用于集成热管理的储液罐以及包括其的集成热管理模块

技术领域

本公开涉及一种用于集成热管理的储液罐和包括其的集成热管理模块，更具体地涉及一种被构造为一体地储存流向电池管线的冷却水和流向电子设备组件管线的冷却水的储液罐。

背景技术

近年来，为了实施环保技术并解决能源枯竭等问题，作为社会问题而出现了电动汽车。利用从电池接收电力并输出动力的马达来操作电动汽车。因此，电动汽车作为环保车辆而备受关注，因为它们不排放二氧化碳，产生的噪音可忽略不计，而且它们的马达的能源效率比发动机的能源效率更高。

有关电池模块的技术对于实现这种电动汽车至关重要，最近在使电池轻量化、小型化以及减少充电时间方面进行了广泛研究。电池模块需要在最佳的温度环境下使用，才能够保持最佳性能和长寿命。然而，驾驶过程中产生的热量和外部温度变化使其难以在最佳温度环境中使用。

近来已经构建了将这样的电池冷却/加热系统与用于车辆室内空气调节的空调系统集成在一起并一起操作的集成热管理系统。然而，现有技术存在的问题在于，具有需要被控制在不同温度范围内的电池的热管理和电子设备组件的热管理会相互影响的结构，从而使其难以独立控制。

相关的现有技术为韩国专利KR10-1448656B1。

以上进行的关于背景技术的描述只是为了帮助理解本公开的背景，本领域的技术人员不应认为其对应于已知的现有技术。

发明内容

技术问题

本公开是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种用于集成热管理的储液罐和包括该储液罐的集成热管理模块，其中使用集成为一个的储液罐和与储液罐一体化的装置，并可以独立地控制它们以进行热管理。

技术方案

为了解决上述问题，一种根据本公开的用于集成热管理的储液罐包括：第一储液部，连接到与电子设备组件芯连接的电子设备组件管线，使得流入/流出电子设备组件管线的冷却水被储存在第一储液部中；以及第二储液部，连接到与高压电池芯连接的电池管线，使得流入/流出电池管线的冷却水与储存在第一储液部中的冷却水分开地储存在第二储液部中。

用于集成热管理的储液罐可以进一步包括分隔屏障，该分隔屏障在第一储液部和第二储液部之间从储液罐的下表面向上延伸，以便对第一储液部和第二储液部进行划分。

用于集成热管理的储液罐可以进一步包括注入屏障，该注入屏障在第一储液部或第二储液部中沿平行于地面的平面方向延伸形成。

第一储液部和第二储液部可以在注入屏障的上部互相连通，并且可以穿过注入屏障形成通孔，使得注入屏障的上部和下部互相连通。

用于集成热管理的储液罐可以进一步包括注入口，该注入口穿过储液罐的罐壁形成，使得第一储液部和第二储液部在上部互相连通，并使得第一储液部的内部和第二储液部的内部与外部连通。

第一储液部可以具有形成为使冷却水从电子设备组件管线流入的第一流入口并可以具有形成为使冷却水排出到电子设备组件管线的第一排出口，第一流入口可以位于注入屏障的下部中，第一排出口可以位于比第一流入口相对低的位置处。

第二储液部可以具有形成为使冷却水从电池管线流入的第二流入口并可以具有形成为使冷却水排出到电池管线的第二排出口，第二流入口可以位于注入屏障的下部中，第二排出口可以位于比第二流入口相对低的位置处。

为了解决上述问题，一种包括用于集成热管理的储液罐的集成热管理模块可以进一步包括：冷却器，直接或间接联接以便一体连接到储液罐，使得分别流入/流出的制冷剂和冷却水相互交换热量；第一泵，连接到排出第一储液部的冷却水的第一排出口，以便使冷却水循环通过电子设备组件管线；第一阀，被构造为进行调节以使第一储液部中的冷却水和已经通过冷却器的冷却水选择性地流入第一泵；第二泵，连接到排出第二储液部的冷却水的第二排出口，以便使冷却水循环通过电池管线；以及第二阀，被构造为进行调节以使第二储液部中的冷却水和已经通过冷却器的冷却水选择性地流入第二泵。

冷却器可以被形成为使得冷却水从电子设备组件管线流入并且从电池管线流入冷却器，并且冷却水在彼此分开的状态下流动。

集成热管理模块可以进一步包括：第一支管，在第一散热器和冷却器之间分支，使得冷却水在通过电子设备组件芯后从电子设备组件管线流入；以及第二支管，在第二散热器和冷却器之间分支，使得冷却水在通过高压电池芯后从电池管线流入，并且第一支管和第二支管可以一体联接到冷却器或储液罐。

