CN112389274A - 一种用于车辆的冷却模块及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于车辆的冷却模块及车辆，涉及车辆冷却系统领域。本发明包括集成一体的电池散热器、低温散热器、高温散热器、中冷器以及至少一个电子风扇，其中，电池散热器与动力电池连接，其用于对动力电池进行散热；高温散热器与中冷器并联设置，且均与发动机连接以对发动机进行散热；低温散热器与车辆的功率部件连接，以对功率部件进行散热。本发明将针对不同部件的散热器、中冷器以及电子风扇集成在一起，利用一个冷却模块就可以满足对多种车辆部件的散热需求，且高度集成一体的设计可以在满足性能要求的同时节省整车布置空间。

Description

一种用于车辆的冷却模块及车辆
技术领域
本发明涉及车辆冷却系统领域，特别是涉及一种用于车辆的冷却模块及车辆。
背景技术
当前，人类生存的环境不断恶化，温室效应严重，汽车行业传统的内燃发动机已被大家公认为是温室气体排放的主要来源之一，这已促使人们意识到发展新能源汽车的重要性和迫切性。因此，新能源汽车的研发越来越受到重视，电动汽车由于在能量利用率、环保方面的优势，越来越多的人致力于电动汽车的开发与研究，电动汽车被认为是未来汽车的发展趋势，而电动汽车的续驶里程又制约着新能源汽车的发展。目前，增加续驶里程的纯电动汽车、增程式电动汽车已逐渐成为现阶段家庭、商业用途并具备产业化前景的新能源产品。增程式电动汽车是国内外汽车行业的研究热点和重点发展的一种新型能源汽车产品。增程式电动汽车具有低成本、节油率高、低排放、可增加续驶里程、基础设施投入少等诸多优点，在动力电池技术瓶颈尚未解决之前，是向纯电动汽车过渡的最佳技术方案，也是我国现阶段应用最多，大力推广的技术路线。
现阶段，增程式电动汽车热管理系统日趋复杂，热管理系统已成为增程式电动汽车重点开发的系统之一，其中包括空调系统和动力系统，尤其动力系统热管理需要冷却的部件较传统汽车增加较多，部件冷却需求功率及温度要求也呈多元化的趋势，传统汽车主要是对发动机进行冷却，而增程式电动汽车动力系统需要冷却的部件有增程器(包括发动机、发电机、发电机控制器)、动力电池、高压控制器、充电机、驱动电机和驱动电机控制器，为了满足这些部件不同的冷却需求，我们需要研究其冷却型式、散热部件的结构、性能及整车布置空间，如何将散热部件有效的集成，满足部件多元化的散热需求。因此，开发一款适合整车布置空间及部件冷却需求的集成式冷却系统尤为重要。
发明内容
本发明第一方面的目的是要提供一种用于车辆的冷却模块，解决现有技术中冷却模块不能同时考虑到发动机和动力电池的散热需求，且占用空间大的技术问题。
本发明第一方面的进一步目的是要满足空调系统的散热需求。
本发明第二方面的目的是要提供一种具有上述冷却模块的车辆。
根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种用于车辆的冷却模块，包括集成一体的电池散热器、低温散热器、高温散热器、中冷器以及至少一个电子风扇；其中，
所述电池散热器与动力电池连接，其用于对动力电池进行散热；
所述高温散热器与所述中冷器并联设置，且均与发动机连接以对所述发动机进行散热；
所述低温散热器与车辆的功率部件连接，以对所述功率部件进行散热。
可选地，还包括：
与空调系统连接的冷凝器，其用于对所述空调系统进行散热。
可选地，所述功率部件至少包括高压控制器、充电机、驱动电机、发电机、发电机控制器以及驱动电机控制器的其中一种。
可选地，还包括：
设置在所述冷却模块最外侧的护风罩，所述护风罩上安装有所述电子风扇。
可选地，所述高温散热器与所述中冷器沿所述护风罩的高度方向依次布置。
可选地，所述低温散热器与所述电池散热器沿所述护风罩的高度方向依次布置，且位于所述高温散热器与所述中冷器远离所述电子风扇的一侧。
可选地，所述冷凝器设置在所述低温散热器远离所述电子风扇的一侧。
可选地，所述电池散热器与所述冷凝器沿所述护风罩的高度方向依次布置，且位于所述高温散热器与所述中冷器远离所述电子风扇的一侧。
可选地，所述低温散热器设置在所述冷凝器远离所述电子风扇的一侧。
根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种车辆，其安装有上述的冷却模块。
本发明包括集成一体的电池散热器、低温散热器、高温散热器、中冷器以及至少一个电子风扇，其中，电池散热器与动力电池连接，其用于对动力电池进行散热；高温散热器与中冷器并联设置，且均与发动机连接以对发动机进行散热；低温散热器与车辆的功率部件连接，以对功率部件进行散热。本发明将针对不同部件的散热器、中冷器以及电子风扇集成在一起，利用一个冷却模块就可以满足对多种车辆部件的散热需求，且高度集成一体的设计可以在满足性能要求的同时节省整车布置空间。
