CN107719102B - 新能源汽车双系统共用膨胀水箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车双系统共用膨胀水箱，包括膨胀水箱、隔板，膨胀水箱的两侧上部分别设有除气口，膨胀水箱的两侧底部分别设置回水口，隔板为可隔绝热的隔层，隔板竖直设置并将膨胀水箱的内部分隔成高温腔室和低温腔室，高温腔室和低温腔室的上部连通下部分离，低温腔室的顶盖上设有冷却液加注口，高温腔室的侧面设有液位指示窗。本发明从唯一的冷却液加注口加注冷却液，直到冷却液充满低温腔室后，继续添加冷却液至高温腔室的液位指示最高处，停止加入冷却液，隔板两侧腔室中均充有满足工作要求容积的冷却液，两腔室中冷却液之间由可隔绝热量的隔板隔离，可独立工作互不干扰，简化了总装线的初次加注操作，方便后期保养维护。

Description

新能源汽车双系统共用膨胀水箱
技术领域
本发明属于汽车辅助系统技术领域，具体是一种新能源汽车双系统共用膨胀水箱。
背景技术
新能源汽车是汽车行业内的新兴领域，主要为电动汽车，以及油电混合汽车，两种汽车的各动力模块的工作水温需求差异较大，车辆动力系统需要配备2～3套相互独立的冷却系统，每个冷却系统均需要配备膨胀水箱。如仅以电力驱动的电动汽车需要为驱动电机冷却系统和动力电池冷却系统分别采用一个膨胀水箱，而油电混合驱动的油电混合汽车则需要采用三个或更多。发动机舱的布置空间有限，更多数量的膨胀水箱会导致机舱布置难度增加，增加汽车总装线的装配和加注工时，日常的保养维护成本高，不利于车身减重。
已有将电动汽车两个膨胀水箱集成为一体的布置方式，如申请号为201320498226.X、201420412197.5、201620705591.7的中国专利，均公告了有两个完全为独立腔体的膨胀水箱，虽然这些膨胀水箱节省了机舱内的空间占用，但这些膨胀水箱均需要设计两组冷却液加注口和两组液位观测线，结构复杂，加注过程繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车双系统共用膨胀水箱，结构紧凑，可满足两个不同工作水温需求的冷却系统的使用要求，且冷却液加注方便。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新能源汽车双系统共用膨胀水箱，包括膨胀水箱、隔板，膨胀水箱的两侧上部分别设有除气口，膨胀水箱的两侧底部分别设置回水口，所述隔板为可隔绝热的隔层，所述隔板竖直设置并将膨胀水箱的内部分隔成高温腔室和低温腔室，所述高温腔室和低温腔室的上部连通下部分离，所述低温腔室的顶盖上设有冷却液加注口，所述高温腔室的侧面设有液位指示窗。
本发明1)从冷却液加注口加注冷却液，直到冷却液充满低温腔室后，继续添加冷却液至高温腔室的液位指示最高处，停止加入冷却液，此时隔板两侧低温腔室和高温腔室中均充有一定容积的冷却液，两者充液的容积大小分别取决于电机冷却系统循环回路总容积和电池冷却系统循环回路总容积，高温腔室中的冷却液提供给驱动电机冷却系统使用，低温腔室中的冷却液提供给动力电池冷却系统使用，由于两腔室中冷却液之间由可隔绝热量的隔板隔离，两者之间可独立工作互不干扰，即不同工作温度的冷却液之间不发生热交换，且节约冷却液加注口的设计数量；2)简化了总装线的初次加注操作，方便后期保养维护；3)只需在高温腔室一侧设计液位指示窗，当高温腔室内的冷却液加注到适宜的容量时，则可完成加注，低温腔室中的冷却液的最高液位与隔板的顶部平齐，如此节约了低温腔室一侧的液位指示窗的布置。
进一步地，所述隔板的底面和两侧面分别与膨胀水箱的底面、两相对内侧面固定连接。隔板的顶部不与膨胀水箱的内侧面连接，使两腔室的气室连通，冷却液相隔绝。
再一步地，所述隔板的高度低于膨胀水箱的顶盖高度，所述隔板的高度高于液位指示窗的最高刻度线，所述隔板的高度为低温腔室的最高液位设计线。隔板的位置和高度必须合理设置，使两系统均有足够的冷却液储备量，以保证两系统合适的冷却液保养补充周期，低温腔室所需冷却液的容积的最高液位设计线正好为隔板的高度，高温腔室所需冷却液的容积的最高液位设计线必须低于隔板的高度。
优选地，所述隔板为带有中空隔离层或充气层的复层隔层。此种可隔绝热量的隔层，可防止高温腔室和低温腔室的冷却液的热量进行传递，保证高温腔室的冷却液和低温腔室的冷却液独立工作，互不干扰。
