CN221819836U - 一种热管理设备、系统及具有该系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种热管理设备、系统及具有该系统的车辆，其中，热管理设备包括底板；压缩机，所述压缩机设置于所述底板；板换组件，所述板换组件与所述压缩机并列设置于所述底板，所述板换组件用于冷媒与外界液媒的热交换；水侧组件，所述水侧组件用于向所述板换组件导入外界液媒，所述水侧组件设置于所述压缩机和所述板换组件的上方；其中，所述板换组件与所述压缩机集成为一体。本实用新型技术方案通过将板换组件和压缩机并列设置，从而将板换组件与压缩机集成为了一体，进而缩减了大部分外接管道的应用，大大减少了冷媒流路的总容积，使得热管理设备整体所需的冷媒加注量减少，满足了可燃性冷媒的安全性需求。

Description

一种热管理设备、系统及具有该系统的车辆

技术领域

本实用新型涉及热管理领域，特别涉及一种热管理设备、系统及具有该系统的车辆。

背景技术

随着丙烷等可燃制冷剂的应用，需要限制制冷剂(冷媒)的添加量以满足安全性需求。而制冷剂的添加体积减小后，同样需要减小有关设备中所需制冷剂的体积，以满足安全性需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种热管理设备，旨在缩减热管理设备中需要加注的冷媒的体积。

为实现上述目的，本实用新型提出的热管理设备，包括

底板；

压缩机，所述压缩机设置于所述底板；

板换组件，所述板换组件与所述压缩机并列设置于所述底板，所述板换组件用于冷媒与外界液媒的热交换；

水侧组件，所述水侧组件用于向所述板换组件导入外界液媒，所述水侧组件设置于所述压缩机和所述板换组件的上方；

其中，所述板换组件与所述压缩机集成为一体。

可选地/在一实施例中，所述板换组件包括冷凝器和蒸发器，所述压缩机设置于所述冷凝器与所述蒸发器的同一侧，所述冷凝器与所述压缩机的出气端相通，所述蒸发器与所述压缩机的进气端相通。

可选地/在一实施例中，所述冷凝器与所述蒸发器固定连接。

可选地/在一实施例中，所述冷凝器与所述蒸发器之间设置有隔热镂空。

可选地/在一实施例中，所述压缩机与所述板换组件之间设置有储液器，所述储液器用于储存液态冷媒，所述储液器具有与所述压缩机外壁贴合的弧面和与所述板换组件贴合的安装面。

可选地/在一实施例中，冷媒经所述压缩机压缩后进入所述冷凝器内，经所述冷凝器冷凝后进入至所述储液器中，而后所述储液器将液态冷媒重新导入所述冷凝器。

可选地/在一实施例中，所述冷凝器背离所述压缩机的一侧设置有连接管，所述连接管用于将液态冷媒导入所述蒸发器，所述连接管位于所述蒸发器的端部上设置有第一膨胀阀。

可选地/在一实施例中，所述压缩机的外壳分别凸起形成有第一回流通道和第二回流通道，所述第一回流通道用于将所述蒸发器内的冷媒导入所述压缩机的进气端，所述第二回流通道用于将所述压缩机出气端的冷媒导入所述压缩机的进气端。

可选地/在一实施例中，所述第二回流通道设置有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀用于控制所述第二回流通道内冷媒的流量。

可选地/在一实施例中，所述水侧组件包括多通道流道板和膨胀壶，所述多通道流道板设置于所述板换组件上方，所述膨胀壶设置于所述多通道流道板上方，所述膨胀壶用于容纳外界液媒，所述多通道流道板背离所述板换组件的侧面具有多个流道，部分所述流道用于将外界液媒导入至所述冷凝器和/或所述蒸发器，且多个所述流道中的至少一个与所述膨胀壶相通。

可选地/在一实施例中，所述多通道流道板的外缘间隔设置有若干支脚，所述支脚的端部固定于压缩机或所述板换组件，所述多通道流道板面向板换组件的一侧与所述板换组件之间形成有安装空间。

可选地/在一实施例中，所述安装空间内设置有多通阀，所述多通阀与多条所述流道相连通，所述多通阀用于控制所述多通道流道板内外界冷媒的流向。

可选地/在一实施例中，所述安装空间内设置有冷凝水泵，所述冷凝水泵用于向所述冷凝器内泵入外界液媒，所述冷凝水泵连通有至少一条所述流道。

可选地/在一实施例中，所述安装空间内设置有蒸发水泵，所述蒸发水泵用于向所述蒸发器内泵入外界液媒，所述蒸发水泵连通有至少一条所述流道。

可选地/在一实施例中，所述安装空间内设置有第三水泵，所述第三水泵与所述膨胀壶连通，所述第三水泵用于向所述膨胀壶内泵入或泵出外界液媒。

可选地/在一实施例中，所述热管理设备还包括防护罩，所述防护罩密封设置，所述压缩机与所述板换组件设置在所述防护罩内，所述多通道流道板密封设置于所述防护罩的顶部且与所述板换组件相连通。

