CN206749449U - 一种车辆冷却系统、车辆及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆冷却系统、车辆及电动车辆，其中车辆冷却系统其包括进气口；导管，其被布置成将进入进气口的空气分流到多个通道中；第一热交换器，其布置在多个通道中的第一通道内；第二热交换器，其布置在多个通道中的第二通道内；第一排气口，其被定向成通过车辆的上部外表面从第一通道排出空气；以及第二排气口，其被定向成通过车辆的下部外表面从第二通道排出空气。车辆及电动车辆使用该车辆冷却系统。本实用新型的车辆冷却系统中设计独特的v形空气通道系统，并将热交换器分别布置其中，在得到增强排热能力的效果同时，优化的提供了适应不同部件的空间布置设计。

Description

一种车辆冷却系统、车辆及电动车辆

技术领域

所公开的实施例总体涉及在车辆内布置散热部件的方式。具体地，描述了一种V型布局，其中传入的环境空气被分流到流向车辆的冷凝器和散热器的两个通道中。

背景技术

车辆冷却系统通常利用环境空气来从车辆冷却系统的散热器和冷凝器部件驱散热量。大多数车辆冷却系统平行地布置散热器和冷凝器，以使得环境空气首先流过一个部件然后流过另一个部件。遗憾的是，因为环境空气到达第一部件时的温度比它到达第二部件时的温度高很多，因此这种类型的配置可能降低从第二部件移除热量的效率。此外，平行地堆叠部件还往往在车辆中紧邻能够将环境空气抽吸到车辆中的开口处的位置需要大区段的空间。对于许多设计，适宜定位这个区域的唯一可行的地方是车辆的前部，这可能排斥将其他大型部件布置在这个位置中。因此，适应不同部件布置并且具有增强排热能力的替代设计是需要的。

实用新型内容

本文描述与车辆的冷却部件有关的各个实施例。

在第一实施例中，公开了一种车辆冷却系统，其包括以下各项：进气口；导管，其被布置成将进入进气口的空气分流到多个通道中；第一热交换器，其被布置在通道中的第一通道内；第二热交换器，其被布置在通道中的第二通道内；第一排气口，其被定向成通过车辆的上部外表面从第一通道排出空气；以及第二排气口，其被定向成通过车辆的下部外表面从第二通道排出空气，其中所述导管被进一步配置成将通过所述进气口接收的空气分配到冷凝器和散热器，其中所述导管将通过所述进气口进入电动车辆的空气均匀地在所述冷凝器与所述散热器之间分配。

在许多实施例中，第一热交换器相对于第二热交换器基本垂直地定向。

在许多实施例中，第一热交换器是被配置成从车辆的电机驱散热量的散热器。

在许多实施例中，第二热交换器可采取被配置成从座舱冷却系统驱散热量的冷凝器的形式。

在许多实施例中，车辆冷却系统也包括被配置成将空气抽吸到多个通道中的一者或多者的空气移动器(例如，风扇)。

在许多实施例中，第一热交换器是被配置成从座舱冷却系统驱散热量的冷凝器。

在许多实施例中，第二热交换器是被配置成从车辆的电机驱散热量的散热器。

在许多实施例中，第二排气口包括被配置成使离开第二排气口的空气朝向车辆的后端偏转的数个导流件。

在其他实施例中，公开了一种车辆，其包括以下各项：发动机；空气调节系统；进气口，其沿车辆的面向前的表面设置；导管，其被配置成将通过进气口接收的空气分配到多个通道中；冷凝器，其与空气调节系统热传导接触并且被定位在多个通道中的第一通道内；散热器，其与发动机热传导接触并且被定位在多个通道中的第二通道内；以及温度传感器，其被配置成测量所述冷凝器和所述散热器的温度，其中所述导管被配置成基于由所述温度传感器测量的所述温度来改变进入所述多个通道中的每一个通道的空气的量，其中所述导管的中央部分在多个方向上进行铰接以改变进入所述多个通道中的每一个通道的空气的量。

