与所述加热装置的入口连通，所述加热装置的出口与所述第一介质入口连通，所述第一介质出口与所述第一介质水泵的入口连通，
15.所述第二回路包括第二介质水泵、电池管路，所述第二介质水泵的出口与所述电池管路的入口连通，所述电池管路的出口与所述第二介质入口连通，所述第二介质出口与所述第二介质水泵的入口连通。
16.根据本公开的第三个方面，还提供一种车辆，包括本公开提供的车辆热管理系统。
17.通过上述技术方案，本公开实施例提供的集成式换热器可以将来自于暖风加热回路中的高温的第一介质的热量通过第一腔体和第二腔体的热交换传递至电池加热回路，从而可以对电池加热，保证电池可以处于较佳的工作状态。并且，这种集成式换热器可以将两个回路的热管理系统集成，简化了零部件，降低了整车布置难度，同时减少了零件成本，而且可以通过一组模具就可以完成，降低制造成本。
18.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
20.图1是本公开一示例性实施方式提供的集成式换热器省去风扇的结构示意图；
21.图2是本公开一示例性实施方式提供的集成式换热器省去风扇的俯视图；
22.图3是图2中的剖视图a；
23.图4是图3中的局部放大图a；
24.图5是图3中的局部放大图b；
25.图6是图2中的剖视图b；
26.图7是图6中的局部放大图c；
27.图8是本公开一示例性实施方式提供的导流结构的布置示意图；
28.图9是本公开另一示例性实施方式提供的导流结构的布置示意图；
29.图10是本公开再一示例性实施方式提供的导流结构的布置示意图；
30.图11是本公开一示例性实施方式提供的热管理系统的连接示意图。
31.附图标记说明
32.10
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换热器芯体，100扁管，101
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隔板，102
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翅片结构，103
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导流结构，11
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第一腔体，111
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第一介质入口，112
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第一介质出口，12
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第二腔体，121
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第二介质入口，122
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第二介质出
口，131
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第一介质入口集流管，1311
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第一开口，132
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第一介质出口集流管，141
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第二介质入口集流管，142
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第二介质出口集流管，1421
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第四开口，20
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风扇，30
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第一回路，31
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第一介质水泵，32
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加热装置，40
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第二回路，41
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第二介质水泵，42
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电池管路。
