CN203511270U - 混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力系统。所述混合动力系统包括：电机冷却循环回路，所述电机冷却循环回路上设有电机水泵、电机和电机散热器；发动机冷却循环回路，所述发动机冷却循环回路上设有发动机水泵和发动机；以及第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路和所述第二连接管路中的每一个的两端分别与所述电机冷却循环回路和所述发动机冷却循环回路相连。根据本实用新型的混合动力系统可以在纯电动模式下将发动机冷却循环回路与电机冷却循环回路连通，为电机散热的同时，为发动机暖机，从而发动机启动迅速，且节约能源。

Description

混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，具体而言，涉及一种混合动力系统。

背景技术

现有的混合动力系统采用暖风系统的加热元件为发动机暖机。当混合动力系统发出启动发动机信号时，需要先启动暖风系统为发动机暖机后，才能启动发动机。因此，现有的混合动力系统，不仅需要消耗电能为发动机暖机，而且发动机不能立即启动。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种混合动力系统，所述混合动力系统，发动机启动迅速，节约能源。

为了实现上述目的，根据本实用新型提出一种混合动力系统。所述混合动力系统包括：电机冷却循环回路，所述电机冷却循环回路上设有电机水泵、电机和电机散热器；发动机冷却循环回路，所述发动机冷却循环回路上设有发动机水泵和发动机；以及第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路和所述第二连接管路中的每一个的两端分别与所述电机冷却循环回路和所述发动机冷却循环回路相连。

根据本实用新型的混合动力系统，通过设置可以将所述电机冷却循环回路和所述发动机冷却循环回路连接的所述第一连接管路和所述第二连接管路，使冷却介质在所述电机冷却循环回路和所述发动机冷却循环回路中循环，为所述发动机暖机，使所述发动机始终处于利于启动的温度，满足所述发动机对润滑温度的要求以便所述混合动力系统快速启动所述发动机，在不引入其它冷却设备的情况下实现所述电机的冷却，节约能源。同时，在不引入其它加热设备的情况下，实现了所述发动机的暖机，节约能源。因此，根据本实用新型的混合动力系统，所述发动机启动迅速，节约能源。

另外，根据本实用新型上述的混合动力系统还可以具有如下附加的技术特征：

所述混合动力系统还包括：第一流向控制阀和第二流向控制阀，所述第一连接管路的一端通过所述第一流向控制阀与所述电机冷却循环回路相连，所述第二连接管路的一端通过所述第二流向控制阀与所述发动机冷却循环回路相连。由此可以根据所述混合动力系统的实际需求，控制所述电机冷却循环回路中的冷却介质的流向，控制所述发动机冷却循环回路中的冷却介质的流向，以连通所述电机冷却循环回路与所述发动机冷却循环回路，或者断开所述电机冷却循环回路与所述发动机冷却循环回路。

具体地，所述第一流向控制阀具有第一至第三阀口的，所述第一流向控制阀的第一阀口与所述发动机水泵的进口相连，所述第一流向控制阀的第二阀口与所述电机相连，所述第一流向控制阀的第三阀口与所述电机散热器的进入口相连；第二流向控制阀具有第一至第三阀口，所述第二流向控制阀的第一阀口与所述电机水泵的入口相连，所述第二流向控制阀的第二阀口与所述发动机的出水口相连，所述第二流向控制阀的第三阀口与所述发动机的进水口相连。

所述混合动力系统还包括：第一温度检测器和第二温度检测器，所述第一温度检测器设在所述发动机冷却循环回路上以检测所述发动机冷却循环回路内的冷却介质的温度；所述第二温度检测器设在所述电机冷却循环回路上以检测所述电机冷却循环回路内的冷却介质的温度。由此所述混合动力系统可以根据所述第一温度检测器的检测值和所述第二温度检测器的检测值，在连通所述电机冷却循环回路与所述发动机冷却循环回路的第一导通模式和断开所述电机冷却循环回路与所述发动机冷却循环回路的第二导通模式之间切换。

有利地，所述发动机水泵的进口和所述发动机的进水口通过第一三通管与所述第一连接管路相连，所述电机水泵的入口和所述电机散热器的流出口通过第二三通管与所述第二连接管路相连，从而简化了所述混合动力系统的结构，降低了制造成本。