在许多实施例中，流过第二通道的空气被排出，以使其离开车辆并且在车辆的引擎盖之上流过。

在许多实施例中，第一通道与第二通道分离且相异。

在许多实施例中，导管的中央部分在多个方向上进行铰接以改变进入多个通道中的每一个通道的空气量。

在许多实施例中，第一通道包括排气口，所述排气口被布置成使得离开第一通道的空气在车辆的引擎盖之上流过。

在又一个实施例中，公开一种电动车辆，其包括以下各项：电动机；汽化器；冷凝器，其被配置成接收来自汽化器的热量；散热器，其被配置成接收来自电动机的热量，散热器与冷凝器一同形成v形结构；进气口；以及导管，其被配置成将由进气口接收的空气分配到冷凝器和散热器，其中所述导管将通过进气口进入电动车辆的空气均匀地在冷凝器与散热器之间分配。

在许多实施例中，冷凝器和散热器各自包括冷却翅片，所述冷却翅片被配置成增强从冷凝器和散热器的热量驱散。

在许多实施例中，导管包括铰接部分，所述铰接部分被配置成在多个位置之间移动以改变对由冷凝器和散热器接收的空气的分配。

在许多实施例中，电动车辆还包括定位在排气口处的导流件，其沿着电动车辆的下表面引导离开散热器的空气的流动。

本实用新型的车辆冷却系统中设计独特的v形空气通道系统，并将热交换器分别布置其中，在得到增强排热能力的效果同时，优化的提供了适应不同部件的空间布置设计。

附图说明

通过以下具体实施方式结合附图将容易理解本公开，在附图中，相同的附图标记表示相同的结构元件，并且在附图中：

图1示出适于与所描述的实施例一起使用的车辆的立体图；

图2A示出图1中所描绘的车辆的冷却系统的剖面立体图；

图2B示出图2A中所描绘的冷却系统的剖面图；

图2C示出图1中所描绘的车辆的剖面图以及排出的空气在车辆周围流过的方式；

图3示出与冷凝器和散热器相关联的示例性冷却部件；以及

图4示出描述车辆冷却系统的控制器或处理器与其他部件之间的交互的框图。

具体实施方式

本章节描述根据本申请的方法和设备的代表性应用。提供这些实例仅是为了增添背景并且帮助理解所描述的实施例。因此，本领域的技术人员将明白，所描述的实施例可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实现。在其他情况下，为了避免不必要地使所描述的实施例变得晦涩难懂，未详细描述熟知的工艺步骤。其他应用是可能的，由此以下实例不应理解为是限制性的。

在以下详细描述中参照附图，附图形成本说明书的一部分并且其中通过图解方式示出根据所描述实施例的具体实施例。尽管足够详细地描述这些实施例以使得本领域的技术人员能够实践所描述的实施例，但应理解，这些实例不是限制性的；这样在不背离所描述实施例的精神和范围的情况下，可以使用其他实施例并且可以做出改变。

对流式热传递可以通过使冷却气体在大的放热表面之上流过来实现。随着气体温度与放热表面温度之间的差的减小，总热传递效率相称地降低。降低在放热表面之上流动的气体的速度也可能造成热传递效率的显著降低，这是因为部分气体往往与放热表面维持对流式接触达较长的时间段，从而增加气体温度并且降低热传递效率。因此，平行地堆叠放热表面以使得一股气体顺序地经过两者具有许多缺点。具体地，第二放热表面必须将热量排到已经从第一放热表面接收了气体的这股气体中。由于这个原因，离开第二放热表面的热传递的效率相称地较低。在其中放热表面采取翅片叠层形式的实施例中，环境空气在其流过翅片叠层时也变慢，这使得热传递特性更差。

