本發(fā)明涉及一種熱交換器設(shè)備以及使用該熱交換器設(shè)備的熱管理系統(tǒng)，其通過(guò)使冷卻介質(zhì)循環(huán)方向多樣化而能夠便于冷卻介質(zhì)的溫度管理并且簡(jiǎn)化冷卻回路。

背景技術(shù)：

1、通常，熱交換器是通過(guò)在不同熱傳遞介質(zhì)之間吸收或消散熱量來(lái)進(jìn)行熱交換的裝置。熱交換器包括使用制冷劑作為熱傳遞介質(zhì)的冷凝器和蒸發(fā)器、使用冷卻劑的散熱器和加熱器芯、以及使用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的油作為熱交換介質(zhì)的油冷卻器。這種熱交換器被設(shè)計(jì)和制造成各種類型和構(gòu)造以滿足不同應(yīng)用的特定需要。

2、熱交換器通過(guò)使冷卻劑循環(huán)通過(guò)冷卻劑板并使制冷劑循環(huán)通過(guò)制冷劑板而工作，從而使得制冷劑和冷卻劑通過(guò)制冷劑和冷卻劑板來(lái)交換熱量。

3、然而，熱交換器通常被設(shè)計(jì)成使得冷卻劑或制冷劑循環(huán)進(jìn)出。結(jié)果，即使在不需要熱交換器時(shí)，熱交換器也在冷卻劑和制冷劑之間進(jìn)行熱交換，導(dǎo)致溫度管理效率降低。

4、另外，熱交換器需要具有歧管以選擇性地分配冷卻劑，這需要接合結(jié)構(gòu)，該接合結(jié)構(gòu)使得冷卻回路的整個(gè)封裝變得更大。

5、前述內(nèi)容僅旨在幫助理解本發(fā)明的背景。前述內(nèi)容并不意味著這些公開(kāi)內(nèi)容落入本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)的范圍內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種熱交換器設(shè)備以及使用該熱交換器設(shè)備的熱管理系統(tǒng)，其通過(guò)使冷卻介質(zhì)循環(huán)方向多樣化而能夠便于冷卻介質(zhì)的溫度管理并且簡(jiǎn)化冷卻回路。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的熱交換器設(shè)備包括：熱交換器，其具有多個(gè)堆疊的熱交換板，所述熱交換板配備有引導(dǎo)構(gòu)件，所述引導(dǎo)構(gòu)件形成用于制冷劑或冷卻劑流動(dòng)的流動(dòng)路徑；制冷劑入口和制冷劑出口，其連接到所述熱交換器，以使得制冷劑流動(dòng)并循環(huán)通過(guò)多個(gè)熱交換板中的一些熱交換板；以及多個(gè)循環(huán)端口，其連接到所述熱交換器，以使得冷卻劑流動(dòng)并循環(huán)通過(guò)多個(gè)熱交換板中的一些熱交換板。多個(gè)循環(huán)端口中的一些循環(huán)端口在所述熱交換器中安裝成彼此面對(duì)，以形成旁通路徑。

3、在一個(gè)示例中，所述熱交換器包括用于制冷劑的熱交換板和用于冷卻劑的熱交換板。用于制冷劑的熱交換板與制冷劑入口和制冷劑出口能夠連通地連接。用于冷卻劑的熱交換板與多個(gè)循環(huán)端口可連通地連接。

4、在一個(gè)示例中，制冷劑入口和制冷劑出口設(shè)置在所述引導(dǎo)構(gòu)件的兩側(cè)。一些循環(huán)端口在制冷劑入口和制冷劑出口的相對(duì)側(cè)設(shè)置在所述引導(dǎo)構(gòu)件的兩側(cè)。

5、在一個(gè)示例中，多個(gè)循環(huán)端口包括第一循環(huán)端口、第二循環(huán)端口以及第三循環(huán)端口。所述第一循環(huán)端口和所述第二循環(huán)端口安裝在所述熱交換器的一側(cè)。所述第三循環(huán)端口在面對(duì)所述第一循環(huán)端口或所述第二循環(huán)端口的方向上安裝在所述熱交換器的相反側(cè)。

6、在一個(gè)示例中，多個(gè)循環(huán)端口包括第一循環(huán)端口、第二循環(huán)端口、第三循環(huán)端口以及第四循環(huán)端口。所述第一循環(huán)端口和所述第二循環(huán)端口安裝在所述熱交換器的一側(cè)。所述第三循環(huán)端口在面對(duì)所述第一循環(huán)端口的方向上安裝在所述熱交換器的相反側(cè)。所述第四循環(huán)端口在面對(duì)所述第二循環(huán)端口的方向上安裝在所述熱交換器的相反側(cè)。

