CN220842807U - 用于电动摩托车的热管理***、热管理模块和电动摩托车 - Google Patents

用于电动摩托车的热管理***、热管理模块和电动摩托车 Download PDF

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张磊
王杨
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Abstract

本公开涉及一种用于电动摩托车的热管理***,包括:基板、电机热管理回路、电池热管理回路和电线路,电机热管理回路包括电动摩托车的电机和电机管路,电机管路与电机流体连接并且包括用于对电机进行冷却和/或加热的第一流体,电池热管理回路包括电动摩托车的电池和电池管路,电池管路与电池流体连接并且包括用于对电池进行冷却和/或加热的第二流体,电机管路、电池管路和电线路都位于所述基板上。本公开还涉及一种用于电动摩托车的热管理模块和一种电动车。根据本公开的热管理***、热管理模块可实现用于电动摩托车的集成式的热管理,其可简化热管理***的安装以及提高电动摩托车的内部空间利用率和热管理效果。

Description

用于电动摩托车的热管理***、热管理模块和电动摩托车
技术领域
本公开涉及摩托车领域,具体涉及电动摩托车的热管理***、热管理模块和电动摩托车。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
随着摩托车、尤其是电动摩托车的各项性能配置越来越高,这些摩托车对热管理的要求亦在快速提高。在相关技术中,通常将用于热管理的各部件分散地布置于摩托车车身的不同位置,并且通过外置的管路和导线来实现各部件之间的流体连接和电学连接。
然而,采用这种分散布置的热管理***可能存在如下问题:首先,这些分散的部件需要占据不同的车内空间位置,这将导致本就受限的内部空间利用率较低。其次,由于需要布置连接在这些部件之间的管路和导线,可能也会增加车内布置和安装的复杂性,且车身的集成度相对较低。此外,随着流体管路的长度增加,一方面其内部的流动阻力也会随之增加,因此可能需要能够提供更大的功率的流体泵,另一方面流动距离的增加导致热管理效果相对较差,也使得整个***的能量利用率低,因而摩托车的续航能力也可能会随之较差。
实用新型内容
本公开的目的之一是提供一种用于电动摩托车的热管理***,其可至少部分地解决上述问题。该目的可通过以下技术方案实现:
本公开的第一方面提供了一种用于电动摩托车的热管理***,所述热管理***包括基板、电机热管理回路、电池热管理回路和电线路,所述电机热管理回路包括所述电动摩托车的电机和电机管路,其中,所述电机管路与所述电机流体连接并且包括用于对所述电机进行冷却和/或加热的第一流体,所述电池热管理回路包括所述电动摩托车的电池和电池管路,其中,所述电池管路与所述电池流体连接并且包括用于对所述电池进行冷却和/或加热的第二流体,所述电线路用于对所述电机、所述电池、所述电机热管理回路和所述电池热管理回路进行电学连接,其中,所述电机管路、所述电池管路和所述电线路都位于所述基板上。通过将管路和电线路都集成到基板上,根据本公开的热管理***可实现用于电动摩托车的集成的热管理设计,这至少简化了热管理***的安装并提高了电动摩托车的内部空间利用率。
本公开的第二方面提供了一种用于电动摩托车的热管理模块,所述热管理模块包括:壳体、电机管路、电池管路和电线路,所述电机管路用于与所述电动摩托车的电机流体连接并且包括用于对所述电机进行冷却和/或加热的第一流体,所述电池管路用于与所述电动摩托车的电池流体连接并且包括用于对所述电池进行冷却和/或加热的第二流体,所述电线路用于所述热管理模块的电学连接,其中,所述电机管路、所述电池管路和所述电线路都位于所述壳体的内部。通过将电机管路、电池管路和电线路都集成到模块的壳体的内部,根据本公开的热管理模块可实现用于电动摩托车的集成的热管理设计,此外,还可通过将该热管理模块直接插接至摩托车的电池和/或电机即可完成其安装,而省略了模块与它们之间的流体管路或电线路。这不仅可以简化安装、减少流体的流动阻力,而且可以提高摩托车内部的空间利用率和热管理效果。
本公开的第三方面提供了一种电动摩托车,其包括上述热管理***和/或上述热管理模块,例如是仅由电学驱动的摩托车,或称纯电动摩托车。根据本公开的电动摩托车可以适配集成式的热管理***或集成式的热管理模块,从而不仅可以简化摩托车的安装流程、降低了安装难度,而且可以提高摩托车内部的空间利用率和热管理效果。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本公开的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为根据本公开的一种实施方式的用于电动摩托车的热管理***的示意图;
图2为根据本公开的一种实施方式的用于电动摩托车的热管理模块的示意图;
图3为根据本公开的一种实施方式的用于电动摩托车的热管理模块的另一示意图;以及