具体实施方式
33.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
34.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”是根据图3的图面方向定义的，“内”、“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的。本公开中所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。
35.参照图1至图7，本公开提供一种集成式换热器，该换热器包括换热器芯体10，换热器芯体10的侧面用于设置风扇20(如图11中所示)，通过风扇20与换热器芯体10配合能够向驾驶舱内吹入暖风，换热器芯体10包括邻接设置的第一腔体11和第二腔体12，这里的邻接设置指的是第一腔体11和第二腔体12不相互连通但能够相接触进行换热。第一腔体11的一端形成有第一介质入口111，另一端形成有第一介质出口112，即第一介质会从第一介质入口111流入并从第一介质出口112流出。第二腔体12的一端形成有第二介质入口121，另一端形成有第二介质出口122，即，第二介质会从第二介质入口121流入，并从第二介质出口122流出。其中，第一腔体11用于通过第一介质入口111和第一介质出口112串联于暖风加热回路，以为驾驶舱内提供暖风，第二腔体12用于通过第二介质入口121和第二介质出口122串联于电池加热回路，以对低温的电池进行加热。需要说明的是，电池加热回路以及暖风加热回路是两个互相独立的回路，二者均与本公开实施例提供的集成式换热器串联。
36.通过上述技术方案，本公开实施例提供的集成式换热器可以将来自于暖风加热回路中的高温的第一介质的热量通过第一腔体11和第二腔体12的热交换传递至电池加热回路，从而可以对电池加热，保证电池可以处于较佳的工作状态。并且，这种集成式换热器可以将两个回路的热管理系统集成，简化了零部件，降低了整车布置难度，同时减少了零件成本，而且可以通过一组模具就可以完成，降低制造成本。
37.本公开实施例中，换热器芯体10可以包括扁管100，采用扁管的方式可以压缩管的高度而增加宽度，从而可以增加接触换热处的面积，改善换热效果。参照图3至图7，扁管100内可以设置有隔板101，以通过隔板101将扁管100分隔为第一腔体11和第二腔体12。隔板101可以如图4、图5和图7沿图面的上下方向设置在扁管100的中间位置，使得第一腔体11和第二腔体12呈上下分布，也可以沿垂直于图4和图5纸面的方向设置，也即是沿图7示出的图面的左右方向竖直设置在扁管100的中间位置，使得第一腔体11和第二腔体12呈左右分布。流入第一腔体11的第一介质和流入第二腔体12的第二介质可以通过中间的隔板101进行换热，因此，隔板101可以采用传热性能较好的材料制成，如可以与扁管100的材质相同。采用如图中水平设置隔板101的方式相较于竖直设置隔板101的方式可以增大换热面积，提高换热效果。这里，换热器芯体10可以包括一个或多个扁管100，在包括多个扁管100时，每个扁管100内均可以设置有上述隔板101，以使每个扁管100都被分隔成第一腔体11和第二腔体12。
38.参照图1至图3，在换热器芯体10如前述包括多个扁管100时，集成式换热器还可以包括设置在换热器芯体10的第一端的第一介质入口集流管131、设置在换热器芯体10的与第一端相对的第二端的第一介质出口集流管132、设置在换热器芯体10的第一端和第二端中的一者的第二介质入口集流管141、以及设置在换热器芯体10的第一端和第二端中的另一者的第二介质出口集流管142。这里的第一端和第二端指的是分别对应第一腔体11的出入端，本公开实施例中，以第一端对应第一介质入口111的一端、第二端对应第一介质出口112的一端为例说明。在设置多个扁管100时，每个扁管100的两端均设置有介质出入口，因此，参照图7，第一介质入口集流管131上开设有多个与第一介质入口111一一对应的第一开口1311，第一介质出口集流管132上开设有多个与第一介质出口112一一对应的第二开口(未示出)，第二介质入口集流管141上开设有多个与第二介质入口121一一对应的第三开口(未示出)，第二介质出口集流管142上开设有多个与第二介质出口122一一对应的第四开口1421。其中，相应的开口在相应的集流管上均是沿竖直方向间隔分布，如在图7中，第一开口1311设置在对应每个第一腔体11的位置处，第四开口1421设置在对应每个第二腔体12的位置处，而多个开口最终汇至集流管处，以便于管路管理。这样，通过第一介质入口集流管131以及第一介质出口集流管132与暖风加热回路连通、第二介质入口集流管141以及第二介质出口集流管142与电池加热回路连通，并通过相应的开口于换热器芯体10连接，从而实现两种介质在多个扁管100内的换热过程。
