CN208306363U - 一种散热器及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热器及电动汽车。包括：至少两个散热组件、控制开关和控制器。控制开关设置在相邻的两个散热组件之间，用于控制两个散热组件的连通或断开；控制器与控制开关相连接，向控制开关发送开启信号，使各散热组件串联散热；发送关闭信号使各散热组件单独散热。本实用新型中，通过将两个散热组件集成在一起，节约了安装空间；在两个散热组件之间设置控制开关，可使第一冷却液经第一冷却液出口后进入第二散热组件中进行循环，充分利用两种冷却液的热交换，在同一散热器中实现了低温环境下电池的加热以及电机的降温，保证了电池的续航能力以及电机的高功率输出。

Description

一种散热器及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆冷却系统技术领域，具体而言，涉及一种散热器及电动汽车。

背景技术

新能源纯电动汽车热管理技术目前为新能源汽车的重要核心技术之一，其中主要包含电池冷却、电机冷却以及空调系统三大模块，如何平衡三者的关系，以最小的能耗达到最佳的热平衡状态已成为各个汽车公司研究的主要方向。

电池模块的工作环境温度非常严苛，过冷及过热都会影响其性能的发挥，因此现有纯电动汽车针对电池模块专门设计了冷却以及加热装置以确保电池在一定的温度范围内高效工作；电机为纯电动汽车的驱动动力，工作模式下会产生大量热量，需要及时对其进行冷却以确保电机能够输出较高功率，一般采用散热器进行冷却。

由于电池冷却液以及电机冷却液的工作温度范围不一致，目前主要的设计方案为：电机单独使用一套冷却系统，电池单独使用一套冷却系统，同时分别采用不同的散热器进行冷却。在设计布置方面需要较大的空间，安装较为繁琐；同时，双散热器的布置方案增加了系统内冷却管路的连接数量以及复杂性，不利于整车轻量化。

中国专利公开号为CN 202656857U的实用新型专利申请，公开了一种电动车用散热器总成，具体包括散热器芯体、设置在散热器芯体上的散热器进水室和散热器出水室、设置在散热器进水室上的散热器进水口，散热器出水室上设置有与散热器出水室连通的水泵叶轮室，水泵叶轮室上固定有水泵电机，水泵叶轮室内设有水泵叶轮，水泵电机的水泵叶轮驱动轴连接水泵叶轮，水泵叶轮室上开设有散热器出水口。

上述技术方案中，对于不同的待冷却部件，也需要单独设置不同的散热器，安装复杂，不利于整车的轻量化，并且散热器的功能单一，利用率较低。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种散热器及电动汽车，旨在解决现有技术中散热器的功能单一，利用率较低的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种散热器，包括至少两个散热组件；设置在相邻的两个散热组件之间，用以控制相邻的第一散热组件和第二散热组件连通或断开的控制开关；与所述控制开关相连接的控制器，所述控制器用以在相邻的所述第一散热组件中第一冷却液与所述第二散热组件中第二冷却液的温度差在预设范围内时，向所述控制开关发送关闭信号，使各散热组件单独散热并在相邻的所述第一散热组件中第一冷却液与所述第二散热组件中第二冷却液的温度差超过预设范围时，向所述控制开关发送开启信号，使相邻的各散热组件串联散热。

进一步地，上述散热器中，所述控制开关包括：第一调节阀和第二调节阀；其中，所述第一调节阀设置在所述第一散热组件的第一进水室和所述第二散热组件的第二出水室之间，用以调节所述第一进水室与所述第二出水室的连通或断开；所述第二调节阀设置在所述第一散热组件的第一出水室和所述第二散热组件的第二进水室之间，用以调节所述第一出水室和所述第二进水室的连通或断开。

进一步地，上述散热器中，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为电磁开关阀。

进一步地，上述散热器中，所述第一散热组件中设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器相连接，用于将获取的第一散热组件中第一冷却液的温度数据发送至所述控制器。

进一步地，上述散热器中，所述第二散热组件中设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器相连接，用于将获取的第二散热组件中第二冷却液的温度数据发送至所述控制器。

进一步地，上述散热器中，所述第一散热组件与所述第二散热组件的两端对齐设置。

进一步地，上述散热器中，所述第一散热组件的第一进水室与所述第二散热组件的第二出水室对应设置；所述第一散热组件的第一出水室与所述第二散热组件的第二进水室对应设置。

进一步地，上述散热器中，所述第一散热组件上的第一冷却液进口靠近所述第一进水室的上部设置；所述第一散热组件上的第一冷却液出口靠近所述第一出水室的下部设置。

进一步地，上述散热器中，所述第二散热组件上的第二冷却液进口靠近所述第二进水室的上部设置；所述第二散热组件上的第二冷却液出口靠近所述第二出水室的下部设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的散热器，通过将第一散热组件和第二散热组件集成在一起，节约了安装空间，增加了安装的便利性，且有利于车辆的轻量化；尤其是，在第一散热组件与第二散热组件之间设置控制开关，可实现两种散热组件的恰当切换以改变第一冷却液的走向，使其经第一冷却液出口后从第二冷却液进口进入第二散热组件中进行循环，从而能够充分利用两种冷却液的热交换，在同一散热器中实现了低温环境下电池的加热以及电机的降温，保证了电池的续航能力以及电机的高功率输出，降低了整车热管理系统的能耗，同时，增加了整车的动力性。

