CN111196181A - 用于车辆的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的冷却系统。该冷却系统包括：冷却通道，设置在车辆的车轮罩中，并且包括进入口和排出口；以及冷却管路，将冷却通道的进入口和排出口连接到车辆的发热部件，以通过冷却通道对发热部件进行冷却。冷却介质通过进入口被引入到冷却通道中，循环通过冷却通道，并且通过排出口排出。冷却通道的一个侧面朝向车辆的车轮暴露，以与在车轮和车轮罩之间形成的空间中旋流的空气进行热交换。

Description

用于车辆的冷却系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的冷却介质的冷却系统，并且更特别地，涉及一种用于车辆的冷却系统，该冷却系统通过在车轮和车轮罩之间旋流的空气与冷却介质之间的热交换对冷却介质进行冷却。

背景技术

通常，车辆配备有包括电池、诸如逆变器的电力电子(PE)部件等各种发热部件。由于在车辆运行期间产生的热量和外部温度的变化，车辆的这些发热部件通常在恶劣的温度条件下运行。因此，需要使用冷却介质来降低发热部件的温度。在降低发热部件的温度之后，冷却介质循环通过冷却管路并降低温度。

许多传统的用于车辆的冷却系统被构造成通过与通过散热器格栅引入的空气进行热交换来降低冷却介质的温度。然而，安装到车辆前侧的散热器格栅产生相当大的空气阻力，这导致车辆的空气动力学性能劣化。因此，需要一种新型的用于车辆的冷却系统，该冷却系统能够使用外部空气降低冷却介质的温度，并通过最小化作用在该冷却系统上的空气阻力来改善车辆的空气动力学性能。

在本发明的该部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为对该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。

发明内容

因此，鉴于上述问题做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种用于车辆的冷却介质的冷却系统，更特别地，提供一种用于车辆的冷却系统，该冷却系统使用在车轮和车轮罩之间旋流的空气与冷却介质之间的热交换对冷却介质进行冷却。

根据本发明，上述和其它目的可通过提供一种用于车辆的冷却系统来实现，该冷却系统包括：至少一个冷却通道，设置在车辆的至少一个车轮罩中，并且包括进入口和排出口；以及冷却管路，将冷却通道的进入口和排出口连接到车辆的发热部件，以通过冷却通道对发热部件进行冷却，其中冷却介质可通过进入口被引入到冷却通道中，可循环通过冷却通道，并且可通过排出口排出，并且冷却通道的一个侧面可朝向车辆的车轮暴露，以与在车轮和车轮罩之间形成的空间中旋流的空气进行热交换。

冷却通道可包括设置在其内部并连接到进入口的冷却介质引入通道和连接到排出口的冷却介质排出通道，冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可在冷却通道内彼此连接。

进入口和排出口可彼此邻近地设置。冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可通过形成在进入口和排出口附近的第一内部区域中的分隔壁而彼此分隔，并且可在与进入口和排出口间隔开的第二内部区域中彼此连接。

进入口和排出口可设置在冷却通道的中间部分。冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可通过分隔壁而彼此分隔，分隔壁在形成在进入口和排出口附近(例如，邻近于进入口和排出口形成)的第一内部区域中，从冷却通道的中间部分的内表面延伸。

进入口和排出口可设置在冷却通道的第一侧的端部。冷却通道的内部可通过分隔壁被分隔成冷却介质引入通道和冷却介质排出通道，并且冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可在形成在冷却通道的相对侧(例如，第二侧)的端部附近的内部区域中彼此连接。进入口和排出口可在车辆的长度方向上分别设置在车轮罩的前侧和后侧，并且冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可在冷却通道内彼此连接。

冷却系统可进一步包括设置在冷却管路中的泵。当车辆行驶时，可运行泵以使冷却介质流动，并且当车辆停止时，可停止泵以防止冷却介质流动。冷却通道的朝向车辆的车轮暴露的第一侧面可以由散热板构成，散热板由金属材料制成。