在车辆冷却系统的背景下，此问题的一种解决方案是：将环境空气进口配置成具有多个支路，这些支路各自将进入车辆的空气的一部分运送到车辆内的各种放热部件。以此方式，放热部件能够接收处于外部温度下的冷却空气。另外，支路允许放热部件分离并且战略性地布置在车辆具有容纳这些放热部件的空间的区域中。在一些实施例中，第一放热部件可布置在车辆的上部部分附近，而第二放热部件可布置在车辆的下部部分附近。通过以此方式布置部件，传递到环境空气的热量可通过通向车辆的上部部分和下部部分之外的通风口来排出。在一些实施例中，来自放热部件之一的加热的排出空气可朝向车辆的挡风玻璃排出，以防止车辆的挡风玻璃生雾。

以下参考图1-图4论述了这些和其他实施例；然而，本领域的技术人员将容易领会，本文针对这些附图给出的详细描述是仅出于解释性目的并且不应被理解为是限制性的。

图1示出适于与所描述的实施例一起使用的示例性车辆。具体地，车辆 100包括沿着车辆100的面向前的表面定位的进气口102。还描述了车辆100 的引擎盖104，引擎盖也用作引导离开车辆100的空气的装置。例如，进入进气口102的空气的一部分可沿着引擎盖104的外表面排出。虽然车辆100所处的速度对进入车辆100的一定体积的空气具有直接影响，但在一些实施例中，车辆100可包括内部风扇，该内部风扇将环境空气抽吸到进气口102中以在车辆100未运动时帮助促进内部放热装置的冷却。车辆100也可包括挡风玻璃 106，挡风玻璃也可以从离开车辆100的冷却系统的加热的空气获益。

图2A示出车辆100的一部分的剖面立体图。具体地，图2A示出通向两个分开的导管路径中的进气口102，这些导管路径通向与车辆100的冷却系统相关联的热交换器。出于示例性目的，热交换器可被称为冷凝器202和散热器 204；然而，在一些设计中可调换这些部件位置。如所描绘的，第一导管路径通向冷凝器202并且第二导管路径通向散热器204。通过使冷凝器202和散热器204处于大致v形配置，由导管206改变方向的流过冷却冷凝器202或散热器204的空气可已经朝向排气导管定向。导流件208可被定位在第二导管路径的末端以帮助使排出的空气朝向车辆100的后部偏转。这在车辆100运动时可以改善车辆100的空气动力学。类似地，第一导管路径的出口也可包括被配置成在所希望的方向上引导排出空气的流动的导流件。在一些实施例中，当挡风玻璃需要加热以减少冷凝时，导流件可帮助将加热的空气朝向车辆100的挡风玻璃106定向。考虑到冷凝器202与车辆100的冷却系统相关联并且加热的空气的方向可与进入车辆100的座舱中的空气输出相协调，这可能是特别有效的。

图2B示出环境空气210一旦通过进气口102进入就由导管206引导到冷凝器202或散热器204之一的方式。导管206在导管206的前缘212处具有平滑曲率，这防止在车辆100内形成湍流。导管206还帮助最小化环境空气在进入导管206中之后被迫作出的转弯的量。如所描绘的那样，导管可与引擎盖 104的一部分和/或车辆100的底部部分一体形成。以此方式，导管206可在车辆100的运行过程中牢固地锁定在位。由导管206和车辆100的车身的内表面组合形成的相对直的通路(环境进入空气循着所述通路流动)帮助减小冷却系统内的压力积聚。冷却系统的低压性质通过以下方式帮助维持流过冷却系统 200的高空气速度：由于减少了空气改向而降低系统内产生的背压。这还可以减少车辆100在向前行驶时所遇到的阻力的量，从而减少用于推进车辆的能量的量。应当注意，虽然图2A和2B中示出特定角度，但任何角度都是可能的，并且与冷凝器202的进入表面正交的矢量总体上具有面向下的分量，而与散热器204的进入表面正交的矢量具有面向上的分量。在一些实施例中，前缘212可以是铰接的，这允许前缘212调节流到热交换器的空气的量。例如，通过使导管206的前缘212向下朝向车辆100的轮子铰接，可以显著减少朝向散热器204被引导的空气的量，同时相称地增加到达冷凝器202的空气的量。在一些情况下，前缘212可以被重新定向来完全闭合通向导管之一的开口。

