CN111828158A - 用于车辆的冷却系统和车辆 - Google Patents

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CN111828158A CN202010513924.7A CN202010513924A CN111828158A CN 111828158 A CN111828158 A CN 111828158A CN 202010513924 A CN202010513924 A CN 202010513924A CN 111828158 A CN111828158 A CN 111828158A
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张博峰
赵鹏飞
张苗
王刚
陈栋
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Abstract

本申请公开了一种用于车辆的冷却系统和车辆，冷却系统包括：发动机，发动机内设置有发动机换热通道，发动机换热通道的出液口可选择地与发动机换热通道的进液口连通；散热器，散热器包括：高温散热芯体和低温散热芯体，高温散热芯体内设置有第一换热通道，低温散热芯体内设置有第二换热通道，第一换热通道的进液口与发动机换热通道的出液口可选择地连通，第一换热通道的出液口分别与发动机换热通道的进液口和第二换热通道的进液口连通；电器元件换热器，电器元件换热器内设置有第三换热通道，第三换热通道的进液口与第二换热通道的出液口连通，第三换热通道的出液口与发动机换热通道的进液口连通。

Description

用于车辆的冷却系统和车辆
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的冷却系统和车辆。
背景技术
目前的混合动力车辆冷却系统，比较常用的做法是，发动机冷却系统、电机冷却系统、电池冷却系统是完全独立，每个系统具有独立的水泵、管路、膨胀水壶、散热器。这样的独立系统具有较大的独立性，控制简单，但是系统零部件数量较多，整车布置困难。现有的混合动力汽车冷却系统通常具有四个换热器，分别是用于电机系统冷却的低温散热器、用于动力电池冷却的低温散热器、用于发动机冷却的高温散热器以及用于空调系统冷却的冷凝器。这四个换热器组成前端冷却模块，结构相对复杂、关联热害影响相对较大，不利于冷却系统性能的发挥。
申请内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种用于车辆的冷却系统，该冷却系统可以大幅降低系统零部件的数量，使得整车零部件的布置更加容易。
本申请还提出了一种具有上述冷却系统的车辆。
根据本申请的用于车辆的冷却系统，包括：发动机，所述发动机内设置有发动机换热通道，所述发动机换热通道的出液口可选择地与所述发动机换热通道的进液口连通；散热器，所述散热器包括：高温散热芯体和低温散热芯体，所述高温散热芯体内设置有第一换热通道，所述低温散热芯体内设置有第二换热通道，所述第一换热通道的进液口与所述发动机换热通道的出液口可选择地连通，所述第一换热通道的出液口分别与所述发动机换热通道的进液口和所述第二换热通道的进液口连通；电器元件换热器，所述电器元件换热器内设置有第三换热通道，所述第三换热通道的进液口与所述第二换热通道的出液口连通，所述第三换热通道的出液口与所述发动机换热通道的进液口连通。
根据本申请的散热器为复合散热器且包括高温散热芯体和低温散热芯体，高温散热芯体可以对发动机进行冷却，高温散热芯体和低温散热芯体可以共同对电器元件进行冷却，从而与现有技术中的用于冷却发动机的冷却系统和用于冷却电器元件的冷却系统各自独立不同，本申请的冷却系统可以大幅降低系统零部件的数量，使得整车零部件的布置更加容易。
根据本申请的一个实施例，所述高温散热芯体内设置有所述第一换热通道，所述高温散热芯体的两端设置有均与所述第一换热通道连通的第一进液腔室和第一出液腔室，所述第一进液腔室与所述发动机换热通道的出液口可选择地连通，所述第一出液腔室与所述发动机换热通道的进液口连通；
所述低温散热芯体内设置有所述第二换热通道，所述低温散热芯体的两端分别设置有均与所述第二换热通道连通的第二进液腔室和第二出液腔室，所述第二进液腔室与所述第一出液腔室连通，所述第二出液腔室与所述第三换热通道的进液口连通。
根据本申请的一个实施例，所述散热器包括：壳体，所述壳体内设置有所述高温散热芯体和所述低温散热芯体。
根据本申请的一个实施例，所述第一进液腔室和所述第二出液腔室设置在所述壳体的同侧一端，所述第一出液腔室和所述第二进液腔室设置在所述壳体的同侧另一端。
根据本申请的一个实施例，所述第一进液腔室设置有与所述第一进液口，所述第一出液腔室设置有第一出液口，所述第二进液腔室设置有第二进液口，所述第二出液腔室设置有第二出液口；
所述第一进液口与所述发动机换热通道的出液口可选择地连通，所述第一出液口与所述发动机换热通道的进液口连通，所述第二进液口与所述第一出液腔室连通，所述第二出液口与所述第三换热通道的进液口连通。