有利地，所述第一流向控制阀和第二流向控制阀联动。

可选地，所述第一流向控制阀和所述第二流向控制阀为电磁阀。

可选地，所述第一温度检测器和所述第二温度检测器均为温度传感器。

可选地，所述电机水泵为电动式水泵。

可选地，所述发动机水泵为机械式水泵。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的混合动力系统的结构示意图。

附图标记说明：

混合动力系统1、电机冷却循环回路10、电机水泵110、电机水泵110的入口111、电机120、电控130、电机散热器140、电机散热器140的进入口141、电机散热器140的流出口142、发动机冷却循环回路20、发动机水泵210、发动机水泵210的进口211、发动机220、发动机220的进水口221、发动机220的出水口222、发动机散热器230、第一连接管路31、第二连接管路32、连接管33、第一流向控制阀41、第一流向控制阀41的第一阀口411、第一流向控制阀41的第二阀口412、第一流向控制阀41的第三阀口413、第二流向控制阀42、第二流向控制阀42的第一阀口421、第二流向控制阀42的第二阀口422、第二流向控制阀42的第三阀口423、第一三通管51、第二三通管52、第三三通管53、电子风扇61、低温散热器62、中冷器63、涡轮增压器65、机油冷却器66、暖风系统64、暖风系统水泵641、加热元件642、暖风芯体643、副水箱67、

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照图1描述根据本实用新型实施例的混合动力系统1。如图1所示，根据本实用新型实施例的混合动力系统1包括电机冷却循环回路10、发动机冷却循环回路20、第一连接管路31和第二连接管路32。

电机冷却循环回路10上设有电机水泵110、电机120和电机散热器140。电机120中具有冷却介质管路，电机水泵110驱动冷却介质在电机冷却循环回路10内流动为电机120进行散热。

发动机冷却循环回路20上设有发动机水泵210和发动机220，发动机220内设有冷却介质管路（例如，缸体冷却管路和缸盖冷却管路），发动机水泵210驱动冷却介质在发动机220循环回路内流动为发动机220进行散热。

第一连接管路31和第二连接管路32中的每一个的两端分别与电机冷却循环回路10和发动机冷却循环回路20相连。也就是说，第一连接管路31的一端与电机冷却循环回路10相连，第一连接管路31的另一端与发动机冷却循环回路20相连。第二连接管路32的一端与电机冷却循环回路10相连，第二连接管路32的另一端与发动机冷却循环回路20相连。这样电机冷却循环回路10内的冷却介质与发动机冷却循环回路20内的冷却介质可以混合。

在混合动力系统1处于纯电动工作模式时，发动机220不运行，电机120运行。电机冷却循环回路10中的冷却介质通过第一连接管路31进入发动机冷却循环回路20，电机冷却循环回路10中的冷却介质流经发动机220的冷却介质管路的过程中，与发动机冷却循环回路20中的冷却介质进行热交换，经过热交换后的冷却介质通过第二连接管路32回到电机冷却循环回路10中，如此往复循环，为发动机220暖机的同时，实现了电机120的散热。此外，电机120冷却循环系统的外部设有电子风扇61。当电机120的温度较低，且发动机220的温度低于电机120的温度时，通过将电机冷却循环回路10内的冷却介质引入发动机冷却循环回路20中对电机120进行散热，可以满足电机120的散热需求。当电机120的温度升高，将电机冷却循环回路10内的冷却介质引入发动机冷却循环回路20中对电机120进行散热，不能满足电机120的散热需求时，开启电子风扇61。因而在混合动力系统1的运行过程中可以减少电子风扇61的开启时间，节约能源。

根据本实用新型实施例的混合动力系统1，通过设置可以将电机冷却循环回路10和发动机冷却循环回路20连接的第一连接管路31和第二连接管路32，使冷却介质在电机冷却循环回路10和发动机冷却循环回路20中循环，为发动机220暖机，使发动机220始终处于利于启动的温度，满足发动机220对润滑温度的要求以便混合动力系统1快速启动发动机220，在不引入其它冷却设备（例如，电子风扇61）的情况下实现电机120的冷却，节约能源。同时，在不引入其它加热设备（例如，暖风系统64）的情况下，实现了发动机220的暖机，节约能源。因此，根据本实用新型实施例的混合动力系统1，发动机220启动迅速，节约能源。