进一步地，本发明的冷却模块还包括冷凝器，其可以对空调系统进行散热，从而增加了冷却模块的功能，满足了空调系统的散热需求。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的冷却模块的示意性结构图；
图2是图1所示冷却模块中的护风罩和电子风扇的示意性结构图；
图3是根据本发明另一个实施例的冷却模块的示意性结构图；
图4是图3所示冷却模块的示意性结构图；
图5是根据本发明又一个实施例的冷却模块的示意性结构图；
图6是根据本发明再一个实施例的冷却模块的示意性结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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。
图1是根据本发明一个实施例的冷却模块100的示意性结构图。如图1所示，在一个具体地实施例中，用于车辆的冷却模块100一般性地可包括集成一体的电池散热器20、低温散热器40、高温散热器50、中冷器30以及至少一个电子风扇10。其中，电池散热器20与动力电池(图中未示出)连接，其用于对动力电池进行散热。高温散热器50与中冷器30并联设置，且均与发动机(图中未示出)连接以对发动机进行散热。低温散热器40与车辆的功率部件(图中未示出)连接，以对功率部件进行散热。这里，功率部件至少包括高压控制器、充电机、驱动电机、发电机、发电机控制器以及驱动电机控制器的其中一种。具体地，中冷器30的功能是对发动机增压后的气体进行冷却，高温散热器50的功能是对发动机的水套进行散热。
当前该增程式车型动力系统部件的冷却需求是：发动机散热功率需求约35kW，冷却液出口温度要求≤115℃，增压中冷系统散热功率需求约7kW，发动机进气温度要求≤80℃。动力电池散热功率需求约3kW，冷却液入口温度要求约15℃～25℃。高压控制器散热功率需求约0.6kW，冷却液入口温度要求≤65℃。充电机散热功率需求约0.35kW，冷却液入口温度要求≤65℃。发电机控制器散热功率需求约1.5kW，冷却液入口温度要求≤65℃。驱动电机控制器散热功率需求约2.5kW，冷却液入口温度要求≤65℃。发电机散热功率需求约3.6kW，冷却液入口温度要求≤75℃。驱动电机散热功率需求约3.5kW，冷却液入口温度要求≤75℃。这些部件的散热功率需求及温度要求差异大，为了解决不同需求的散热问题，本发明结合整车布置空间及部件的冷却需求开发了一款集成式的冷却模块100，使部件工作在冷却需求范围内并安全高效运行。
根据上述部件的冷却需求，本发明将部件划分为三个部分，发动机属于大流量高温高散热功率部件，既需水套散热又需增压中冷系统。高压控制器、充电机、驱动电机及驱动电机控制器属于小流量中温中等散热功率部件，动力电池属于小流量低温低散热功率部件，根据部件不同的特点，选择相应的散热器对三个部分进行冷却，因此，发动机需匹配一个高温散热器50和中冷器30，高压控制器、充电机、驱动电机、发电机、发电机控制器以及驱动电机控制器需匹配一个低温散热器40，动力电池需匹配一个电池散热器20，这几个散热器分别实现对应部件的散热需求。本发明将高温散热器50、中冷器30、低温散热器40、电池散热器20和电子风扇10集成于一体设计，将冷却模块100硬件高度集成，满足性能要求的同时节省整车布置空间。
图2是图1所示冷却模块100中的护风罩70和电子风扇10的示意性结构图。如图2所示，冷却模块100还包括设置在冷却模块100最外侧的护风罩70，护风罩70上安装有电子风扇10，将护风罩70和电子风扇10集成一体可以节省冷却模块100内部的布置空间。在一个实施例中，电子风扇10的数量为两个，两个电子风扇10上下布置。电子风扇10的功能是在车辆上的部件运行后将前端低温空气抽到电子风扇10的后方，流动的低温空气带走电池散热器20、低温散热器40、中冷器30和高温散热器50的热量。护风罩70设置在冷却模块100的最后端，其功能是集聚气流、导风并固定电子风扇10。
具体地，从附图1中可以看出，高温散热器50与中冷器30沿护风罩70的高度方向依次布置。也就是图1中的上下位置布置，这两者的位置可以相互调换。进一步地，低温散热器40与电池散热器20沿护风罩70的高度方向依次布置，且位于高温散热器50与中冷器30远离电子风扇10的一侧。也就是说，低温散热器40与电池散热器20上下布置且位于高温散热器50与中冷器30的左侧，电子风扇10则位于高温散热器50与中冷器30的右侧。根据设计需求，低温散热器40与电池散热器20的位置也可以相互调换，并且，低温散热器40与高温散热器50的位置也可以相互调换。
