流体控制装置及车辆热管理系统

技术领域

本发明属于车辆热管理系统技术领域，尤其涉及一种流体控制装置及车辆热管理系统。

背景技术

现今，为响应节能减排的政策，国家大力发展电驱动的车辆以替代传统的燃油车，在电驱动的车辆热管理系统中，冷却液可用于电池降温，也可以用于发动机(例如混动)的降温等，由于冷却液的用处很多，因此冷却液的系统涉及到很多部件，

在车辆热管理系统中，冷却液系统中涉及到泵、阀、电池换热器等多个部件，尤其是热管理系统中需要的冷却液流路较多，会涉及到阀的流路切换及调整，因此在整个热管理系统中，会看到管路中挂着很多阀、泵等零件，系统布局乱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够便于系统布局的流体控制装置及车辆热管理系统。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种流体控制装置，包括泵组件和流体控制组件，包括主壳体、次壳体，所述主壳体与所述次壳体固定，所述主壳体具有叶轮腔，所述次壳体具有第一腔和第二腔，所述流体控制组件的至少部分位于所述第一腔，所述泵组件的至少部分位于所述第二腔，所述泵组件的至少部分位于所述叶轮腔，

所述流体控制装置至少具有第一流道和第二流道，所述流体控制组件具有阀芯部，所述阀芯部运动能够控制所述第一流道与所述第二流道的连通或阻断。

为实现上述目的，还采用如下技术方案：

一种车辆热管理系统，包括根据上述技术方案所述的流体控制装置。

上述技术方案具有主壳体和次壳体，次壳体具有第一腔和第二腔，流体控制组件的至少部分位于第一腔，泵组件的至少部分位于第二腔，同时泵组件的至少部分位于叶轮腔，使得该流体控制装置具有泵驱动流体和阀芯部能够控制第一流道与第二流道连通或阻断的双重功能，使得应用该流体控制装置的系统布局简单。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的部分结构分解示意图；

图2为一种实施方式的侧视示意图；

图3为图2中D-D面的剖面示意图；

图4为图2中C-C面的剖面示意图；

图5为图1中部分结构的俯视示意图；

图6为图5中A-A面的剖面示意图；

图7为本发明的另一种实施方式沿图5中A-A的剖面示意图；

图8为本发明的又一种实施方式的主壳体结构示意图；

图9为本发明的又一种实施方式的次壳体简易结构示意图；

图10为图9中G-G面的剖面分解示意图；

图11为图8的侧视示意图；

图12为图11中B-B面的剖面示意图；

图13为本发明的再一种实施方式的主壳体的结构示意图；

图14的本发明的再一种实施方式的次壳体的简易示意图；

图15为本发明的再另一种实施方式的主壳体的俯视示意图；

图16为图15中G-G面的剖面示意图；

图17为本发明的再又一种实施方式沿图15中G-G面的剖面示意图。

具体实施方式

以下具体阐述流体控制装置的具体实施方式，应当知道，以下仅作为例示性，流体控制装置是用于车辆热管理系统中，流体控制装置内具有冷却液，冷却液可以用于冷却新能源车的电池、电机、发动机等。

本文中，术语“固定”包括A和B直接固定或者通过其他部件实现A和B固定的情况，“连接”、“连通”等做类似术语解释。

本文中，阀芯部运动能够控制所述第一流道与所述第二流道的连通或阻断，包括流量的调节和流路的切换。

参照图1-图6，流体控制装置具有流体控制组件12、泵组件13、主壳体11、次壳体17，次壳体17与主壳体11固定，流体控制组件12包括第一控制部122和阀芯部121，泵组件13包括叶轮131和第二控制部132，流体控制部件的至少部分位于次壳体17，泵组件13的至少部分位于次壳体17。

更为具体的，次壳体17具有第一腔171和第二腔172，第一控制部122的至少部分位于第一腔171，第二控制部132的至少部分位于第二腔172。第一控制部122包括电机、齿轮等结构，第二控制部132包括定子1321、转子等结构。第一控制部122驱动阀芯部121运动，第二控制部132驱动叶轮转动。

流体控制装置具有总电路板16，总电路板16至少部分位于次壳体17，第一控制部122和总电路板16电连接，第二控制部132和总电路板16电连接。

通过一个总电路板16同时控制第一控制部122和第二控制部132，结构简单。而且将流体控制组件12和泵组件13通过次壳体17和主壳体11固定，结构紧凑，总电路板16上设置第一控制部122的电接口部、信号部，第二控制部132的电接口部、信号部，电路连接和信号线连接更加整洁，方便。