可选地/在一实施例中，所述防护罩内设置有传感器，所述传感器用于检测冷媒泄露。

可选地/在一实施例中，所述底板设置有若干支撑件。

可选地/在一实施例中，所述压缩机的一端设置有控制组件，所述控制组件用于控制所述压缩机、第一膨胀阀、第二膨胀阀与所述水侧组件。

本实用新型还提出一种热管理系统，包括上述热管理设备。

本实用新型还提出一种车辆，包括上述热管理系统。

本实用新型技术方案通过将板换组件和压缩机并列设置，从而将板换组件与压缩机集成为了一体，进而缩减了大部分外接管道的应用，大大减少了冷媒流路的总容积，使得热管理设备整体所需的冷媒加注量减少，满足了可燃性冷媒的安全性需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型热管理设备整体的结构示意图，其中防护罩透明设置以展示整体装配结构；

图2为水侧组件的整体结构示意图；

图3为压缩机及板换组件的结构示意图；

图4为压缩机及板换组件另一视角的结构示意图；

图5为板换组件的结构示意图；

图6为冷凝器的剖面图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	压缩机	22c	水侧入口
11	集成控制器	22d	水侧出口
				12	第一回流通道	23	储液器
13	第二回流通道	24	连接管
				14	缓冲容腔	25	隔热间隙
15	第二膨胀阀	26	第一膨胀阀
				2	板换组件	3	水侧组件
21	冷凝器	31	多通道流道板
				21a	冷凝入口	31a	流道
21b	冷凝出口	31b	支脚
				21c	过冷入口	32	膨胀壶
21d	过冷出口	33	多通阀
				21e	水冷入口	35	冷凝水泵
21f	水冷出口	36	蒸发水泵
				211	分隔板	37	第三水泵
22	蒸发器	4	防护罩
				22a	剂侧入口	41	底板
22b	剂侧出口	42	侧板

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

随着汽车能源来源和驱动方式的变化，新能源(电能)汽车逐步成为市场主流之一；新能源汽车具有集成度高、高智能化和高电控化等优势，相较于传统的燃油车来说，新能源汽车具有更好的硬件基础来迎接未来可能完成的万物互联及人工智能技术。

但新能源汽车的背后，仍然存在许多工程问题；例如，新能源汽车在运行的过程中，电池给全车供电的同时也会释放出大量的热量，由此需要对电池进行热管理，避免电池过热；同理，电机通电旋转后也会产生大量热量，因此电机也需要进行热管理；再者，考虑到汽车可能面对的不同场景，在低温环境下时，电池的放电过程可能也会受到较大的影响；综合来说，新能源汽车与燃油车一样，皆需要进行热管理，以保障汽车整体的正常运行。

但随着丙烷等可燃制冷剂的应用，需要限制制冷剂(冷媒)的添加量以满足安全性需求。而制冷剂的添加体积受到限制后，则同样需要控制有关设备中制冷剂添加体积的需求，以满足安全性标准。

参照图1、图2，综合上述描述，为此，本实用新型提出了一种热管理设备，具备高度集成化的特点，从而能够减小所需的冷媒的体积，满足现阶段对冷媒的安全性规定。具体来说，本实用新型所提出的热管理设备包括压缩机1和板换组件2；压缩机1和板换组件2并列设置于底板41上，底板41用于承接压缩机1和板换组件2；压缩机1用于对冷媒进行加压，加压后的冷媒会经过板换组件2与车辆内部或外界换热，从而完成热量的交换过程；其中，板换组件2包括冷凝器21和蒸发器22，冷凝器21和蒸发器22具有近似的厚度，冷凝器21和蒸发器22并排设置，即冷凝器21与蒸发器22二者的厚度方向是相平行的；压缩机1则设置在板换组件2的一侧，即压缩机1位于冷凝器21与蒸发器22的同一侧，从而使得压缩机1在冷凝器21和蒸发器22厚度方向上的投影可覆盖冷凝器21或覆盖部分冷凝器21，且同时覆盖蒸发器22或覆盖部分蒸发器22，进而使得冷凝器21、蒸发器22及压缩机1三者之间可呈现出近似于“品”字型的排布设置；而经压缩机1加压后的冷媒会依次经过冷凝器21和蒸发器22与车辆内部或外部完成热交换，再经由蒸发器22回到压缩机1中；由此，冷凝器21和蒸发器22的并排设置可最大化缩减冷媒在冷凝器21和蒸发器22之间流通时所需要的管路长度，从而大幅度减小了冷媒流动路径的容积，即减小了热管理设备所需加注的冷媒的体积；另外，由于压缩机1直接设置在板换组件2的一侧，可令冷凝器21直接与压缩机1的出气端相通，令蒸发器22直接与压缩机1的进气端相通，如此可进一步缩减冷媒在流通过程中所需要的体积，提高了整体结构的安全性。