另一方面，本实用新型提供了一种电动汽车，包括上述的散热器，其中一散热组件与电池系统相连接，其中一散热组件与电机相连接。

由于散热器具有上述效果，所以具有该散热器的电动汽车也具有相应的技术效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的散热器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的散热器的工作原理示意图；

图3为本实用新型实施例提供的散热器的又一工作原理图；

图4为本实用新型实施例提供的散热器中控制开关处于关闭状态的工作过程示意图；

图5为本实用新型实施例提供的散热器的控制开关处于开启状态的工作过程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参阅图1，本实用新型实施例的散热器包括：至少两个散热组件、控制开关3和控制器。其中，控制开关3设置在相邻的两个散热组件之间，用于控制相邻的第一散热组件1与第二散热组件2的连通或断开。控制器与控制开关3相连接，用以在相邻的第一散热组件1中第一冷却液与第二散热组件2中第二冷却液的温度差在预设范围内时，向控制开关3发送关闭信号，使各散热组件单独散热并在相邻的第一散热组件1中第一冷却液与第二散热组件2中第二冷却液的温度差超过预设范围时，向控制开关3发送开启信号，使相邻的各散热组件串联散热。

具体而言，散热组件可以为两个或多个，可以应用在不同的领域中，不同的散热组件可以呈行设置，也可以呈列设置，可以根据实际的应用领域和安装空间综合考虑。例如当散热组件为3个时，每两个散热组件之间可以设置一个或两个控制开关，以根据实际需要选择并联使或串联使用各散热组件。其中在电动汽车领域中，散热组件可以为两个，第一散热组件1可以用于对车辆电机进行散热，第二散热组件2可以设置在第一散热组件1下方，用于对车辆电池系统进行散热。具体实施时，第一散热组件1与第二散热组件2可以沿上下方向错开设置，也可沿上下方向对齐设置。优选的，第一散热组件1与第二散热组件2的两端对齐设置。这样可以节约安装空间，并且，也便于两个散热组件之间的连接。

需要说明的是，本实施例中相邻的第一散热组件1和第二散热组件2中的“第一”“第二”仅仅是为了区分对不同部件进行冷却的散热组件，装配时，可根据实际需要选择装配顺序。

第一散热组件1，即电机用散热组件，可以为现有技术中任意一种散热组件，例如其可以包括第一散热器芯体13、设置在第一散热器芯体13的左右两侧并与第一散热器芯体13连接的第一进水室11和第一出水室12以及第一侧护板14，第一侧护板14设置在第一散热器芯体13的一侧或两侧，与第一进水室11和/或第一出水室12连接，以增强第一进水室11和/或第一出水室12与第一散热芯体13的连接刚度。第一散热器芯体13可以由冷却管和散热片组成，冷却管可以为扁圆形，连通第一进水室11和第一出水室12，是第一冷却液的循环通道。散热片一方面可以增加散热面积，另一方面，还可以增大散热器的刚度和强度。具体实施时，冷却管的端面可以为扁圆形或圆形等。

第二散热组件2，即电池用散热组件，可以为现有技术中任意一种散热组件，其结构可以与第一散热组件1相同，包括第二散热器芯体23、设置在第二散热器芯体23的左右两侧并与第二散热器芯体23连接的第二进水室21和第二出水室22以及第二侧护板24，第二侧护板24设置在第二散热器芯体23的一侧或两侧，与第二进水室21和/或第二出水室22连接，以增强第二进水室21和/或第二出水室22与第二散热器芯体23的连接刚度。第二散热器芯体23可以由冷却管和散热片组成，冷却管可以为扁圆形，连通第二进水室21和第二出水室22，是第二冷却液的循环通道。散热片一方面可以增加散热面积，另一方面，还可以增大散热器的刚度和强度。具体实施时，冷却管的端面可以为扁圆形或圆形等。

