CN110145391A - 一种混合动力多循环冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混合动力多循环冷却系统，包括正常工作循环、停车冷却循环和起动加温循环，所述正常工作循环包括高温循环、低温循环和二级低温循环，所述正常工作循环中，二级低温冷却循环与低温冷却循环并联，共用一个水泵，所述停车冷却循环和起动加温循环共用一个电动水泵，分别在停车和起动时为两个循环回路提供不同温度的冷却水。本发明正常工作循环时，二级低温冷却循环与低温冷却循环并联，共用一个水泵，只在停车冷却时，采用电动水泵单独冷却二级低温元件，合理利用低温循环冷却水泵，减少了电动水泵耗功，延长电动水泵更换时间；停车冷却循环与起动加温循环共用一个电动水泵，减少了水泵及管路数量，提高紧凑性。

Description

一种混合动力多循环冷却系统
技术领域
本发明属于混合动力冷却领域，尤其是涉及一种混合动力多循环冷却系统。
背景技术
减小辅助系统体积和功耗，提高动力装置紧凑性是现代车辆大功率动力装置的重要发展方向。采用混合动力后，一方面，增加了冷却需求，除起动加温和正常的发动机冷却系统外，还需要冷却电机、风扇控制器、电机控制器等部件，而且这些部件在停车时仍需要进行冷却。另一方面，受车辆动力舱的限制，在满足冷却需求的同时，辅助系统体积受到限制。在有限的空间限制下，为了实现多种工况冷却需求，需要采用混合动力多循环冷却系统。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种混合动力多循环冷却系统，以满足多种工况冷却需求的同时，结构紧凑，占用空间小。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种混合动力多循环冷却系统，包括正常工作循环、停车冷却循环和起动加温循环，所述正常工作循环包括高温循环、低温循环和二级低温循环，
所述高温循环包括高温水泵、发动机内部水道、级间中冷器、一级中冷器，高温节温器、高温散热器和电磁阀Ⅰ，所述高温水泵出口分成三路，分别接发动机内部水道、级间中冷器、一级中冷器后，再汇成一路接高温节温器，高温节温器的一路出口接高温散热器后再回到高温水泵的进口；
所述低温循环主要由低温水泵、低温节温器、低温散热器、二级中冷器和机油冷却器构成，所述二级低温循环主要由低温水泵、低温节温器、低温散热器、二级低温散热器、电机、风扇控制器和电机控制器构成；所述低温水泵出口接低温节温器、低温散热器，之后分为两路，一路依次经二级中冷器、机油冷却器后再回到低温水泵的进口，形成低温循环；另一路依次经二级低温散热器、电机、风扇控制器、电机控制器，然后回到低温水泵的进口，形成二级低温循环；
所述停车冷却循环主要由电动水泵、二级低温散热器、电机、风扇控制器、电机控制器构成；所述电动水泵的一路出口依次经二级低温散热器，然后依次接电机、风扇控制器、电机控制器，然后回电动水泵；
所述起动加温循环主要由电动水泵、加温器、机油箱、发动机内部水道、级间中冷器、一级中冷器构成；所述电动水泵的另一路出口依次接加温器、机油箱后分成三路，分别接发动机内部水道、级间中冷器、一级中冷器后，再汇成一路回电动水泵；
所述高温水泵和低温水泵的进口分别连接膨胀水箱的底部，发动机内部水道、高温散热器、低温散热器的高点与膨胀水箱上部相连；
所述低温散热器与二级低温散热器之间、高温水泵与高温散热器之间、电机控制器与低温水泵之间、电机与电动水泵之间、电动水泵与二级低温散热器之间、机油箱与发动机内部水道之间均设有阀门。
进一步的，所述高温散热器、低温散热器、调节阀、二级低温散热器在结构上集成为一体。
进一步的，所述低温散热器与二级低温散热器之间设置调节阀，所述高温水泵与高温散热器之间设置电磁阀Ⅰ，所述电机控制器与低温水泵之间设置电磁阀Ⅱ，所述电机与电动水泵之间设置单向阀，所述电动水泵与二级低温散热器之间设置电磁阀Ⅲ，所述机油箱与发动机内部水道之间设置电磁阀Ⅳ。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明正常工作循环时，二级低温冷却循环与低温冷却循环并联，共用一个水泵，只在停车冷却时，采用电动水泵单独冷却二级低温元件，合理利用低温循环冷却水泵，减少了电动水泵耗功，延长电动水泵更换时间；高温散热器、低温散热器、二级低温散热器在结构上集成为一体，减小了散热系统体积，提高动力装置紧凑性；停车冷却循环与起动加温循环共用一个电动水泵，减少了水泵及管路数量，提高紧凑性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是混合动力多循环冷却系统原理图。
图中：