集成热管理模块可以进一步包括：第一排出管线，在冷却器和第一阀之间延伸，使得从冷却器排出的电子设备组件管线的冷却水流入第一阀；以及第二排出管线，在冷却器和第二阀之间延伸，使得从冷却器排出的电池管线的冷却水流入第二阀，并且第一排出管线和第二排出管线可以一体联接到冷却器或储液罐。

第一泵和第二泵可以一体联接到冷却器或储液罐，并且第一泵在驱动期间的旋转方向与第二泵在驱动期间的旋转方向相反。

集成热管理模块可以进一步包括控制器，该控制器一体联接到第一泵和第二泵，以便一起控制第一泵的驱动和第二泵的驱动。

本发明的有益效果

根据本公开，一种用于集成热管理的储液罐和包括该储液罐的集成热管理模块的优点在于，单个储液罐包括具有互相分开的空间的第一储液部和第二储液部，使得可以降低制造成本，同时提供封装效率。

另一优点在于，利用通过高压电池或电子设备组件而被加热的冷却水的废热来加热制冷剂，从而提高集成冷却回路的整体能量效率。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的包括用于集成热管理的储液罐的集成热管理模块的立体图。

图2是根据本公开的实施例的用于集成热管理的储液罐的A-A剖视图。

图3示出根据本公开的实施例的包括用于集成热管理的储液罐的集成热管理模块的热管理回路。

图4是根据本公开的实施例的集成热管理模块的B-B剖视图。

图5是根据本公开的实施例的集成热管理模块的第一泵和第二泵的分解立体图。

具体实施方式

在说明书或申请中阐述的对本公开的实施例的具体结构或功能描述仅仅是为了描述根据本公开的实施例而给出的。因此，根据本公开的实施例可以以各种形式实施，并且本公开不应解释为受限于说明书或申请中描述的实施例。

可以对根据本公开的实施例进行各种改变和修改，因此将在附图中说明并在说明书或申请中描述特定的实施例。然而，应该理解的是，根据本公开的概念的实施例不限于特定的公开的实施例，而是本公开包括落入本公开的宗旨和范围的所有修改、等同形式和替代形式。

诸如“第一”和/或“第二”的术语可用于描述各种组件，但这些组件不应受到这些术语的限制。这些术语仅旨在将一个组件与其它组件区分开来。例如，在不脱离本公开的保护范围的情况下，第一组件可以被命名为第二组件，同样地，第二组件也可以被命名为第一组件。

在组件被称为与其它组件“连接”或“接触”的情况下，应理解为该组件不仅与其它组件直接连接或接触，而且它们之间还可能存在另一个组件。相反，在一个组件被称为与任何其它组件“直接连接”或“直接接触”的情况下，应该理解为它们之间不存在任何组件。描述结构组件之间关系的其它表达方式，即“～之间”和“仅仅～之间”或“相邻于”和“直接相邻于”，应与上述描述类似地解释。

本公开中使用的术语仅用于描述具体的实施例，并不旨在限制本公开。单数表达可以包括复数表达，除非它们在上下文中明确不同。如本文所使用的术语“包括”或“具有”旨在指明所提及的特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在，并应被解释为不排除可能存在或增加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合。

除非另有定义，否则本文使用的包括技术术语和科学术语在内的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。如通用词典中定义的此类术语可以被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且除非在本公开内容中明确定义，否则不得将其解释为具有理想或过于正式的含义。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。在各附图中出现的类似或相似的附图标记表示类似或相似的部件。

图1是根据本公开的实施例的包括用于集成热管理的储液罐200的集成热管理模块1000的立体图，图2是根据本公开的实施例的用于集成热管理的储液罐200的A-A剖视图。

参照图1和图2，根据本公开的实施例的用于集成热管理的储液罐200包括：第一储液部210，连接到与电子设备组件芯310相连的电子设备组件管线300，以储存流入/流出电子设备组件管线300的冷却水；以及第二储液部220，连接到与高压电池芯410相连的电池管线400，以储存流入/流出电池管线400的冷却水，同时与储存在第一储液部210的冷却水分开。

本公开的储液罐200可以是由壁包围的箱体(case)，使得在其中形成空间。储液罐200可以包括第一储液部210和第二储液部220。

第一储液部210可以被连接为使得冷却水流入/流出电子设备组件管线300，第二储液部220可以被连接为使得冷却水流入/流出电池管线400。特别地，用于冷却电子设备组件的电子设备组件管线300和用于冷却高压电池的电池管线400需要保持不同的温度，因此需要对冷却水的温度进行不同的控制。

