一种换热器、动力总成及车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域，特别涉及一种换热器、动力总成及车辆。


背景技术：

2.高功率密度、低成本、高可靠性是电驱动总成的发展趋势，油冷电驱动总成是主要使用趋势。油冷电驱动总成包括过热交换器和透气阀两个零部件，热交换器中进行的水油热交换是电驱动冷却的基础，透气阀的主要功能是保证总成腔体内部与外界的气压平衡。
3.现有的热交换器和透气阀为单独的两个组件，需要在电驱动总成的壳体上设计单独的安装结构，导致壳体结构复杂。两件单独安装增加电驱动总成装配过程，影响电驱动总成的生产效率。


技术实现要素：

4.本技术的实施例提供一种换热器，集成有透气阀，能够防止漏油。
5.为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
6.第一方面，本技术提供一种换热器，包括：散热工质通道，用于供散热工质流过，散热工质通道具有散热工质入口和散热工质出口；热工质通道，用于供热工质流过，热工质通道具有热工质入口和热工质出口；气体通道，用于供气体流过，气体通道具有气体入口和气体出口；透气阀，安装于气体出口；其中，散热工质通道、热工质通道以及气体通道相互隔离，散热工质用于分别和热工质、气体实现热交换，以对热工质和气体降温，经降温后的气体从透气阀排出换热器。
7.根据本技术的实施方式，本技术将换热器和透气阀集成化设计，两个零部件合并为一个组件，增加了电驱动总成的集成度，简化装配流程；简化电驱动总成壳体，降低成本。另外，本技术借用换热器的特性，在散热工质对热工质进行热交换降温的同时，还对气体(例如油气混合相)进行热交换降温，可以让油气混合相中的油析出，对高温的油气混合相进行主动冷却有利于油的析出，避免漏油情况发生。从而，可以保证透气阀正常使用。
8.在上述第一方面的一种可能实现中，气体通道内设有迷宫式结构，迷宫式结构供气体通过。换热器的气体通道(气层)内的迷宫结构延长了油气混合相的流动路径，可以防止油气混合相中的油液直接接触透气阀的膜，增强了换热器的冷却能力。
9.在上述第一方面的一种可能实现中，换热器包括安装底板和换热器本体，安装底板用于安装在热工质来源部(例如是电驱动总成)，热工质来源部产生热工质和气体；安装底板设有气体通道、气体入口、气体出口、热工质入口和热工质出口；换热器本体设有散热工质通道和热工质通道。
10.在上述第一方面的一种可能实现中，气体入口、热工质入口和热工质出口设于安装底板的同一侧，并面向热工质来源部设置。当散热工质对气体(例如油气混合相)进行热交换降温，让油气混合相中的油析出后，析出的油可以通过热工质出口直接流回电驱动总成的壳体内。
11.在上述第一方面的一种可能实现中，散热工质通道设于热工质通道和气体通道之间。本技术的换热器的油层(热工质通道)和气层(气体通道)布置在水层(散热工质通道)之间，水层可以对气层中的油气混合相充分冷却，有利于油气混合相中的油析出，提升油气混合相的冷却效果。
12.在上述第一方面的一种可能实现中，散热工质通道包括相互连通的多组子散热工质通道，热工质通道包括相互连通的多组子热工质通道，子散热工质通道和子热工质通道相互交替设置。子散热工质通道内的散热工质是循环流动，子热工质通道的热工质也是循环流动。使得散热工质可以对热工质充分热交换，实现对热工质的降温冷却。
13.在上述第一方面的一种可能实现中，散热工质为冷却水。使用冷却水作为散热工质，成本低，取用方便。
14.在上述第一方面的一种可能实现中，透气阀包括透气膜，透气膜允许通过气体出口的气体透过、不允许液体透过。
15.第二方面，本技术提供一种动力总成，包括：壳体，壳体的腔体内安装有电机和减速器；冷却工质，能够对电机和减速器降温，对电机和减速器降温后的冷却工质形成热工质；
16.上述第一方面任一项所述的换热器，换热器安装于壳体，换热器的气体入口与壳体的腔体连通，热工质能够流入换热器的热工质入口。
17.第三方面，本技术提供一种车辆，包括：车架和第二方面所述的动力总成，动力总成安装于车架。
18.在上述第三方面的一种可能实现中，车辆为新能源汽车，动力总成为电驱动总成。
附图说明
19.图1根据本技术的一些实施例，示出了换热器的立体图；
20.图2根据本技术的一些实施例，示出了换热器的剖视图一；
21.图3根据本技术的一些实施例，示出了换热器的剖视图二；
22.图4根据本技术的一些实施例，示出了换热器的剖视图三；
23.图5根据本技术的一些实施例，示出了换热器的剖视图四；
