CN111989255A - 机罩 - Google Patents

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Abstract

一种用于关闭车辆(2)的车厢的机罩(1)，其包括形成该机罩(1)的车身外侧部分的外面板(4)。该机罩还包括被布置于外面板(4)的内侧部分(6)的冷却通道结构(5)，其中该冷却通道结构(5)适于将冷却剂流体从一个车辆部件转移出来并回到该车辆部件，以使得热量通过外面板与车辆的周围环境进行交换。

Description

机罩
技术领域
本发明涉及一种用于关闭车辆车厢的机罩。该机罩包括形成该机罩的车身外侧部分的外面板。
背景技术
在冷却领域有几种方法，最常见的是用前冷却器冷却发动机。并且，为了冷却发动机舱，机罩上的开口被用来将空气输送到发动机舱，并利用对流冷却。对于具有能够利用电缆连接充电的电池的电动车和混合动力车，有时需要冷却电池。
电动汽车使用大电池来储存能量。从再生制动充电或从电网充电时，以及，从电池组放电以驱动车辆及其附件时，流入电池组的能量通过电流和电压进行测量。电流使得电池单元及其互连系统中发热，这种发热与电流的平方乘以电池和互连系统的内阻的乘积呈正比。电流越大，发热效应越明显。
锂离子电池的性能受其温度的影响很大，受到金发女孩效应(Goldilockseffect)的影响，电池在过冷或过热时性能不佳，这可能导致电池永久性和极端的损坏或加速退化。当温度超过45摄氏度时，大多数锂电池开始快速退化。
在过去，最大的电池组不一定需要任何特殊的冷却，因为电池组的物理尺寸足够大，并且与电池组的整体容量相比，电流的相对流量不太大。随着对电池充电速度的要求越来越高，这样的要求需要充电功率超过200kW以在30分钟或更少的时间内提供可用的电池，以及随着具有对于在全球市场上的一致性能和足够耐用性的需求的更高性能的电动汽车，这些意味着现在需要对电池组采用特殊的热管理方法。
目前常用的电池热管理方法有三种：被动或强制的空气对流；用电介质油充满电池以进行冷却，然后将电介质油泵出热交换系统；通过在电池结构内部的冷却通道来循环水基冷却剂进行冷却。
发明内容
本发明的目的在于提供一种替代性的冷却系统，其与现有技术的冷却系统相比具有更低功耗。
根据本公开内容的第一方面，提供了一种用于关闭车辆车厢的机罩，其中机罩包括形成该机罩的车身外侧部分的外面板。机罩包括冷却通道结构，冷却通道结构被布置于外面板的内侧部分。冷却通道结构适于将冷却剂流体从车辆部件转移出来并回到该车辆部件，以使得热量通过外面板与车辆的周围环境进行交换。若车辆正在行驶，则热交换主要是由于对流，若车辆不移动则主要是由于热辐射。
根据本公开内容的一个方面，冷却通道结构延伸至外面板的主要部分上。通道结构被布置成均匀分布在外面板上。在一个通道的情况下，该通道被布置成使得其在外面板上往复延伸，在该通道的平行部分之间具有相等的距离。在多个通道的情况下，例如如果通道结构使得一个通道分叉成两个或更多个通道，则通道部分在它们互相平行的地方具有相等的距离。
根据本公开内容的另一个方面，冷却通道结构包括沿第一方向延伸的多个间隔排列的第一通道部分。
根据本公开内容的另一个方面，第一方向与机罩的前侧和机罩的后侧之间的方向相当，其中第一通道部分在机罩的横向方向上间隔排列。
在本公开内容的另一个方面，冷却通道结构包括沿相对于第一方向横向的第二方向延伸的多个间隔排列的第二通道部分。还有一种可能性是，第二方向与机罩的横向方向相当，并且第一通道部分在机罩的前向方向上间隔排列。
根据本公开内容的另一个方面，第一通道部分与第二通道部分流体连通。
在本公开内容的另一个方面，冷却通道结构包括被布置于机罩的第一侧的入口和出口。
根据本公开内容的另一个方面，机罩包括至少一个机罩铰链元件，其用于在打开位置和关闭位置之间枢转机罩，其中铰链元件被布置于机罩的第一侧。这样可以最大限度地减少所需的连接的长度。
根据本公开内容的一个优选方面，冷却通道结构被布置成使得冷却剂流体的流动在入口后至少分成两个流，并在出口上游汇合成一个流。
在本公开内容的另一个方面，冷却通道结构至少部分由铝制成。
此外，根据本公开内容的另一个方面，冷却通道结构直接附接至外面板的内侧表面。
根据本公开内容的另一个方面，冷却通道结构利用导热结合部附接至外面板的内侧表面。结合部可以例如是粘合剂或焊接/锡焊结合部。