图2C示出空气在车辆100周围经过时的高级流线图。进入车辆100并且流过冷凝器202的一部分环境空气210沿车辆100的外表面离开并且在车辆 100的顶部之上平滑地流动。进入车辆100并且流过散热器204的一部分环境空气210沿车辆100的底表面离开。以此方式，进入车辆100中的空气流进行分流，其分流方式与空气在不进入车辆100的情况下进行分流的方式极为相同。以此方式，环境空气210进入车辆100中可能对车辆100的空气动力学具有相当微不足道的影响。在一些实施例中，相比如若不然环境空气210的流动被迫在车辆100的面向前的表面之上或之下的情况相比，环境空气210的流动实际上较少地受到干扰，因为允许它以更加平缓的角度转弯。在一些实施例中，这种配置可弥补由环境空气流过翅片或流过冷凝器202和散热器204所造成的任何压力积聚。

图3示出冷凝器202和散热器204分别从车辆100驱散热量的方式。冷凝器202从压缩泵302接收加压气体。来自压缩泵302的加压气体然后被沿冷凝器202的表面流过的环境空气冷却。冷凝器202的表面可以具有复杂外表面几何形状，该几何形状被配置成最大化暴露于环境空气210的表面积的量。例如，冷凝器202可以具有被设计成有效地与环境空气210交换热量的一阵列的冷却翅片。冷却系统被设计成移除足够的热量以将压缩气体转变成液体。液体然后流过膨胀阀304，这既调节到达汽化器306的液体的量又减小到达汽化器 306的液体的压力。当液体流过汽化器306时，它可以用于冷却进入车辆100 的座舱的空气。通过强迫空气越过汽化器306的表面，空气可得以冷却。在一些实施例中，汽化器306可包括数个翅片，这些翅片起到的作用是增加可供用于从吹过翅片的空气吸收热量的表面积的量。可替代地或另外地，冷却的液体可用于冷却向车辆100供电的电池。应当注意，在一些实施例中，车辆100的座舱也可由这个系统加热，例如通过逆转工作流体的流动以形成被配置成向冷却系统递送热量的热泵。

图3还示出散热器204以及散热器204可用于从被导引通过电机310的冷却流体驱散热量的方式。在一些实施例中，电机310可以是电动机。泵312保持冷却流体在散热器204与电机310之间循环。以此方式，由电机310产生的热量可传递到散热器204并由散热器驱散，散热器以对流方式将热量传递到环境空气210。应当注意，在一些实施例中，散热器204可以与冷凝器202相同的方式来配置，致使在电机310与散热器204之间流动的传热流体发生相变。

图4示出表示控制器402以及控制器402可(基于沿座舱空气温度传感器 404和/或电机温度传感器406的线路从各个温度传感器接收的信号)被配置成命令空气导管控件408改变空气导管的配置以使得递送到冷凝器202和散热器 204中的每一个的空气量得以改变的方式的框图。由于每个热交换器具有其自己的用于接收冷却空气的管道，因此这是可能的。在一些实施例中，热交换器中最热的一个热交换器被赋予优先级。在其他实施例中，超过特定热交换器的预定最大温度的任何热交换器被赋予优先级。还应领会，在一些实施例中，不只一个热交换器可被定位在车辆内，并且空气导管配置控件可以能够将空气导引到三个或更多个热交换器。

所描述实施例的各种方面、实施例、实现方式或特征可单独地或以任何组合的方式使用。所描述实施例的各种方面可由软件、硬件或硬件和软件的组合来实现。所描述实施例还可具体实施为计算机可读介质上的用于控制制造操作的计算机可读代码，或具体实施为计算机可读介质上的用于控制生产线的计算机可读代码。计算机可读介质是可存储此后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读介质的实例包括只读存储器、随机存取存储器、 CD-ROM、HDD、DVD、磁带以及光学数据存储装置。计算机可读介质也可分布在网络耦合的计算机系统上，以使得计算机可读代码以分布方式被存储并执行。

