CN115230461A - 一种冷却系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种冷却系统及车辆。冷却系统包括多个冷却单元、温度监测单元和多个加强单元，冷却单元用于通过管路与车辆中的需散热机构连接；温度监测单元与所述管路连接，所述温度监测单元用于监测所述管路内流体的温度；加强单元用于根据流体的温度开启或闭合；当所述流体的温度大于第一设定值时，所述加强单元开启以冷却对应的至少一个所述冷却单元。本发明的冷却系统，能够进一步提升冷却单元的散热能力，降低冷却单元内流体温度；冷却系统具有冷却能力强的优点，车辆处于极端运行工况时，需散热机构不会产生过热问题，车辆的性能和可靠性好，增强用户的使用满意度。

Description

一种冷却系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种冷却系统及车辆。
背景技术
在车辆技术领域中，冷却系统主要是使动力总成在所有工况下都保持在适当的温度范围内，例如冷却系统要防止动力总成中发动机过热。现有技术中，车辆进行深度越野工况、频繁弹射起步等极端运行工况时，冷却系统易出现冷却能力不足，导致变速器超温、发动机超温限制扭矩的情况，限制了车辆性能及可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种冷却系统，以解决或部分解决现有的车辆处于极端运行工况时，冷却系统出现冷却能力不足的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种冷却系统，包括多个冷却单元、温度监测单元和多个加强单元，冷却单元用于通过管路与车辆中的需散热机构连接；温度监测单元与所述管路连接，所述温度监测单元用于监测所述管路内流体的温度；加强单元用于根据流体的温度开启或闭合；当所述流体的温度大于第一设定值时，所述加强单元开启以冷却对应的至少一个所述冷却单元。
进一步的，所述冷却单元与所述第一设定值一一对应设置，任一所述需散热机构与至少一个所述冷却单元对应连接。
进一步的，所述冷却系统还包括储液箱，所述加强单元为与所述储液箱连接的多个喷淋机构，所述喷淋机构用于根据所述流体的温度开启或闭合，当所述流体的温度大于第一设定值时，所述喷淋机构开启以喷淋所述冷却单元。
进一步的，所述喷淋机构朝向所述冷却单元的迎风面喷淋。
进一步的，所述冷却系统还包括与所述储液箱连接的加压机构，所述加压机构用于根据所述流体的温度开启或闭合，当所述流体的温度大于第一设定值时，所述加压机构开启对所述储液箱内加压。
进一步的，所述储液箱内设有用于监测所述储液箱内液位的液位监测单元，所述液位监测单元用于车辆控制器通信连接。
进一步的，所述冷却单元包括第一散热器和第二散热器，所述需散热机构包括动力总成和电池包，所述管路包括第一出水管和第二出水管，所述温度监测单元包括第一温度监测单元和第二温度监测单元；所述第一散热器通过所述第一出水管向所述动力总成内输送冷却液，所述第二散热器通过所述第二出水管向所述电池包内输送所述冷却液，所述第一温度监测单元与所述第一出水管连接，所述第二温度监测单元与所述第二出水管连接。
进一步的，所述冷却单元还包括中冷器，所述管路还包括第三出气管，所述温度监测单元还包括第三温度监测单元；所述中冷器通过所述第三出气管向所述动力总成输送气体，所述第三温度监测单元与所述第三出气管连接。
进一步的，所述中冷器包括冷却芯体，均与所述冷却芯体连接的进气端气室和出气端气室，一端与所述进气端气室连接、另一端与所述出气端气室连接的直通管，以及设于所述直通管和所述进气端气室之间的直通阀门；当所述第三出气管内气体温度小于第二设定值时，所述直通阀门开启，进入所述进气端气室内的气体通过所述直通管流入所述出气端气室内。
相对于现有技术，本发明所述的冷却系统具有以下优势：
本发明的冷却系统，当温度监测单元监测到管路内流体的温度小于等于第一设定值时，所述加强单元闭合。当温度监测单元监测到管路内流体的温度大于第一设定值时，所述加强单元开启以用于冷却所述冷却单元，进一步提升冷却单元的散热能力，降低冷却单元内流体温度；冷却系统具有冷却能力强的优点，车辆处于极端运行工况时，需散热机构不会产生过热问题，车辆的性能和可靠性好，增强用户的使用满意度。
