CN204895111U - 混合动力汽车冷却系统及混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中混合动力汽车冷却系统难以满足散热要求的问题，本实用新型提供了一种混合动力汽车冷却系统及混合动力汽车。本实用新型一方面提供了一种混合动力汽车冷却系统，包括发动机散热总成及电机散热总成；所述发动机散热总成安装于所述混合动力汽车的前舱中；位于所述混合动力汽车的前格栅进气口后方；其中，所述电机散热总成安装在所述前舱中，位于所述发动机散热总成的侧面。本实用新型将电机散热总成布置在前舱侧面，与发动机散热总成形成并列布置关系，一方面既可以减少冷却系统前后重叠的层数，降低风阻，又可以减小前后布置的热量累积作用，大大的改善了电机与电机控制器的散热条件，提高了混合动力汽车的冷却系统散热性能。

Description

混合动力汽车冷却系统及混合动力汽车

技术领域

本实用新型涉及混合动力汽车领域，尤其指混合动力汽车上的冷却系统。

背景技术

随着环境污染的日益严重，节油、低排放等成为汽车消费的重要指标，混合动力汽车适应这种节能与环保的要求，正日益成为汽车发展的前沿方向，已被广大汽车制造商认同。不同于传统汽车对发动机或者自动变速器进行冷却，混合动力汽车还需要对电机与电机控制器等新增零部件进行冷却。由于同时装有发动机和电动机两种动力装置，因此对冷却系统的布置有较高的要求。

目前，混合动力汽车的冷却系统常用的布置方式是将中冷器、电机散热器、冷凝器、发动机散热器依次平行布置前舱，如说明书附图中图5中所示的布置方式，中冷器1′、电机散热器2′、冷凝器3′、发动机散热器4′与风扇5′依次平行布置于前舱中，这种布置方式的电机散热器2′与发动机散热器4′共用同一个风扇。

然而在整车散热需求较大时，此种布置方式由于热交换器的层数较多，如果前后重叠布置，进气口的冷却气流要穿过多层热交换器，从进气口进入的空气需要依次通过中冷器1′、电机散热器2′、冷凝器4′、发动机散热器4′与风扇5′，空气流动阻力增大，风阻很大导致空气侧流量严重下降，风量会明显降低，从而使冷却散热能力降低。同时冷却气流每经过一层热交换器，温度就会上升一些，热量累积使得后排热交换器的散热恶化。严重影响冷却系统的散热效果，难以满足散热要求。

实用新型内容

为克服现有技术中混合动力汽车冷却系统难以满足散热要求的问题，本实用新型提供了一种混合动力汽车冷却系统及混合动力汽车。

本实用新型一方面提供了一种混合动力汽车冷却系统，包括发动机散热总成及电机散热总成；

所述发动机散热总成安装于所述混合动力汽车的前舱中；位于所述混合动力汽车的前格栅进气口后方；

其中，所述电机散热总成安装在所述前舱中，位于所述发动机散热总成的侧面。

本实用新型将电机散热总成布置在前舱侧面，与发动机散热总成形成并列布置关系，一方面既可以减少冷却系统前后重叠的层数，降低风阻，又可以减小前后布置的热量累积作用，大大的改善了电机与电机控制器的散热条件，提高了混合动力汽车的冷却系统散热性能。

优选地，所述电机散热总成包括第一电机散热总成和第二电机散热总成；

所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成分别位于所述发动机散热总成的一侧。

优选地，所述发动机散热总成安装于所述前舱横梁上；

所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成位于前防撞梁的后方两侧，以及位于所述前舱纵梁外侧。

优选地，所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成均设置在前舱中组合大灯的下方、发动机挡泥板上方和轮罩挡泥板的前方。

优选地，所述第一电机散热总成安装在一侧的组合大灯的支架安装点上；所述第二电机散热总成安装在另一侧的组合大灯的支架安装点上。

优选地，所述第一电机散热总成和第二电机散热总成关于所述混合动力汽车的纵向平面对称。

优选地，所述电机散热总成包括电机散热器及电机风扇；

所述电机风扇安装于所述电机散热器上。

优选地，所述发动机散热总成包括从前往后依次设置的中冷器、冷凝器、发动机散热器与发动机风扇。

优选地，还包括冷却水箱和冷却管路；

所述冷却水箱通过冷却管路与所述发动机散热总成和所述电机散热总成相通；所述发动机散热总成通过所述冷却管路与所述发动机热交换；所述电机散热总成通过冷却管路与所述电机和电机控制器热交换。