1-高温水泵 2-发动机内部水道 3-级间中冷器 4-一级中冷器 5-高温节温器 6-高温散热器 7-电磁阀Ⅰ 8-调节阀Ⅰ 9-调节阀Ⅱ 10-低温水泵 11-低温节温器 12-低温散热器 13-二级中冷器 14-机油冷却器 15-调节阀Ⅲ 16-二级低温散热器 17-电机 18-风扇控制器 19-电机控制器 20-电磁阀Ⅱ 21-电动水泵 22-电磁阀Ⅲ 23-单向阀 24-加温器 25-机油箱 26-电磁阀Ⅳ 27-膨胀水箱。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例的一种混合动力多循环冷却系统,如图1所示，包括：正常工作循环，停车冷却循环，起动加温循环；
所述正常工作循环包括三个循环：高温循环，低温循环，二级低温循环。
所述高温循环包括高温水泵1、发动机内部水道2、级间中冷器3、一级中冷器4，高温节温器5、高温散热器6和电磁阀Ⅰ7，所述高温水泵1出口分成三路，分别接发动机内部水道2、级间中冷器3、一级中冷器4后，再汇成一路接高温节温器5，高温节温器5的一路出口接高温散热器6后再回到高温水泵1的进口。
所述低温循环主要由低温水泵10、低温节温器11、低温散热器12、二级中冷器13和机油冷却器14构成，所述二级低温循环主要由低温水泵10、低温节温器11、低温散热器12、二级低温散热器16、电机17、风扇控制器18和电机控制器19构成；所述低温水泵10出口接低温节温器11、低温散热器12，之后分为两路，一路依次经二级中冷器13、机油冷却器14后再回到低温水泵10的进口，形成低温循环；另一路依次经二级低温散热器16、电机17、风扇控制器18、电机控制器19，然后回到低温水泵10的进口，形成二级低温循环。
所述停车冷却循环主要由电动水泵21、二级低温散热器16、电机17、风扇控制器18、电机控制器19构成；所述电动水泵21的一路出口依次经二级低温散热器16，然后依次接电机17、风扇控制器18、电机控制器19，然后回电动水泵21。
所述起动加温循环主要由电动水泵21、加温器24、机油箱25、发动机内部水道2、级间中冷器3、一级中冷器4构成；所述电动水泵21的另一路出口依次接加温器24、机油箱25后分成三路，分别接发动机内部水道2、级间中冷器3、一级中冷器4后，再汇成一路回电动水泵21。
所述高温水泵1和低温水泵10的进口分别连接膨胀水箱27的底部，发动机内部水道2、高温散热器6、低温散热器12的高点与膨胀水箱27上部相连。
本发明实施例所述正常工作循环中，二级低温冷却循环与低温冷却循环并联，共用一个低温水泵10。
本发明实施例所述低温散热器11与二级低温散热器16之间设置调节阀15，根据需求进行二级低温循环与低温循环回路的流量分配。
本发明实施例所述高温散热器6、低温散热器12、调节阀15、二级低温散热器16在结构上集成为一体。
本发明实施例所述停车冷却循环和起动加温循环共用一个电动水泵21，分别在停车和起动时为两个循环回路提供不同温度的冷却水。
本发明实施例所述高温循环中，所述高温水泵1与高温散热器6之间设置电磁阀Ⅰ7，电磁阀Ⅰ7处于常开状态，只在起动加温时关闭，防止起动加温时水流经高温散热器6，有利于缩短加温时间。
本发明实施例所述二级低温循环中，所述电机控制器19与低温水泵10之间设置电磁阀Ⅱ20，电磁阀Ⅱ20处于常开状态，只在停车冷却时关闭，防止停车冷却时向低温循环流动。
本发明实施例所述停车冷却循环中，所述电机17与电动水泵21之间设置单向阀23，防止正常工作循环时高温循环与低温循环之间窜水。
本发明实施例所述停车冷却循环中，所述电动水泵21与二级低温散热器16之间设置电磁阀Ⅲ22，电磁阀Ⅲ22处于常闭状态，只在停车冷却时打开。
本发明实施例所述起动加温循环中，所述机油箱25与发动机内部水道2之间设置电磁阀Ⅳ26，电磁阀Ⅳ26处于常闭状态，只在起动加温时打开。
本发明一种混合动力多循环冷却系统的工作过程为：
车辆起动加温时，电磁阀Ⅰ7关闭，电磁阀Ⅱ20打开，电磁阀Ⅲ22关闭，电磁阀Ⅳ26打开，电动水泵21起动，冷却水通过电动水泵21被加压，经过加温器24提高水温，进入机油箱25加热机油，然后分成3路，一路通过发动机内部水道2去加温缸盖缸套，一路通过级间中冷器3，一路经过一级中冷器4，然后汇成一路回电动水泵21进口，如此循环。