本发明的另一目的在于提出一种车辆，以解决或部分解决现有的车辆处于极端运行工况时，冷却系统出现冷却能力不足的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆，包括需散热机构和上述的冷却系统，所述需散热机构与所述冷却系统连接。
所述车辆与上述冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
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为本发明实施例所述的冷却系统俯视图的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的冷却系统左视图的结构示意图；
图3为本发明实施例所述的冷却模块的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的中冷器的结构示意图；
图5为本发明实施例所述的冷却系统第一种工况的工作原理示意图；
图6为本发明实施例所述的冷却系统第二种工况的工作原理示意图；
图7为本发明实施例所述的冷却系统第三种工况的工作原理示意图。
附图标记说明：
1-冷却模块；11-第一散热器；12-第二散热器；13-中冷器；131-进气端气室；132-出气端气室；133-冷却芯体；134-直通管；135-直通阀门；21-储液箱；22-喷淋机构；3-温度监测单元；31-第一温度监测单元；32-第二温度监测单元；33-第三温度监测单元；41-线束；42-ECU；51-第一出水管；52-第一回水管；53-第二出水管；54-第二回水管；55-第三出气管；61-动力总成；62-电池包。
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。
另外，在本发明的实施例中所提到的前、后，是指相对车辆的前进方向的前方和后方。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1和图2所示，本申请实施例提供了一种冷却系统，包括多个冷却单元、温度监测单元和多个加强单元，冷却单元用于通过管路与车辆中的需散热机构连接；温度监测单元3与所述管路连接，所述温度监测单元3用于监测所述管路内流体的温度；加强单元用于根据流体的温度开启或闭合；当所述流体的温度大于第一设定值时，所述加强单元开启以冷却对应的至少一个所述冷却单元。
具体而言，冷却单元主要用于对车辆中的需散热机构进行散热，以使得需散热机构在正常的温度范围内工作，确保需散热机构的性能。车辆中的需散热机构包括动力总成61和电池包62等，其中动力总成61包括发动机和变速器。冷却单元内流出的流体通过管路进入到需散热机构内，流体流经需散热机构时带走需散热机构内的热量，以达到冷却需散热机构的目的。流体带走需散热机构的热量后，流体的温度升高流回到冷却单元内，冷却单元与外部进行热交换，以将流体的温度降低，温度降低后的流体再次从冷却单元内流出进入下一循环。一般车辆中会采用风冷模式对冷却单元进行散热，即外部空气流经冷却单元后带走流体的热量。
车辆处于深度越野工况、频繁弹射起步、涉沙等极端运行工况时，仅靠风冷模式对冷却单元进行散热，将不能满足散热需求，此时从冷却单元内流出的流体的温度较高，流体带走需散热机构内的热量减少，需散热机构会出现例如动力总成61的变速器超温、发动机超温的情况，出现限制扭矩的情况，限制了车辆性能及可靠性。
本申请实施例的冷却系统，当温度监测单元3监测到管路内流体的温度小于等于第一设定值时，加强单元闭合。当温度监测单元3监测到管路内流体的温度大于第一设定值时，加强单元开启以用于冷却所述冷却单元，进一步提升冷却单元的散热能力，降低冷却单元内流体温度；冷却系统具有冷却能力强的优点，车辆处于极端运行工况时，需散热机构不会产生过热问题，车辆的性能和可靠性好，增强用户的使用满意度。
参照图1至图3所示，在一实施例中，所述冷却单元与所述第一设定值一一对应设置，任一所述需散热机构与至少一个所述冷却单元对应连接。
任一需散热机构与至少一个冷却单元对应连接，例如为动力总成61需要同时与作为冷却单元的中冷器13和第一散热器11连接，电池包62需要与作为冷却单元的第二散热器12连接。冷却单元与第一设定值一一对应设置，当温度监测单元3监测到流体的温度大于第一设定值时，为与该第一设定值对应的冷却单元出现冷却能力不足的情况，加强单元对该冷却单元进行散热，从而实现精准散热。