参照图4、图5，在本实用新型中，压缩机1为卧式压缩机1，由此压缩机1具有两端部，分别为进气端和出气端，冷凝器21与压缩机1的出气端连通，蒸发器22则与压缩机1的进气端连通；同时，为了控制压缩机1的运转，可在压缩机1的两端之一设置控制组件，以控制整体设备的运转。

需要说明的是，在本实用新型中，为进一步缩小热管理设备的体积，冷凝器21和蒸发器22之间直接固定连接，且冷凝器21与蒸发器22之间仅保留有为避免二者之间直接发生热交换的隔热间隙25；而冷凝器21与蒸发器22二者可直接焊接在一起，也可通过螺栓和铆钉固定连接；冷凝器21与蒸发器22之间具有多种固定方式，在此不再赘述。

参照图3、图4，在本实用新型中，考虑到冷媒在经过压缩机1压缩及冷凝器21冷凝后会出现相变，即冷媒在经过压缩机1压缩及冷凝器21冷凝后会出现由气相到液相的转变，本实用新型在板换组件2与压缩机1之间还设置有储液器23，储液器23用于接收由冷凝器21冷凝过后的冷媒；储液器23的设置使得整体设备可以根据冷媒在整体设备中的流动速度自动调整存在于整体设备中的冷媒的体积，从而在压缩机1全功率运转时冷媒的流动体积也可升高，保障了整体结构的换热效率。

具体地，压缩机1出气端所产生的高压冷媒进入至冷凝器21后，会与冷凝器21中的外界液媒发生热量交换，高压冷媒会将热量传递给外界液媒，再由外界液媒传递至外界或其他车辆系统中；当高压冷媒冷凝后会相变为液相，液相冷媒即会进入至储液器23中，此时储液器23同时会区分开液态冷媒和气态冷媒；而后液态冷媒会再经由储液器23进入至蒸发器22中，而后在蒸发器22内再次发生热量交换，液态冷媒会吸收外界液媒所带来的热量而蒸发，即液态冷媒蒸发吸热，吸热后的冷媒会重新回到压缩机1的进气端而重新被压缩机1压缩加压，进而重复上述循环。

参照图3、图4，相应地，储液器23内部可设置干燥剂及过滤网，以对冷媒进行干燥和过滤；干燥剂为分子筛或有机硅胶。具体来说，有机硅胶的优点在于当其吸收水分达到饱和状态，不会发生表面和形态的变化，且吸湿快、无毒、无臭、具有较大的内表面积，同时也对水蒸汽和其他可冷凝的蒸汽具有较高的吸附能力；分子筛对水有强烈的亲合力，导致其作为干燥剂时的干燥效力极高；这样设置能够保证干燥机构对冷媒中的水分的吸附效果较高。在其他的一些实施例中，干燥剂为活性氧化铝。储液器23具有与压缩机1外壳形状相匹配的弧面和与板换组件2相贴合的安装面，从而储液器23可以固定在压缩机1与板换组件2之间；具体地，储液器23可以直接焊接在压缩机1和板换组件2之间，即储液器23的弧面与压缩机1的外壳相焊接和储液器23的贴合面与板换组件2相焊接；储液器23也可通过螺栓及铆钉等固定形式而固定在板换组件2与压缩机1之间；储液器23的固定设置可进一步减小整体设备的体积，从而完成对冷媒的添加量的控制，达成安全标准。

参照图4、图5，在本实用新型中，冷凝器21具有冷凝入口21a、冷凝出口21b、过冷入口21c、过冷出口21d、水冷入口21e和水冷出口21f；具体地，冷凝入口21a直接与压缩机1的出气端相通，从而经过压缩机1加压的冷媒可直接进入至冷凝器21之中；冷媒在经过冷凝器21冷凝之后则通过冷凝出口21b进入至储液器23中；而由于储液器23是直接与冷凝器21固定连接的，由此冷媒可直接通过冷凝出口21b进入至储液器23中；需要说明的是，为尽量减小储液器23与冷凝器21之间的缝隙，可令冷凝出口21b突出形成嵌设部，从而在安装储液器23时可以使得嵌设部嵌入储液器23中，进而完成二者的连通；同理，也可令储液器23上突出形成嵌设部，且使得嵌设部嵌入冷凝器21中；此种设置可以尽量减少冷凝器21与储液器23之间的缝隙，使得储液器23的贴合面与冷凝器21的侧壁相贴合。另外，可在嵌设部上套设一个或多个密封圈，从而提高冷凝器21与储液器23之间的密封性，减少冷媒泄露的可能。