图4为根据本公开的一种实施方式的用于电动摩托车的热管理模块的另一示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的表述“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”和“第三”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。另外,在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体式连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是流体连接,也可以是电学连接或机械连接。另外,在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“固定”表示将若干部件按技术要求联接或固定起来,从而在保持正确的相对位置和相互关系的情况下实现机械装配,例如螺钉与螺孔的机械连接方式。术语“电接口”并不限制电连接器的形式,而可以是任何连接电气端子以形成电路的耦合装置。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“上”、“中”、“下”、“内”、“靠近”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应的进行解释。
在相关技术领域中,燃油摩托车通常只包括用于发动机的冷却***。相比而言,电动摩托车需要满足同时对电机和电池进行热管理的更复杂的工况和要求。如果将燃油摩托车的冷却***用于电动摩托车可能存在以下问题:其一,用于发动机的冷却回路的结构设计通常较为复杂,将发动机冷却***用于电池或电机的冷却可能会在结构方面产生非必要的冗余;其二,由于燃油摩托车的发动机只存在温度过高的工作状态,因而其热管理通常也只有冷却功能,而对于电动摩托车而言,则可能需要兼具冷却和加热功能的热管理***。例如,在一些情况下(例如,冬季或低温状态)还可能需要对电池和/或电机加热,以使电池处于较适宜的工作温度(例如在0℃至40℃的范围内)和/或电机处于的适宜的工作温度(例如在-20℃至85℃的范围内)。
在相关技术领域中,电动汽车的热管理***通常由电机冷却***、电池热管理***和空调***(例如座舱空调***)三大***组成。如果将电动汽车热管理***用于电动摩托车可能存在以下问题:其一,电动摩托车没有空调***,然而如果直接省去空调***则可能会破坏三大***的耦合关系,并难以适配电动摩托车的特有工况;其二,由于汽车的车身框架比摩托车的车身框架大得多,它们内部的部件、管路和线路的布局也有较大差异。相较于汽车车身内部具有足够的空间可对热管理***进行布局而言,电动摩托车的热管理***不仅需要可以省去主动风冷模块(例如空调***),而且需要满足空间利用率更高的要求,以便在车身内部相对受限的空间中依然实现对电池和电机的热管理效果。
基于此,电动摩托车的热管理设计需要满足区别于燃油摩托车和电动汽车的特定于电动摩托车的工况和热管理要求。为此,本公开提供的用于电动摩托车的热管理***或热管理模块采用集成式的热管理布置,在一种优选的实施方式中,热管理***中除了电池和电机以外的其他所有部件可均集成至基板上并构成为热管理模块。在此,所有的管路和导线可以都集成式地内置于热管理模块、电池和电机的内部。通过流体接口和电接口直插对接的方式,即可完成热管理模块与电池和/或电机连接,并从而完成热管理***的组装。通过这种方式使得热管理***或热管理模块高度集成,从而可实现充分利用电动摩托车的内部空间以及降低安装复杂度的效果。
下面参考各示例性的附图介绍本公开的实施例。
图1示出了根据本公开的一种实施方式的用于电动摩托车的热管理***1000。该电动摩托车可以是纯电学驱动的摩托车,也可以是由电学与燃油混合驱动的摩托车。热管理***1000可包括基板1100、电机热管理回路1200、电池热管理回路1300和电线路。
在此,电机热管理回路1200可由电机管路1210与电机1220流体连接而形成,并且其中设置有用于对电机进行冷却和/或加热的第一流体1230。类似地,电池热管理回路1300可由电池管路1310与电池1320流体连接而形成,并且其中设置有用于对电池的进行冷却和/或加热的第二流体1330。应理解的是,管路可以是任何能够实现流体输送的连接件,例如是连接各部件的软管或硬管,优选为橡胶管、尼龙管、塑料管、金属管或其他实现上述功能的管状件。应理解的是,流体可以是任何能够实现热交换的物质,例如是气体、水、乙醇、甘油、乙二醇及前述物质的混合或其他实现上述功能的物质。优选地,第一流体和第二流体可以是相同的或不同的流体介质(例如冷却液),并且它们中的至少一者可以是同时具备冷却功能和加热功能的流体介质。
在此,电线路用于热管理***1000的电学连接,例如用于实现热管理***的基板1100、电池热管理回路1300、电机热管理回路1200和其他部件的电学连接。换言之,电线路可用于实现整个或部分的热管理***或热管理模块的电学连接。在本公开的范畴中,电线路可以是任何可实现电学连接或可在各电学器件之间传输电流的电学部件,例如导线、印刷电路板或其他实现上述功能的电学部件。
