CN208035941U - 散热系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热系统和车辆，所述散热系统包括：低温散热器、高温散热器、双向风扇和控制器，高温散热器设置在低温散热器和双向风扇之间；双向风扇用于产生流经低温散热器和高温散热器的气流；控制器，与双向风扇连接，用于获取车辆的行驶状态信息，根据行驶状态信息确定双向风扇的工作模式，根据工作模式对所述双向风扇进行控制，其中，工作模式包括停转模式、抽风模式和吹风模式；在抽风模式下，双向风扇产生的气流从低温散热器流向高温散热器；在吹风模式下，双向风扇的气流产生从高温散热器流向低温散热器。通过本实用新型的技术方案，可以避免低温散热器和高温散热器之间产生相互影响，提升散热系统的散热效率。

Description

散热系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种散热系统和车辆。

背景技术

散热系统是车辆的重要组成部分，其主要用于给车辆的电机组件、发动机、乘员舱等进行散热。

相关技术中，散热系统通常包括从车头向车尾方向依次布置的低温散热器、高温散热器和单向风扇，该单向风扇只能从车外抽取空气，以产生从低温散热器流向高温散热器的气流。通常，低温散热器用于对乘员舱进行散热，而高温散热器用于给车辆的驱动部件(如电机及电机控制器等组件或者发动机)散热，由于不同的车辆其低温散热器的动力来源不同，使得低温散热器在工作时其温度可能高于高温散热器，因此单向风扇在抽风时会导致气流经过低温散热器后将热量带给高温散热器，进而致使高温散热器的冷却液温度升高，影响高温散热器的散热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种散热系统和车辆，用以解决相关技术中车辆散热效率较低的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种散热系统，包括：

低温散热器、高温散热器、双向风扇和控制器，所述高温散热器设置在所述低温散热器和所述双向风扇之间；

所述双向风扇用于产生流经所述低温散热器和所述高温散热器的气流；

所述控制器，与所述双向风扇连接，用于获取车辆的行驶状态信息，根据所述行驶状态信息确定所述双向风扇的工作模式，根据所述工作模式对所

述双向风扇进行控制，其中，所述工作模式包括停转模式、抽风模式和吹风模式；在所述抽风模式下，所述双向风扇产生的气流从所述低温散热器流向所述高温散热器；在所述吹风模式下，所述双向风扇的气流产生从所述高温散热器流向所述低温散热器。

可选地，所述行驶状态信息包括行驶速度和行驶方向，所述控制器用于在所述行驶速度大于零时，根据所述行驶速度和所述行驶方向确定所述双向风扇的工作模式。

可选地，所述控制器用于：

在所述行驶方向为前进方向且所述行驶速度大于第一预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述停转模式；

在所述行驶方向为前进方向且所述行驶速度小于或等于所述第一预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述抽风模式；

在所述行驶方向为后退方向且所述行驶速度大于第二预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述停转模式；

在所述行驶方向为后退方向且所述行驶速度小于或等于所述第二预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述抽风模式。

可选地，所述控制器还用于：

在所述行驶速度为零时，获取所述车辆的乘员舱内的温度和所述车辆的电机组件的温度，并根据所述乘员舱内的温度和所述电机组件的温度确定所述双向风扇的工作模式。

可选地，所述控制器用于：

在所述电机组件的温度大于第一预设温度阈值时，确定所述工作模式为所述抽风模式；

在所述电机组件的温度小于或等于所述第一预设温度阈值且所述乘员舱内的温度大于第二预设温度阈值时，确定所述工作模式为所述吹风模式；

在所述电机组件的温度小于或等于所述第一预设温度阈值且所述乘员舱内的温度小于或等于所述第二预设温度阈值时，确定所述工作模式为所述停转模式。

可选地，所述控制器还用于根据所述行驶速度调节所述双向风扇在所述工作模式下的转速。

可选地，所述控制器还用于根据所述乘员舱内的温度和/或所述电机组件的温度调节所述双向风扇在所述工作模式下的转速。

本实用新型还提供一种车辆，包括本实用新型提供的散热系统。

通过上述技术方案，通过采用双向风扇且将高温散热器设置在低温散热器和双向风扇之间，控制器通过获取到的车辆的行驶状态信息，根据行驶状态信息控制双向风扇以合适的工作模式工作，可以使双向风扇产生适应于车辆行驶状态的流向的气流，从而可以避免低温散热器和高温散热器之间产生相互影响，提升散热系统的散热效率。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有的散热系统的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的散热系统的框图；