总电路板16可以位于第一腔171或第二腔172，在次壳体17的背对主壳体11的一侧还可以设置有和第一腔171、第二腔172连通的空间，总电路板16设置在该空间，方便和第一控制部122、第二控制部132的连接。在图上所示实施方式中，总电路板16布置于第一腔171中，次壳体17具有电路槽173，电路槽173用于布置电路，方便走线布置。

流体控制装置至少具有第一端口181、第二端口182、第一流道151和第二流道152，主壳体11一体形成有叶轮腔111，流体控制装置在叶轮腔111具有涡流通道1111，涡流通道1111和第二流道152连通，涡流通道1111的出口1113位于涡流通道1111的切线方向。流体控制组件12控制第一流道151和第二流道152的连通或阻断。

在该图示实施方式中，第二流道152和涡流通道1111的进口1112连通，如此，从第一端口181进入的流体经阀芯部121运动控制后从第二流道152进入涡流通道1111，由叶轮131的转动，驱动流体离开。

主壳体11一体形成有容纳腔112，流体控制组件12的至少部分位于容纳腔112，叶轮腔111的端口和容纳腔112的端口位于主壳体11的同一侧部。

在本实施方式中，主壳体11一体形成有容纳腔112，流体控制组件12的部分位于容纳腔112；流体控制组件12包括阀芯部121，阀芯部121至少部分位于容纳腔112，主壳体11形成容纳腔112的壁部设置有与第一流道151连通的第一连通口1171以及和所述第二流道152连通的第二连通口1173，第一流道151形成于主壳体11，所述第二流道152形成于所述主壳体11，第一流道151与第一端口181连通，第一流道151呈直线形式延伸设置。阀芯部121的至少部分位于容纳腔112，使得第一流道151和第二流道152的连通在容纳腔112位置控制，结构简单。第一流道151呈直线形式延伸，也方便第一流道151的加工。

更进一步，流体控制装置还可以包括流体换热组件14，流体换热组件14包括第一换热通道141和第二换热通道142，第一换热通道141和第二换热通道142内流体热交换。流体换热组件14和主壳体11组装固定。

流体控制装置至少第一流道151、第二流道152和第三流道153，流体控制组件12控制第一流道151和第二流道152的连通或阻断，形成第一流道151、第二流道152、第三流道153的至少壁部位于主壳体11，第三流道153与第一换热通道141连通，第三流道153与涡流通道1111连通或者第三流道153与第一流道151连通或者第三流道153和第二流道152连通。

流体控制装置的主壳体11一体形成有收容部分泵组件13的叶轮腔111，在主壳体11设置形成第一流道151、第二流道152、第三流道153的至少壁部结构，第三流道153与第一换热通道141连通，第三流道153与涡流通道1111连通或者第三流道153与第一流道151连通或者第三流道153和第二流道152连通，使得流体在主壳体11流动，结构紧凑，流路简单。

在本申请中，流体换热组件14、流体控制组件12、泵组件13三者之间的流路关系可以是多样的。

在有些实施方式中，第三流道153和涡流通道1111连通包括第三流道153和涡流通道1111的进口1112连通，以及涡流通道1111的出口1113和第三流道153连通的情况。

在另外一些实施方式中，第三流道153和第一流道151连通包括第三流道153和第一流道151的进口连通，第三流道153和第一流道151的出口连通。

在另外一些实施方式中，第三流道153和第二流道152连通包括第三流道153和第二流道152的进口连通，第三流道153和第二流道152的出口连通。

所述第一端口181和所述第一流道151连通，所述第二流道152与所述涡流通道1111连通，所述涡流通道1111与所述第三流道153连通，所述第三流道153与所述第一换热通道141连通，所述第一换热通道141与所述第二端口182连通；

或者所述第一端口181与所述第三流道153连通，所述第三流道153与所述第一换热通道141连通，所述第一换热通道141和所述第一流道151连通，所述第二流道152与所述涡流通道1111连通，所述涡流通道1111与所述第二端口182连通；

或者所述第一端口181与所述第三流道153连通，所述第三流道153与所述第一换热通道141连通，所述第一换热通道141和所述涡流通道1111连通，所述涡流通道1111与所述第一流道151连通，所述第二流道152与所述第二端口182连通。