根据本公开内容的一个方面，车辆包括至少一个车辆部件，该车辆部件在工作状态下需要热交换，该车辆还包括根据上述公开内容的机罩，其中，该车辆部件适于以形成冷却回路的方式与冷却通道结构流体连接。该车辆部件的一个例子是内燃发动机。另一个例子是电池组。
在研究所附权利要求和以下描述时，本发明的进一步特征和优点将变得明显。本领域技术人员能认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以创建除下文所述的实施例以外的其他实施例。
附图说明
通过以下对本发明示例性实施例的说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解上述内容以及本发明的其他目的、特征和优点，其中：
图1是车辆前部的透视图。
图2是车辆机罩的透视图。
图3a是车辆机罩的下侧的透视图。
图3b是图3a中的A-A剖面图。
图4a是车辆机罩的下侧的透视图。
图4b是图4a中的B-B剖面图。
图5是连接至电池的机罩的局部透视图。
图6是连接至内燃发动机的机罩的局部透视图。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明，其中附图示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以多种不同形式实施，并且不应被解释为限于本文所述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性。相似的附图标记在整个说明书中指代相似的元件。
图1示出具有机罩1的车辆2。图2示出机罩1的外面板4的顶面。
如图3a和3b所示，车辆机罩1包括至少一个机罩铰链元件3和外面板4。该外面板构成机罩1的车身外侧部分。冷却流体系统5被布置于机罩1的外面板4的内侧部分6上的回路中，该回路具有被布置于机罩1的铰链侧9上的入口7和出口8。
冷却流体系统5采用构成机罩的车身内侧部分的内面板，其中该内面板包括向外面板鼓起的脊部10，即这些脊部10在外面板处更宽，以便最大限度地扩大接触面积并进而实现最大限度的热传导，从而脊部10容纳冷却流体系统5。
脊部10自车身前侧到车身后侧在车辆的横向方向上以预定的间隔形成。
如图3a和3b所示，脊部构成输送冷却流体的通道或导管10。这种解决方案的优点是冷却流体和面板之间的接触面积以自然的方式变得很大。
回路被布置成使得冷却剂流体流在入口7后至少分成两个流，并在出口8上游汇合成一个流。
如图4a和4b所示，车辆2的机罩1包括至少一个机罩铰链元件3和外面板4，该外面板构成了机罩1的车身外侧部分。冷却流体系统5被布置于机罩1的外面板4的内侧部分6上的回路中，该回路具有被布置于机罩1的铰链侧9上的入口7和出口8。
与此前的示例相似的，此处的通道或导管11输送冷却流体。导管11利用导热结合部12附接至外面板4。与外面板4的接触面积应尽可能大，以使得热传导最大化。这种解决方案的优点是导管是封闭的独立系统，其泄漏风险最小。
回路被布置成使得冷却剂流体流在入口7后至少分成两个流，并在出口8上游汇合成一个流。
如图3a和4a所示，在机罩中的冷却回路应当在驾驶期间被使用，冷却剂流可有利的被布置成使得，至少回路的大部分而言，冷却剂流和迎面而来的空气会发生逆流热交换。
图5和图6示出了根据本发明的机罩1，其中通道结构分别连接至电池组14和内燃发动机13。
应当理解，本发明不限于如上所述并如附图中所示的实施例；相反，技术人员将认识到可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。例如，在附图中，冷却剂流是利用歧管来分流的。但可能存在使用单个导管的情况。
根据所公开的系统的另一个方面，在某些天气条件下，它也可用于加热目的。
此外，内面板可构成发动机盖的车身内侧部分。根据一个实例，内面板包括向外面板鼓起的脊部，使得脊部容纳导管11，使得当被制成时，导管由脊部覆盖。然后，脊部应当自车身前侧至车身后侧在车辆横向方向上以预定的间隔形成，以使得脊部覆盖导管11。
另一种替代方案是使用圆形导管，而不是图4b所示的导管，其中导热结合部必须更大，以最大限度地扩大与面板的接触面积并进而，使得面板和导管之间的热传递最大化。