冷凝器21上的水冷入口21e和水冷出口21f则分别用来向冷凝器21导入和导出外界液媒；其中，外界液媒可以是车辆上的防冻液；但需要说明的是，进入冷凝器21的防冻液是温度较低的防冻液，例如已经经过风冷的防冻液；当冷媒经过冷凝器21中时，冷媒会与外界液媒之间发生热交换，即冷媒的热量会传递至防冻液；由此，当车辆处于较低温度环境下时，可将吸收了冷媒热量的防冻液通向车辆的取暖系统或电池保温系统等，从而可以尽快使得车辆零部件达到工作温度或使得乘员空间达到舒适温度，进而提高了热量的利用率。

而冷凝器21上的过冷入口21c则同样与储液器23相通，当冷凝器21内的冷媒进入储液器23后，不同相的冷媒会在储液器23内分离，且储液器23同时会对冷媒进行存储；储液器23会将液态的冷媒重新导入至冷凝器21中，液态冷媒会继续在冷凝器21中与外界液媒换热以进一步降低温度，而后通过冷凝器21上的过冷出口21d排出。

在本实用新型中，冷凝器21为板式换热器，冷凝器21的过冷出口21d则开设在冷凝器21背离压缩机1的面上。在本实施例中，过冷出口21d的水平高度高于过冷入口21c，从而当液态冷媒进入至冷凝器21后，其流动路径会被延长，进而换热时间也会被延长，进一步降低了液态冷媒在流出冷凝器21后的温度；在其他实施例中也可重新设计过冷入口21c及过冷出口21d的位置关系，以满足不同的换热需求。

参照图4、图5，过冷出口21d则设置有连接管24，连接管24用于将从过冷出口21d流出的液态冷媒导入至蒸发器22中；相应地，蒸发器22上具有剂侧入口22a，连接管24即用于导通过冷出口21d和剂侧入口22a。蒸发器22同样具有用于导入外部液媒的水侧入口22c和水侧出口22d，冷媒和外部液媒在蒸发器22内完成换热，但与冷凝器21不同的是，蒸发器22内是外界液媒的热量传递至冷媒，从而使得冷媒吸热而蒸发。

参照图6，需要说明的是，蒸发器22与冷凝器21皆为板式换热器；在本实用新型中，该板式换热器具有层层相叠的分隔板211，相邻两块分隔板211之间存在间隙以供冷媒或外部液媒流动，且每一块分隔板211相对的两侧所流经的液体不同；例如，一块分隔板211其一侧流经的为冷媒，则其另一侧必然为外部液媒，从而冷媒和外部液媒可以在被分隔开而避免混合的同时通过分隔板211换热，进而完成热量交换。另外，简单来说，分隔板211的两端则分别与其相对两侧的其他两块分隔板211相密封连接，即某块分隔板211的一端与其一侧的一块分隔板211同向的端部密封连接后，此块分隔板211的另一端则必然与其另一侧的另一块分隔板211同向的端部相密封连接；从而当某种液媒在分隔板211一侧流动时，液媒仅仅被限制在此侧流动。分隔板211的设置能使得两种热传递媒介在互相隔绝的环境下提高二者之间的接触面积，进而大大提高了两种热传递媒介之间的换热效率。

进一步地，在本实用新型中需要强调的是，冷凝器21上的过冷入口21c与冷凝出口21b在冷凝器21的同一侧，过冷出口21d则与冷凝入口21a同在另一侧；由此冷媒需要再冷凝器21中流经更长的路径，进一步提高了冷媒与外部液媒之间的换热时间和换热面积，从而进一步降低了冷媒的温度。出于上述思路进一步考虑，可令冷凝出口21b的水平高度近似于冷凝入口21a的水平高度，令过冷入口21c的水平高度近似于冷凝出口21b的水平高度，令过冷出口21d的水平高度高于过冷入口21c，由此冷媒在冷凝器21中的流动路径将被大大延长，进一步提高了冷媒与外部液媒之间的换热时间和换热面积。

而在蒸发器22中，则是剂侧入口22a与剂侧出口22b近似处于同一水平高度，但是剂侧入口22a和剂侧出口22b分别位于蒸发器22的相对两侧；同理，水侧入口22c和水侧出口22d也同样近似处于同一水平高度，且二者也分别位于蒸发器22的相对两侧；在本实用新型中，可令位于同一侧的剂侧入口22a/剂侧出口22b和水侧入口22c/水侧出口22d沿蒸发器22侧面的对角线设置，即剂侧入口22a/剂侧出口22b和水侧入口22c/水侧出口22d分别位于该对角线的两端，由此可增大冷媒在蒸发器22中的流动路径，从而是的冷媒可以更为充分的吸收外部液媒的热量，进一步提高了热交换效率。