散热板可包括从散热板的顶表面朝向冷却通道的内部突出的多个凸缘，并且凸缘可被布置成彼此间隔开。另外，散热板可包括从散热板的底表面朝向车辆的车轮突出的多个散热片，并且散热片可被布置成彼此间隔开。散热板的边缘可插入并固定在沿着冷却通道的内周表面形成的凹槽中。

至少一个冷却通道可包括多个冷却通道，并且至少一个车轮罩可包括多个车轮罩。每个冷却通道可设置在车轮罩中的相应一个车轮罩内。冷却通道可通过冷却管路彼此连接。

此外，至少一个冷却通道可包括四个冷却通道，并且至少一个车轮罩可包括四个车轮罩。发热部件可包括第一部件和第二部件。从第一部件排出的冷却介质可在通过四个冷却通道中的两个冷却通道时被冷却，然后可被引入到第二部件中。从第二部件排出的冷却介质可在通过四个冷却通道之中的其余两个冷却通道时被冷却。

至少一个冷却通道可包括两个冷却通道，并且至少一个车轮罩可包括两个车轮罩。发热部件可包括第一部件和第二部件。第二部件的发热温度高于第一部件的发热温度。从第一部件排出的冷却介质可被引入到第二部件中，并且从第二部件排出的冷却介质可在通过两个冷却通道时被冷却。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征及其它优点，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆的冷却系统的视图；

图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆的冷却系统的内部结构的视图；

图3是示出根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆的冷却系统的内部结构的视图；

图4是示出根据本发明的又一示例性实施例的用于车辆的冷却系统的内部结构的视图；

图5是示出根据本发明的示例性实施例的冷却系统的四个冷却通道彼此连接的车辆的结构的视图；

图6是示出根据本发明的另一示例性实施例的冷却系统的两个冷却通道彼此连接的车辆的构造的视图；

图7是沿图1中的线B-B截取以示出根据本发明的示例性实施例的冷却系统的构造的截面图；

图8是沿图1中的线B-B截取以示出根据本发明的另一示例性实施例的冷却系统的构造的截面图；以及

图9是沿图1中的线B-B截取以示出根据本发明的又一示例性实施例的冷却系统的构造的截面图。

具体实施方式

将理解的是，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种小船和大船的船舶，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其它替代燃料(例如，源自除石油以外的来源的燃料)车辆。

尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性进程，但将理解的是，示例性进程也可通过一个或多个模块来执行。另外，将理解的是，术语“控制器/控制单元”指包括储存器和处理器的硬件装置。储存器被配置成储存模块，并且处理器被具体配置成执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个进程。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有清楚地指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包括有”在本说明书中使用时说明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例的用于车辆的冷却系统。

图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆的冷却系统的视图。图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆的冷却系统的内部结构的视图。图3是示出根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆的冷却系统的内部结构的视图。图4是示出根据本发明的又一示例性实施例的用于车辆的冷却系统的内部结构的视图。图5是示出根据本发明的示例性实施例的冷却系统的四个冷却通道彼此连接的车辆的结构的视图。图6是示出根据本发明的另一示例性实施例的冷却系统的两个冷却通道彼此连接的车辆的构造的视图。图7是沿图1中的线B-B截取以示出根据本发明的示例性实施例的冷却系统的构造的截面图。图8是沿图1中的线B-B截取以示出根据本发明的另一示例性实施例的冷却系统的构造的截面图。图9是沿图1中的线B-B截取以示出根据本发明的又一示例性实施例的冷却系统的构造的截面图。

由于在车辆运行期间产生的热量和外部温度的变化，车辆的发热部件通常在恶劣的温度条件下运行。因此，需要使用冷却介质来降低发热部件的温度。

如图1至图4所示，根据本发明的用于车辆的冷却系统可包括：冷却通道100，设置在车辆的车轮罩中并且可包括进入口120和排出口140；以及冷却管路200，将冷却通道100的进入口120和排出口140连接到车辆的发热部件H，以通过冷却通道100对发热部件H进行冷却。冷却介质可通过进入口120被引入到冷却通道100中，可循环通过冷却通道100，并且可通过排出口140排出。冷却通道100的一个侧面可朝向车辆的车轮暴露，以与在车轮和车轮罩之间形成的空间中旋流的空气进行热交换。