可选地，电机水泵110可以为电动式水泵。进一步可选地，发动机水泵210可以为机械式水泵。冷却介质可以为冷却液。

在本实用新型的一个实施例中，混合动力系统1还可以包括：第一流向控制阀41和第二流向控制阀42。第一连接管路31的一端可以通过第一流向控制阀41与电机冷却循环回路10相连。第二连接管路32的一端可以通过第二流向控制阀42与发动机冷却循环回路20相连。

也就是说，第一流向控制阀41可以控制电机冷却循环回路10中的冷却介质的流向。第二流向控制阀42可以控制发动机冷却循环回路20中的冷却介质的流向。由此可以根据混合动力系统1的实际需求，控制电机冷却循环回路10中的冷却介质的流向，控制发动机冷却循环回路20中的冷却介质的流向，以连通电机冷却循环回路10与发动机冷却循环回路20，或者断开电机冷却循环回路10与发动机冷却循环回路20。

如图1所示，在本实用新型的一个具体的示例中，第一流向控制阀41可以具有第一阀口411、第二阀口412和第三阀口413。第一流向控制阀41的第一阀口411与发动机水泵210的进口211相连。第一流向控制阀41的第二阀口412与电机120相连。第一流向控制阀41的第三阀口413与电机散热器140的进入口141相连。可以理解的是，第一流向控制阀41的第二阀口412与电机120相连中的“相连”是指第一流向控制阀41的第二阀口412与电机120的冷却管路相连。

第二流向控制阀42可以具有第一阀口421、第二阀口422和第三阀口423。第二流向控制阀42的第一阀口421与电机水泵110的入口111相连，第二流向控制阀42的第二阀口422与发动机220的出水口222相连，第二流向控制阀42的第三阀口423与发动机220的进水口221相连。

混合动力系统1还可以包括暖风系统64。暖风系统64包括：暖风系统水泵641、加热元件642以及暖风芯体643。暖风系统水泵641、加热元件642以及暖风芯体643内均设有冷却介质通道。其中，暖风系统水泵641、加热元件642以及暖风芯体643的结构对本领域技术人员而言均为已知，在此不再详细叙述。

在本实用新型提供的实施例中，如图1所示，第二流向控制阀42的第三阀口423与暖风系统64的暖风系统水泵641相连，暖风系统64的暖风芯体643与发动机220的进水口221相连。

其中，发动机220的进水口221是指发动机220冷却管路的进水口，发动机220的出水口222是指发动机220冷却管路的出水口。

在本实用新型的一个具体的示例中，如图1所示，第一连接管路31可以连接在发动机水泵210的进口211和第一流向控制阀41的第一阀口411之间，且第一连接管路31可以连接在发动机220的进水口221与第一流向控制阀41的第一阀口411之间。第二连接管路32可以连接在第二流向控制阀42的第一阀口421与电机水泵110的入口111之间，且第二连接管路32可以连接在第二流向控制阀42的第一阀口421与电机散热器140的流出口142之间。

可选地，第一流向控制阀41和第二流向控制阀42可以为电磁阀。

在本实用新型的一个实施例中，混合动力系统1还可以包括第一温度检测器（图未示出）和第二温度检测器（图未示出）。第一温度检测器可以设在发动机冷却循环回路20上以检测发动机冷却循环回路20内的冷却介质的温度。例如，第一温度检测器可以设在发动机220的冷却管路上，以检测发动机220内部的冷却介质的温度。第二温度检测器设在电机冷却循环回路10上以检测电机冷却循环回路10内的冷却介质的温度。例如，第二温度检测器可以设在电机120的冷却管路上，以检测电机120内部的冷却介质。

在本实用新型的一个实施例中，混合动力系统1具有控制器（图未示出）。所述控制器可以根据第一温度检测器的检测值和第二温度检测器的检测值，控制混合动力系统1在连通电机冷却循环回路10与发动机冷却循环回路20的第一导通模式和断开电机冷却循环回路10与发动机冷却循环回路20的第二导通模式之间切换。