但上述有关于冷凝器21和蒸发器22中，有关于冷凝入口21a级剂侧入口22a等位置关系的描述仅为说明，可根据实际使用需求和空间设计指标等因素调整其具体位置。

而以冷媒流通路径的角度来说，具体地，由压缩机1出气端出来的高压冷媒会经由冷凝入口21a直接进入至冷凝器21中，在冷凝器21中放热后经由冷凝出口21b进入至储液器23，而后储液器23内的液态冷媒会经由过冷入口21c进入至冷凝器21中，进一步放热后经由过冷出口21d连接管24进入蒸发器22；在冷媒冷凝的过程中，外界液媒通过水冷入口21e及水冷出口21f不断循环流动来吸收冷媒所释放的热量。

参照图4、图5，连接管24的端部与蒸发器22的剂侧入口22a之间还设置有第一膨胀阀26，第一膨胀阀26用于控制连接管24导入至蒸发器22内的冷媒的体积，避免单位时间内蒸发器22内进入过多冷媒；冷媒通过剂侧入口22a进入至蒸发器22内后，吸收热量气化，再经由剂侧出口22b进入至压缩机1的进气端中，经过压缩机1加压后重复上述流程；在冷媒吸热的过程中，外界液媒通过水侧入口22c和水侧出口22d不断循环流动来向冷媒释放热量。

需要说明的是，在本实用新型中，压缩机1具有外壳，其中进气端上的外壳形成有缓冲容腔14，且外壳上还凸起形成有第一回流通道12和第二回流通道13；蒸发器22的剂侧出口22b和第一回流通道12相通，第一回流通道12和第二回流通道13皆与缓冲容腔14相通；经蒸发器22换热后的冷媒通过第一回流通道12进入缓冲容腔14，压缩机1出气端排出的部分冷媒则经由第二回流通道13进入至缓冲容腔14中，而后两股冷媒会在缓冲容腔14中混合，从而部分未达到高温高压的冷媒经由第二回流通道13重新流回压缩机1的进气端，且与经由剂侧出口22b流回压缩机1的冷媒充分混合，重新进行增压及升温操作，有助于增加流过压缩机1的冷媒的总流量，进而提升压缩机1的输出功率，提高整体设备的制热能力。

参照图4、图5，而为了控制经由第二回流通道13回流至压缩机1的冷媒的流量，第二回流通道13设置有第二膨胀阀15，第二膨胀阀15可控制所述第二回流通道13内冷媒的流量，减小了压缩机1出气端有过多冷媒回流至进气端的可能性，保障了整体流路的顺利运行。

参照图1、图2，具体地，为了控制外部液媒的流向和进出，本实用新型中的热管理设备还包括水侧组件3，水侧组件3用于向板换组件2中导入外部液媒，即向冷凝器21和蒸发器22内导入外部液媒，且会控制冷凝器21和蒸发器22内外部液媒的流向，即控制外部液媒经由冷凝器21和/或蒸发器22换热后进入车辆的何种系统中，以完成热量的管理。

在新能源汽车中，主要有电池冷却系统，电驱冷却系统及空调系统；其中，电池冷却系统用于为新能源汽车在行驶过程中对电池进行冷却，电驱冷却系统用于为新能源汽车在行驶过程中对电驱进行冷却，空调系统则是用于调控乘员舱内的温度，可升高或降低。

由此，本实用新型中的水侧组件3包括多通道流道板31、膨胀壶32和多通阀33，其中，膨胀壶32用于容纳外界液媒，多通道流道板31则具有多个流道31a，多个流道31a用于导通冷凝器21或蒸发器22与电池冷却系统、或电驱冷却系统、或空调系统之间的外界液媒流路，多通阀33则用于控制上述导通过程。

具体地，当冷凝器21与电池冷却系统导通时，由于冷凝器21中是冷媒向外界液媒放热，由此外界液媒会吸热而进入至电池冷却系统中，进而外界液媒可为电池快速升温；众所周知的是，新能源汽车的电池在低温状态下，其放电效率及容量都会受到较大影响，因此冷凝器21与电池冷却系统导通时可快速为电池进行升温，以保证新能源汽车在低温状态下的快速启动和正常使用。

当冷凝器21与电驱冷却系统导通时，同理，冷凝器21中是冷媒向外界液媒放热，由此外界液媒会吸热后而进入至电驱冷却系统中，进而外界液媒可为电驱快速升温，以保证新能源汽车在低温状态下的快速启动和正常使用。