根据本发明的冷却通道100可设置在车轮罩中，并且冷却介质可循环通过冷却通道100。在车辆行驶时，冷却介质可通过与在车轮W和车轮罩之间形成的空间S中旋流的空气进行热交换而被冷却。因此，被冷却而温度降低的冷却介质可经由冷却管路200被供应到发热部件H，并且可降低发热部件H的温度。

许多传统的用于车辆的冷却系统被构造成通过与通过散热器格栅引入的空气进行热交换来降低冷却介质的温度。然而，如图1所示，当车辆行驶时，外部空气流入散热器格栅，并且相当大的空气阻力作用在车辆前侧，如箭头A所示。

由于根据本发明的冷却系统设置在车轮罩内，因此可省略车辆上安装散热器格栅，因此车辆前侧可被设计成具有流线型形状。因此，在车辆行驶时，车辆前侧出现较小的空气阻力(参见图1中的箭头A)，因此可改善车辆的空气动力学性能。另外，由于LED屏幕等可安装在传统安装散热器格栅的位置，因此可以以各种设计制造车辆。

另外，储存罐R可设置在冷却管路200中。冷却介质的体积可基于冷却介质的温度的变化而变化。在这种情况下，储存罐R可储存冷却介质以防止冷却管路200由于冷却介质的体积变化而损坏。

图2至图4是示出冷却通道100的内部结构的视图。如图2至图4所示，冷却通道100可包括设置在其内部并连接到进入口120的冷却介质引入通道和连接到排出口140的冷却介质排出通道。冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可在冷却通道100内彼此连接。加热的冷却介质可通过进入口120被引入，并且可在通过冷却介质引入通道和冷却介质排出通道时被冷却。冷却的冷却介质可再次被供应到发热部件H，并且可通过与发热部件H进行热交换来降低发热部件H的温度。

具体地，进入口120和排出口140可彼此邻近地设置。冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可通过形成在进入口120和排出口140附近的第一内部区域中的分隔壁130而彼此分隔，并且可在与进入口120和排出口140间隔开的第二内部区域中彼此连接。具体地，进入口120和排出口140可设置在冷却通道100的中间部分，并且冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可通过分隔壁130而彼此分隔，其中分隔壁130在形成在进入口120和排出口140附近的第一内部区域中，从冷却通道100的中间部分的内表面延伸。

如图2所示，通过进入口120引入的冷却介质如图2中的箭头所示流动，并且可通过排出口140排出以供应到发热部件H。因此，在形成在进入口120和排出口140附近的第一内部区域中形成的分隔壁130可防止流过冷却介质引入通道的冷却介质和流过冷却介质排出通道的冷却介质之间的热交换。通过进入口120引入的冷却介质可经由冷却介质引入通道和冷却介质排出通道彼此连接的第二内部区域移动到排出口140。

另外，如图4所示，进入口120和排出口140可设置在冷却通道100的第一侧的端部。冷却通道100的内部可通过分隔壁130被分隔成冷却介质引入通道和冷却介质排出通道。冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可在形成在冷却通道100的相对侧(例如，第二侧)的端部附近的内部区域中彼此连接。通过进入口120引入的冷却介质可如图4中的箭头所示流动，并且可通过排出口140排出以供应到发热部件H。将冷却介质引入通道和冷却介质排出通道彼此分隔的分隔壁130可防止流过冷却介质引入通道的冷却介质和流过冷却介质排出通道的冷却介质之间的热交换。

另外，如图3所示，进入口120和排出口140可在车辆的长度方向上分别设置在车轮罩的前侧和后侧。冷却介质引入通道和冷却介质排出通道可在冷却通道100内彼此连接。在如上所述设置进入口120和排出口140的构造中，冷却介质可如图3中的箭头所示流动。