本实用新型第二方面提供了一种混合动力汽车，包括上述的混合动力汽车冷却系统。

采用该冷却系统的混合动力汽车，其对发动机、变速器、电机和电机控制器的冷却效果大大提升，也提高了其车辆的动力性能，汽车成本亦进一步降低。

优选地，所述轮罩挡泥板上设有若干散热条孔。

优选地，所述电机散热总成前方前保险杠处开有进风口或者增加有格栅。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的冷却系统安装于混合动力汽车前舱中的俯视示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的冷却系统安装于混合动力汽车前舱中的正视示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的冷却系统安装于混合动力汽车前舱中的侧视示意图；

图4是本实用新型具体实施方式中提供的轮罩挡泥板的局部示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中提供的冷却系统中管路布置示意图；

图6是现有技术中提供的冷却系统示意图。

其中，本实用新型具体实施方式中附图标记说明如下：1、中冷器；2、发动机散热器；3、发动机风扇；4、冷凝器；5、第一电机散热器；6、第一风扇；7、第二电机散热器；8、第二风扇；9、前保险杠；10、组合大灯；11、车轮；12、纵梁；13、前防撞梁；14、电机；15、变速器；16、发动机；17、轮罩挡泥板；18、散热条孔；19、发动机挡泥板；A、副水箱；141、前电机；142、后电机；143、前电机控制器；144、后电机控制器；145、水泵。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为使本领域技术人员进一步理解本实用新型提供的该冷却系统，先对附图中的方向做简单规定，规定车身前后向为X向，车身高度方向为Z向，车身左右方向为Y向。

实施例

如图1-图3所示，本例将对本实用新型公开的混合动力汽车冷却系统及其混合动力汽车进行具体描述，该混合动力汽车冷却系统安装于混合动力汽车上。其混合动力冷却系统，包括发动机散热总成及电机散热总成；

所述发动机散热总成安装于所述混合动力汽车的前舱中；位于所述混合动力汽车的前格栅进气口后方；

其中，所述电机散热总成安装在所述前舱中，位于所述发动机散热总成的侧面。该发动机散热总成用来对发动机16和变速器15进行散热冷却，该电机散热总成用来对电机14和电机控制器进行散热冷却。

本例将电机散热总成布置在前舱侧面，与发动机散热总成形成并列布置关系，一方面既可以减少冷却系统前后重叠的层数，降低风阻，又可以减小前后布置的热量累积作用，大大的改善了电机14与电机控制器的散热条件，提高了混合动力汽车的冷却系统散热性能。

其中，所述发动机散热总成包括从前往后依次设置的中冷器1、冷凝器4、发动机散热器2与发动机风扇3。中冷器1、冷凝器4、发动机散热器2与发动机风扇3由前到后依次平行布置于前舱内，中冷器1位于冷凝器4的前面偏下方，并且中冷器1、冷凝器4、发动机风扇3固连在发动机散热器2上，成为一整体，然后固定汽车的横梁上。这种布置方式与传统燃油车冷却系统布置一致，能充分利用汽车前格栅进气口的散热面积，在燃油车改型混合动力车型时不需要对车身或外造型进行大幅度的更改。

从图1中来看，其从前往后依次是前保险杠9、前防撞梁13、中冷器1、冷凝器4、发动机散热器2、发动机风扇3；然后在发动机风扇3的后方区域内安装有发动机16、变速器15和电机14，而在上述部件的两侧各布置一个电机散热总成，它们处于车身两侧，在前保险杠9的侧边缘，位于车身纵梁12的外面，且离车轮11有一定的空间距离。

由于该中冷器1设置在所述冷凝器4的前下方，前面没有电机散热器。这样布置原因如下，由于电机以及电机控制器对温度的要求很严格，通常电机散热器内冷却液温度较低，需要将其放在最前端，即冷凝器4的前面，这样对冷凝器4形成了遮挡，使流经冷凝器4的风速下降。同时，前端进气口的气流需先流过电机散热器，空气温度已上升，然后才能再进入冷凝器4，使冷凝器4的散热条件恶化。故本发明冷凝器4的前面只有中冷器1没有电机散热器，电机散热器布置在车身两侧，冷凝器4的前面只有中冷器1，且中冷器1在冷凝器4的前下方，这样布置可以使得冷凝器4的进风面积加大，改善其散热条件，进而也使得发动机16能进行良好的散热。