当冷凝器21和空调系统相导通时，同理，冷凝器21中是冷媒向外界液媒放热，由此外界液媒会在吸热后二进入至空调系统中，从而外界液媒可以为乘员舱快速升温，从而完成乘员舱内的制热，除湿和除雾等功能。

当蒸发器22与电池冷却系统导通时，蒸发器22实际上是外界液媒向冷媒传递热量，致使冷媒吸热气化；由此，是外界液媒将电池充放电过程中所产生的热量传递至冷媒，即外界液媒带走热量而为电池降温，从而保证新能源汽车的正常使用。

当蒸发器22与电驱冷却系统导通时，同理，蒸发器22是冷媒向外界液媒吸热，由此外界液媒会放热后再进入至电驱冷却系统中，即外界液媒是将电驱系统运行过程中所产生的热量带走而在蒸发器22中传递给冷媒，因此外界液媒实际上为电驱降温，从而保证新能源汽车的正常使用。

当蒸发器22与空调系统相导通时，同理，蒸发器22是冷媒向外界液媒吸热，由此外界液媒会放热后再进入至空调系统中，即外界液媒是将乘员舱内的热量带走而在蒸发器22中传递给冷媒，因此外界液媒实际上是为乘员舱内降温，从而完成乘员舱内的制冷，除湿和除雾等功能。

综合上述有关于蒸发器22/冷凝器21分别与新能源汽车的电池冷却系统、电驱冷却系统和空调系统连通的有关说明，在本实用新型中，多通阀33与多个流道31a的配合可以完成多种热量传递方式，且多通阀33能使各系统中的各外界液媒流路之间进行串联或并联，从而能合理分配车辆各处的热量，进而能精确进行热管理；但需要说明的是，在新能源汽车的电池冷却系统和电驱冷却系统中，皆应设置有关的外部散热器来给外界液媒进行散热；而在新能源汽车的空调系统中，应有内部散热器来给外界液媒进行散热。

参照图1、图2，在本实用新型中，由于外界液媒流路众多，膨胀壶32内储存的外界液媒可随时向各系统中的流路中补充外界液媒，以保证各系统中的热量传递。而为了更为精确地控制新能源汽车中各系统之间的热量传递，多通道流道板31上还设置有比例阀，比例阀可以精确控制其开关的比例，从而控制通过其本体的液体的流量，进而能通过控制外界液媒的通过量来精确控制新能源汽车各系统中的热量传递，提高了整体结构对于热量控制的精确性。

参照图1、图2，具体地，在本实用新型中，多通道流道板31设置于板换组件2和压缩机1上方，多通道流道板31具有相对的两侧，一侧背离板换组件2与压缩机1，一侧面向板换组件2与压缩机1；多个流道31a均设置于多通道流道板31背离板换组件2与压缩机1的侧面，多个流道31a中的部分流道31a用于将外界液媒导入/导出至冷凝器21/蒸发器22，且多个流道31a中至少一个流道31a与膨胀壶32相通；从而多个流道31a和多通阀33的配合可以完成各系统中的各外界液媒流路之间进行串联或并联，且能完成各外界液媒流路与蒸发器22/冷凝器21之间的换热过程；另外，多个流道31a中最起码有一个流道31a可以将膨胀壶32中的外界液媒导入至新能源汽车中的各外界液媒流路之中，以完成对各系统的外界液媒的补充。

需要说明的是，外界液媒一般为车辆防冻液，即车辆防冻冷却液，是车辆冷却系统中循环的带有防冻等功能的冷却介质；车辆防冻冷却液一般为乙二醇的水基型防冻液，乙二醇沸点高，挥发性小，粘度适中并且随温度变化小，热稳定性好，因此适合作为防冻液的组分；但除乙二醇外，诸多无机物、有机物，以及诸如润滑油等混合物也可作为防冻液的组成部分；具体来说，可降低水的冰点并可以提高水的沸点的物质，均可以考虑作为防冻液的组分之一。

防冻液在车辆中时主要的冷却介质，一般来说，车辆各系统中的冷却介质均为防冻液，如上文中所提及的车辆的电池冷却系统及电驱冷却系统，二者的冷却介质均为防冻液；在现有技术中，电池冷却系统及电驱冷却系统均具有独立的冷却回路，二者均有独立的外部散热器以对防冻液进行散热，亦或者二者可以共用同一个外部散热器来进行散热；二者的冷却系统虽能有效进行散热，但无法将电池与电驱所产生的热量传递至别处，从而可能导致热量的浪费；而车辆空调系统一般依靠冷媒来完成制冷或制热，需要设计大量管路来完成冷媒的不同换热方式，从而需要大量的冷媒来完成空调系统的制冷或制热循环。