如上所述，由于冷却通道100的进入口120和排出口140的位置以及冷却通道100的内部结构可被设置成各种形式，因此车辆的内部结构也可被设计成各种形式。同时，如图1所示，用于车辆的冷却系统可进一步包括设置在冷却管路200中的泵P。当车辆行驶时，可(通过车辆内的控制器)运行泵P以使冷却介质流动。当车辆停止时，可停止泵P以防止冷却介质流动。当车辆行驶时，空气在形成在车轮和车轮罩之间的空间S中旋流。此时，可驱动泵P以使冷却介质流动，由此可主动实现空气和冷却介质之间的热交换。另一方面，当车辆停止时，可停止泵P，从而防止冷却介质流动，由此可节省能量。

同时，如图7所示，冷却通道100的朝向车辆的车轮暴露的一个侧面可以由散热板300构成，散热板300由金属材料制成。散热板300与在形成在车轮和车轮罩之间的空间S中旋流的空气进行热交换。因此，由于散热板300由具有高导热率的金属材料制成，可最大化冷却介质和旋流的空气之间的热交换效率。

另外，如图7所示，散热板300可包括从散热板300的顶表面朝向冷却通道的内部突出的多个凸缘F1。凸缘F1可被布置成彼此间隔开。冷却介质和散热板300之间的热交换区域可通过凸缘F1而增加，由此也可提高热交换效率。

如图7进一步所示，散热板300可包括从散热板300的底表面朝向车辆的车轮突出的多个散热片F2。散热片F2可被布置成彼此间隔开。散热板300与旋流的空气之间的热交换面积可通过散热片F2而增加，由此也可提高热交换效率。

如图7所示，散热板300的边缘可插入并固定在沿着冷却通道100的内周表面形成的凹槽中。将散热板300插入到冷却通道100中的这种固定结构可防止散热板300与冷却通道100分离。

如图8所示，冷却通道100的元件可通过注塑成型方法形成，并且可彼此组装。另外，如图9所示，冷却通道100可通过吹塑成型方法形成为整体结构。然而，本发明不限于此。冷却通道100可由本领域技术人员以各种其它方式形成。

同时，如图5所示，可提供多个冷却通道100，冷却通道100中的每一个可设置在车辆的多个车轮罩中的相应一个车轮罩内。多个冷却通道100可通过单个冷却管路200彼此连接。具体地，可提供四个车轮罩和四个冷却通道100，并且发热部件H可包括第一部件H1和第二部件H2。从第一部件H1排出的冷却介质可在通过四个冷却通道100中的两个冷却通道时被冷却，然后被引入到第二部件H2中。从第二部件H2排出的冷却介质可在通过四个冷却通道100中的其余两个冷却通道100时被冷却。

如上所述，由于冷却介质在多个位置，即在四个冷却通道100处与外部空气进行热交换，因此可提高热交换效率。此外，如图5所示，经过第一部件H1的冷却介质可经由设置在车辆后侧的两个冷却通道100而被引入到第二部件H2中。换言之，第一部件H1与经过两个冷却通道100的冷却介质进行热交换，第二部件H2与经过其余两个冷却通道100的冷却介质进行热交换。因此，可设计具有高热交换效率的四轮车辆。

另外，如图6所示，可设置两个车轮罩和两个冷却通道100，并且发热部件H可包括第一部件H1和第二部件H2。从第一部件H1排出的冷却介质可被引入到第二部件H2中，并且从第二部件H2排出的冷却介质可在通过两个冷却通道100时被冷却。特别地，第二部件H2可以是比第一部件H1发热温度更高的组件。

在该构造中，尽管冷却介质在通过第一部件H1时被加热，但是冷却介质能够冷却第二部件H2。因此，通过以上述方式布置发热温度彼此不同的发热部件，能够使热交换效率最大化的冷却系统。

如从以上描述中显而易见的是，根据本发明的用于车辆的冷却系统可通过在车轮和车轮罩之间旋流的空气与冷却介质之间的热交换对冷却介质进行冷却。特别地，由于冷却系统使用在车轮和车轮罩之间的旋流的空气，因此可省略传统的散热器格栅。因此，车辆在行驶时具有较小的空气阻力，从而可改善车辆的空气动力学性能。

尽管出于说明性目的公开了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求书中公开的本发明的范围和思想的情况下，可进行各种修改、添加和替换。

Claims (14)