在本实用新型的一个具体的实施例中，混合动力系统1的控制器可以根据第一温度检测器的检测值和第二温度检测器的检测值，控制第一流向控制阀41的第一阀口411与第二阀口412连通，且控制第二流向控制阀42的第一阀口421与第二阀口422连通，使电机冷却循环回路10与发动机冷却循环回路20连通。混合动力系统1的控制器还可以根据第一温度检测器的检测值和第二温度检测器的检测值，控制第一流向控制阀41的第二阀口412与第三阀口413连通，且控制第二流向控制阀42的第二阀口422与第三阀口423连通，使电机冷却循环回路10与发动机冷却循环回路20断开。

可选地，第一温度检测器和第二温度检测器都可以为温度传感器。

有利地，第一流向控制阀41和第二流向控制阀42联动。换言之，第一流向控制阀41和第二流向控制阀42同时动作。由此可以提高混合动力系统1在第一导通模式和第二导通模式之间切换的速度。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，发动机水泵210的进口211和发动机220的进水口221通过第一三通管51与第一连接管路31相连，电机水泵110的入口111和电机散热器140的流出口142通过第二三通管52与第二连接管路32相连，从而简化了混合动力系统1的结构，降低了制造成本。

下面参考图1详细描述混合动力系统1的工作过程：

当混合动力系统1处于纯电动模式时（仅电机120运行，发动机220不运行）。第一温度检测器检测到的发动机冷却循环回路20内的冷却介质的温度T发动机小于T1,第二温度检测器检测到的电机冷却循环回路10内的冷却介质的温度T电机小于T2，同时T1和T2满足T1≤T2<TMAX时，混合动力系统1处于第一导通模式。

其中，TMAX为电机冷却循环回路10内允许温度的最大值，该最大值可以根据电机120等电机冷却循环回路10中的零部件能够承受的最大冷却介质温度设定。发动机冷却循环回路20内的冷却介质的温度T发动机小于T1时，对应的机油温度不能满足发动机220的基本润滑需求，发动机220需要暖机。发动机冷却循环回路20内的冷却介质的温度T发动机大于T1时，对应的机油温度可以满足发动机220的基本润滑需求，发动机220不需要暖机。T1、T2和TMAX可以根据具体的混合动力系统1选定。

混合动力系统1处于第一导通模式时，第一流向控制阀41的第一阀口411与第二阀口412连通，第二流向控制阀42的第一阀口421与第二阀口422连通。

电机冷却循环回路10中的冷却介质在电机水泵110的作用下依次经过电机120、第一流向控制阀41、第一连接管路31、发动机水泵210进入发动机220的冷却管路。此时，电机散热器140不工作。

发动机220的冷却管路中的冷却介质的温度T发动机小于电机冷却循环回路10中的冷却介质的温度T电机。电机冷却循环回路10中的冷却介质，依靠发动机220的冷却管路中的冷却介质以及发动机220的机体（例如，缸体、缸盖）的辐射散热。电机冷却循环回路10中的冷却介质被冷却后，经过发动机220的出水口222、第二流向控制阀42流回电机水泵110的入口111。这样，电机120散热，发动机220实现暖机，使发动机220能够快速启动。

随着混合动力系统1的运行，例如，混合动力系统1处于混合动力模式时，电机120和发动机220均运行。电机冷却循环回路10中的冷却介质的温度升高。发动机冷却循环回路20中的冷却介质的温度也升高。依靠发动机220的冷却管路中的冷却介质以及发动机220的机体（例如，缸体、缸盖）的辐射散热，已经不能满足电机冷却循环回路10的散热需求。电机冷却循环回路10存在散热不足的风险。

当第二温度检测器检测到的电机冷却循环回路10内的冷却介质的温度T电机大于T2时，混合动力系统1处于第二导通模式。

混合动力系统1处于第二导通模式时，第一流向控制阀41的第二阀口412与第三阀口413连通，第二流向控制阀42的第二阀口422与第三阀口423连通。也就是说，电机冷却循环回路10和发动机冷却循环回路20彼此断开，各自按照原有的方式运行。电机冷却循环回路10中的冷却介质不能进入发动机冷却循环回路20中，发动机冷却循环回路20中的冷却介质也不能进入电机冷却循环回路10中。