图3是本实用新型一实施例的散热系统应用于车辆的示意图；

图4是车辆前进时双向风扇处于停转模式时的散热示意图；

图5是双向风扇处于抽风模式时的散热示意图；

图6是车辆后退时双向风扇处于停转模式时的散热示意图；

图7是双向风扇处于吹风模式时的散热示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

图1是现有的散热系统的结构示意图。如图1所示，该散热系统包括位于车辆的前机舱内且从车头向车尾依次布置的低温散热器11、高温散热12和单向风扇13。其中，单向风扇13只能抽取前机舱外部的空气对低温散热器11和高温散热器12进行散热，即只能产生从低温散热器11流向高温散热器12的气流。

然而，对于电动汽车等新能源汽车而言，低温散热器11是车辆的空调系统的组成部分，用于给乘员舱内部降温，其动力来源于动力电池；而高温散热器12是车辆电机系统的组成部分，用于给电机组件(如电机、电机控制器等)散热。当车辆静止时，电机组件不工作，若启动空调，则低温散热器11的温度高于高温散热器12，单向风扇13产生的气流从低温散热器11流向高温散热器12后，会将低温散热器11的热量带给高温散热器12，从而以外部加热的方式致使高温散热器12的冷却液温度升高，影响高温散热器12的散热效率，此外，为了保证高温散热器12的散热效率，车辆的相关控制组件通常会过早启动较为激进的处理方式，从而增大了整车功耗。

基于上述问题，为了保证以较低的功耗达到较好的散热效率，本实用新型一实施例提供了一种散热系统，该散热系统的框图如图2所示，该散热系统可以包括：低温散热器21、高温散热器22、双向风扇23和控制器24。其中，高温散热器22设置在低温散热器21和双向风扇23之间，控制器24与双向风扇连接23，可以控制双向风扇23正转和反转，以产生合适流向的流经低温散热器21和高温散热器22的气流。

在本实用新型的实施例中，如图3所示，该散热系统可应用于车辆，其中，低温散热器21、高温散热器22和双向风扇23可以设置在车辆的前机舱内，低温散热器21可以设置在靠近车辆的前进气格栅处，从车头到车尾依次为高温散热器22和双向风扇23。

在这里，车辆可以为新能源车辆，例如包括电动汽车等。低温散热器21可以构成车辆的空调系统的一部分，其用于给车辆的乘员舱内制冷，其动力来源于车辆的动力电池。高温散热器22可以构成车辆的电机系统的一部分，其用于给车辆的电机组件(如电机、电机控制器等)进行散热。

双向风扇23可以具有三种工作模式，即停转模式、吹风模式和抽风模式，其中，在吹风模式下，双向风扇23向高温散热器22和低温散热器21吹风，气流从高温散热器22流向低温散热器21以对两者进行冷却；在抽风模式下，双向风扇23从车辆外部抽取空气，经前进气格栅进入前机舱后从低温散热器21流向高温散热器22以对两者进行冷却。

车辆在不同的行驶状态下，低温散热器21和高温散热器22在工作时温度不同，单一方向流动的气流可能会致使这两个散热器之间产生相互影响，例如，当车辆处于静止状态时，车辆的电机组件停止工作，而此时若启动车辆的空调系统，低温散热器21工作，则低温散热器21的温度高于高温散热器22的温度。此时，若双向风扇23以抽风模式工作，则气流经过低温散热器21后会将热量带给高温散热器22，以外部加热的方式使高温散热器22的冷却液温度升高，进而影响高温散热器22的散热效率，为了保证高温散热器22的散热效率，车辆中的相关控制单元会过早地启动较为激进的处理方式，从而增大了整车功耗。