本实施例中，第一散热组件1中的第一冷却液和第二散热组件2中的第二冷却液成分相同。两种冷却液可以为由水、防冻液和各种具有专门用途的防腐剂组成的混合物。两个换热组件选用同样的冷却液，一方面，可以避免第一散热组件1与第二散热组件2连通时，由于冷却液的性质不同而对换热过程造成的不良影响；另一方面，便于清洗第一换热组件1和第二换热组件2时，选用同样的清洗剂，节约了维护成本，也减少了相应的清洗工序。

具体实施时，第一散热组件1的第一进水室11与第二散热组件2的第二出水室22对应设置；第一散热组件1的第一出水室12与第二散热组件2的第二进水室21对应设置。

为了便于第一冷却液在第一散热组件1中充分循环，起到更好的传热作用，第一散热组件1上的第一冷却液进口a靠近第一进水室11的上部设置；第一散热组件1上的第一冷却液出口b靠近第一出水室12的下部设置。

为了便于第二冷却液在第二散热组件2中充分循环，起到更好的传热作用，第二散热组件2上的第二冷却液进口c靠近第二进水室21的上部设置；第二散热组件2上的第二冷却液出口d靠近第二出水室22的下部设置。

控制开关3可以包括：第一调节阀31和第二调节阀32。其中，

第一调节阀31设置在第一散热组件1的第一进水室11和第二散热组件2的第二出水室22之间，用以调节第一进水室11与第二出水室22的连通或断开。第二调节阀32设置在第一散热组件1的第一出水室12和第二散热组件2的第二进水室21之间，用以调节第一出水室12和第二进水室21的连通或断开。

具体而言，第一调节阀31可以通过其上开设的通孔直接连接在第一进水室11和第二出水室22之间，也可以将第一调节阀31内置于第一进水室11和第二出水室22连接处的空腔中；同样的，第二调节阀32可以通过其上开设的通孔直接连接在第一出水室12和第二进水室21之间，也可以将第一调节阀31内置于第一出水室12和第二进水室21连接处的空腔中，本实施例对两种调节阀与两个散热组件的连接方式不做限定。具体实施时，第一调节阀31和第二调节阀32可以均为电磁开关阀。电磁开关阀的种类可以根据实际情况进行确定，例如可以为直动式电磁阀、分布直动式电磁阀或先导式电磁阀等。

控制器可以为单独设置的控制元件，也可以为能实现整车控制决策的核心电子控制单元VCU，优选为VCU，不需要额外增加控制器即可实现对控制开关3的控制，也有利于整车的轻量化。由于电动车中电池以与电机的工作温度范围不一致，因此两者所用的冷却液的工作温度范围也不一样。电池工作的最佳温度范围一般在30℃～55℃之间，而电机系统内要求第一冷却液的温度一般不超过65℃，因此第一冷却液工作温度范围大于电池的第二冷却液工作温度范围。当外界环境温度较高时，电机随着自身工作运转发热其内部第一冷却液温度也随之上升，冷第一冷却液温度会很快超过第二冷却液允许的最高温度，因此电机冷却液及电池冷却液不能共用一套管路实现两者的同时冷却。但是，在外界环境温度较低时，如果电机用散热组件和电池用散热组件共用一套管路，电机散热组件内较热的冷却液和电池散热器内较冷的冷却液汇合后两者温度达到平衡，可以起到对电池的加热和对电机进一步冷却的作用。可以通过控制器调节两个散热组件之间的连通与断开，即可实现不同工况下的两个散热组件的相互配合，以实现对电机和电池的冷却或加热。

具体实施时，控制器中可以设置有两个温度检测模块、接收模块、数据处理模块和发送模块，其中，两个温度检测模块可以分别获取第一冷却液的实时温度数据和第二冷却液的实时温度数据；接收模块可以接收第一冷却液的实时温度数据和第二冷却液的实时温度数据，并将接收的实时温度数据发送至数据处理模块；数据处理模块将接收到两个实时温度数据进行转换与相关处理后，将处理结果与预先存储的第一冷却液与第二冷却液的预设温度差范围进行对比，并将对比结果发送至发送模块，发送模块再根据接收的信息向控制开关3发送开启或关闭的信号。需要说明的是，第一冷却液与第二冷却液的预设温度差范围因车辆的不同而有所差异，因此，本实施例对其不做任何限定。

本实施例中，第一散热组件1中还可以设置有第一温度传感器，第一温度传感器与控制器相连接，用于将获取的第一散热组件1中第一冷却液的温度数据发送至控制器。第二散热组件2中设置有第二温度传感器，第二温度传感器与控制器相连接，用于将获取的第二散热组件2中第二冷却液的温度数据发送至控制器。第一温度传感器可以设置在第一冷却液的出口b处，第二温度传感器可以设置在第二冷却液的出口d处，可以更准确地获取第一冷却液和第二冷却液的温度数据，以便于控制器作出正确的判断，从而实现第一散热组件1和第二散热组件2的恰当配合，以完成不同工况下对电池和电机的散热。