在一实施例中，冷却单元与加强单元为一一对应设置，此时当任一冷却单元出现冷却能力不足的情况，与其对应的加强单元对该冷却单元进行散热，以实现精准散热。
在另一实施例中，冷却单元与至少两个加强单元对应设置，此时当任一冷却单元出现冷却能力不足的情况，至少两个加强单元对该冷却单元进行散热，散热效果更好。
参照图1和图2所示，在一实施例中，冷却系统还包括储液箱21，加强单元为与储液箱21连接的多个喷淋机构22，喷淋机构22用于根据流体的温度开启或闭合，当流体的温度大于第一设定值时，喷淋机构22开启以喷淋冷却单元。
当流体的温度大于第一设定值时，喷淋机构22开启以喷淋冷却单元，利用水的蒸发吸热能力加强冷却单元的散热能力，以进一步提升散热系统的冷却能力，避免需散热机构出现超温问题。
参照图2所示，在一实施例中，喷淋机构22朝向冷却单元的迎风面喷淋。
冷却单元为风冷模式散热时，外部空气吹向冷却单元，带走冷却单元的热量使得冷却单元散热。喷淋机构22朝向冷却单元的迎风面喷淋，为顺着空气流动方向喷淋，喷淋机构22喷出的水能够有效的到达冷却单元上，并通过蒸发等使冷却单元实现散热。迎风面参照图2中箭头方向。
参照图1和图2所示，在一实施例中，冷却系统还包括与储液箱21连接的加压机构，加压机构用于根据流体的温度开启或闭合，当流体的温度大于第一设定值时，加压机构开启对储液箱21内加压。
加压机构开启对储液箱21内加压，有利于储液箱21内液体快速流出，以增加喷淋机构22的喷淋效率。
参照图1和图2所示，在一实施例中，储液箱21内设有用于监测储液箱21内液位的液位监测单元，液位监测单元用于车辆控制器通信连接。
液位监测单元用于监测储液箱21内的液位，当液位监测单元监测不到液位信息时，反馈相关信号至车辆的控制器，车辆的控制器能够提醒驾驶员需要对储液箱21进行加注工作。
其中，车辆的控制器可以为电子控制单元，即ECU42，电子控制单元输出信息至驾驶室，以提醒驾驶员可进行储液箱21加注工作。在一实施例中，可以在储液箱21的底部设置液位监测单元。当然，可以理解的是，液位监测单元可设置在任一位置处，能够满足对储液箱21内的液位监测即可。
参照图1至图3所示，在一实施例中，冷却单元包括第一散热器11和第二散热器12，需散热机构包括动力总成61和电池包62，管路包括第一出水管51和第二出水管53，温度监测单元3包括第一温度监测单元31和第二温度监测单元32；第一散热器11通过第一出水管51向动力总成61内输送冷却液，第二散热器12通过第二出水管53向电池包62内输送冷却液，第一温度监测单元31与第一出水管51连接，第二温度监测单元32与第二出水管53连接。
管路还包括第一回水管52和第二回水管54。
第一散热器11通过第一出水管51向动力总成61内输送冷却液，输送至动力总成61的冷却液吸收动力总成61的热量后，再通过第一回水管52流回至第一散热器11，第一散热器11通过散热以降低第一散热器11内的冷却液的温度。第一温度监测单元31与第一出水管51连接，用于监控第一出水管51内冷却液的温度，也即监控进入动力总成61内的冷却液的温度。
第二散热器12通过第二出水管53向电池包62内输送冷却液，输送至电池包62的冷却液吸收电池包62的热量后，再通过第二回水管54流回至第二散热器12，第二散热器12通过散热以降低第二散热器12内的冷却液的温度。第二温度监测单元32与第二出水管53连接，用于监控第二出水管53内冷却液的温度，也即监控进入电池包62内的冷却液的温度。
参照图1至图4所示，在一实施例中，冷却单元还包括中冷器13，管路还包括第三出气管55，温度监测单元3还包括第三温度监测单元33；中冷器13通过第三出气管55向动力总成61输送气体，第三温度监测单元33与第三出气管55连接。
经过压缩机的高温气体进入到中冷器13内，中冷器13用于冷却高温气体，冷却后的气体通过第三出气管55进入到发动机内，参与发动机的燃烧做功。第三温度监测单元33与第三出气管55连接，用于监控第三出气管55内冷却液的温度，也即监控进入动力总成61内的气体的温度。
在本实施例中，动力总成61与第一散热器11和中冷器13连接，第一散热器11和中冷器13均对应一个第一设定值，也即有两个第一设定值与动力总成61相关。
在一实施例中，第三温度传感器设置在发动机的进气歧管上，同样能够满足对进入动力总成61内的气体温度的监控。
第一散热器11、第二散热器12和中冷器13均为车辆中的冷却模块1，且冷却模块1还包括用于车辆空调的散热结构，例如冷凝器等。