本例中，所述电机散热总成包括电机散热器及电机风扇；所述风扇安装于所述电机散热器上。所述电机风扇与电机散热器优选采用固连在一起，这种布置也是参考燃油车冷却系统布置方案，将系统零部件集成，充分利用混合动力车型前舱空间。

本例中，该电机散热总成至少为一个，根据需要散热的需求大小还可以设置多个，当其散热需求较小时，可以仅采用一个电机散热总成安装在发动机散热总成的侧面；当散热需求较大时，比如四轮驱动的混合动力汽车中，一般在前舱中安装有前电机141，而在后仓中安装有后电机142，此时，其对前电机141和后电机142的散热需求较大，此时可以选择2个以上的电机散热总成，为方便描述，如图1-图3中所示，所述电机散热总成包括第一电机散热总成和第二电机散热总成；所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成分别位于所述发动机散热总成的一侧。

上述的第一电机散热总成和第二电机散热总成的布置根据实际布置需求，可为对称布置，也可为非对称布置，比如图1、图2中左侧的第一电机冷却系统包括第一电机散热器5和第一风扇6；第二电机冷却系统包括第二电机散热器7和第二风扇8；该第一电机散热总成和第二电机散热总成可为对称设置，也可以为非对称设置。所谓的对称，指第一电机散热总成和第二电机散热总成关于所述混合动力汽车的纵向平面对称。所谓的纵向平面为本领域技术人员所公知，指其沿X向将汽车分成两半处的平面。

具体地，所述发动机散热总成安装于所述前舱横梁上；所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成位于前防撞梁13的后方两侧，以及位于所述前舱纵梁12外侧。如此，可以充分利用车身纵梁12外侧与车身之间的空间，提高了混合动力汽车的前舱利用率。

其中，所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成均设置在前舱中组合大灯10的下方、发动机挡泥板19上方和轮罩挡泥板17的前方。该图3中可以看到，可以看到电机散热总成下面有发动机挡泥板19，后面有轮罩挡泥板17，在图1中，其前面有前保险杠9，这些部件为电机散热总成提供了一个相对封闭的空间，可以阻挡外部泥水飞溅到上述电机散热总成的布置空间中，能有效延长电机散热器使用寿命，提升其散热性能。具体地，如图3所示，从该Z方向上看，第二电机散热器7在冷凝器4或发动机散热器22的下面，相比较而言，其Z向尺寸较小。其中靠近电机散热总成的轮罩挡泥板17上，开有适当数量的长方形的散热条孔18(可参考图4进行理解)。在所述轮罩挡泥板17上设计散热条孔18，一方面有利于排出经过电机散热器的高温空气，另一方面可改善前舱的热平衡性能，提升整车的冷却能力，进而增加发动机16、电机、电机控制器及冷却系统等的使用寿命。

所述电机散热器和电机风扇6，与车身的X向平面(所谓的X向平面指垂直于Y向的平面)可以成一定角度放置，也可以与X向平面平行布置，主要根据不同车型，前舱的空间尺寸以及对散热的需求等，选择不同尺寸的电机散热器以及布置方式。以提高电机散热器的空间利用率，布置方式灵活。

关于上述电机散热总成的具体安装方式，其可以在前舱的横梁或纵梁上焊接安装支架，将该电机散热总成安装在该支架上，或者焊接一个框架来对电机散热总成进行固定，或者利用前舱中已有的机构进行安装，比如，本例中，所述第一电机散热总成安装在一侧的组合大灯10的支架安装点上；所述第二电机散热总成安装在另一侧的组合大灯10的支架安装点上。

具体地，该混合动力汽车冷却系统还包括冷却水箱和冷却管路；所述冷却水箱通过冷却管路与所述发动机散热总成和所述电机散热总成相通；所述发动机散热总成通过所述冷却管路与所述发动机热交换；所述电机散热总成通过冷却管路与所述电机和电机控制器热交换。如图5所示，本发明的管路布置结构，主要由副水箱A、发动机散热器2、冷却管路、水泵145、电机控制器(包括前电机控制器143和后电机控制器144)、电机14(包括前电机141和后电机142)、发动机16与风扇(包括发动机风扇3、第一风扇6和第二风扇8)构成。上述冷却管路从副水箱A中接出，接出后的冷却管路分成三条支路，支路一的冷却管路依次连接第一电机散热器5、水泵145、前电机控制器143、前电机141，最后由前电机141的出水口回流到第一电机散热器5中；支路二的冷却管路依次连接到发动机散热器2、发动机16上，然后冷却液由发动机16回流到发动机16散热器2中；支路三的冷却管路依次连接第二电机散热器7、水泵145、后电机控制器144、后电机142，最后由后电机142的出水口回流到第二电机散热器7中。