由此，本实用新型所提出的热管理设备能简化冷媒流动路径，缩减冷媒流路容积，从而减小冷媒的加注量，满足可燃性冷媒使用时的安全性需求；令通过水侧组件3与车辆上的空调系统及各冷却系统相连，从而可以完成冷媒循环过程中与空调系统和/或各冷却系统的换热过程，进而充分利用了车辆各系统运行过程中所产生的热量，也可在低温环境下对车辆电池及电驱进行快速启动及保护，充分进行了热量的合理运用及有效管理。

具体地，在本实用新型中，多通道流道板31的外缘间隔设置有若干支脚31b，在本实施例中支脚31b的数量为四个，四个支脚31b均设置在多通道流道板31靠近板换组件2和压缩机1的侧面上；在本实施例中，多通道流道板31呈矩形，四个支脚31b对称设置在多通道流道板31相对的两侧边上；由此，四个支脚31b中，两个支脚31b固定在压缩机1的外壳上，另外两个支脚31b分别固定在冷凝器21和蒸发器22上，四个支脚31b共同完成对水侧组件3整体的支撑；当然，上述实施例中有关于支脚31b的数量仅为举例说明，支脚31b也可设置为两个、三个或多个，能完成对水侧组件3整体的支撑与固定即可。在上述实施例中，支脚31b通过螺栓固定在压缩机1、冷凝器21或蒸发器22上，在其他实施例中也可通过焊接等固定方式固定，此处仅为举例说明，并不以此限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，由于支脚31b的设置，多通道流道板31与压缩机1和板换组件2之间会形成一定的间隙，由此多通道流道板31与压缩机1和板换组件2之间的空间可以形成安装空间；在本实用新型中，多个流道31a位于多通道流道板31上方，膨胀壶32位于多个流道31a的上方，而多通阀33和比例阀则位于安装空间内；且安装空间内还设置有冷凝水泵35和蒸发水泵36，冷凝水泵35与蒸发水泵36各至少与一条流道31a相通，冷凝水泵35用于想冷凝器21内泵入外界液媒，蒸发水泵36用于向蒸发器22内泵入外界液媒，即冷凝水泵35和蒸发水泵36分别为冷凝器21与蒸发器22内的外界液媒流动循环提供动力；安装空间内还设置有第三水泵37，第三水泵37则用于将外界液媒泵入或泵出膨胀壶32，即为膨胀壶32内的外界液媒提供动力；安装空间的设置充分利用了多通道流道板31与压缩机1和板换组件2之间的间隙，进一步提高了热管理设备整体的集成度，缩减了热管理设备整体的体积，从而可以为安装本实用新型所提出的热管理设备的汽车留出更多空间。

在上述基础上，为了对压缩机1即板换组件2进行保护，同时也为了减小可燃性冷媒发生泄漏的可能性，本实用新型所提出的热管理设备还包括防护罩4，防护罩4罩设于压缩机1和板换组件2，换言之，防护罩4是为了罩设保护冷媒所有的流动路径，以减小冷媒发生泄漏的可能性。

具体地，防护罩4包括底板41及四块侧板42，上述用于固定压缩机1及板换组件2的底板41即为防护罩4的底板41，四块侧板42则与底板41密封合围形成密封空间，从而为板换组件2及压缩机1提供密封；需要说明的是，底板41的形状与面积均与多通道流道板31近似，由此四块侧板42的顶部均可与多通道流道板31密封连接，从而可以为板换组件2和压缩机1提供密封；相应地，若多通道流道板31的形状发生了变化，底板41也可随多通道流道板31的变化而变化，并可随时调整侧板42的数量及形状，以为板换组件2及压缩机1提供密封。

需要说明的是，底板41、侧板42及多通道流道板31之间均可采用焊接工艺来完成三者之间的固定连接和密封设置，也可使用铰接配合密封胶的方式，能完成彼此之间的固定连接及密封即可；而随着防护罩4的密封罩设，多通道流道板31面向板换组件2和压缩机1的侧面上所安装的各零部件也会随之密封；从而进一步减小了冷媒泄露到外界的可能性；为了探测冷媒的泄漏以便于及时做出应对措施，保障整体结构的安全性，防护罩4内设置有冷媒探测传感器，以在冷媒发生泄漏时第一时间获知，从而提醒车辆使用者对热管理设备做出检修，减小冷媒泄露而起火甚至爆炸的可能性。

本实用新型还提出一种热管理系统，该热管理系统包括上述热管理设备，该热管理设备的具体结构参照上述实施例，由于本热管理系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型还提出一种车辆，该热管理系统包括上述热管理系统，该热管理系统的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (21)