进一步地，所述除气口设置为标准快插式结构，所述除气口分别水平设于高温腔室的上端和低温腔室的上端。快插式结构的除气口方便装配冷却系统中与之匹配的除气管路，作为循环回路，使得管路、散热器、发热部件的水套中的气体导入膨胀水箱中。
进一步地，所述液位指示窗可为两平行设置的最高液位刻度线和最低液位刻度线或两线之间通体设有透明刻度视窗的指示结构，最高液位刻度线是高温腔室内冷却液的可注入的最高液位线，所述液位指示窗的最低液位刻度线是冷却液的加注指示线。高温腔室和低温腔室共用一组液位指示窗，即只在高温腔室中设一液位指示窗则可指示冷却液是否需要添加，当冷却液的液位线到达液位指示窗的最低液位线时，则需要加注冷却液。
再一步地，所述液位指示窗的旁边可加设液位传感器和/或警报器。液位传感器的设置有利于实现实时监控，方便在车内进行监控无需打开汽车机罩；警报器可在液位到达最低液位刻度线时报警，以提示及时添加冷却液。
进一步地，所述冷却液加注口为设有压力盖的加注口。压力盖的设计可使系统密闭，减少冷却液流失，提高系统工作压力，同时可开盖释压或加注所需的冷却液。
进一步地，所述膨胀水箱的底部上宽下窄，回水口设于底部偏窄的一侧。底部呈锥状的设计可减轻系统重量，减小除气室安装点承重；两端的回水口400分别与驱动电机冷却系统及动力电池冷却系统连通。
附图说明
图1为本发明的总体结构主视图。
图2为本发明的总体轴测结构示意图。
图3本发明平行于隔板方向的内部结构的剖面示意图。
图4为本发明的冷却液加注示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明，便于更清楚地了解本发明，但本发明不局限于下述具体实施方式。
如图1、图2和图3所示，本发明一种新能源汽车双系统共用膨胀水箱，包括膨胀水箱100、隔板200，隔板200竖直设置并将膨胀水箱100的内部分成上部连通下部分离的两个腔室，分别为高温腔室110和低温腔室120，高温腔室110与驱动电机冷却系统连通，低温腔室120与动力电池冷却系统连通；隔板200的底面和两侧面分别与膨胀水箱100的底面、两相对内侧面固定连接；隔板200的高度低于膨胀水箱100的顶盖高度，隔板200的高度高于液位指示窗111的最高刻度线，隔板200的高度为低温腔室120的最高液位设计线；隔板200为可隔绝热的隔层，优选的设计结构，隔板200可为带有中空隔离层的复层隔层，也可以为中部设有充气层的双层隔层。本发明中隔板200的高度和位置要根据两系统工作时所需冷却液的容积设置，并满足隔板200的高度为低温腔室120所需冷却液的最高液位，且隔板200的高度高于高温腔室110所需冷却液的最高液位；高温腔室110和低温腔室120上部的腔体体积与下部的冷却液的体积之比可根据高低温冷却系统冷却液总的膨胀空间需求确定。
膨胀水箱100的两侧上部分别设有除气口300，除气口300水平设置，分别设在高温腔室110的上端以及低温腔室120的上端，除气口300可设为标准快插式结构方便插接，分别连接到电机冷却系统、电池冷却系统各自水温最高且高度最高的位置，起到除气排气的作用；膨胀水箱100的两侧底部分别设置回水口400。
低温腔室120的顶盖上设有冷却液加注口121，优选的设计结构，冷却液加注口121为设有压力盖的加注口；高温腔室110的侧面设有液位指示窗111，液位指示窗111可为两平行设置的最高液位刻度线和最低液位刻度线，也可为除了两线还有两线之间通体设有透明刻度视窗的指示结构，最高液位刻度线是高温腔室110内冷却液的可注入的最高液位线，液位指示窗111的最低液位刻度线是冷却液的加注指示线，高温腔室110和低温腔室120共用同一液位指示窗111，即当液位指示窗111的显示冷却液液位降低到最低液位刻度线时，需要打开低温腔室120上端的冷却液加注口121上的压力盖，并加入冷却液，压力盖上带有压力阀和真空阀，在阀处于关闭状态时系统不与大气连通，压力盖起密封保压作用；当冷却系统内压力高于设定值时，开启泄压阀，释放压力；当系统内真空度达到设定值时，真空阀开启，补入空气；液位指示窗111的旁边可加设液位传感器和警报器。