根据本申请的一个实施例，所述散热器包括：第一壳体和第二壳体，所述高温散热芯体设置在所述第一壳体内且所述第一进液腔室和所述第一出液腔室设置在所述第一壳体的两端，所述低温散热芯体设置在所述第二壳体内且所述第二进液腔室和第二出液腔室设置在所述第二壳体的两端。
根据本申请的一个实施例，所述冷却系统还包括：节温器，所述节温器包括：第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口可选择地与所述第二开口和/或第三开口连通；
所述第一开口与所述发动机换热通道的出液口相连，所述第二开口与所述发动机换热通道的进液口相连，所述第三开口与所述第一换热通道的进液口相连。
根据本申请的一个实施例，所述第二换热通道的出液口与所述第三换热通道的进液口之间设置有第一水泵，所述第三换热通道的出液口与所述发动机换热通道的进液口之间设置有第二水泵。
根据本申请的一个实施例，所述电器元件换热器构造为至少与所述车辆的驱动电机、电机控制器和充电器的至少一个进行热交换。
根据本申请的车辆包括上述的冷却系统，由于根据本申请的车辆设置有上述的冷却系统，因此该车辆可以大幅降低系统零部件的数量，使得整车零部件的布置更加容易。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请实施例的冷却系统的示意图；
图2是根据本申请实施例的散热器的示意图；
图3是图2沿A-A方向的剖视图；
图4是图2沿B-B方向的剖视图；
图5是根据本申请实施例的散热器的剖视图。
附图标记：
冷却系统100，
发动机110，散热器120，
高温散热器121，高温散热芯体121a，第一进液腔室101，第一出液腔室102，第一进液口105，第一出液口106，
低温散热器122，低温散热芯体122a，第二进液腔室103，第二出液腔室104，第二进液口107，第二出液口108，
电器元件换热器130，节温器140，第一水泵150，第二水泵160，膨胀水壶170。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图5描述根据本申请实施例的用于车辆的冷却系统100，该冷却系统100可以应用在混合动力车辆上且不限于此。
根据本申请的用于车辆的冷却系统100可以包括发动机110、散热器120、电器元件换热器130。
其中，发动机110内设置有发动机换热通道，发动机换热通道适于对发动机110进行冷却，使得发动机110保持在适宜的工作温度。发动机110包括发动机水套，发动机水套内设置有发动机换热通道。
发动机换热通道的出液口可选择地与发动机换热通道的进液口连通。在发动机换热通道的出液口与发动机换热通道的进液口连通后，发动机换热通道内的冷却液不会外界进行热交换，从而发动机110在冷启动时可以迅速升温以到达合适的工作温度。
散热器120包括：高温散热芯体121a和低温散热芯体122a，高温散热芯体121a内设置有第一换热通道，低温散热芯体122a内设置有第二换热通道，第一换热通道的进液口与发动机换热通道的出液口可选择地连通，第一换热通道的出液口分别与发动机换热通道的进液口和第二换热通道的进液口连通。
也就是说，在第一换热通道的进液口与发动机换热通道的出液口连通时，从发动机换热通道排出的高温冷却液进入到高温散热芯体121a并与外界进行热交换，温度降低后的低温冷却液的一部分可以回流至发动机换热通道，从而继续对发动机110进行冷却，另一部分的低温冷却液可以进入到低温散热芯体122a，进入到第二换热通道内的冷却液可以在低温散热芯体122a内与外界空气进行热交换，从而进行二次冷却，使得冷却液的温度得到进一步降低。
电器元件换热器130内设置有第三换热通道，第三换热通道的进液口与第二换热通道的出液口连通，第三换热通道的出液口与发动机换热通道的进液口连通。从而，得到低温散热芯体122a二次冷却后的冷却液可以进入到电器元件换热器130内的第三换热通道内，从而对电器元件进行冷却，保证电器元件具有合适的工作温度。
需要说明的是，上述电器元件可以包括驱动电机、电机控制器和充电器且不限于此，任何产生热量的电器元件都可以与第一换热通道进行热交换来获得适于工作的温度。
本申请中散热器120为复合散热器且包括高温散热芯体121a和低温散热芯体122a，高温散热芯体121a可以对发动机110进行冷却，高温散热芯体121a和低温散热芯体122a可以共同对电器元件进行冷却，从而与现有技术中的用于冷却发动机的冷却系统和用于冷却电器元件的冷却系统各自独立不同，本申请的冷却系统100可以大幅降低系统零部件的数量，使得整车零部件的布置更加容易。
根据本申请的一些实施例，电器元件换热器130构造为至少与车辆的驱动电机、电机控制器和充电器的至少一个进行热交换。也就是说，电器元件换热器130可以吸收驱动电机、电机控制器和充电器产生的热量以对驱动电机、电机控制器和充电器降温。