车辆正常工作时，电磁阀Ⅰ7打开，电磁阀Ⅱ20打开，电磁阀Ⅲ22关闭，电磁阀Ⅳ26关闭，电动水泵21停止运行，冷却水通过高温水泵1被加压，分成3路，一路通过发动机内部水道2去冷却缸盖缸套，一路通过级间中冷器3冷却压缩空气，一路经过一级中冷器4冷却压缩空气，这三路冷却水温度升高，再汇成一路经过高温节温器5，最后进入高温散热器6冷却降温，然后再回到高温水泵1进口，形成高温循环；冷却水通过低温水泵10被加压，经过低温节温器11，进入低温散热器12被冷却降温，之后分成两路，一路通过二级中冷器13进一步冷却压缩空气出气，然后通过机油冷却器14冷却发动机机油，最后再回到低温水泵10进口，形成低温循环；一路通过二级低温散热器16进一步冷却降温，然后依次冷却电机17、风扇控制器18、电机控制器19，最后回到低温水泵10进口，形成二级低温循环。
停车时，电磁阀Ⅰ7关闭，电磁阀Ⅱ20关闭，电磁阀Ⅲ22打开，电磁阀Ⅳ26关闭，电动水泵21起动，冷却水通过电动水泵21被加压，经过二级低温散热器16冷却降温，然后依次冷却电机17、风扇控制器18、电机控制器19，最后回到电动水泵21进口，如此循环。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种混合动力多循环冷却系统，其特征在于：包括正常工作循环、停车冷却循环和起动加温循环，所述正常工作循环包括高温循环、低温循环和二级低温循环，
所述高温循环包括高温水泵(1)、发动机内部水道(2)、级间中冷器(3)、一级中冷器(4)，高温节温器(5)、高温散热器(6)和电磁阀Ⅰ(7)，所述高温水泵(1)出口分成三路，分别接发动机内部水道(2)、级间中冷器(3)、一级中冷器(4)后，再汇成一路接高温节温器(5)，高温节温器(5)的一路出口接高温散热器(6)后再回到高温水泵(1)的进口；
所述低温循环主要由低温水泵(10)、低温节温器(11)、低温散热器(12)、二级中冷器(13)和机油冷却器(14)构成，所述二级低温循环主要由低温水泵(10)、低温节温器(11)、低温散热器(12)、二级低温散热器(16)、电机(17)、风扇控制器(18)和电机控制器(19)构成；所述低温水泵(10)出口接低温节温器(11)、低温散热器(12)，之后分为两路，一路依次经二级中冷器(13)、机油冷却器(14)后再回到低温水泵(10)的进口，形成低温循环；另一路依次经二级低温散热器(16)、电机(17)、风扇控制器(18)、电机控制器(19)，然后回到低温水泵(10)的进口，形成二级低温循环；
所述停车冷却循环主要由电动水泵(21)、二级低温散热器(16)、电机(17)、风扇控制器(18)、电机控制器(19)构成；所述电动水泵(21)的一路出口依次经二级低温散热器(16)，然后依次接电机(17)、风扇控制器(18)、电机控制器(19)，然后回电动水泵(21)；
所述起动加温循环主要由电动水泵(21)、加温器(24)、机油箱(25)、发动机内部水道(2)、级间中冷器(3)、一级中冷器(4)构成；所述电动水泵(21)的另一路出口依次接加温器(24)、机油箱(25)后分成三路，分别接发动机内部水道(2)、级间中冷器(3)、一级中冷器(4)后，再汇成一路回电动水泵(21)；
所述高温水泵(1)和低温水泵(10)的进口分别连接膨胀水箱(27)的底部，发动机内部水道(2)、高温散热器(6)、低温散热器(12)的高点与膨胀水箱(27)上部相连；
所述低温散热器(11)与二级低温散热器(16)之间、高温水泵(1)与高温散热器(6)之间、电机控制器(19)与低温水泵(10)之间、电机(17)与电动水泵(21)之间、电动水泵(21)与二级低温散热器(16)之间、机油箱(25)与发动机内部水道(2)之间均设有阀门。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力多循环冷却系统，其特征在于：所述高温散热器(6)、低温散热器(12)、调节阀(15)、二级低温散热器(16)在结构上集成为一体。
3.根据权利要求1所述的一种混合动力多循环冷却系统，其特征在于：所述低温散热器(11)与二级低温散热器(16)之间设置调节阀(15)，所述高温水泵(1)与高温散热器(6)之间设置电磁阀Ⅰ(7)，所述电机控制器(19)与低温水泵(10)之间设置电磁阀Ⅱ(20)，所述电机(17)与电动水泵(21)之间设置单向阀(23)，所述电动水泵(21)与二级低温散热器(16)之间设置电磁阀Ⅲ(22)，所述机油箱(25)与发动机内部水道(2)之间设置电磁阀Ⅳ(26)。
4.根据权利要求1所述的一种混合动力多循环冷却系统，其特征在于：所述正常工作循环中，二级低温冷却循环与低温冷却循环并联，共用一个低温水泵(10)。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力多循环冷却系统，其特征在于：所述停车冷却循环和起动加温循环共用一个电动水泵(21)，分别在停车和起动时为两个循环回路提供不同温度的冷却水。
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