相对于以往把前电机141、后电机142一起进行冷却或把电机与发动机16一起进行冷却的方式相比，本申请中冷却系统的管路结构有如下优点：本冷却系统的冷却管路采用并联方式对整车进行降温，各个子系统互不影响，降低了整车控制难度；各支路的冷却管路相对较短，漏液的可能性大大减少；相对于管路的串联或混联而言，本冷却系统各支路的水管的阻力小，水流的速度加快，增加了散热能力，冷却效果更加明显；电机与电机控制器(简称电控)对水温的要求比较严格，而发动机16的散热量明显高于电机与电控，若把三者串联在一起进行冷却，会因为发动机16工作时的高散热量，导致电机与电控一直处于相对高的温度，不利于电机与电控的散热，减少其使用寿命。前电机141、后电机142的功率不同，散热量也不同，两个电机用两套管路散热，两者之间不干涉，更有利于各自系统散热。

所述电机散热总成前方前保险杠9处开有进风口或者增加有格栅。如此，可保证电机散热器的散热进风需求。

采用本实用新型提供的混合动力车辆冷却系统的新型布置方式，能充分利用车辆的宽度空间，在车辆散热不足的情况，不需加大车辆前悬尺寸，只需将电机散热总成布置在前舱中车身侧面，即可使得整个冷却系统布置更为合理，能达到预期的冷却效果。

同时，采用该冷却系统的混合动力汽车，其对发动机16、变速器15、电机和电机控制器的冷却效果大大提升，也提高了其车辆的动力性能，汽车成本亦进一步降低。

需要强调的是，本例中提供的优选的混合动力汽车冷却系统，其布置方式尤其适用于四驱混合动力汽车，特别是前悬较短的四驱混合动力车型，在X向空间不足的情况下，适当增大Y向空间，一方面满足了布置需要求，解决车辆冷却系统的散热需求，另一方面可增大车辆的外形轮廓，增加车辆的平顺性与稳定性。

本例中，在前舱两侧分别布置一个电机散热总成，电机散热总成与发动机16冷却总成不再共用一个冷却风扇，单层布置的电机散热器避免了与其它热交换器的重叠，风阻很小，而且可以在其前端设计单独的进气口。这种方案的风阻减小，进风量加大，保证了电机与电机控制器等高压系统的散热要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种混合动力汽车冷却系统，包括发动机散热总成及电机散热总成；

所述发动机散热总成安装于所述混合动力汽车的前舱中；位于所述混合动力汽车的前格栅进气口后方；

其特征在于，所述电机散热总成安装在所述前舱中，位于所述发动机散热总成的侧面。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，所述电机散热总成包括第一电机散热总成和第二电机散热总成；

所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成分别位于所述发动机散热总成的一侧。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，所述发动机散热总成安装于所述前舱横梁上；

所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成位于前防撞梁的后方两侧，以及位于所述前舱纵梁外侧。

4.根据权利要求3所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，所述第一电机散热总成和所述第二电机散热总成均设置在前舱中组合大灯的下方、发动机挡泥板上方和轮罩挡泥板的前方。

5.根据权利要求4所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，所述第一电机散热总成安装在一侧的组合大灯的支架安装点上；所述第二电机散热总成安装在另一侧的组合大灯的支架安装点上。

6.根据权利要求2所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，所述第一电机散热总成和第二电机散热总成关于所述混合动力汽车的纵向平面对称。

7.根据权利要求1所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，所述电机散热总成包括电机散热器及电机风扇；

所述电机风扇安装于所述电机散热器上。

8.根据权利要求1所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，所述发动机散热总成包括从前往后依次设置的中冷器、冷凝器、发动机散热器与发动机风扇。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的混合动力汽车冷却系统，其特征在于，还包括冷却水箱和冷却管路；

所述冷却水箱通过冷却管路与所述发动机散热总成和所述电机散热总成相通；所述发动机散热总成通过所述冷却管路与所述发动机热交换；所述电机散热总成通过冷却管路与所述电机和电机控制器热交换。

10.一种混合动力汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的混合动力汽车冷却系统。

11.根据权利要求10所述的混合动力汽车，其特征在于，轮罩挡泥板上设有若干散热条孔。

12.根据权利要求10所述的混合动力汽车，其特征在于，所述电机散热总成前方前保险杠处开有进风口或者增加有格栅。