24.图6根据本技术的一些实施例，示出了换热器与电驱动总成的壳体的安装示意图一；
25.图7根据本技术的一些实施例，示出了换热器与电驱动总成的壳体的安装示意图二。
具体实施方式
26.以下将参考附图详细说明本技术的具体实施方式。
27.本技术提供了一种用于电驱动总成的换热器，换热器上集成有透气阀，两个零部件合并为一个组件，增加了总成集成度，简化装配流程；同时，借用换热器的特性，对油气混合相进行冷却，让油从中析出，避免漏油情况发生。
28.随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动汽车作为新能源汽车受到了各界的广泛关注。电驱动总成是电动汽车的产生动力以及用于传送动力的组件，通常包括
安装于电驱动总成的壳体的腔体内的驱动电机和减速器。本技术的电驱动总成是将驱动电机和减速器等部件集成在一起，减小了整个电驱系统的质量和体积，有效的降低了电驱系统及整车的制造成本。
29.由于电驱动总成中的电机和减速器工作过程中会产生大量的热，因此需要对电驱动总成进行冷却。电驱动总成的冷却一般分为风冷、水冷和油冷，其中油冷系统结构紧凑、冷却效率高是一种优良的电驱冷却方式。本技术以电驱动总成的油冷方案作示例说明。电驱动总成的壳体的底部(简称油底壳)存储有冷却油，冷却油通过油泵从油底壳进入换热器，在油冷器内与整车的冷却液进行热交换后对电机和减速器进行冷却，再回流至油底壳，完成对电驱动总成的油冷。
30.上述电驱动总成的壳体设有透气阀，透气阀能够保证电机驱动总成的壳体的腔体内部与外界的气压平衡。
31.一方面，现有的电驱动总成的换热器和透气阀是两个独立的零部件，两零部件之间没有结构和功能上的交集，需要在电驱动总成的壳体上设计单独的安装结构，导致壳体结构复杂；两件单独安装增加总成装配过程，生产节拍增长，影响总成生产效率。
32.另一方面，电驱动总成工作过程中会发出大量的热，导致电驱动总成的壳体的腔体内温度上升，当腔体温度上升时，冷却油受到高速运转的转子和齿轮的搅动以及高温作用，会有部分油液被雾化甚至气化，这部分油会和空气形成复杂的油气混合相，油气混合相进入透气阀，透气阀的透气膜表面被油浸润后会影响透气能力，导致腔体与外界压差过大，进而透气阀失效，导致漏油。
33.为此，参考图1至图5，本技术提供一种换热器1，包括：散热工质通道12、热工质通道13、气体通道14和透气阀15。其中，散热工质通道12用于供散热工质流过，散热工质通道12具有散热工质入口121和散热工质出口122，散热工质由散热工质入口121流入散热工质通道12，再经散热工质出口122流出散热工质通道12。热工质通道13用于供热工质流过，热工质通道13具有热工质入口131和热工质出口132。
34.上述的热工质例如是对电驱动总成降温后的冷却油，在对电驱动总成中的电机和减速器降温前，冷却油是冷工质，对电驱动总成降温后的冷却油由冷工质变为热工质。即电驱动总成作为热工质来源部。参考图6，电驱动总成中的热工质(油)能够流入换热器1的热工质入口131(例如通过泵的作用)，热工质由热工质入口131流入热工质通道13，再经热工质出口132流出热工质通道13。例如是，流回电驱动总成的壳体2的腔体20内。
35.上述的气体通道14用于供气体流过，气体通道14具有气体入口141和气体出口142。气体可以是油气混合相，即气体中混合有部分被雾化甚至气化的冷却油。参考图6，换热器1的气体入口141与壳体2的腔体20连通，电驱动总成的壳体2的腔体20内的气体经气体入口141流入气体通道14，再经气体出口142流出气体通道14。
36.本技术在气体出口142处安装有透气阀15。本技术的透气阀15包括透气膜，透气膜允许通过气体出口142的气体透过、不允许液体透过。在一些可能的实施方式中，透气阀15仅由透气膜和阀盖两个件组成。
37.从而，本技术将换热器1和透气阀15集成化设计，两个零部件合并为一个组件，增加了电驱动总成的集成度，简化装配流程；简化电驱动总成壳体2，降低成本。
38.另外，本技术的散热工质通道12、热工质通道13以及气体通道14相互隔离，散热工
质用于分别和热工质、气体实现热交换，以对热工质和气体降温，经降温后的气体从透气阀15排出换热器1。即，本技术借用换热器1的特性，在散热工质对热工质进行热交换降温的同时，还对气体(例如油气混合相)进行热交换降温，可以让油气混合相中的油析出，对高温的油气混合相进行主动冷却有利于油的析出，避免油气混合相进入透气阀，避免漏油情况发生。从而，可以保证透气阀15正常使用。