有利的是,电机管路1210、电池管路1310和电线路均集成在热管理***的一基板1100上。在此,基板可以是任何能够集成电线路与流体管路的承载件。在该热管理***1000中,用于流体连接或电学连接的所有管路或电线路要么设置于基板上或壳体内,要么设置于电机或电池的内部,而在这些部件(基板上或壳体、电机和电池)的外部或之间不设置任何的流体管路或电线路。因此,根据本公开的热管理***或热管理模块无需对管路或电线路进行单独安装,这可降低电动摩托车的安装难度和复杂性。
此外,电机热管理回路1200还可包括电机散热装置1240、第一流体储箱1250和第一流体泵1260。有利的是,这些部件也可都(例如通过螺钉连接)安装在基板1100上,并通过电机管路1210实现彼此之间的流体连接。类似的是,电池热管理回路1300还可包括电池散热装置1340、第二流体储箱1350和第二流体泵1360。有利的是,这些部件也可都(例如通过螺钉连接)安装在基板1100上,并通过电池管路1310实现彼此之间的流体连接。
在一种优选的实施方式中,电池热管理回路1300还可以包括半导体制冷片1390。该半导体制冷片可例如通过螺钉连接安装在基板1100上,并通过电线路实现电学连接。优选的是,在通正向电流的情况下,该半导体制冷片可用于加热,例如通过第二流体间接地对电池加热和/或直接对电池加热,而在通反向电流的情况下,该半导体制冷片可用于冷却,例如通过第二流体间接对电池冷却和/或直接对电池冷却。优选地,该半导体制冷片的打开或关闭以及电流方向可通过控制器来控制。
在本公开的范畴中,散热装置可以是任何使用导热材料和传热介质且例如通过表面将热量从热源传递到环境中的装置,例如是铝合金散热片、铜质散热片或其他实现上述功能的装置。应理解的是,电池散热装置1340和电机散热装置1240可通过螺纹连接、键连接、铆钉连接等可拆卸地安装于基板,也可通过焊接连接等不可拆卸地安装于基板。在本公开的范畴中,流体储箱可以是任何能够用于储蓄流体的开放式或封闭式箱体。在本公开的范畴中,流体泵可以是任何能够使用电能、机械能等能量实现输送流体或使流体增压的输送设备,优选为电子泵。优选地,第一流体泵、第二流体泵的打开或关闭及流量大小可通过控制器来控制,以便适应不同的热管理需求。此外,基板内所有的流体连接都可以采用橡胶密封圈等密封方式来实现流体密封。
在一种优选的实施方式中,如图1所示,热管理***还可包括连接在电机热管理回路1200与电池热管理回路1300之间的循环回路1500。循环回路1500可用于控制不同的热管理回路之间是否连通以进行流体交换。例如在电池温度较低时,通过流体的交换,可将电机耗散的热量用于电池加热(或反之亦然),从而可减少***的能耗。
循环回路1500可进一步包括设置于第一流体储箱1250内的第一循环泵1520、设置于第二流体储箱1350内的第二循环泵1530和循环管路1510。在此,循环管路1510用于流体连接第一循环泵1520与第二流体储箱1350、以及流体连接第二循环泵1530与第一流体储箱1250。优选地,该循环回路可以至少具有关闭状态和打开状态。当该循环回路处于关闭状态时,第一流体储箱1250与第二流体储箱1350相隔开,其中的第一流体与第二流体之间互相不流通(即第一流体与第二流体分别在各自的回路中循环流动,而一个回路的流体不会流动到另一个回路中),因而电机热管理回路和电池热管理回路能够彼此独立地运行。当循环回路处于打开状态时,第一流体储箱1250与第二流体储箱1350可通过循环管路连通,使得第一流体与第二流体之间互相流通(即第一流体与第二流体均可从一个回路流入到另一个回路中),并可由第一循环泵1520与第二循环泵1530中的至少一者来提供流体动力,以使电机热管理回路和电池热管理回路相互流通并实现热交换。
热管理***1000还可包括控制器,该控制器用于控制第一循环泵、第二循环泵的打开或关闭状态或其流量大小,从而控制电机热管理回路和电池热管理回路中第一流体和第二流体是否流通以及流通量的大小。具体地,可采用温度传感器1296、1396来实时或不定时地检测电池和电机的温度。当检测到电池温度低于预设的电池低温阈值(例如在在-10℃至10℃的范围内,尤其优选在-5℃至5℃的范围内,尤其优选为0℃)且电机温度高于电池温度时(例如在冬季或摩托车环境温度较低的情况下),控制器即可发出控制信号使第一循环泵、第二循环泵打开,以使循环回路处于打开状态,从而实现电池热管理回路与电机热管理回路之间的热交换。如此,即可将电机的热量用于加热电池,这一方面充分利用了电机的热量,另一方面避免电池处于低温时的运行故障。可以设想的是,在需要的情况下,也可以类似的方式将电池的热量用于加热电机。该控制器还可用于控制该半导体制冷片1390的打开或关闭以及电流方向。例如,当电池温度低于预设的电池低温阈值时,控制器发出控制信号使半导体制冷片打开且电流为正向,由此该半导体制冷片可对电池管路中的流体加热以间接加热电池,或可直接对电池进行加热;当电池温度大于预设的电池高温阈值(例如在35℃至55℃的范围内,优选在40℃至45℃的范围内,尤其优选为40℃)时,控制器可发出控制信号使半导体制冷片的电流为反向,由此该半导体制冷片可对电池管路中的流体降温以间接冷却电池,或可直接对电池进行冷却;当电池温度大于预设的电池低温阈值且小于预设的电池高温阈值时,控制器发出控制信号使半导体制冷片处于关闭状态。