第一储液部210和第二储液部220可以具有相互分离的内部空间，从而防止储存在每个内部空间的冷却水相互混合或交换热量。

因此，单个储液罐200包括具有相互分离的空间的第一储液部210和第二储液部220。这样做的好处是，可以降低制造成本，同时提供封装效率。

特别地，储液罐200可以进一步包括在第一储液部210和第二储液部220之间从储液罐200的下表面向上延伸到的分隔屏障240，以便对第一储液部210和第二储液部220进行划分。

分隔屏障240可以形成为从储液罐200的下表面向上延伸，以便对第一储液部210和第二储液部220进行划分，并将第一储液部210和第二储液部220之间的内部空间分开。

因此，可以防止储存在第一储液部210中的冷却水和储存在第二储液部220中的冷却水相互混合。

在另一实施例中，第一储液部210和第二储液部220可以分开，以便在第一储液部210和第二储液部220之间形成沿向上/向下方向延伸的空的空间。该实施例的优点在于，还防止第一储液部210和第二储液部220之间的热交换。

储液罐200可以进一步包括注入屏障250，注入屏障250在第一储液部210或第二储液部220中沿平行于地面的平面方向延伸形成。

特别地，注入屏障250可以形成在储液罐200内部的上部，并且可以延伸通过全部的第一储液部210和第二储液部220。在实施例中，注入屏障250可以从上述分隔屏障240的上端横向延伸，并且从第一储液部210和第二储液部220延伸到储液罐200的内表面。

这样做的优点是，注入屏障250可以减少储存在第一储液部210和第二储液部220中的冷却水的流动，特别是可以阻止通过流入口流入的冷却水的流动。

另外，第一储液部210和第二储液部220可以在注入屏障250的上部相互连通，并且可以穿过注入屏障250形成通孔251，使得注入屏障250的上部和下部相互连通。

注入屏障250可以位于第一储液部210和第二储液部220的上部，并且第一储液部210和第二储液部220可以在注入屏障250的上部相互连通。在注入屏障250的上部可以形成填充有空气的空的空间，第一储液部210和第二储液部220中的冷却水可以部分填充到注入屏障250的上部。

可以穿过注入屏障250形成通孔251，该注入屏障250在上下方向上将第一储液部210和第二储液部220划分开。通孔251可以使注入屏障250的上部和下部能够相互连通，因此冷却水可以部分地在第一储液部210和第二储液部220之间移动，以便自然地补偿第一储液部210和第二储液部220之间的冷却水的缺乏。

这样做的好处是，即使在没有单独注入冷却水或操纵冷却水的移动的情况下，通过冷却水在储液罐200内部的第一储液部210和第二储液部220之间的移动也能自然地补偿冷却水的缺乏。

储液罐200可以进一步包括穿过储液罐200的壁形成的注入口230，使得第一储液部210和第二储液部220在上部相互连通，并且使得第一储液部210的内部和第二储液部220的内部与外部连通。

注入口230可以位于注入屏障250的上部中，从而既与第一储液部210连通又与第二储液部220连通。可以通过注入口230从外部补充冷却水，并且补充的冷却水可以通过注入屏障250上部的通孔251补充到第一储液部210和第二储液部220中。

这样做的好处是，即使通过单个注入口230补充冷却水，第一储液部210和第二储液部220也都被补充冷却水，并且冷却水在第一储液部210和第二储液部220之间自然地分布或彼此补充。

第一储液部210可以具有形成在其中的第一流入口211，使得冷却水从电子设备组件管线300流入，并且可以具有形成在其中的第一排出口212，使得第一储液部210中的冷却水被排出到电子设备组件管线300。第一流入口211可以位于注入屏障250的下部。第一排出口212可以位于相对低于第一流入口211的位置处。

第二储液部220可以具有形成在其中的第二流入口221，使得冷却水从电池管线400流入，并且可以具有形成在其中的第二排出口222，使得第二储液部220中的冷却水被排出到电池管线400。第二流入口221可以位于注入屏障250的下部。第二排出口222可以位于相对低于第二流入口221的位置处。

第一流入口211和第二流入口221可以分别在第一储液部210和第二储液部220中形成在注入屏障250的下部，并且冷却水可以分别从电子设备组件管线300或从电池管线400流入。注入屏障250的下部可以阻止通过第一流入口211和第二流入口221流入的冷却水的流动。