1.一种用于车辆的冷却系统，包括：

至少一个冷却通道，设置在所述车辆的至少一个车轮罩中，并且包括进入口和排出口；以及

冷却管路，将所述冷却通道的进入口和排出口连接到所述车辆的发热部件，以通过所述冷却通道对所述发热部件进行冷却，

其中冷却介质通过所述进入口被引入到所述冷却通道中，循环通过所述冷却通道，并且通过所述排出口排出，并且

所述冷却通道的一个侧面朝向所述车辆的车轮暴露，以与在所述车轮和所述车轮罩之间形成的空间中旋流的空气进行热交换。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，

所述冷却通道包括连接到所述进入口的冷却介质引入通道以及连接到所述排出口的冷却介质排出通道，并且所述冷却介质引入通道和所述冷却介质排出通道在所述冷却通道内彼此连接。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其中，

所述进入口和所述排出口彼此邻近地设置，并且所述冷却介质引入通道和所述冷却介质排出通道通过形成在所述进入口和所述排出口附近的第一内部区域中的分隔壁而彼此分隔，并且在与所述进入口和所述排出口间隔开的第二内部区域中彼此连接。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其中，

所述进入口和所述排出口设置在所述冷却通道的中间部分，并且所述冷却介质引入通道和所述冷却介质排出通道通过分隔壁而彼此分隔，所述分隔壁在邻近于所述进入口和所述排出口形成的第一内部区域中，从所述冷却通道的中间部分的内表面延伸。

5.根据权利要求3所述的冷却系统，其中，

所述进入口和所述排出口设置在所述冷却通道的第一侧的端部，所述冷却通道的内部通过分隔壁被分隔成所述冷却介质引入通道和所述冷却介质排出通道，并且所述冷却介质引入通道和所述冷却介质排出通道在形成在所述冷却通道的第二侧的端部附近的内部区域中彼此连接。

6.根据权利要求2所述的冷却系统，其中，

所述进入口和所述排出口在所述车辆的长度方向上分别设置在所述车轮罩的前侧和后侧，并且所述冷却介质引入通道和所述冷却介质排出通道在所述冷却通道内彼此连接。

7.根据权利要求1所述的冷却系统，进一步包括：

泵，设置在所述冷却管路中，

当所述车辆行驶时，运行所述泵以使所述冷却介质流动，并且

当所述车辆停止时，停止所述泵以防止所述冷却介质流动。

8.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，

所述冷却通道的朝向所述车辆的车轮暴露的一个侧面由散热板构成，所述散热板由金属材料制成。

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其中，

所述散热板包括从所述散热板的顶表面朝向所述冷却通道的内部突出的多个凸缘，并且所述凸缘被布置成彼此间隔开。

10.根据权利要求8所述的冷却系统，其中，

所述散热板包括从所述散热板的底表面朝向所述车辆的车轮突出的多个散热片，并且所述散热片被布置成彼此间隔开。

11.根据权利要求8所述的冷却系统，其中，

所述散热板的边缘插入并固定在沿着所述冷却通道的内周表面形成的凹槽中。

12.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，

所述至少一个冷却通道包括多个冷却通道，所述至少一个车轮罩包括多个车轮罩，每个所述冷却通道设置在所述车轮罩中的相应一个车轮罩内，并且所述冷却通道通过所述冷却管路彼此连接。

13.根据权利要求12所述的冷却系统，其中，

所述至少一个冷却通道包括四个冷却通道，所述至少一个车轮罩包括四个车轮罩，所述发热部件包括第一部件和第二部件，从所述第一部件排出的冷却介质在通过所述四个冷却通道中的两个冷却通道时被冷却，然后被引入到所述第二部件中，并且从所述第二部件排出的冷却介质在通过所述四个冷却通道之中的其余两个冷却通道时被冷却。

14.根据权利要求12所述的冷却系统，其中，

所述至少一个冷却通道包括两个冷却通道，所述至少一个车轮罩包括两个车轮罩，所述发热部件包括第一部件和第二部件，所述第二部件的发热温度高于所述第一部件的发热温度，从所述第一部件排出的冷却介质被引入到所述第二部件中，并且从所述第二部件排出的冷却介质在通过所述两个冷却通道时被冷却。

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