图2示例性地示出了根据本公开的一种实施方式的热管理模块。应理解的是,热管理模块2000可构成为热管理***1000的一部分,例如包括除了电池和电机之外的其余部分。因此,本公开关于热管理***(例如借助图1)所描述的方案亦可适应性地应用于热管理模块,反之亦然。对于前文已经详细描述的内容将不再重复赘述。
如图2所示,热管理模块2000可包括壳体、电机管路1210、电池管路1310、电线路,且在电机管路1210和电池管路1310中分别流通有第一流体1230和第二流体1330。在本公开的范畴中,壳体可理解为任何替代或附加于基板1100的承载件。因此,前述集成于基板1100上的各部件也可替代或附加地布置于壳体内,从而类似地或进一步地提高模块的集成度。
在此,第一流体储箱1250和第二流体储箱1350分别为第一流体和第二流体提供足够的储存空间。优选的是,第一流体储箱1250和第二流体储箱1350布置于热管理模块的上部区域,并且在它们上侧分别设有用于注入第一流体和第二流体的储箱加注口1251、1351,由此使用者只需便捷地打开位于热管理模块最上侧的储箱加注口即可,而无需再触及其他部件。可选地,第一流体储箱1250和第二流体储箱1350可构成为两个独立的箱体。为了充分利用车身内部空间,可将这两个箱体的尺寸和形状设计为相同或近似,并且并列布置在热管理模块的上部区域。作为替代,第一流体储箱1250和第二流体储箱1350也可构成在一个箱体中,并通过在该箱体中间设置隔板而将该箱体分割成两个箱体区域,从而形成第一流体储箱1250和第二流体储箱1350。
在此,第一流体泵1260和第二流体泵1360可用于为流体提供动力,使得第一流体1230与第二流体1330分别在电机热管理回路1200和电池热管理回路1300中流动,从而实现热管理效果。优选的是,第一流体泵1260、第二流体泵1360可以是电子泵,该电子泵可包括电插头和泵流体接口。为了便于安装,电插头和泵流体接口优选位于电子泵的同侧。相应地,在基板上可设有与电子泵位置相应的电插座、流体入口和流体出口。电子泵的电插头和基板上的电插座通过对插的方式即可实现电子泵的电学连接,且电子泵的泵流体接口与基板上的流体入口、流体出口通过对插的方式即可实现流体连接。此外,电子泵还可通过例如螺钉与螺孔的可拆卸结构装配至基板。为了增加流体密封,还可考虑在泵流体接口处使用橡胶密封圈等密封件。
在此,电机管路1210可从第一流体入口1271按横向和/或纵向的最短路径与电机热管理回路1200中的其他部件流体连接,从而可减少流动阻力并降低对流体泵的功率需求。在电机散热装置1240处,电机管路1210可布置为呈S型,以便使电机管路中的第一流体与电机散热装置进行充分的热交换。第一流体沿着电机管路最终流向第一流体出口1272,从而离开热管理模块并流向与热管理模块直接插接的、设置于电机或电池的内部的流体管道。
在此,电池管路1310可从第二流体入口1371按横向和/或纵向的最短路径与电池热管理回路1300的其他部件流体连接,由此可减少流动阻力并降低对流体泵的功率需求。在电池散热装置1300处,电池管路1310可布置为呈S型,以便使电池管路中的第二流体与电池散热装置进行更为充分的热交换。第二流体沿着电池管路1310最终流向第二流体出口1372,从而离开热管理模块并流向与热管理模块直接插接的、设置于电机或电池的内部的流体管道。
在一种优选的实施方式中,在半导体制冷片1390处,电池管路1310可布置为呈S型,以使电池管路中的第二流体能够与半导体制冷片充分地热交换。半导体制冷片可布置于基板的下半部区域(例如底部区域),并且可以与电池管路1310至少部分地重合。应理解的是,半导体制冷片在基板上的位置并非是受限的,而是可以根据电池或电池管路的位置进行相应调整,只要能部分地覆盖电池管路和/或电池即可,并且优选地不覆盖任何电机管路。
图3示出了热管理模块2000的一种示例性布置方式。在该示例中,第一流体储箱1250和第二流体储箱1350并列布置于热管理模块的顶部区域,第一流体泵1260和第二流体泵1360分别布置于热管理模块的两侧区域,而电机散热装置1240和电池散热装置1340依次自上而下地布置于基板的中间区域。通过这种布局,使得各部件之间流体连接和电学连接的路线尽量短,从而减少了流动阻力和电气布线的复杂度。
优选地,在第一流体储箱1250和第二流体储箱1350中可分别设有液位传感器1280、1380。液位传感器1280、1380可通过电线路实现电学连接,并用于实时或不定时地检测第一流体储箱1250和第二流体储箱1350中的流体储量。在检测到流体储箱中的液位低于预设的液位阈值时,即可向使用者发出增加流体的提醒,从而能够即时避免热管理***和/或热管理模块因流体不足而无法正常运行的情况。
此外,热管理模块2000还可包括风扇1130,例如包括六个至八个风扇。这些风扇1130通过电线路实现电学连接,并且优选地侧向布置在电机散热装置和/或电池散热装置的一侧,从而使得从风扇输出的气流能够对散热装置的表面进行冷却。风扇的侧向安装还有利于避免在摩托车行进时可能溅入的污泥等杂物附着到风扇上。应理解的是,风扇可以布置于电机散热装置或电池散热装置的任意侧,也可以同时位于电机散热装置和电池散热装置的一侧。另外,风扇的数量和位置可根据实际需要进行灵活调整。优选地,风扇的运行也可根据使用需求由控制器来进行控制。例如,当电池温度高于预设的电池高温阈值(例如在35℃至55℃的范围内,优选在40℃至45℃的范围内,尤其优选为40℃)或电机温度高于预设的电机高温阈值(例如在55℃至100℃的范围内,优选在75℃至95℃的范围内,尤其优选为85℃)时,控制器可发出控制信号以使风扇运行。在此,应理解的是,风扇的控制信号并非必然限定于电池的温度或必然限定于电机的温度。例如,安装于电池散热装置一侧的风扇可在电池温度高于预设的高温阈值时运行,而安装于电机散热装置一侧的风扇可在电机温度高于预设的高温阈值时运行。