优选的设计结构，膨胀水箱100的底部上宽下窄设计成锥状体，回水口400设于底部偏窄的一侧，高温腔室110的回水口400与驱动电机冷却系统连通，为驱动电机冷却系统提供冷却液，低温腔室120的回水口400与动力电池冷却系统连通，为动力电池冷却系统提供冷却液。
如图4所示，本发明在首次加注冷却液时，通过低温腔室120顶部的冷却液加注口121加入选定的一种冷却液，冷却液将低温腔室120下部腔体充满，并由隔板200的顶部向高温腔室110中流过，当冷却液逐渐升高经过液位指示窗111的最低液位刻度线再到最高液位刻度线时，冷却液加入完毕。当长时间使用后，冷却液的液位降低，并降至最低液位刻度线时，警报器可报警提示加入冷却液，再次通过冷却液加注口121向低温腔室120中加入冷却液，直至漫过隔板200并使得高温腔室110的冷却液达到液位指示窗111的最高液位刻度线，冷却液可停止补充。同种冷却液由可隔绝热量的隔板200隔开，两者之间不会发生热传递，可独立工作。
本说明书中未详细说明的内容为本领域普通技术人员公知的现有技术。
以上所述的具体实施方式仅仅是示意性的，本发明中所用到的技术术语的限定性修饰词仅为方便本发明的描述，本领域的普通技术人员在本发明新能源汽车双系统共用膨胀水箱的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可衍生出很多形式，这些均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新能源汽车双系统共用膨胀水箱，包括膨胀水箱(100)、隔板(200)，膨胀水箱(100)的两侧上部分别设有除气口(300)，膨胀水箱(100)的两侧底部分别设置回水口(400)，其特征在于：所述隔板(200)为可隔绝热的隔层，所述隔板(200)竖直设置并将膨胀水箱(100)的内部分隔成高温腔室(110)和低温腔室(120)，所述高温腔室(110)和低温腔室(120)的上部连通下部分离，所述低温腔室(120)的顶盖上设有冷却液加注口(121)，所述高温腔室(110)的侧面设有液位指示窗(111)；
所述隔板(200)的高度低于所述膨胀水箱(100)的顶盖高度，所述隔板(200)的高度高于所述液位指示窗(111)的最高刻度线，所述隔板(200)的高度为所述低温腔室(120)的最高液位设计线。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车双系统共用膨胀水箱，其特征在于：所述隔板(200)的底面和两侧面分别与膨胀水箱(100)的底面、两相对内侧面固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车双系统共用膨胀水箱，其特征在于：所述隔板(200)为带有中空隔离层或充气层的复层隔层。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车双系统共用膨胀水箱，其特征在于：所述除气口(300)设置为标准快插式结构，所述除气口(300)分别水平设于高温腔室(110)的上端和低温腔室(120)的上端。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车双系统共用膨胀水箱，其特征在于：所述液位指示窗(111)可为两平行设置的最高液位刻度线和最低液位刻度线或两线之间通体设有透明刻度视窗的指示结构，最高液位刻度线是高温腔室(110)内冷却液的可注入的最高液位线，所述液位指示窗(111)的最低液位刻度线是冷却液的加注指示线。
6.根据权利要求1或5所述的新能源汽车双系统共用膨胀水箱，其特征在于：所述液位指示窗(111)的旁边可加设液位传感器和/或警报器。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车双系统共用膨胀水箱，其特征在于：所述冷却液加注口(121)为设有压力盖的加注口。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车双系统共用膨胀水箱，其特征在于：所述膨胀水箱(100)的底部上宽下窄，回水口(400)设于底部偏窄的一侧。
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