7、根據(jù)本發(fā)明的熱管理系統(tǒng)包括多路閥，所述多路閥使冷卻介質(zhì)選擇性地循環(huán)通過(guò)冷卻介質(zhì)循環(huán)管線中的多個(gè)熱管理部件。所述熱管理系統(tǒng)還包括：熱交換器設(shè)備，其連接到所述多路閥；和其他熱管理部件，所述其他熱管理部件處于冷卻介質(zhì)循環(huán)管線中并調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。所述熱交換器設(shè)備包括熱交換板，其用于冷卻介質(zhì)和熱交換介質(zhì)之間的熱交換。所述熱交換器設(shè)備進(jìn)一步包括多個(gè)循環(huán)端口，其用于冷卻介質(zhì)的循環(huán)。一些循環(huán)端口布置在彼此面對(duì)的方向上，以在所述熱交換器設(shè)備中形成旁通路徑。

8、在一個(gè)示例中，熱管理部件包括電池、散熱器以及電力電子器件(pe，powerelectronics)。所述熱交換器設(shè)備包括連接到所述多路閥的第一循環(huán)路徑、連接到所述散熱器或所述電力電子器件的第二循環(huán)路徑、以及連接到所述電池或所述多路閥的第三循環(huán)路徑。

9、在一個(gè)示例中，所述熱交換器設(shè)備配置為具有由所述第二循環(huán)路徑和所述第三循環(huán)路徑形成的旁通路徑。

10、在一個(gè)示例中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述散熱器冷卻所述電池或所述電力電子器件時(shí)關(guān)閉所述第一循環(huán)路徑，從而形成允許冷卻介質(zhì)通過(guò)所述第三循環(huán)路徑進(jìn)入所述熱交換器設(shè)備并通過(guò)所述第二循環(huán)路徑排出的循環(huán)流動(dòng)。

11、在一個(gè)示例中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述散熱器冷卻所述電池或所述電力電子器件時(shí)，使經(jīng)過(guò)所述電池的冷卻介質(zhì)通過(guò)所述電力電子器件和所述熱交換器設(shè)備循環(huán)至所述散熱器。

12、在一個(gè)示例中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備冷卻所述電池時(shí)打開(kāi)所述第一循環(huán)路徑，從而形成允許經(jīng)過(guò)所述熱交換器設(shè)備的所述第三循環(huán)路徑的冷卻介質(zhì)通過(guò)所述第一循環(huán)路徑排出的循環(huán)流動(dòng)。

13、在一個(gè)示例中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備冷卻所述電池時(shí)，使經(jīng)過(guò)所述電池的冷卻介質(zhì)循環(huán)至所述熱交換器設(shè)備。

14、在一個(gè)示例中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備實(shí)現(xiàn)熱泵功能時(shí)打開(kāi)所述第一循環(huán)路徑，從而形成允許經(jīng)過(guò)所述熱交換器設(shè)備的所述第二循環(huán)路徑的冷卻介質(zhì)通過(guò)所述第一循環(huán)路徑排出的循環(huán)流動(dòng)。

15、在一個(gè)示例中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備實(shí)現(xiàn)熱泵功能時(shí)，使經(jīng)過(guò)所述電力電子器件的冷卻介質(zhì)循環(huán)至所述熱交換器設(shè)備。

16、如上所述構(gòu)造的熱交換設(shè)備和熱管理系統(tǒng)在通過(guò)制冷劑和冷卻劑之間的熱交換而便于每個(gè)冷卻介質(zhì)的溫度管理方面是有利的。該設(shè)備和系統(tǒng)通過(guò)除了設(shè)置冷卻劑與制冷劑進(jìn)行熱交換的循環(huán)路徑之外，還設(shè)置冷卻劑繞過(guò)與制冷劑進(jìn)行熱交換的旁通循環(huán)路徑，從而使冷卻劑的流動(dòng)方向多樣化。結(jié)果，通過(guò)省去用于旁通路徑(冷卻劑通過(guò)該旁通路徑繞過(guò)熱交換器)的歧管，減少了冷卻回路的部件數(shù)量、材料成本、重量和封裝尺寸。