图4示出了热管理模块2000的一种示例性的流体接口和电接口。如上文所描述的那样,热管理模块2000包括第一流体接口、第二流体接口和电接口,其中,第一流体接口可包括第一流体入口和第一流体出口,而第二流体接口可包括第二流体入口和第二流体出口。在一种优选的实施方式中,第一流体入口、第一流体出口、第二流体入口、第二流体出口和电接口1410中的全部或一部分可以设置在一个连接器接口中。由此可实现通过一个连接器接口的连接,就可同时完成热管理模块的流体连接和电学连接,或可同时完成电池热管理回路和电机热管理回路的流体连接。
优选地,可将第一流体入口1271、第一流体出口1272、第二流体出口1372和电接口1410集合地构成在一个连接器接口1120中,而将第二流体入口1371设置在该连接器接口1120之外。
在连接器接口1120中,第一流体入口1271、第一流体出口1272并列设于连接器接口的上部、第二流体出口设于连接器接口中部,且电接口设于连接器接口下部。应理解的是,热管理模块内第一流体入口1271、第一流体出口1272、第二流体出口1372、电接口1410各部件之间的布局并非限定于前述方式,而是连接器接口1120内部的接口数量和布置可根据管路和电线路的需要或根据电池或电机上的对应的接口进行调整。
在此,第一流体接口1270可直接插接到电池1320和/或电机1220的流体接口,从而在电机管路与电机和/或电池的内部管路之间实现流体连接,而无需在它们之间设置其他流体管道。在此,第一流体1230可通过第一流体入口1271从电机1220流入至电机管路1210,然后流至电机热管理回路1200的其他部件,最后通过第一流体出口1272从电机管路1210流出至电机1220,从而完成第一流体在电机1220和热管理模块之间的循环流动,以实现对电机1220进行冷却或加热。
类似地,第二流体接口1370可直接插接到电池1320和/或电机1220的流体接口,从而在电池管路与电机和/或电池的内部管路之间实现流体连接,而无需在它们之间设置其他流体管道。在此,第二流体1330可通过第二流体入口1371从电池1320流入至电池管路1310,然后流至电池热管理回路1300的其他部件,最后通过第二流体出口1372从电池管路1310流出至电池1320,从而完成第二流体在电池1320和基板1100之间循环流动,以实现对电池1320进行冷却或加热。
类似地,电接口1410可直接插接到电池1320和/或电机1220的电接口,从而在热管理模块与电机和/或电池之间实现电学连接,而无需在它们之间设置其他电线路。安装孔1110用于实现基板1100与电池1320和/或电机1220之间的固定。
本公开通过以下各项的实施方案实现了用于电动摩托车的集成式的热管理。通过将流体管路和电学管路集成在一个热管理模块,再将该热管理模块直接插接至电池或电机的方式,至少可简化热管理***的安装并且提高了电动摩托车的内部空间利用率和热管理效果。
第一项:一种用于电动摩托车的热管理***,所述热管理***包括:基板;电机热管理回路,其中所述电机热管理回路包括所述电动摩托车的电机和电机管路,并且其中,所述电机管路与所述电机流体连接并且包括用于对所述电机进行冷却和/或加热的第一流体;电池热管理回路,其中所述电池热管理回路包括所述电动摩托车的电池和电池管路,并且其中,所述电池管路与所述电池流体连接并且包括用于对所述电池进行冷却和/或加热的第二流体;和电线路,用于所述热管理***的电学连接,并且其中,所述电机管路、所述电池管路和所述电线路都位于所述基板上。
第二项:根据第一项所述的热管理***,其中,所述热管理***不包括位于所述基板、电机和电池结构外部的管路或电线路。
第三项:根据第一项所述的热管理***,其中,所述电机热管理回路还包括通过所述电机管路连接的电机散热装置、第一流体储箱和第一流体泵,并且其中,所述电池热管理回路还包括通过所述电池管路连接的电池散热装置、第二流体储箱、第二流体泵。
第四项:根据第三项所述的热管理***,其中,所述第一流体储箱和所述第二流体储箱并列地布置于基板的顶部区域,第一流体泵和第二流体泵分别布置于所述基板的两侧区域,并且所述电机散热装置和所述电池散热装置分别布置于基板的中间区域。
第五项:根据第三项所述的热管理***,其中,在所述第一流体储箱与所述第二流体储箱中分别设置有液位传感器,用于检测所述第一流体与所述第二流体的储量。
第六项:根据第一项所述的热管理***,其中,所述热管理***还包括:第一流体接口,所述电机管路能够通过所述第一流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;第二流体接口,所述电池管路能够通过所述第二流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;电接口,用于使所述热管理***插接地直接连接至所述电池和/或所述电机,并且其中,所述第一流体接口、第二流体接口与电接口都位于所述基板上。