前述说明出于解释的目的使用特定命名来提供对所描述实施例的透彻理解。然而，本领域的技术人员将显而易见的是，具体细节并不是为了实践所描述实施例所要求的。因此，具体实施例的前述说明出于阐明和描述的目的而提出。它们并非旨在是详尽的或将所描述的实施例限制于所公开的精确形式。本领域的普通技术人员将显而易见的是，鉴于以上教导，许多修改和变型是可能的。

Claims (15)

1.一种车辆冷却系统，其包括：

进气口；

导管，其被配置成将进入进气口的空气分流到多个通道中；

第一热交换器，其布置在所述多个通道中的第一通道内；

第二热交换器，其布置在所述多个通道中的第二通道内；

第一排气口，其被定向成通过车辆的上部外表面从所述第一通道排出空气；以及

第二排气口，其被定向成通过所述车辆的下部外表面从所述第二通道排出空气，

其中所述导管被进一步配置成将通过所述进气口接收的空气分配到冷凝器和散热器，其中所述导管将通过所述进气口进入电动车辆的空气均匀地在所述冷凝器与所述散热器之间分配。

2.如权利要求1所述的车辆冷却系统，其中所述第一热交换器相对于所述第二热交换器基本垂直地定向。

3.如权利要求2所述的车辆冷却系统，其中所述第一热交换器是被配置成从所述车辆的电机驱散热量的散热器。

4.如权利要求3所述的车辆冷却系统，其中所述第二热交换器是被配置成从座舱冷却系统驱散热量的冷凝器。

5.如权利要求1所述的车辆冷却系统，其进一步包括被配置成将空气抽吸到所述多个通道中的一个或多个通道中的空气移动器。

6.如权利要求1所述的车辆冷却系统，其中所述第一热交换器是被配置成从座舱冷却系统驱散热量的冷凝器。

7.如权利要求6所述的车辆冷却系统，其中所述第二热交换器是被配置成从所述车辆的电机驱散热量的散热器。

8.如权利要求1所述的车辆冷却系统，其中所述第二排气口包括被配置成使离开所述第二排气口的空气朝向所述车辆的后端偏转的多个导流件。

9.一种车辆，其包括：

发动机；

空气调节系统；

进气口，其沿所述车辆的面向前的表面设置；

导管，其被配置成将通过所述进气口接收的空气分配到多个通道中；

冷凝器，其与所述空气调节系统热传导接触并且被定位在所述多个通道中的第一通道内；

散热器，其与所述发动机热传导接触并且定位在所述多个通道中的第二通道内；以及

温度传感器，其被配置成测量所述冷凝器和所述散热器的温度，

其中所述导管被配置成基于由所述温度传感器测量的所述温度来改变进入所述多个通道中的每一个通道的空气的量，

其中所述导管的中央部分在多个方向上进行铰接以改变进入所述多个通道中的每一个通道的空气的量。

10.如权利要求9所述的车辆，其中流过所述第二通道的空气被排出，以使其离开所述车辆并且在所述车辆的引擎盖上方流过。

11.如权利要求9所述的车辆，其中所述第一通道与所述第二通道分离且相异。

12.如权利要求9所述的车辆，其中所述第一通道包括排气口，所述排气口被布置成使得离开所述第一通道的所述空气在所述车辆的引擎盖上方流过。

13.一种电动车辆，其包括：

电动机；

汽化器；

冷凝器，其被配置成从所述汽化器接收热量；

散热器，其被配置成从所述电动机接收热量，所述散热器与所述冷凝器一同形成v形结构；

进气口；以及

导管，其被配置成将通过所述进气口接收的空气分配到所述冷凝器和所述散热器，其中所述导管将通过所述进气口进入所述电动车辆的空气均匀地在所述冷凝器与所述散热器之间分配。

14.如权利要求13所述的电动车辆，其中所述冷凝器和所述散热器各自包括冷却翅片，所述冷却翅片被配置成增强从所述冷凝器和所述散热器的热量驱散。

15.如权利要求13所述的电动车辆，其进一步包括：

定位在排气口处的导流件，其沿所述电动车辆的下表面引导离开所述散热器的空气的流动。