参照图4所示，在一实施例中，中冷器13包括冷却芯体133，均与冷却芯体133连接的进气端气室131和出气端气室132，一端与进气端气室131连接、另一端与出气端气室132连接的直通管134，以及设于直通管134和进气端气室131之间的直通阀门135；直通阀门135用于根据流体的温度开启或闭合，当第三出气管55内气体温度小于第二设定值时，直通阀门135开启，进入进气端气室131内的气体通过直通管134流入出气端气室132内。
参照图4所示，进气端气室131和出气端气室132分别位于冷却芯体133的左右两侧，直通管134的两端分别与进气端气室131和出气端气室132连接。当第三温度监测单元33测得第三出气管55内气体温度小于第二设定值时，经压缩机压缩后的高温气体进入进气端气室131后经过直通管134流入出气端气室132内；当第三温度监测单元33测得第三出气管55内气体温度大于等于第二设定值时，经压缩机压缩后的高温气体进入进气端气室131后经过冷却芯体133流入出气端气室132内。这种控制策略可提升发动机进气效率及温度，提升扭矩及响应时间时，进而提升车辆冬季行驶脱困能力。
在一实施例中，冷却系统与车辆的控制器连接，例如与电子控制单元连接，如冷却单元、温度监测单元3和加强单元均通过线束41与电子控制单元连接，受到电子控制单元的综合控制。
本申请实施例中的冷却系统，至少具有如下工况：
其中，动力总成61的日常正常行驶工况温度范围为75℃-95℃，进入动力总成61内气体温度范围是0℃-70℃，则第一散热器11对应的第一设定值为95℃，中冷器13对应的第一设定值为70℃，中冷器13对应的第二设定值0为℃。电池包62的日常正常行驶工况温度范围为-40℃-60℃，第二散热器12对应的第一设定值为60℃。可以理解的是，上述中各数值及其范围根据使用需求或车辆要求制定，本申请实施例对此不作限定。
参照图5所示，日常行驶工况：车辆运行过程中，第一温度监测单元31采集到第一出水管51内冷却液的温度在75℃-95℃之间，第二温度监测单元32采集到第二出水管53内冷却液的温度在-40℃-60℃之间，第三温度监测单元33采集到第三出气管55内气体的温度在0℃～70℃之间，则第一温度监测单元31、第二温度监测单元32和第三温度监测单元33采集到的温度均在内日常正常行驶工况温度范围内，加强单元无动作，中冷器13中气体流经进气端气室131、冷却芯体133和出气端气室132。
参照图6所示，寒冷地区行驶工况：车辆运行过程中，第一温度监测单元31采集到第一出水管51内冷却液的温度在75℃-95℃之间，第二温度监测单元32采集到第二出水管53内冷却液的温度在-40℃-60℃之间，第三温度监测单元33采集到第三出气管55内气体的温度小于0℃，则第一温度监测单元31和第二温度监测单元32采集到的温度均在内日常正常行驶工况温度范围内，加强单元无动作。直通阀门135开启，中冷器13中气体流经进气端气室131、直通管134和出气端气室132。
参照图7所示，高温环境形式、高强度越野/频发弹射起步等极端运行工况：第一温度监测单元31采集到第一出水管51内冷却液的温度大于95℃，第二温度监测单元32采集到第二出水管53内冷却液的温度大于60℃，第三温度监测单元33采集到第三出气管55内气体的温度大于70℃，则第一温度监测单元31、第二温度监测单元32和第三温度监测单元33采集到的温度均为超温工况，此时ECU42控制加压机构向储液箱21内加压，喷淋机构22开启朝向第一散热器11、第二散热器12和中冷器13喷水，对第一散热器11、第二散热器12和中冷器13加强散热，从而加强冷却单元的冷却能力。中冷器13中气体流经进气端气室131、冷却芯体133和出气端气室132。当然，在第一温度监测单元31、第二温度监测单元32和第三温度监测单元33采集到的部分温度为超温工况时，相应的喷淋机构22开启朝向对应的冷却单元喷淋。
本申请实施例的冷却系统，日常行驶时冷却单元采用风冷模式冷却；寒冷地区行驶，当第三温度监测单元33采集到第三出气管55内气体的温度小于0℃时，中冷器13中气体流经进气端气室131、直通管134和出气端气室132，气体不经过冷却芯体133，可以提升进气效率，提升发动机进气温度，加快暖机时间。车辆进行极端运行时，风冷模式不能满足的使用需求，加强单元开启以冷却所述冷却单元，为采用风冷模式和加强单元两种模式增加冷却单元的散热能力，进一步提升冷却系统的冷却能力，避免动力总成61和电池包62出现超温问题。