第七项:根据第六项所述的热管理***,其中,所述第一流体接口包括第一流体入口和第一流体出口,分别用于所述第一流体流入至所述热管理***和从所述热管理***流出,并且所述第二流体接口包括第二流体入口和第二流体出口,分别用于所述第二流体流入至所述热管理***和从所述热管理***流出。
第八项:根据第七项所述的热管理***,其中,所述第一流体接口、所述第二流体接口和所述电接口中的至少部分构成在一个连接器接口中。
第九项:根据第八项所述的热管理***,其中,所述第一流体入口、所述第一流体出口、所述第二流体出口和所述电接口构成在一个连接器接口中。
第十项:根据第一项至第九项所述的热管理***,其中,所述热管理***还包括循环回路,并且所述循环回路连接在所述电机热管理回路与所述电池热管理回路之间,并且其中,所述循环回路包括关闭状态和打开状态。
第十一项:根据第十项所述的热管理***,其中,在所述循环回路的关闭状态下,所述电机热管理回路与所述电池热管理回路彼此独立,使得所述第一流体与所述第二流体互相不流通;并且在所述循环回路的打开状态下,所述电机热管理回路与所述电池热管理回路能够流体连通。
第十二项:根据第十项所述的热管理***,其中,所述循环回路进一步包括:位于所述第一流体储箱中的第一循环泵、位于所述第二流体储箱中的第二循环泵以及用于连接所述第一循环泵和所述第二循环泵的循环管路。
第十三项:根据第十二项所述的热管理***,其中,所述热管理***还包括安装在所述基板上的半导体制冷片,用于对所述电池进行冷却和/或加热。
第十四项:根据第十三项所述的热管理***,其中,所述热管理***还包括风扇,并且所述风扇侧向安装于所述电机散热装置和/或所述电池散热装置的一侧。
第十五项:根据第十四项所述的热管理***,其中,所述热管理***还包括控制器,并且所述控制器用于:控制所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的打开或关闭;控制通过所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的流量;和/或控制通过所述半导体制冷片的电流大小和/或方向;和/或控制所述风扇的运行。
第十六项:根据第十五项所述的热管理***,其中,所述控制器用于:在所述电池的温度小于电池低温阈值时,且在所述电机的温度高于电池温度时,打开所述第一循环泵和第二循环泵,以使所述循环回路处于打开状态。
第十七项:根据第十五项所述的热管理***,其中,所述控制器用于:在所述电池的温度小于电池低温阈值时,控制所述半导体制冷片通正向电流以用于加热;和/或在所述电池的温度大于电池高温阈值时,控制所述半导体制冷片通反向电流以用于制冷。
第十八项:根据第十五项所述的热管理***,其中,所述控制器用于:在所述电机的温度高于电机高温阈值时,和/或在所述电池的温度高于所述电池高温阈值时,开启所述风扇。
第十九项:根据第十六项至第十八项中任一项所述的热管理***,其中,所述电池低温阈值在-10℃至10℃的范围内,且所述电池高温阈值在35℃至55℃的范围内。
第二十项:根据第一项至第九项中任一项所述的热管理***,其中,所述第一流体与所述第二流体为相同的冷却液。
第二十一项:一种用于电动摩托车的热管理模块,其中,所述热管理模块包括:壳体;电机管路,所述电机管路用于与所述电动摩托车的电机流体连接并且包括用于对所述电机进行冷却和/或加热的第一流体;电池管路,所述电池管路用于与所述电动摩托车的电池流体连接并且包括用于对所述电池进行冷却和/或加热的第二流体;和电线路,用于所述热管理模块的电学连接,并且其中,所述电机管路、所述电池管路和所述电线路都位于所述壳体的内部。
第二十二项:根据第二十一项所述的热管理模块,其中,所述热管理模块还包括:位于所述壳体内部且通过所述电机管路连接的电机散热装置、第一流体储箱和第一流体泵;和位于所述壳体内部且通过所述电池管路连接的电池散热装置、第二流体储箱、第二流体泵。
第二十三项:根据第二十二项所述的热管理模块,其中,所述第一流体储箱和所述第二流体储箱并列地布置于所述热管理模块的顶部区域,第一流体泵和第二流体泵分别布置于所述热管理模块的两侧区域,并且所述电机散热装置和所述电池散热装置分别布置于所述热管理模块的中间区域。
第二十四项:根据第二十一项所述的热管理模块,其中,所述热管理模块还包括:第一流体接口,所述电机管路能够通过所述第一流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;第二流体接口,所述电池管路能够通过所述第二流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;电接口,用于使所述热管理模块插接地直接连接至所述电池和/或所述电机,并且其中,所述第一流体接口、第二流体接口与电接口都位于所述壳体上。
第二十五项:根据第二十二项至第二十四项中任一项所述的热管理模块,其中,所述热管理模块还包括循环回路,所述循环回路连接在所述电机热管理回路与所述电池热管理回路之间,并且其中,所述循环回路包括关闭状态和打开状态,优选所述循环回路包括位于所述第一流体储箱中的第一循环泵、位于所述第二流体储箱中的第二循环泵以及用于连接所述第一循环泵和所述第二循环泵的循环管路。