图3是根据本发明另一个实施例的冷却模块100的示意性结构图，图4是图3所示冷却模块100的示意性结构图。如图3和图4所示，在另一个实施例中，冷却模块100还包括与空调系统连接的冷凝器60，其用于对空调系统进行散热。从附图3中可以看出，冷凝器60设置在低温散热器40远离电子风扇10的一侧，也就是设置在低温散热器40的左侧，电池散热器20的左侧没有设置任何部件，也就是无任何遮挡，可以满足更好的满足动力电池的散热需求。另外，冷却模块100远离电子风扇10的一侧设有固定式支架80，其用于将冷却模块100安装在车辆上。冷却模块100的两侧还设有减震垫以及安装螺栓，以固定冷却模块100。
图5是根据本发明又一个实施例的冷却模块100的示意性结构图。如图5所示，在又一个实施例中，电池散热器20与冷凝器60沿护风罩70的高度方向依次布置，且位于高温散热器50与中冷器30远离电子风扇10的一侧。另外，低温散热器40设置在冷凝器60远离电子风扇10的一侧。这里，也就是说，低温散热器40与冷凝器60的位置可以对换设置，只需要保证电池散热器20的左侧没有遮挡即可。
图6是根据本发明再一个实施例的冷却模块100的示意性结构图。如图6所示，在再一个实施例中，电池散热器20和中冷器30设置在冷却模块100的最下方，高温散热器50和低温散热器40设置在冷却模块100的最上方，冷凝器60设置在低温散热器40的左侧。
在又一个实施例中，电池散热器20和中冷器30设置在冷却模块100的最上方，高温散热器50和低温散热器40设置在冷却模块100的最下方，冷凝器60设置在低温散热器40的左侧。
本发明还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例中的冷却模块100。对于冷却模块100，这里不一一赘述。
因为动力电池要求的冷却液温度较低，因此将电池散热器20设置在前端，保证前方低温空气首先通过电池散热器20。高压控制器、充电机、驱动电机、发电机、发电机控制器以及驱动电机控制器要求冷却液入口温度低于发动机的冷却温度，因此将低温散热器40布置在高温散热器50前方，进气中冷系统要求的温度高于动力电池，因此将中冷器30布置在电池散热器20后方，两个电子风扇10布置在中冷器30和高温散热器50后方，两个电子风扇10运转后，将前端的低温空气抽到两个电子风扇10之后，流通的空气与电池散热器20、中冷器30、低温散热器40和高温散热器50进行热交换，从而将电池散热器20、中冷器30、低温散热器40和高温散热器50内部的热量带走，实现增程器、动力电池、高压控制器、充电机、驱动电机及驱动电机控制器等部件的散热。
本发明将针对不同部件的散热器、中冷器30以及电子风扇10集成在一起，利用一个冷却模块100就可以满足对多种车辆部件的散热需求，且高度集成一体的设计可以在满足性能要求的同时节省整车布置空间。本发明的冷却模块100还可以根据具体车型功能、布置空间及部件散热需求自主研发。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的冷却模块，其特征在于，包括集成一体的电池散热器、低温散热器、高温散热器、中冷器以及至少一个电子风扇；其中，
所述电池散热器与动力电池连接，其用于对动力电池进行散热；
所述高温散热器与所述中冷器并联设置，且均与发动机连接以对所述发动机进行散热；
所述低温散热器与车辆的功率部件连接，以对所述功率部件进行散热。
2.根据权利要求1所述的冷却模块，其特征在于，还包括：
与空调系统连接的冷凝器，其用于对所述空调系统进行散热。
3.根据权利要求1所述的冷却模块，其特征在于，
所述功率部件至少包括高压控制器、充电机、驱动电机、发电机、发电机控制器以及驱动电机控制器的其中一种。
4.根据权利要求2所述的冷却模块，其特征在于，还包括：
设置在所述冷却模块最外侧的护风罩，所述护风罩上安装有所述电子风扇。
5.根据权利要求4所述的冷却模块，其特征在于，
所述高温散热器与所述中冷器沿所述护风罩的高度方向依次布置。
6.根据权利要求5所述的冷却模块，其特征在于，
所述低温散热器与所述电池散热器沿所述护风罩的高度方向依次布置，且位于所述高温散热器与所述中冷器远离所述电子风扇的一侧。
7.根据权利要求6所述的冷却模块，其特征在于，
所述冷凝器设置在所述低温散热器远离所述电子风扇的一侧。
8.根据权利要求5所述的冷却模块，其特征在于，
所述电池散热器与所述冷凝器沿所述护风罩的高度方向依次布置，且位于所述高温散热器与所述中冷器远离所述电子风扇的一侧。
9.根据权利要求8所述的冷却模块，其特征在于，
所述低温散热器设置在所述冷凝器远离所述电子风扇的一侧。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆安装有如权利要求1-9中任一项所述的冷却模块。
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