本发明实施例还提供了一种车辆，具体可以包括需散热机构和上述的冷却系统，需散热机构与冷却系统连接。
冷却系统具有冷却能力强的优点，车辆处于极端运行工况时，需散热机构不会产生过热问题，冷却系统能够在车辆进行深度越野等极端工况时，满足车辆频繁的极限操作，增强用户的使用满意度。
以上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 (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括，
多个冷却单元，用于通过管路与车辆中的需散热机构连接；
温度监测单元(3)，与所述管路连接，所述温度监测单元(3)用于监测所述管路内流体的温度；
多个加强单元，用于根据流体的温度开启或闭合；
当所述流体的温度大于第一设定值时，所述加强单元开启以冷却对应的至少一个所述冷却单元。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却单元与所述第一设定值一一对应设置，任一所述需散热机构与至少一个所述冷却单元对应连接。
3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括储液箱(21)，所述加强单元为与所述储液箱(21)连接的多个喷淋机构(22)，所述喷淋机构(22)用于根据所述流体的温度开启或闭合，当所述流体的温度大于第一设定值时，所述喷淋机构(22)开启以喷淋所述冷却单元。
4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述喷淋机构(22)朝向所述冷却单元的迎风面喷淋。
5.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括与所述储液箱(21)连接的加压机构，所述加压机构用于根据所述流体的温度开启或闭合，当所述流体的温度大于第一设定值时，所述加压机构开启对所述储液箱(21)内加压。
6.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述储液箱(21)内设有用于监测所述储液箱(21)内液位的液位监测单元，所述液位监测单元用于车辆控制器通信连接。
7.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却单元包括第一散热器(11)和第二散热器(12)，所述需散热机构包括动力总成(61)和电池包(62)，所述管路包括第一出水管(51)和第二出水管(53)，所述温度监测单元(3)包括第一温度监测单元(31)和第二温度监测单元(32)；
所述第一散热器(11)通过所述第一出水管(51)向所述动力总成(61)内输送冷却液，所述第二散热器(12)通过所述第二出水管(53)向所述电池包(62)内输送所述冷却液，所述第一温度监测单元(31)与所述第一出水管(51)连接，所述第二温度监测单元(32)与所述第二出水管(53)连接。
8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却单元还包括中冷器(13)，所述管路还包括第三出气管(55)，所述温度监测单元(3)还包括第三温度监测单元(33)；
所述中冷器(13)通过所述第三出气管(55)向所述动力总成(61)输送气体，所述第三温度监测单元(33)与所述第三出气管(55)连接。
9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述中冷器(13)包括冷却芯体(133)，均与所述冷却芯体(133)连接的进气端气室(131)和出气端气室(132)，一端与所述进气端气室(131)连接、另一端与所述出气端气室(132)连接的直通管(134)，以及设于所述直通管(134)和所述进气端气室(131)之间的直通阀门(135)；
当所述第三出气管(55)内气体温度小于第二设定值时，所述直通阀门(135)开启，进入所述进气端气室(131)内的气体通过所述直通管(134)流入所述出气端气室(132)内。
10.一种车辆，其特征在于，包括需散热机构和权利要求1至9任一项所述的冷却系统，所述需散热机构与所述冷却系统连接。
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