技術(shù)特征：

1.一種熱交換器設(shè)備，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器設(shè)備，其中，所述熱交換器包括用于制冷劑的熱交換板和用于冷卻劑的熱交換板，用于制冷劑的熱交換板與所述制冷劑入口和所述制冷劑出口能夠連通地連接，用于冷卻劑的熱交換板與所述多個(gè)循環(huán)端口能夠連通地連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器設(shè)備，其中，所述制冷劑入口和所述制冷劑出口設(shè)置在所述引導(dǎo)構(gòu)件的兩側(cè)，一些循環(huán)端口在制冷劑入口和制冷劑出口的相對(duì)側(cè)設(shè)置在所述引導(dǎo)構(gòu)件的兩側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器設(shè)備，其中，所述多個(gè)循環(huán)端口包括第一循環(huán)端口、第二循環(huán)端口以及第三循環(huán)端口，所述第一循環(huán)端口和所述第二循環(huán)端口安裝在所述熱交換器的一側(cè)，所述第三循環(huán)端口在面對(duì)所述第一循環(huán)端口或所述第二循環(huán)端口的方向上安裝在所述熱交換器的相反側(cè)以彼此連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器設(shè)備，其中，所述多個(gè)循環(huán)端口包括第一循環(huán)端口、第二循環(huán)端口、第三循環(huán)端口以及第四循環(huán)端口，所述第一循環(huán)端口和所述第二循環(huán)端口安裝在所述熱交換器的一側(cè)，所述第三循環(huán)端口在面對(duì)所述第一循環(huán)端口的方向上安裝在所述熱交換器的相反側(cè)，所述第四循環(huán)端口在面對(duì)所述第二循環(huán)端口的方向上安裝在所述熱交換器的相反側(cè)。

6.一種熱管理系統(tǒng)，其包括多路閥，所述多路閥配置為使冷卻介質(zhì)選擇性地循環(huán)通過(guò)冷卻介質(zhì)循環(huán)管線中的多個(gè)熱管理部件，所述熱管理系統(tǒng)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述熱管理部件包括電池、散熱器以及電力電子器件，所述熱交換器設(shè)備包括連接到所述多路閥的第一循環(huán)路徑、連接到所述散熱器或所述電力電子器件的第二循環(huán)路徑、以及連接到所述電池或所述多路閥的第三循環(huán)路徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述熱交換器設(shè)備配置為具有由所述第二循環(huán)路徑和所述第三循環(huán)路徑形成的旁通路徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述散熱器冷卻所述電池或所述電力電子器件時(shí)關(guān)閉所述第一循環(huán)路徑，從而形成允許冷卻介質(zhì)通過(guò)所述第三循環(huán)路徑進(jìn)入所述熱交換器設(shè)備并通過(guò)所述第二循環(huán)路徑排出的循環(huán)流動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述散熱器冷卻所述電池或所述電力電子器件時(shí)，使經(jīng)過(guò)所述電池的冷卻介質(zhì)通過(guò)所述電力電子器件和所述熱交換器設(shè)備循環(huán)至所述散熱器。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備冷卻所述電池時(shí)打開(kāi)所述第一循環(huán)路徑，從而形成允許經(jīng)過(guò)熱交換器設(shè)備的第三循環(huán)路徑的冷卻介質(zhì)通過(guò)第一循環(huán)路徑排出的循環(huán)流動(dòng)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備冷卻所述電池時(shí)，使經(jīng)過(guò)所述電池的冷卻介質(zhì)循環(huán)至所述熱交換器設(shè)備。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備實(shí)現(xiàn)熱泵功能時(shí)打開(kāi)所述第一循環(huán)路徑，從而形成允許經(jīng)過(guò)熱交換器設(shè)備的第二循環(huán)路徑的冷卻介質(zhì)通過(guò)第一循環(huán)路徑排出的循環(huán)流動(dòng)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述多路閥配置為當(dāng)使用所述熱交換器設(shè)備實(shí)現(xiàn)熱泵功能時(shí)，使經(jīng)過(guò)所述電力電子器件的冷卻介質(zhì)循環(huán)至所述熱交換器設(shè)備。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及熱交換器設(shè)備以及使用該熱交換器設(shè)備的熱管理系統(tǒng)，所述熱交換器設(shè)備以及熱管理系統(tǒng)通過(guò)制冷劑和冷卻劑之間的熱交換而便于每個(gè)冷卻介質(zhì)的溫度管理，并且通過(guò)除了設(shè)置冷卻劑與制冷劑進(jìn)行熱交換的循環(huán)路徑之外，還設(shè)置冷卻劑繞過(guò)與制冷劑進(jìn)行熱交換的旁通循環(huán)路徑，從而使冷卻劑的流動(dòng)方向多樣化。結(jié)果，可以省去用于旁通路徑(冷卻劑通過(guò)該旁通路徑繞過(guò)熱交換器)的歧管，從而減少冷卻回路的部件數(shù)量、材料成本、重量和封裝尺寸。

技術(shù)研發(fā)人員：尹鉉根,李鐘旻,裵孝贊,韓大圭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2