39.示例性的，上述的散热工质为水工质，例如是冷却水，使用冷却水作为散热工质，成本低，取用方便。在一些可能的实施方式中，上述的散热工质是冷却水和乙二醇混合溶液，或者是冷却水和丙二醇混合溶液，也可以是其他比热容高的载热流体。
40.示例性的，上述的换热器1为板式热交换器，采用冲压、钎焊和密封等技术，对水油气三相进行分离，通过对流板面热交换的形式实现水对油和气的冷却。
41.在一些可能的实施方式中，参考图5，上述的气体通道14内设有迷宫式结构，迷宫式结构供气体通过，图5中a方向示出气体的流动路径。换热器1的气体通道14(气层)内的迷宫结构延长了油气混合相的流动路径，可以防止油气混合相中的油液直接接触透气阀的膜，增强了换热器1的冷却能力。
42.在一些可能的实施方式中，由于对油气混合相进行了主动冷却，油气混合相中的油可以析出，那么油气混合相中的液体(油)成分大大降低，这也进一步降低了对透气阀15的性能的要求。示例性地，透气阀15可以是允许气体和液体透过。因为，液体成分已经很少了。
43.示例性地，本技术的换热器1包括安装底板10和换热器本体11。安装底板10安装于电驱动总成的壳体2，安装底板10与电驱动总成的壳体2的安装形式不做限制，例如是通过螺栓实现连接。示例性地，安装底板10的端面和电驱动总成的壳体2之间设有密封圈实现密封连接。安装底板10设有气体通道14、气体入口141、气体出口142、热工质入口131和热工质出口132；换热器本体11设有散热工质通道12和热工质通道13。这样设置，便于电驱动总成内的热工质流入热工质入口131，以及气体流入气体入口141。
44.示例性地，参考图1，气体入口141、热工质入口131和热工质出口132设于安装底板10的同一侧，并面向热工质来源部设置。参考图6和图7，当将换热器1的安装底板10安装于电驱动总成的壳体2上后，换热器1的气体入口141与电驱动总成的壳体2的腔体20连通。换热器1的热工质出口132与电驱动总成的壳体2的腔体20连通。这样设置后，当散热工质对气体(例如油气混合相)进行热交换降温，让油气混合相中的油析出后，析出的油可以通过热工质出口132直接流回电驱动总成的壳体2内。即，换热器1的热工质出口132构成了换热器1的回油结构。
45.继续参考图2至图4，本技术的散热工质通道12设于热工质通道13和气体通道14之间。即，气体通道14是位于换热器1的最底部。本技术的换热器1的油层(热工质通道13)和气层(气体通道14)布置在水层(散热工质通道12)之间，水层可以对气层中的油气混合相充分冷却，有利于油气混合相中的油析出，提升油气混合相的冷却效果。也即，具有较高温度的热工质通道13没有和气体通道14相接触，避免热工质通道13内高温的热工质对气体通道14中油气混合相进行加热，影响油从油气混合相中析出，降低冷却效果。
46.继续参考图2至图4，本技术的散热工质通道12包括相互连通的多组子散热工质通道，热工质通道13包括相互连通的多组子热工质通道，子散热工质通道和子热工质通道相
互交替设置。示例性地，沿垂直于换热器1的安装底板10的方向(图1、图2和图4中z方向所示)，气体通道14位于安装底板10内，气体通道14的上方依次交替设置子散热工质通道和子热工质通道。子散热工质通道和子热工质通道相互交替设置，相当于，子散热工质通道内的散热工质是循环流动，子热工质通道的热工质也是循环流动。使得散热工质可以对热工质充分热交换，实现对热工质的降温冷却。
47.参考图6和图7，本技术提供一种动力总成，包括：壳体2，壳体2的腔体20内安装有电机(图未示出)和减速器(图未示出)；冷却工质(冷却油)，能够对电机和减速器降温，对电机和减速器降温后的冷却工质形成热工质；上述任一实施例所描述的的换热器1，换热器1安装于壳体2，换热器1的气体入口141与壳体2的腔体20连通，热工质能够流入换热器1的热工质入口131。热工质例如是通过泵流入换热器1的热工质入口131，换热器1的热工质入口131与壳体2的腔体20连通。通过换热器1实现对热工质的冷却，热工质冷却后再次形成冷却工质并流回壳体2的腔体20内，对电机和减速器进行冷却降温。
48.本技术还提供一种车辆，包括：车架(图未示出)和上述实施例所描述的的动力总成，动力总成安装于车架。示例性地，本技术的车辆为新能源汽车，动力总成为电驱动总成。
49.综上，本技术将换热器和透气阀集成化设计，两个零部件合并为一个组件，增加了电驱动总成的集成度，简化装配流程；简化电驱动总成壳体，降低成本。同时，本技术借用换热器的特性，在散热工质对热工质进行热交换降温的同时，还对气体(例如油气混合相)进行热交换降温，可以让油气混合相中的油析出，对高温的油气混合相进行主动冷却有利于油的析出，避免漏油情况发生。