在本申请的一些实施例中，如图2-5所示，散热器120包括：壳体，壳体内设置有高温散热芯体121a和低温散热芯体122a；高温散热芯体121a内设置有第一换热通道，高温散热芯体121a的两端设置有均与第一换热通道连通的第一进液腔室101和第一出液腔室102，第一进液腔室101与发动机换热通道的出液口可选择地连通，第一出液腔室102与发动机换热通道的出液口连通；低温散热芯体122a内设置有第二换热通道，低温散热芯体122a的两端设置有均与第二换热通道连通的第二进液腔室103和第二出液腔室104，第二进液腔室103与第一出液腔室102连通，第二出液腔室104与第三换热通道的进液口连通。
需要说明的是，第一进液腔室101和第一出液腔室102分别与第一换热通道的两端相连，第二进液腔室103和第二出液腔室104分别与第二换热通道的两端相连。
也就是说，本申请的散热器120是一个整体，从而散热器120整体的集成度更高，便于冷却系统的布置和安装。
进一步地，第一进液腔室101和第一出液腔室102间隔设置，第二进液腔室103和第二出液腔室104间隔设置。第一换热通道可以构造为弯折往复的蛇形结构且布置在第一进液腔室101和第一出液腔室102之间，从而可以大幅度提升第一换热通道的换热面积，使得第一换热通道内的冷却液的温度得到较大程度的下降。
第二换热通道可以构造为弯折往复的蛇形结构且布置在第二进液腔室103和第二出液腔室104之间，从而可以大幅度提升第二换热通道的换热面积，使得第二换热通道内的冷却液的温度得到较大程度的下降。
更进一步地，第一进液腔室101和第二出液腔室104设置在壳体的同侧一端，第一出液腔室102和第二进液腔室103设置在壳体的同侧另一端。由此，第一出液腔室102内的冷却液可以更加快速地进入到第二进液腔室103。
本申请的散热器120包括上下两部分，上侧部分包括第一进液腔室101、高温散热芯体121a和第一出液腔室102，下侧部分包括第二进液腔室103、低温散热芯体122a和第二出液腔室104。即，本实施例中的散热器120的上侧部分为高温散热器121，下侧部分为低温散热器122。
第一进液腔室101设置有第一进液口105，第一出液腔室102设置有第一出液口106，第二进液腔室103设置有第二进液口107，第二出液腔室104设置有第二出液口108。
其中，第一进液口105与发动机换热通道的出液口可选择地连通，第一出液口106与发动机换热通道的进液口连通，第二进液口107与第一出液腔室102连通，第二出液口108与第三换热通道的进液口连通。
在本申请的一些实施例中，如图1所示，散热器120包括彼此邻近的高温散热器121和低温散热器122，高温散热器121内设置有高温散热芯体121a，低温散热器122内设置有低温散热芯体122a。也就是说，该实施例中散热器120并非由一个散热器组成，而是由两个单独的散热器连接组成。
具体地，散热器120包括：第一壳体和第二壳体，高温散热芯体121a设置在第一壳体内且第一进液腔室101和第一出液腔室102设置在第一壳体的两端，低温散热芯体122a设置在第二壳体内且第二进液腔室103和第二出液腔室104设置在第二壳体的两端。
也就是说，散热器包括高温散热器和低温散热器，高温散热器由第一壳体以及设置在第一壳体内的高温散热芯体121a构成，低温散热器由第二壳体以及设置在第二壳体内的低温散芯体122a组成。由此，高温散热芯体121a和低温散热芯体122a相互更加独立，降低了散热器120的安装难度。
在本申请的一些实施例中，冷却系统100还包括节温器140，节温器140包括第一开口、第二开口和第三开口，第一开口可选择地与第二开口和/或第三开口连通。
第一开口与发动机换热通道的出液口相连，第二开口与发动机换热通道的进液口相连，第三开口与第一换热通道的进液口相连。由此，通过控制第一开口与第二开口连通或与第三开口连通，来可选择地使得发动机110内排出的冷却液进入到散热器120内或者回流至发动机水套。
在本申请的一些实施例中，第二换热通道的出液口与第三换热通道的进液口之间设置有第一水泵150，第三换热通道的出液口与发动机换热通道的进液口之间设置有第二水泵160。由此，第一水泵150可以使得从低温冷却芯体排出的冷却液迅速进入到电器元件换热器130内，从而对电器元件进行降温；第二水泵160可以使得从高温冷却芯体或者从电器元件换热器130排出的冷却液回流到发动机110内部。
需要说明的是，本申请还设置有膨胀水壶170，膨胀水壶170分别与发动机水套的最高点和高温散热芯体121a的最高点相连。由于用于冷却发动机的冷却系统和用于冷却驱动电机的冷却系统耦合，因此膨胀水壶170可以共用，出气系统更加简单，系统零部件减少，系统复杂度降低。
下面详细描述本申请的用于车辆的冷却系统100。