其中，第一端口可以为流体进口，第二端口可以作为流体出口；第一端口也可以为流体出口，第二端口也可以为流体进口。

具体参照图1，图1示意出一种流体控制装置的部分结构分解示意图。

流体控制装置至少包括第一端口181、第二端口182，流体控制装置至少具有第一流道151、第二流道152，其中第一端口181、第二端口182位于主壳体11，第一端口181和第一流道151连通。在图1所示实施方式中，泵组件13可以为离心泵，主壳体11一体形成有叶轮腔111，主壳体11在叶轮腔111具有涡流通道1111，涡流通道1111的进口1112和第二流道152连通，涡流通道1111的出口1113位于涡流通道1111的切线方向。

涡流通道1111的出口1113可以和第一换热通道141连通，第二端口182和第一换热通道141连通，流体控制装置具有第一流路，第一流路具有第一端口181、第一流道151、第二流道152、涡流通道1111、第一换热通道141、第二端口182。如此，流体从主壳体11的第一端口181进入，经流体控制组件12的流体控制调节，经泵组件13泵送至第一换热通道141内进行温度调节，从第二端口182离开的流体便可用于后续冷却系统，减少了管路连接及线路的布置，也方便了对温度和流量有需求的冷却液的控制，仅通过一个流体控制装置即可实现，控制简单。

在本实施方式中，第三流道153位于主壳体11，第三流道153和涡流通道1111的出口1113连通，第三流道153和第一换热通道141连通，如此，涡流通道1111的出口1113的流体可进入到流体换热组件14，涡流通道1111的出口1113的流体在第一换热通道141中与第二换热通道142内流体进行热交换。该流体控制装置能够实现流体从第一端口181进入到主壳体11，经流体控制组件12的流体控制后，例如流量分配或者流路切换等，进入到泵组件13，在泵组件13的叶轮的作用下，从涡流通道1111的出口1113离开进入第三流道153，进而在第一换热通道141中换热。如此该流体控制装置可通过流体控制组件12和流体换热组件14的作用调节换热的冷却液的温度，用于冷却液系统所需。

在该图示实施方式中，流体控制装置至少还包括第四流道154、第五流道155、第六流道156，流体控制装置至少具有第三端口183、第四端口184，其中第三端口183、第四端口184、第四流道154、第五流道155、第六流道156位于主壳体11，第三流道153连通涡流通道1111的出口1113和第一换热通道141，第四流道154与第一换热通道141连通，第二端口182与第四流道154连通，第三端口183与第五流道155连通，第四端口184与第六流道156连通，第二换热通道142与第五流道155、第六流道156连通；

第三端口183、第四端口184可用于和外部连通，如此流体控制装置的流体换热组件14和外部连接时，外部连接管145用于和主壳体11的第三端口183、第四端口184连通，如此方便该流体控制装置和外部零部件的连接，便于安装。

流体换热组件14的进出口都可以设置在主壳体11，通过主壳体11和上下游其他零件连接，方便后续组装，同时也简化了管路设计。

另外，作为其他实施方式，第三端口183、第四端口184也可以位于流体换热组件14。作为其他实施方式，第二端口182或第一端口181也可以位于流体换热组件14。此处不做赘述。

其中，主壳体11与次壳体17组装固定包括主壳体11、次壳体17、中间部件固定(如有)，在本图示中，流体控制装置具有盖板部19，盖板部19和次壳体17组装固定封闭容纳腔112，盖板部19和主壳体11组装固定。

另外，作为其他实施方式，第三端口183、第四端口184也可以位于流体换热组件14。作为其他实施方式，第二端口182或第一端口181也可以位于流体换热组件14。

作为其他实施方式，流体换热组件14还可以具有更多个换热通道，例如可以为三流体换热通道，如此在主壳体11还可以有更多个端口的设计。

流体控制装置具有第七流道157和第五端口185，在此实施方式中，该流体控制组件12即为三通阀结构，第七流道157的其中一个端口设置于形成容纳腔112的壁部，阀芯部121转动，使得第一流道151能够和第七流道157连通。如此，流体控制组件12可以用于控制流路的切换，流体控制装置可以具有以下流路，流体可从流体控制装置的第一端口181进入，经第一流道151、第二流道152进入到涡流通道1111的进口1112，进入第一换热通道141，通过阀芯部121的控制，流体还可从流体可从流体控制装置的第一端口181进入，经第一流道151、第七流道157、第五端口185离开流体控制装置进入系统下游零件。