因此，在本实用新型的实施例中，控制器24可以获取车辆的行驶状态信息，并根据车辆的行驶状态信息确定双向风扇23的工作模式，且根据确定的工作模对双向风扇23进行控制。这样，控制器根据车辆的行驶状态信息控制双向风扇以合适的工作模式工作，可以使双向风扇产生适应于车辆行驶状态的流向的气流，从而可以避免低温散热器和高温散热器之间产生相互影响，提升散热系统的散热效率，降低车辆功耗，达到节能的目的。

在一个实施例中，车辆的行驶状态信息包括车辆的行驶速度和行驶方向。考虑到车辆在行驶过程中其电机组件(如电机、电机控制器等)工作而产生大量的热量，作为给电机组件散热的高温散热器22，其温度高于低温散热器21的温度，此外，车辆以不同的行驶速度行驶沿不同的行驶方向行驶时，车内空气的流动性和流动方向不同，为了避免低温散热器21被高温散热器22烤热而影响散热系统的散热效率，若获取到车辆的行驶速度大于零，控制器24则可以根据车辆的行驶速度和行驶方向确定双向风扇23的工作模式。

具体地，当车辆的行驶方向为前进方向且行驶速度大于第一预设速度阈值V1时，控制器24可以控制双向风扇23以停转模式工作。如图4所示，在这种情况下，车辆向前的行驶速度较快，车辆与前机舱内的气流发生较剧烈的相对运动，通过其前进气格栅进入前机舱内的气流量较大，气流进入前机舱后依次流经低温散热器21和高温散热器22。由于气流在前机舱内的流动性强，可以利用气流的较强流动对低温散热器21和高温散热器22进行冷却，可以达到节能的目的，并且由于气流是从低温散热器21流向高温散热器22，因而可以避免将高温散热器22的热量带给低温散热器21，提高散热效率。

当车辆的行驶方向为前进方向且行驶速度小于或等于第一预设速度阈值V1时，控制器24可以控制双向风扇23以抽风模式工作。如图5所示，在这种情况下，车辆向前的行驶较小，车辆与前机舱内的气流发生一定程度的相对运动，通过其前进气格栅进入前机舱内的气流量较小，气流进入前进机舱后依次流向低温散热器21和高温散热器22。由于气流在前机舱内的流动性较弱，若仅利用气流的流动对低温散热器21和高温散热器22进行冷却，散热效率较低，此时可以通过使双向风扇23进行抽风来强制风冷，即气流从前进气格栅进入前机舱内并从低温散热器21流向高温散热22，进而可以避免将高温散热器22的热量带给低温散热器21，保证低温散热器21不受高温散热器22影响，提高散热系统的散热效率。

当车辆的行驶方向为后退方向且行驶速度大于第二预设速度阈值V2时，控制器24可以控制双向风扇23以停转模式工作。如图6所示，在这种情况下，车辆倒车的速度较大，车辆与前机舱内的气流发生较剧烈的相对运动，气流从高温散热器22向低温散热器21流动，由于气流的流动性较强，可以利用气流的较强流动对低温散热器21和高温散热器22进行冷却，可以降低车辆功耗，达到节能的目的。

当车辆的行驶方向为后退方向且行驶速度小于或等于第二预设速度阈值V2时，控制器24可以控制双向风扇23以抽风模式工作。如图5所示，在这种情况下，车辆后退的速度较小，车辆与前机舱内的气流发生一定程度的相对运动，气流从高温散热器22向低温散热器21流动，由于气流的流动性较弱，仅利用气流流动对低温散热器21和高温散热器22进行冷却，散热效率较低，此时可以通过使双向风扇23进行抽风来强制风冷，即气流从前进气格栅进入前机舱内并从低温散热器21流向高温散热器22，进而可以避免将高温散热器22的热量带给低温散热器21，保证低温散热器21不受高温散热器22影响，提高散热系统的散热效率。