具体而言，电机冷却循环回路10中的冷却介质在电机水泵110的作用下依次经过电机120、第一流向控制阀41进入电机散热器140。经过电机散热器140冷却后的冷却介质又回到电机水泵110继续在电机冷却循环回路10中循环。此时，电子风扇61也可以开启，进一步加强电机120的散热效果。

可以理解的是，冷却介质在发动机冷却循环回路20中有两条循环路径，分别为小循环和大循环。发动机冷却循环回路20中设有发动机散热器230。冷却介质在发动机冷却循环回路20中小循环时，发动机220的出水口222内部控制大循环开启的节温器处于关闭状态，冷却介质在发动机水泵210的作用下依次经过发动机220、发动机220的出水口222、第二流向控制阀42、暖风系统64、发动机220的进水口221。冷却介质在发动机冷却循环回路20中大循环时，发动机220的出水口222内部控制大循环开启的节温器处于开启状态，冷却介质在发动机水泵210的作用下依次经过发动机220、发动机220的出水口222，再分两路，一路冷却介质通过连接管33流向发动机散热器230、发动机220的进水口221；另一路冷却介质流向与小循环一致，即冷却介质流向第二流向控制阀42、暖风系统64、发动机220的进水口221。经过发动机散热器230冷却后的冷却介质与小循环的介质一起回到发动机220的进水口221继续在发动机冷却循环回路20中循环。电机冷却循环回路10上的其它零部件，例如电控130，发动机220循环回路上的其它零部件，例如机油冷却器以及为中冷器63、涡轮增压器65等散热的低温散热器62的结构及作用对本领域普通技术人员而言均为已知，在此不再详细叙述。

混合动力系统1中三个管路交汇处均通过第三三通管53连接。混合动力系统1还包括副水箱67、涡轮增压器冷却循环回路69以及水泵68。副水箱67为混合动力系统1存储和提供冷却介质，设在副水箱67出口处的水泵68，为涡轮增压器冷却循环回路69提供驱动冷却介质的动力，使冷却介质在涡轮增压器冷却循环回路69中循环。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实用新型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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括： 

电机冷却循环回路，所述电机冷却循环回路上设有电机水泵、电机和电机散热器； 

发动机冷却循环回路，所述发动机冷却循环回路上设有发动机水泵和发动机；以及 

第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路和所述第二连接管路中的每一个的两端分别与所述电机冷却循环回路和所述发动机冷却循环回路相连。 

2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括：第一流向控制阀和第二流向控制阀，所述第一连接管路的一端通过所述第一流向控制阀与所述电机冷却循环回路相连，所述第二连接管路的一端通过所述第二流向控制阀与所述发动机冷却循环回路相连。 

3.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一流向控制阀具有第一至第三阀口，所述第一流向控制阀的第一阀口与所述发动机水泵的进口相连，所述第一流向控制阀的第二阀口与所述电机相连，所述第一流向控制阀的第三阀口与所述电机散热器的进入口相连； 

第二流向控制阀具有第一至第三阀口，所述第二流向控制阀的第一阀口与所述电机水泵的入口相连，所述第二流向控制阀的第二阀口与所述发动机的出水口相连，所述第二流向控制阀的第三阀口与所述发动机的进水口相连。 

4.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括：第一温度检测器和第二温度检测器，所述第一温度检测器设在所述发动机冷却循环回路上以检测所述发动机冷却循环回路内的冷却介质的温度；所述第二温度检测器设在所述电机冷却循环回路上以检测所述电机冷却循环回路内的冷却介质的温度。 

5.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机水泵的进口和所述发动机的进水口通过第一三通管与所述第一连接管路相连，所述电机水泵的入口和所述电机散热器的流出口通过第二三通管与所述第二连接管路相连。 

6.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一流向控制阀和第二流向控制阀联动。 

7.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一流向控制阀和所述第二流向控制阀为电磁阀。 

8.根据权利要求4所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一温度检测器和所述第二温度检测器均为温度传感器。 

9.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述电机水泵为电动式水泵。 

10.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机水泵为机械式水泵。