另外，第一排出口212和第二排出口222可以分别位于比第一流入口211和第二流入口221低的位置处。特别地，第一排出口212和第二排出口222可以分别形成在第一储液部210和第二储液部220的下部。

这样做的好处是，可以从第一储液部210和第二储液部220中排除气泡后从第一储液部210和第二储液部220中排出冷却水，并且即使第一储液部210或第二储液部220缺少冷却水，也能在最大程度上排出冷却水。

图3示出根据本公开的实施例的包括用于集成热管理的储液罐200的集成热管理模块1000的热管理回路。

进一步参照图3，根据本公开的实施例的包括用于集成热管理的储液罐200的集成热管理模块1000可以进一步包括：冷却器100，直接或间接联接以便一体连接到储液罐200，使得分别流入/流出储液罐200的制冷剂和冷却水相互交换热量；第一泵340，连接到排出第一储液部210的冷却水的第一排出口212，以便使冷却水循环通过电子设备组件管线300；第一阀330，被构造为进行调节以使第一储液部210中的冷却水和已经通过冷却器100的冷却水选择性地流入第一泵340；第二泵440，连接到排出第二储液部220的冷却水的第二排出口222，以便使冷却水循环通过电池管线400；以及第二阀430，被构造为进行调节以使第二储液部220中的冷却水和已经通过冷却器100的冷却水选择性地流入第二泵440。

车辆配备有各种类型的加热装置，例如包括马达和逆变器在内的电子设备组件、高压电池和车辆室内空调装置。这些都需要在不同的温度范围内进行管理，而且由于操作时间点不同，可以实现独立地管理这些装置。

电子设备组件管线300可以与电池管线400分开地使冷却水在电子设备组件管线300中流动，并且可以连接到电子设备组件芯310，以便通过与电子设备组件的热交换来冷却电子设备组件。第一冷却水管线可以连接到电子设备组件管线300，使得冷却水从电子设备组件管线300流入并被排出到电子设备组件管线300。

电池管线400可以使冷却水在电池管线400中流动，并且可以连接到高压电池芯410，以便通过与高压电池的热交换来冷却高压电池。第二冷却水管线可以连接到电池管线400，以便冷却水从电池管线400流入并被排出到电池管线400。

冷却器100可以直接或间接地联接，以便一体连接到储液罐200。冷却器100可以与储液罐200相邻，并固定在储液罐200上。阀和泵(稍后描述)可以位于储液罐200和冷却器100的下方。

第一储液部210的第一流入口211可以连接到第一散热器320的出口，通过该散热器320引入部分或全部已通过电子设备组件芯310的冷却水，而第二储液部220的第二流入口221可以连接到第二散热器420的出口，通过该散热器420引入部分或全部已通过高压电池芯410的冷却水。

即，由第一散热器320冷却的冷却水可以流入第一储液部210，并且冷却水可以从第一储液部210排出到第一阀330。由第二散热器420冷却的冷却水可流入第二储液部220，并且冷却水可以从第二储液部220排出到第二阀430。

第一阀330可以调节冷却器100中的冷却水和第一储液部210中的冷却水，以便将其选择性地引入电子设备组件芯310中。特别地，第一阀330可以是三通阀，并且可以选择性地将从冷却器100排出的冷却水和从第一储液部210排出的冷却水引入电子设备组件管线300的电子设备组件芯310。

第二阀430可以进行调节以使冷却器100中的冷却水和第二储液部220中的冷却水选择性地被引入高压电池芯410。特别地，第二阀430可以是三通阀，并且可以选择性地将从冷却器100中排出的冷却水和从第二储液部220中排出的冷却水引入电池管线400的高压电池芯410。

第一阀330和第二阀430可以被单独提供的致动器控制为打开/关闭。致动器可以根据来自控制器800的命令控制第一阀330或第二阀430。并且，第一泵340和第二泵40被控制器800控制。

第一泵340可以使冷却水循环通过电子设备组件管线300，使得通过第一阀330的后端选择性地从冷却器100或从第一储液部210引入的冷却水流入电子设备组件芯310。

第二泵440可以使冷却水循环通过电池管线400，使得通过第二阀430的后端选择性地从第二冷却水管线或从第二储液部220引入的冷却水流入高压电池芯410。

在实施例中，冷却器100可以形成为使得冷却水从电子设备组件管线300和电池管线400流入，并且使得冷却水的流动是相互分开的。制冷剂可以被连接为既能够与电子设备组件管线300中的冷却水交换热量又能够与电池管线400中的冷却水交换热量，这些冷却水是相互分开的。