第二十六项:根据第二十五项所述的热管理模块,其中,所述热管理模块还包括安装在所述壳体内部的半导体制冷片,用于对所述电池进行冷却和/或加热。
第二十七项:根据第二十六项所述的热管理模块,其中,所述热管理模块还包括控制器,所述控制器用于:控制所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的打开或关闭;控制通过所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的流量;和/或控制通过所述半导体制冷片的电流大小和/或方向。
第二十八项:根据第二十七项所述的热管理模块,其中,所述控制器用于:在所述电池的温度小于电池低温阈值时,且在所述电机的温度高于电池的温度时,打开所述第一循环泵和第二循环泵,以使所述循环回路处于打开状态。
第二十九项:一种电动摩托车,其中,所述电动摩托车包括根据第一项至第二十项中任一项所述的热管理***和/或根据第二十一项至第二十八项中任一项所述的热管理模块。
第三十项:根据第二十九项所述的电动摩托车,其中,所述电动摩托车构成为纯电学驱动的摩托车。
以上所述,仅为本公开较佳的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (30)

1.一种用于电动摩托车的热管理***,其特征在于,所述热管理***包括:
基板;
电机热管理回路,所述电机热管理回路包括所述电动摩托车的电机和电机管路,其中,所述电机管路与所述电机流体连接并且包括用于对所述电机进行冷却和/或加热的第一流体;
电池热管理回路,所述电池热管理回路包括所述电动摩托车的电池和电池管路,其中,所述电池管路与所述电池流体连接并且包括用于对所述电池进行冷却和/或加热的第二流体;和
电线路,用于所述热管理***的电学连接,
其中,所述电机管路、所述电池管路和所述电线路都位于所述基板上。
2.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,
所述热管理***不包括位于所述基板、电机和电池结构外部的管路或电线路。
3.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,
所述电机热管理回路还包括通过所述电机管路连接的电机散热装置、第一流体储箱和第一流体泵,
所述电池热管理回路还包括通过所述电池管路连接的电池散热装置、第二流体储箱、第二流体泵。
4.根据权利要求3所述的热管理***,其特征在于,
所述第一流体储箱和所述第二流体储箱并列地布置于基板的顶部区域,第一流体泵和第二流体泵分别布置于所述基板的两侧区域,并且所述电机散热装置和所述电池散热装置分别布置于基板的中间区域。
5.根据权利要求3所述的热管理***,其特征在于,
在所述第一流体储箱与所述第二流体储箱中分别设置有液位传感器,用于检测所述第一流体与所述第二流体的储量。
6.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,所述热管理***还包括:
第一流体接口,所述电机管路能够通过所述第一流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;
第二流体接口,所述电池管路能够通过所述第二流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;和
电接口,用于使所述热管理***插接地直接连接至所述电池和/或所述电机,
其中,所述第一流体接口、第二流体接口与电接口都位于所述基板上。
7.根据权利要求6所述的热管理***,其特征在于,
所述第一流体接口包括第一流体入口和第一流体出口,分别用于所述第一流体流入至所述热管理***和从所述热管理***流出,
所述第二流体接口包括第二流体入口和第二流体出口,分别用于所述第二流体流入至所述热管理***和从所述热管理***流出。
8.根据权利要求7所述的热管理***,其特征在于,
所述第一流体接口、所述第二流体接口和所述电接口中的至少部分构成在一个连接器接口中。
9.根据权利要求8所述的热管理***,其特征在于,
所述第一流体入口、所述第一流体出口、所述第二流体出口和所述电接口构成在一个连接器接口中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述热管理***还包括循环回路,所述循环回路连接在所述电机热管理回路与所述电池热管理回路之间,
其中,所述循环回路包括关闭状态和打开状态。
11.根据权利要求10所述的热管理***,其特征在于,
在所述循环回路的关闭状态下,所述电机热管理回路与所述电池热管理回路彼此独立,使得所述第一流体与所述第二流体互相不流通;和/或
在所述循环回路的打开状态下,所述电机热管理回路与所述电池热管理回路能够流体连通。
12.根据权利要求10所述的热管理***,其特征在于,
所述循环回路进一步包括:位于所述第一流体储箱中的第一循环泵、位于所述第二流体储箱中的第二循环泵以及用于连接所述第一循环泵和所述第二循环泵的循环管路。