应理解，第一预设速度阈值V1和第二预设速度阈值V2可以是车辆在出厂时设置好的，也可以是由用户自定设置的，本实用新型对此不做限定。

此外，在一个实施例中，在车辆行驶过程中，控制器24还可以根据车辆的行驶速度调节双向风扇23在相应的工作模式下的转速，以保证以最低功耗达到散热的目的。例如，当车辆以小于或等于第一预设速度阈值V1的速度前进或者以小于或等于第二预设速度阈值V2的速度后退时，双向风扇23以抽风模式工作，在这种情况下，若车辆的行驶速度较小，前机舱内的气流流动性减弱，为了保证散热系统的散热效率，此时可以增大双向风扇23的转速，以增大抽风量；若车辆的行驶速度较大，前机舱内的气流流动性增加，此时可以减小双向风扇23的转速，以减小抽风量，在保证散热系统的散热效率的同时，可以降低车辆功耗，达到节能的目的。

当车辆的行驶速度等于零时，车辆的电机组件停止工作，此时，控制器24则可以获取车辆的乘员舱内的温度和车辆的电机组件的温度，并根据乘员舱内的温度和电机组件的温度确定双向风扇23的工作模式。

其中，乘员舱内的温度和电机组件的温度可以通过温度传感器获得，例如可以在乘员舱内的合适位置设置一温度传感器用于获取乘员舱内的温度，以及在靠近电机组件的位置或电机组件壳体(如电机外壳)上设置一温度传感器，通过该温度传感器可以获取电机组件的温度。

具体地，当电机组件的温度大于第一预设温度阈值时，控制器24可以确定双向风扇23的工作模式为抽风模式。在这种情况下，电机组件容易因温度过高而被烧毁，因而需要通过高温散热器22对电机组件进行散热，因此高温散热器22的温度较高，由于电机组件是车辆的重要组成部分，因而高温散热器22的需求量大于对低温散热器21的需求量，为了避免气流将高温散热器22的热量带给低温散热器21而致使低温散热器21的冷却液的温度升高，可确定双向风扇23的工作模式为抽风模式，通过抽取车辆外部空气来对低温散热器21和高温散热器22进行强制冷却，如图5所示，即气流从前进气格栅进入前机舱内并从低温散热器21流向高温散热器22，从而可以避免高温散热器22的热量给低温散热器21的散热效率造成影响，提高了散热系统的散热效率。

当电机组件的温度小于或等于第一预设温度阈值且乘员舱内的温度大于第二预设温度阈值时，控制器24可以确定双向风扇23的工作模式吹风模式。在这种情况下，乘员舱内的温度较高而电机组件的温度较低，因而低温散热器21的需求量大于高温散热器22的需求量，且为了避免气流将低温散热器21的热量带给高温散热器22而致使高温散热器22的冷却液温度升高，可确定双向风扇23的工作模式为吹风模式，通过向低温散热器21和高温散热器22进行吹风来对其进行强制冷却，如图7所示，即气流从高温散热器22流向低温散热器21，从而可以避免低温散热器21的热量给高温散热器22的散热效率造成影响，提高散热系统的散热效率。

当电机组件的温度小于或等于第一预设温度阈值且乘员舱内的温度小于或等于第二预设温度阈值时，控制器24可以确定双向风扇23的工作模式为停转模式。在这种情况下，电机组件和乘员舱内的温度均不高，可判定为高温散热器22和低温散热器21均没有散热需求，此时可以关闭风扇，以减小车辆的功耗，达到节能的目的。

应理解，第一预设温度阈值和第二预设温度阈值可以是车辆出厂时设置的，也可以是由用户自定义设置的，本实用新型对此不做限定。

此外，在一个实施例中，当车辆静止时，控制器24可以根据乘员舱内的温度和/或电机组件的温度调节双向风扇23在相应工作模式下的转速。

具体地，若对仅对低温散热器21有需求，则控制双向风扇23以吹风模式工作，此时可以根据乘员舱内的温度调节双向风扇23在吹风模式下的转速，例如若乘员舱内的温度较高，可以增加双向风扇23的转速，以增大双向风扇23的吹风量，从而增强散热系统的散热效率，使乘员舱内快速制冷；若乘员舱内的温度较低，可以减小双向风扇23的转速，以减小双向风扇23的吹风量，从而在保证散热系统的散热效率的同时，减小车辆功耗，达到节能的目的。