流体控制装置包括第一流路和第二流路，第一流路包括第一端口181、第一流道151、第二流道152、涡流通道1111、第一换热通道141、第二端口182。

第二流路包括第一端口181、第一流道151、第七流道157、第五端口185。第一流路和第二流路可以同时有流体通过，也可以是只有一路有流体。

在其他实施方式中，流体控制组件12还可以为更多连通结构，例如四通、五通甚至更多。

在本实施方式中，主壳体11是塑料注塑形成的，次壳体17也是塑料注塑形成，第一流道151、第二流道152、第三流道153、第四流道154、第五流道155、第六流道156位于主壳体11内部，这些流道主要通过注塑形成，加工简单。

在本实施方式中，主壳体11是以单独件形式。在其他实施方式中，主壳体11还可以具有两部分，通过第一部分和第二部分固定，例如塑料焊接方式固定。

作为一种具体的实施方式，主壳体11具有第一部分和第二部分，第一部分具有流道槽，第二部分也具有流道槽，第一部分和第二部分拼接，可将两部分的流道槽拼接形成流道。通过这种方式，可对主壳体11形成各种形式的流道。

在其他实施方式中，参照图7，流体控制组件12包括第一控制部122，第一控制部122用于带动阀芯部121运动，第一控制部122可以具有第一电路板1221、电机、齿轮等。阀芯部121也可以具有多种结构，例如球形、柱形等，或者其他实施方式。第一控制部122可以具有减速齿轮或步进电机等。泵组件13具有第二控制部132，其中第二控制部132包括第二电路板1322、定子1321、转子等。第二控制部132能够驱动叶轮131转动。泵组件13是一种电动泵。

作为另一种实施方式，参照图8-图12，主壳体11一体形成有叶轮腔111，泵组件13的至少部分位于叶轮腔111，主壳体11在叶轮腔111具有涡流通道1111，涡流通道1111的出口1113位于涡流通道1111的切线方向。

主壳体11一体形成有容纳腔112，流体控制组件12的至少部分位于容纳腔112，主壳体11一体形成有至少两个孔道，定义为第一孔道1131、第二孔道1132，第一孔道1131的端口、第二孔道1132的端口设置于容纳腔112的端口的周侧，第一孔道1131的端口、第二孔道1132的端口和容纳腔112的端口位于主壳体11的同一侧。流体控制组件12包括阀芯部121、第一控制部122和流道连接部123，阀芯部121的至少部分位于容纳腔112，第一控制部122控制阀芯部121的运动，流体控制组件12与主壳体11组装固定，流道连接部123为至少两个，定义为第一连接部1231、第二连接部1232，第一流道151至少部分形成于主壳体11，第一流道151至少部分形成于第一连接部1231，第二流道152至少部分形成于主壳体11，第二流道152至少部分形成于第二连接部1232，阀芯部121转动时，阀芯部121能够连通第一连接部1231和第二连接部1232的连通或阻断。

流道连接部123的数量和主壳体11形成的孔道数量一致，且流道连接部123与孔道相对并连通设置。

主壳体11一体形成有第一连通道115，所述第一流道151包括第一连通道115和第一孔道1131，第一连通道115与第一端口181连通，第一连通道115和第一孔道1131连通，第一连通道115呈直线形式延伸；

流体控制装置至少具有第一流路，第一流路包括第一端口181、第一连通道115、第一孔道1131、第一连接部1231、阀芯部121、第二连接部1232、第二孔道1132。

流体控制装置至少具有第一流路，第一流路包括第一端口181、第一孔道1131、阀芯部121、第二孔道1132、涡流通道1111、第一换热通道141、第二端口182。

在本实施方式中，主壳体11具有五个孔道，定义为第一孔道1131、第二孔道1132、第三孔道1133、第四孔道1134和第五孔道1135，流体控制组件12具有相对应的5个流道连接部123，即该流体控制组件12可以称之为五通阀结构。

在本实施方式中，流体控制装置具有第一流道151、第二流道152、第一端口181、第二端口182、第七端口187、第八端口188、第九端口189，第一孔道1131和第一端口181连通，第一孔道1131为第一流道151的一部分，第二孔道1132为第二流道152的一部分，第二流道152与涡流通道1111的进口1112连通，第二端口182与涡流通道1111的出口1113连通，第三孔道1133和第七端口187连通，第四孔道1134和第八端口188连通，第五孔道1135和第九端口189连通。

本实施方式将第一孔道1131、第二孔道1132、第三孔道1133、第四孔道1134、第五孔道1135通过将主壳体11注塑成型方式形成，降低了孔道加工成本，结构更简化。流道连接部123与主壳体11之间可以通过密封圈或塑料焊接方式保证流道连接部123与孔道之间的流体密封性。

作为一种具体的方式，主壳体11一侧设置第七端口187、第八端口188、第九端口189用于和流体控制组件12配合固定。主壳体11另一侧设置叶轮腔111，用于和泵组件13配合安装，如此结构布局更加稳定。