1.一种热管理设备，其特征在于，包括

底板；

压缩机，所述压缩机设置于所述底板；

板换组件，所述板换组件与所述压缩机并列设置于所述底板，所述板换组件用于冷媒与外界液媒的热交换；

水侧组件，所述水侧组件用于向所述板换组件导入外界液媒，所述水侧组件设置于所述压缩机和所述板换组件的上方；

其中，所述板换组件与所述压缩机集成为一体。

2.如权利要求1所述的热管理设备，其特征在于，所述板换组件包括冷凝器和蒸发器，所述压缩机设置于所述冷凝器与所述蒸发器的同一侧，所述冷凝器与所述压缩机的出气端相通，所述蒸发器与所述压缩机的进气端相通。

3.如权利要求2所述的热管理设备，其特征在于，所述冷凝器与所述蒸发器固定连接。

4.如权利要求3所述的热管理设备，其特征在于，所述冷凝器与所述蒸发器之间设置有隔热镂空。

5.如权利要求2所述的热管理设备，其特征在于，所述压缩机与所述板换组件之间设置有储液器，所述储液器用于储存液态冷媒，所述储液器具有与所述压缩机外壁贴合的弧面和与所述板换组件贴合的安装面。

6.如权利要求5所述的热管理设备，其特征在于，冷媒经所述压缩机压缩后进入所述冷凝器内，经所述冷凝器冷凝后进入至所述储液器中，而后所述储液器将液态冷媒重新导入所述冷凝器。

7.如权利要求6所述的热管理设备，其特征在于，所述冷凝器背离所述压缩机的一侧设置有连接管，所述连接管用于将液态冷媒导入所述蒸发器，所述连接管位于所述蒸发器的端部上设置有第一膨胀阀。

8.如权利要求2-7中任一条所述的热管理设备，其特征在于，所述压缩机的外壳分别凸起形成有第一回流通道和第二回流通道，所述第一回流通道用于将所述蒸发器内的冷媒导入所述压缩机的进气端，所述第二回流通道用于将所述压缩机出气端的冷媒导入所述压缩机的进气端。

9.如权利要求8所述的热管理设备，其特征在于，所述第二回流通道设置有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀用于控制所述第二回流通道内冷媒的流量。

10.如权利要求8所述的热管理设备，其特征在于，所述水侧组件包括多通道流道板和膨胀壶，所述多通道流道板设置于所述板换组件上方，所述膨胀壶设置于所述多通道流道板上方，所述膨胀壶用于容纳外界液媒，所述多通道流道板背离所述板换组件的侧面具有多个流道，部分所述流道用于将外界液媒导入至所述冷凝器和/或所述蒸发器，且多个所述流道中的至少一个与所述膨胀壶相通。

11.如权利要求10所述的热管理设备，其特征在于，所述多通道流道板的外缘间隔设置有若干支脚，所述支脚的端部固定于压缩机或所述板换组件，所述多通道流道板面向板换组件的一侧与所述板换组件之间形成有安装空间。

12.如权利要求11所述的热管理设备，其特征在于，所述安装空间内设置有多通阀，所述多通阀与多条所述流道相连通，所述多通阀用于控制所述多通道流道板内外界冷媒的流向。

13.如权利要求12所述的热管理设备，其特征在于，所述安装空间内设置有冷凝水泵，所述冷凝水泵用于向所述冷凝器内泵入外界液媒，所述冷凝水泵连通有至少一条所述流道。

14.如权利要求13所述的热管理设备，其特征在于，所述安装空间内设置有蒸发水泵，所述蒸发水泵用于向所述蒸发器内泵入外界液媒，所述蒸发水泵连通有至少一条所述流道。

15.如权利要求14所述的热管理设备，其特征在于，所述安装空间内设置有第三水泵，所述第三水泵与所述膨胀壶连通，所述第三水泵用于向所述膨胀壶内泵入或泵出外界液媒。

16.如权利要求11所述的热管理设备，其特征在于，所述热管理设备还包括防护罩，所述防护罩密封设置，所述压缩机与所述板换组件设置在所述防护罩内，所述多通道流道板密封设置于所述防护罩的顶部且与所述板换组件相连通。

17.如权利要求16所述的热管理设备，其特征在于，所述防护罩内设置有传感器，所述传感器用于检测冷媒泄露。

18.如权利要求17所述的热管理设备，其特征在于，所述底板设置有若干支撑件。

19.如权利要求9所述的热管理设备，其特征在于，所述压缩机的一端设置有控制组件，所述控制组件用于控制所述压缩机、第一膨胀阀、第二膨胀阀与所述水侧组件。

20.一种热管理系统，其特征在于，包括如权利要求1-19中任一项所述的热管理设备。

21.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求20中所述的热管理系统。