如图1所示，第二水泵160为冷却液提供动力，冷却液进入发动机110带走发动机110产生热量，冷却完发动机110后的冷却液进入节温器140，如果发动机110的出水温度低于节温器140开启温度，节温器140的第一开口与第二开口连通，冷却液回流到发动机110；当发动机110的出水温度高于节温器140的全开温度，节温器140的第一开口和第三开口连通，冷却液进入高温散热芯体121a，在风扇的强制通风下，冷却液携带热量散入空气当中；发动机110的出水温度介于节温器140开启温度和全开温度之间时，冷却液分两部分，分别进入高温散热芯体121a和回流至发动机110。本申请的散热器120可以设计为一个整体，形成一个复合式散热器120。从发动机110排出的冷却液进入高温散热芯体121a后，冷却完的冷却液在水室内部分为两部分，一部分返回至发动机110，另一部分进入低温散热芯体122a进行二次冷却。在低温散热芯体122a内进行了二次冷却以后，冷却液温度达到了电器元件的冷却温度需求，在第一水泵150的驱动下，低温冷却液进入电器元件换热器130以对电器元件进行冷却，被加热以后的冷却液回到发动机110内。由于实现了电器元件冷却系统100和发动机110冷却系统100的耦合，所以出气系统实现了合并，可以使用一个膨胀水壶。
下面简单描述本申请的车辆。
根据本申请的车辆包括上述实施例的冷却系统100，由于根据本申请的车辆设置有上述的冷却系统100，因此该车辆可以大幅降低系统零部件的数量，使得整车零部件的布置更加容易。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的冷却系统，其特征在于，包括：
发动机，所述发动机内设置有发动机换热通道，所述发动机换热通道的出液口可选择地与所述发动机换热通道的进液口连通；
散热器，所述散热器包括：高温散热芯体和低温散热芯体，所述高温散热芯体内设置有第一换热通道，所述低温散热芯体内设置有第二换热通道，所述第一换热通道的进液口与所述发动机换热通道的出液口可选择地连通，所述第一换热通道的出液口分别与所述发动机换热通道的进液口和所述第二换热通道的进液口连通；
电器元件换热器，所述电器元件换热器内设置有第三换热通道，所述第三换热通道的进液口与所述第二换热通道的出液口连通，所述第三换热通道的出液口与所述发动机换热通道的进液口连通。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，所述高温散热芯体内设置有所述第一换热通道，所述高温散热芯体的两端设置有均与所述第一换热通道连通的第一进液腔室和第一出液腔室，所述第一进液腔室与所述发动机换热通道的出液口可选择地连通，所述第一出液腔室与所述发动机换热通道的进液口连通；
所述低温散热芯体内设置有所述第二换热通道，所述低温散热芯体的两端分别设置有均与所述第二换热通道连通的第二进液腔室和第二出液腔室，所述第二进液腔室与所述第一出液腔室连通，所述第二出液腔室与所述第三换热通道的进液口连通。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，所述散热器包括：壳体，所述壳体内设置有所述高温散热芯体和所述低温散热芯体。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，所述第一进液腔室和所述第二出液腔室设置在所述壳体的同侧一端，所述第一出液腔室和所述第二进液腔室设置在所述壳体的同侧另一端。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，所述第一进液腔室设置有与所述第一进液口，所述第一出液腔室设置有第一出液口，所述第二进液腔室设置有第二进液口，所述第二出液腔室设置有第二出液口；
所述第一进液口与所述发动机换热通道的出液口可选择地连通，所述第一出液口与所述发动机换热通道的进液口连通，所述第二进液口与所述第一出液腔室连通，所述第二出液口与所述第三换热通道的进液口连通。
6.根据权利要求2所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，所述散热器包括：第一壳体和第二壳体，所述高温散热芯体设置在所述第一壳体内且所述第一进液腔室和所述第一出液腔室设置在所述第一壳体的两端，所述低温散热芯体设置在所述第二壳体内且所述第二进液腔室和第二出液腔室设置在所述第二壳体的两端。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，还包括：节温器，所述节温器包括：第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口可选择地与所述第二开口和/或第三开口连通；
所述第一开口与所述发动机换热通道的出液口相连，所述第二开口与所述发动机换热通道的进液口相连，所述第三开口与所述第一换热通道的进液口相连。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，所述第二换热通道的出液口与所述第三换热通道的进液口之间设置有第一水泵，所述第三换热通道的出液口与所述发动机换热通道的进液口之间设置有第二水泵。
9.根据权利要求1所述的用于车辆的冷却系统，其特征在于，所述电器元件换热器构造为至少与所述车辆的驱动电机、电机控制器和充电器的至少一个进行热交换。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的冷却系统。
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