Claims (15)

1.一种用于关闭车辆(2)的车厢的机罩(1)，其中，所述机罩(1)包括形成所述机罩(1)的车身外侧部分的外面板(4)，其特征在于，
所述机罩包括冷却通道结构(5)，所述冷却通道结构(5)被布置于所述外面板(4)的内侧部分(6)，所述冷却通道结构(5)适于将冷却剂流体从车辆部件转移出来并回到所述车辆部件，以使得热量通过外面板与车辆的周围环境进行交换。
2.根据权利要求1所述的机罩(1)，其中，所述冷却通道结构包括沿第一方向延伸的多个间隔排列的第一通道部分(10)。
3.根据权利要求2所述的机罩，其中，所述第一方向与所述机罩的前侧和所述机罩的后侧之间的方向相当，并且其中所述第一通道部分(10)在所述机罩的横向方向上间隔排列。
4.根据权利要求2或3所述的机罩(1)，其中，所述冷却通道结构包括沿相对于所述第一方向横向的第二方向延伸的多个间隔排列的第二通道部分。
5.根据权利要求4所述的机罩(1)，其中，所述第二方向与所述机罩的横向方向相当，并且所述第一通道部分(10)在所述机罩的前向方向上间隔排列。
6.根据权利要求2至3中任一项和权利要求4至5中任一项所述的机罩(1)，其中，所述第一通道部分(10)与所述第二通道部分流体连通。
7.根据上述权利要求中任一项所述的机罩(1)，其中，所述冷却通道结构包括被布置于所述机罩(1)的第一侧(9)的入口(7)和出口(8)。
8.根据权利要求7所述的机罩(1)，其中，所述机罩(1)包括用于在打开位置和关闭位置之间枢转所述机罩的至少一个机罩的铰链元件(3)，并且其中所述铰链元件(3)被布置于所述机罩(1)的第一侧(9)。
9.根据权利要求7或8所述的机罩(1)，其中，所述冷却通道结构被布置成使得冷却剂流体的流动在所述入口(7)之后被分成至少两个流，并在所述出口(8)上游汇合成一个流。
10.根据上述权利要求中任一项所述的机罩(1)，其中，所述冷却通道结构至少部分由铝制成。
11.根据上述权利要求中任一项所述的机罩(1)，其中，所述冷却通道结构直接附接至所述外面板(4)的内侧表面。
12.根据上述权利要求中任一项所述的机罩(1)，其中，所述冷却通道结构利用导热结合部(12)附接至所述外面板(4)的内侧表面。
13.一种车辆，所述车辆包括至少一个车辆部件，所述车辆部件在工作状态下需要热交换，所述车辆还包括根据上述权利要求中任一项所述的机罩(1)，其中，所述车辆部件适于以形成冷却回路的方式与所述冷却通道结构(5)流体连接。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述车辆部件由内燃发动机(13)形成。
15.根据权利要求13或14所述的车辆，其中，所述车辆部件由电池组(14)构成。
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