特别地，冷却器100可以包括第一冷却水管线、第二冷却水管线和制冷剂加热管线。制冷剂加热管线可以连接为使得与第一冷却水管线和第二冷却水管线中的至少一个交换热量。第一冷却水管线可以连接到电子设备组件管线300，并且第二冷却水管线可以连接到电池管线400。

这样做的好处是，通过利用来自高压电池或电子设备组件加热的冷却水的废热来加热制冷剂，从而提高集成冷却回路的整体能量效率。

制冷剂加热管线可以连接到制冷剂流动的制冷剂流动管线，制冷剂流动管线可以连接为使得与空调冷却管线交换热量。空调冷却管线可以使冷却水在空调冷却管线中流动，并且可以连接到用于室内空气调节的加热芯。在通过用于室内空气调节的加热芯时被加热的空气可以通过空气鼓风机流入车辆室内空间。

图4是根据本公开的实施例的集成热管理模块的B-B剖视图。

参照图4，模块可以进一步包括：第一支管600，在第一散热器320和冷却器100之间分支，使得已通过电子设备组件芯310的电子设备组件管线300中的冷却水流入第一支管600；以及第二支管700，在第二散热器420和冷却器100之间分支，使得已通过高压电池芯410的电池管线400中的冷却水流入第二支管700。第一支管600和第二支管700可以一体联接到冷却器100或储液罐200。

第一支管600和第二支管700可以分别排出从电子设备组件管线300和电池管线400流入的冷却水的支流。特别地，第一支管600和第二支管700可以通过调节第一阀330和第二阀430的开度来分别改变其中的冷却水的流动方向。

第一支管600可以使通过电子设备组件芯310加热的冷却水在第一散热器320和冷却器100之间分支。第二支管700可以使通过高压电池芯410加热的冷却水在第二散热器420和冷却器100之间分支。

特别地，第一支管600和第二支管700都可以一体联接到储液罐200或冷却器100。这样做的好处是，可以通过减少组件的数量来降低制造成本，同时提供封装效率。

模块可以进一步包括：第一排出管线110，在冷却器100和第一阀330之间延伸，使得从冷却器100排出的电子设备组件管线300的冷却水流入第一阀330；以及第二排出管线120，在冷却器100和第二阀430之间延伸，使得从冷却器100排出的电池管线400的冷却水流入第二阀430。第一排出管线110和第二排出管线120可以一体联接到冷却器100或储液罐200。

图5是根据本公开的实施例的集成热管理模块的第一泵和第二泵的分解立体图。

参照图5，第一泵340和第二泵440可以一体联接到冷却器100或储液罐200，并且第一泵340在驱动期间的旋转方向可以与第二泵440在驱动期间的旋转方向相反。

第一泵340和第二泵440可以一体联接到储液罐200或冷却器100。第一泵340和第二泵440也可以一体联接到第一阀330和第二阀430。

在实施例中，假设第一泵340在驱动期间以顺时针旋转，第二泵440可以以相反方向旋转(以逆时针旋转)。

在另一实施例中，第一泵340和第二泵440可以被设置成第一泵340的旋转轴线和第二泵440的旋转轴线相互偏离或垂直。

因此，当第一泵340和第二泵440同时操作时，由上述方向上的旋转引起的振动相互抵消，从而改善了振动性能。这样做的好处还在于，第一泵340和第二泵440一体联接到储液罐200和冷却器100，从而增加了质量，使得在单独操作时振动性能得到改善。

模块可以进一步包括一体联接到第一泵340和第二泵440以便一起控制第一泵340的驱动和第二泵440的驱动的控制器800。另外，控制器800可以控制用于驱动第一阀330和第二阀430的致动器。

控制器800可以一体联接到第一泵340和第二泵440，以便控制第一泵340和第二泵440。特别地，控制器800可以与车辆的马达控制单元(MCU)、电池管理系统(BMS)、电子设备组件控制单元或电子控制单元(ECU)通信，从而控制第一泵340和第二泵440的驱动。

尽管结合特定的实施例对本公开内容进行了描述和说明，但对于本领域技术人员来说，显然可以在不偏离由所附权利要求书定义的本公开的技术思想的情况下对本公开进行各种改进和修改。

[附图标记的简要说明]

100：冷却器

200：储液罐           210：第一储液部

220：第二储液部       230：注入口

240：分隔屏障         250：注入屏障

300：电子设备组件管线 400：电池管线

500：制冷剂流动管线   600：第一支管

700：第二支管         800：控制器