若仅对高温散热器22有需求，则控制双向风扇23以抽风模式工作，此时可以根据电机组件的温度调节双向风扇23在抽风模式下的转速，例如电机组件的温度较高，可以增加双向风扇23的转速，以增大双向风扇23的抽风量，从而增强散热系统的散热效率，使电机组件快速降温；若电机组件的温度较低时，可以减小双向风扇23的转速，以减小双向风扇23的抽风量，从而保证散热系统的散热效率的同时，减小车辆功耗，达到节能的目的。

若对高温散热器22和低温散热器21同时有散热需求，则控制双向风扇23以抽风模式工作，此时可以根据电机组件的温度调节双向风扇23的转速，在电机组件的温度较大时，增大双向风扇23的转速；反之，减小双向风扇23的转速。

此外，也可以根据电机组件与风扇转速之间预设的对应关系确定出高温散热器22所需的第一风扇转速，根据乘员舱内温度与风扇转速之间预设的对应关系确定出低温散热器21所需的第二风扇转速，将第一风扇转速和第二风扇转速之间的较大的一者作为双向风扇23的目标转速并以此目标转速对双向风扇23进行控制。

相应地，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括如上所述的散热系统。其中，车辆可以为新能源车辆，例如包括电动汽车等。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种散热系统，其特征在于，包括：低温散热器、高温散热器、双向风扇和控制器，所述高温散热器设置在所述低温散热器和所述双向风扇之间；

所述双向风扇用于产生流经所述低温散热器和所述高温散热器的气流；

所述控制器，与所述双向风扇连接，用于获取车辆的行驶状态信息，根据所述行驶状态信息确定所述双向风扇的工作模式，根据所述工作模式对所述双向风扇进行控制，其中，所述工作模式包括停转模式、抽风模式和吹风模式；在所述抽风模式下，所述双向风扇产生的气流从所述低温散热器流向所述高温散热器；在所述吹风模式下，所述双向风扇的气流产生从所述高温散热器流向所述低温散热器。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述行驶状态信息包括行驶速度和行驶方向，所述控制器用于在所述行驶速度大于零时，根据所述行驶速度和所述行驶方向确定所述双向风扇的工作模式。

3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述控制器用于：

在所述行驶方向为前进方向且所述行驶速度大于第一预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述停转模式；

在所述行驶方向为前进方向且所述行驶速度小于或等于所述第一预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述抽风模式；

在所述行驶方向为后退方向且所述行驶速度大于第二预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述停转模式；

在所述行驶方向为后退方向且所述行驶速度小于或等于所述第二预设速度阈值时，确定所述工作模式为所述抽风模式。

4.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述控制器还用于：

在所述行驶速度为零时，获取所述车辆的乘员舱内的温度和所述车辆的电机组件的温度，并根据所述乘员舱内的温度和所述电机组件的温度确定所述双向风扇的工作模式。

5.根据权利要求4所述的散热系统，其特征在于，所述控制器用于：

在所述电机组件的温度大于第一预设温度阈值时，确定所述工作模式为所述抽风模式；

在所述电机组件的温度小于或等于所述第一预设温度阈值且所述乘员舱内的温度大于第二预设温度阈值时，确定所述工作模式为所述吹风模式；

在所述电机组件的温度小于或等于所述第一预设温度阈值且所述乘员舱内的温度小于或等于所述第二预设温度阈值时，确定所述工作模式为所述停转模式。

6.根据权利要求2或3所述的散热系统，其特征在于，所述控制器还用于：

根据所述行驶速度调节所述双向风扇在所述工作模式下的转速。

7.根据权利要求4或5所述的散热系统，其特征在于，所述控制器还用于：

根据所述乘员舱内的温度和/或所述电机组件的温度调节所述双向风扇在所述工作模式下的转速。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的散热系统。