13.根据权利要求12所述的热管理***,其特征在于,
所述热管理***还包括安装在所述基板上的半导体制冷片,用于对所述电池进行冷却和/或加热。
14.根据权利要求13所述的热管理***,其特征在于,
所述热管理***还包括风扇,所述风扇侧向安装于所述电机散热装置和/或所述电池散热装置的一侧。
15.根据权利要求14所述的热管理***,其特征在于,
所述热管理***还包括控制器,所述控制器用于:
控制所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的打开或关闭;
控制通过所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的流量;
控制通过所述半导体制冷片的电流大小和/或方向;和/或
控制所述风扇的运行。
16.根据权利要求15所述的热管理***,其特征在于,所述控制器用于:
在所述电池的温度小于电池低温阈值时,且在所述电机的温度高于电池温度时,打开所述第一循环泵和第二循环泵,以使所述循环回路处于打开状态。
17.根据权利要求15所述的热管理***,其特征在于,所述控制器用于:
在所述电池的温度小于电池低温阈值时,控制所述半导体制冷片通正向电流以用于加热;和/或
在所述电池的温度大于电池高温阈值时,控制所述半导体制冷片通反向电流以用于制冷。
18.根据权利要求15所述的热管理***,其特征在于,所述控制器用于:
在所述电机的温度高于电机高温阈值时,和/或在所述电池的温度高于所述电池高温阈值时,开启所述风扇。
19.根据权利要求16所述的热管理***,其特征在于,
所述电池低温阈值在-10℃至10℃的范围内,且所述电池高温阈值在35℃至55℃的范围内。
20.根据权利要求1至9中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述第一流体与所述第二流体为相同的冷却液。
21.一种用于电动摩托车的热管理模块,其特征在于,所述热管理模块包括:
壳体;
电机管路,所述电机管路用于与所述电动摩托车的电机流体连接并且包括用于对所述电机进行冷却和/或加热的第一流体;
电池管路,所述电池管路用于与所述电动摩托车的电池流体连接并且包括用于对所述电池进行冷却和/或加热的第二流体;和
电线路,用于所述热管理模块的电学连接,
其中,所述电机管路、所述电池管路和所述电线路都位于所述壳体的内部。
22.根据权利要求21所述的热管理模块,其特征在于,所述热管理模块还包括:
位于所述壳体内部且通过所述电机管路连接的电机散热装置、第一流体储箱和第一流体泵;和
位于所述壳体内部且通过所述电池管路连接的电池散热装置、第二流体储箱、第二流体泵。
23.根据权利要求22所述的热管理模块,其特征在于,
所述第一流体储箱和所述第二流体储箱并列地布置于所述热管理模块的顶部区域,第一流体泵和第二流体泵分别布置于所述热管理模块的两侧区域,并且所述电机散热装置和所述电池散热装置分别布置于所述热管理模块的中间区域。
24.根据权利要求21所述的热管理模块,其特征在于,所述热管理模块还包括:
第一流体接口,所述电机管路能够通过所述第一流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;
第二流体接口,所述电池管路能够通过所述第二流体接口插接地直接连接至所述电池和/或所述电机;和
电接口,用于使所述热管理模块插接地直接连接至所述电池和/或所述电机,
其中,所述第一流体接口、第二流体接口与电接口都位于所述壳体上。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的热管理模块,其特征在于,所述热管理模块还包括循环回路,所述循环回路连接在所述电机热管理回路与所述电池热管理回路之间,
其中,所述循环回路包括位于所述第一流体储箱中的第一循环泵、位于所述第二流体储箱中的第二循环泵以及用于连接所述第一循环泵和所述第二循环泵的循环管路。
26.根据权利要求25所述的热管理模块,其特征在于,所述热管理模块还包括安装在所述壳体内部的半导体制冷片,用于对所述电池进行冷却和/或加热。
27.根据权利要求26所述的热管理模块,其特征在于,所述热管理模块还包括控制器,所述控制器用于:
控制所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的打开或关闭;
控制通过所述第一流体泵、所述第二流体泵、所述第一循环泵和/或所述第二循环泵的流量;和/或
控制通过所述半导体制冷片的电流大小和/或方向。
28.根据权利要求27所述的热管理模块,其特征在于,所述控制器用于:
在所述电池的温度小于电池低温阈值时,且在所述电机的温度高于电池的温度时,打开所述第一循环泵和第二循环泵,以使所述循环回路处于打开状态。
29.一种电动摩托车,其特征在于,所述电动摩托车包括根据权利要求1至20中任一项所述的热管理***和/或根据权利要求21至28中任一项所述的热管理模块。
30.根据权利要求29所述的电动摩托车,其特征在于,所述电动摩托车构成为纯电学驱动的摩托车。
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