方案4：

作为另一种实施方式，参照图13-图14，主壳体11一体形成有叶轮腔111，泵组件13的至少部分位于叶轮腔111，主壳体11在叶轮腔111具有涡流通道1111，涡流通道1111的出口1113位于涡流通道1111的切线方向。

流体控制装置具有第一流道151和第二流道152、第一端口181、第二端口182，第一端口181和第一流道151连通，第二端口182和涡流通道1111连通。

流体控制组件12包括阀芯部121、流道连接部123和第一控制部122，阀芯部121的至少部分位于容纳腔112，第一控制部122控制阀芯部121的运动，流道连接部123为至少两个，定义为第一连接部1231、第二连接部1232，第一流道151至少部分形成于主壳体11，第一流道151至少部分形成于第一连接部1231，第二流道152至少部分形成于主壳体11，第二流道152至少部分形成于第二连接部1232，阀芯部121转动时，阀芯部121能够连通第一连接部1231和第二连接部1232的连通或阻断。

主壳体11至少具有第一槽1141、第二槽1142，叶轮腔111，第一槽1141、第二槽1142、叶轮腔111位于主壳体11的同一侧部。流体控制装置至少具有第一连接部1231和第二连接部1232，第一连接部1231面向第一槽1141，第二连接部1232面向第二槽1142，第一槽1141、第一连接部1231为形成第一流道151的一部分，第二槽1142、第二连接部1232为形成第二流道152的一部分，第一连接部1231、第二连接部1232与主壳体11密封配合。第一连接部1231、第二连接部1232位于次壳体17。

主壳体11形成容纳腔112的一侧具有第一槽1141、第二槽1142，第一连接部1231、第二连接部1232面向第一槽1141、第二槽1142，第一连接部1231与第一槽1141配合形成第一流道151，第二连接部1232与第二槽1142配合形成第二流道152。第二流道152与涡流通道1111的进口1112连通，第二端口182与涡流通道1111的出口1113连通。流道连接部123的数量和主壳体11形成的槽数量一致，且流道连接部123与槽相对并连通设置。

第一槽1141、第二槽1142位于容纳腔112的端口的周侧，第一槽1141、第二槽1142和容纳腔112的端口位于主壳体11的同一侧。

各流道连接部123与槽相对应设置，流道连接部123与主壳体11设置槽的部位之间可以设置密封圈，流道连接部123与主壳体11设置槽的部位也可以通过塑料焊接方式固定。

更为具体的，在本实施方式中，流体控制装置具有第一流道151、第二流道152、第一端口181、第二端口182、第七端口187、第八端口188、第九端口189、第一槽1141、第二槽1142、第三槽1143、第四槽1144、第五槽1145，该实施方式中的流体控制组件12可以称之为五通阀结构。其中，第一槽1141和第一端口181连通，第一槽1141为第一流道151的一部分，第二槽1142为第二流道152的一部分，第二流道152与涡流通道1111的进口1112连通，第二端口182与涡流通道1111的出口1113连通，第三槽1143和第七端口187连通，第四槽1144和第八端口188连通，第五槽1145和第九端口189连通。

参照图15-图16，主壳体11具有折弯通道1101，折弯通道1101与第二槽1142连通，折弯通道1101和涡流通道1111的进口1112连通。

作为其他实施方式，主壳体11还可以具有第一部分和第二部分，第一槽1141、第二槽1142、叶轮腔111位于第一部分，第一部分和第二部分配合形成折弯通道1101，第一部分和第二部分塑料焊接固定或组装固定。

作为其他实施方式，参照图17，主壳体11还具有沉孔道1102，沉孔道1102一部分与第二槽1142连通，沉孔道1102一端口设置于主壳体11的周部，沉孔道1102与涡流通道1111的进口1112连通。

上述各种实施方式的车辆冷却装置可以应用于车辆热管理系统，一种车辆热管理系统，包括电池换热回路，所述电池换热回路包括上述各种实施方式中所述的车辆冷却装置，所述电池换热回路的管路与所述第一端口、第二端口连通，所述第一端口、第一流道、第二流道、叶轮腔、第二端口连通。

还可以应用于包括发动机冷却回路的车辆热管理系统，所述发动机冷却回路包括上述实施方式中的车辆冷却装置，所述发动机冷却回路的管路与所述第一端口、第二端口连通，所述第一端口、第一流道、第二流道、叶轮腔、第二端口连通。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行相互组合、修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。