39.为了得到更好的换热效果，本公开实施例中，参照图2，可以将第一介质入口集流管131和第二介质出口集流管142设置在换热器芯体10的第一端，第一介质出口集流管132与第二介质入口集流管141设置在换热器芯体10的第二端。这样，高温的第一介质从右端的第一介质入口集流管131进入，低温的第二介质从左端的第二介质入口集流管141进入，第一介质和第二介质在扁管100内进行换热，然后温度升高的第二介质会从右端第二介质出口集流管142流出，这样可以保证换热后流出的第二介质的温度与持续流入的第一介质的温度相当，至少可以保证在右端流入的第一介质的温度可以高于流出的第二介质的温度，从而可以避免换热后的第二介质的温度发生损失而影响了对电池的加热效果。这种设置方式，可以最大程度地保证热量高利用率，避免热量损失，从而可以降低回路中用于加热介质的装置的能耗。在其他实施例中，各集流管的布置也可以根据实际管路位置或整车空间布置进行调整，这里不作限定。
40.进一步地，当具有多个扁管100时，第一腔体11和第二腔体12可以在多个扁管100的排布方向上交替布置。也即是说，当扁管100按上下方向排布时，每个扁管100内的第一腔体11始终保持在第二腔体12上方，或每个扁管100内的第一腔体11始终保持在第二腔体12下方，采用这种交替布置的方式，可以使每个腔体的上下两侧均是与其容纳的介质不同的腔体，从而可以实现介质的充分换热。
41.参照图4和图5，多个扁管100可以间隔设置，这样设置在换热器芯体10侧面的风扇可以透过两个扁管100之间的间隔吹风，从而将暖风带入驾驶舱内。其中，每相邻的两个扁管100之间可以设置有翅片结构102，当第一腔体11和第二腔体12如上述在扁管100的排布方向交替设置时，通过翅片结构102可以增加相邻但不接触的第一腔体11和第二腔体12之间的热量传递，避免热量损失，改善换热效果，并且可以通过翅片结构102增大换热器芯体10的表面积，从而可以得到更好的暖风效果。
42.根据本公开的一种实施方式，第一腔体11和第二腔体12内可以设置有导流结构103，导流结构103配置为使得第一介质在第一腔体11内呈蛇形流动、使得第二介质在第二腔体12内呈蛇形流动。如参照图8所示，导流结构103可以为在介质的流动方向上交错排布的侧板，该侧板可以顶紧设置在隔板101和扁管100的侧壁之间，也可以悬空地布置在第一腔体11或第二腔体12内。参照图9，导流结构103也可以为在介质的流动方向上蜿蜒形成的板，该板可以垂直于隔板101表面设置。参照图10，导流结构103也可以为隔板101本身形成的弯曲结构，通过将隔板101设置成波浪状而使得介质呈蛇形流动。在本公开实施例中，导流结构103不限于前述的几种形成方式，这里不一一列举。通过设置导流结构103，可以在有限的腔体空间内增大介质的流动路径，从而增加换热面积，使得第一介质和第二介质的换热更加均匀充分。
43.根据本公开的第二个方面，参照图11，还提供一种车辆热管理系统，该车辆热管理系统包括上述的集成式换热器，热管理系统还可以包括用于供第一介质流通的第一回路30、用于供第二介质流通的第二回路40，以及设置在换热器侧向的风扇20，第一腔体11串联在第一回路30中，第二腔体12串联在第二回路40中。这里，第一回路30即可以为上述的暖风加热回路，通过风扇20吹向换热器以提供暖风，第二回路40即可以为上述的电池加热回路。本公开实施例提供的车辆热管理系统具有上述集成式换热器的所有有益效果，这里不再赘述。
44.继续参照图11，第一回路30可以包括第一介质水泵31、加热装置32，第一介质水泵31的出口与加热装置32的入口连通，加热装置32的出口与第一介质入口111连通，第一介质出口112与第一介质水泵31的入口连通。第二回路40包括第二介质水泵41、电池管路42，第二介质水泵41的出口与电池管路42的入口连通，电池管路42的出口与第二介质入口121连通，第二介质出口122与第二介质水泵41的入口连通。第一介质水泵31的作用可以使得第一介质在图11的第一回路30逆时针流通，来自于第一介质水泵31的第一介质被加热装置32加热后从第一介质入口111进入到第一腔体11中，第二介质水泵41的作用可以使得第二介质在图11的第二回路中逆时针流动，可以使得电池管路42中的第二介质逆时针从第二介质入口121进入到第二腔体12，第一介质和第二介质在换热器内进行换热，然后第一介质从第一介质出口112回到第一介质水泵31，第二介质从第二介质出口122回到第二介质水泵41，再循环上述过程。在整个过程中，风扇20可以保持开启状态，以向驾驶舱内提供暖风，在驾驶舱内不需要暖风时，也可以关闭风扇20。
45.根据本公开的第三个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述的车辆热管理系统，并具有上述车辆热管理系统的所有有益效果，这里不再赘述。
46.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
47.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
48.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。