参阅图2和图3所示，本实用新型实施例提供的散热器的工作原理如下：当室外环境温度较高，电池以及电机均需要冷却，此时，控制开关关闭，电池与电机分别通过相对独立的散热组件对系统内部进行冷却，以达到降低电池或电机温度的目的。当室外环境温度较低，电池需要通过第二冷却液进行加热，此时两个散热组件通过控制开关切换为一个大的单散热组件，从而有效的对电池加热和对电机冷却。

请结合图4-5所示，本实施例中散热器的工作过程为：在整车大部分的工况下，两个散热组件之间的两个电磁开关阀为常关状态，这种情况下，上部的电机散热组件和下部的电池散热组件就无法联通，两个散热组件为独立模块，可分别与电机系统以及电池系统管路相连接以对电机及电池进行散热；当外界环境温度较低或者第一冷却液与第二冷却液的预设温度差超出预设范围时，通过控制器将两个散热组件之间的电磁开关阀打开，这样电机用散热组件和电池用散热组件就完全连通，形成一个较大的散热器，电机散热组件内较热的冷却液和电池散热组件内较冷的冷却液汇合，两者的温度会达到一个平衡，从而起到了对电池的加热和对电机进一步冷却的作用。

上述显然可以得出，本实施例中提供的散热器，通过将第一散热组件和第二散热组件集成在一起，节约了安装空间，增加了安装的便利性，且有利于车辆的轻量化；尤其是，在第一散热组件与第二散热组件之间设置控制开关，可实现两种散热组件的恰当切换以改变第一冷却液的走向，使其经第一冷却液出口后从第二冷却液进口进入第二散热组件中进行循环，从而能够充分利用两种冷却液的热交换，在同一散热器中实现了低温环境下电池的加热以及电机的降温，保证了电池的续航能力以及电机的高功率输出，降低了整车热管理系统的能耗，同时，增加了整车的动力性。

本实用新型实施例还提出了一种电动汽车，该电动汽车包括了上述实施例中的散热器，其中一散热组件与电池系统相连接，其中一散热组件与电机相连接。

由于散热器具有上述效果，所以具有该散热器的电动汽车也具有相应的技术效果。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，包括：

至少两个散热组件；

设置在相邻的两个散热组件之间，用以控制相邻的第一散热组件(1)和第二散热组件(2)连通或断开的控制开关(3)；

与所述控制开关(3)相连接的控制器，所述控制器用以在相邻的所述第一散热组件(1)中第一冷却液与所述第二散热组件(2)中第二冷却液的温度差在预设范围内时，向所述控制开关(3)发送关闭信号，使各散热组件单独散热并在相邻的所述第一散热组件(1)中第一冷却液与所述第二散热组件(2)中第二冷却液的温度差超过预设范围时，向所述控制开关(3)发送开启信号，使相邻的各散热组件串联散热。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述控制开关(3)包括：第一调节阀(31)和第二调节阀(32)；其中，

所述第一调节阀(31)设置在所述第一散热组件(1)的第一进水室(11)和所述第二散热组件(2)的第二出水室(22)之间，用以调节所述第一进水室(11)与所述第二出水室(22)的连通或断开；

所述第二调节阀(32)设置在所述第一散热组件(1)的第一出水室(12)和所述第二散热组件(2)的第二进水室(21)之间，用以调节所述第一出水室(12)和所述第二进水室(21)的连通或断开。

3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述第一调节阀(31)和所述第二调节阀(32)均为电磁开关阀。

4.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述第一散热组件(1)中设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器相连接，用于将获取的第一散热组件(1)中第一冷却液的温度数据发送至所述控制器。

5.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，所述第二散热组件(2)中设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器相连接，用于将获取的第二散热组件(2)中第二冷却液的温度数据发送至所述控制器。

6.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述第一散热组件(1)与所述第二散热组件(2)的两端对齐设置。

7.根据权利要求6所述的散热器，其特征在于，

所述第一散热组件(1)的第一进水室(11)与所述第二散热组件(2)的第二出水室(22)对应设置；

所述第一散热组件(1)的第一出水室(12)与所述第二散热组件(2)的第二进水室(21)对应设置。

8.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，

所述第一散热组件(1)上的第一冷却液进口(a)靠近所述第一进水室(11)的上部设置；

所述第一散热组件(1)上的第一冷却液出口(b)靠近所述第一出水室(12)的下部设置。

9.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，

所述第二散热组件(2)上的第二冷却液进口(c)靠近所述第二进水室(21)的上部设置；

所述第二散热组件(2)上的第二冷却液出口(d)靠近所述第二出水室(22)的下部设置。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的散热器，其中一散热组件与电池系统相连接，其中一散热组件与电机相连接。