CN214660476U - 一种用于动力一体机的散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于动力一体机的散热系统，所述动力一体机包括舱体和安装在所述舱体内的发动机和发电机，所述发动机用于驱动所述发电机提供高压直流电；所述散热系统包括多个安装在所述舱体上部的电子风扇，所述舱体的顶板具有与各所述电子风扇位置对应的进风孔口，以使得所述电子风扇的风量进入所述舱体的内部，所述散热系统在所述舱体的远离所述进风孔口的一侧排风。

Description

一种用于动力一体机的散热系统

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，尤其涉及一种用于动力一体机的散热系统。

背景技术

现有技术中的车辆一般具有多种动力方式的需求，如车辆行驶需求、车载用电器件和上装液压系统等。车辆的动力系统需要进行大量的能量转换，同时产生非常大的热量，若无法将动力系统工作时产生的巨大热量散发掉，会严重影响发动机的工作效率，甚至在缺水状态工作时会损坏发动机缸体，直至瘫痪，极易引起安全事故。

同时，车辆的动力系统中也会包含如提供电力或液压驱动力的装置，这些结构也会产生巨大的热量，如何将这些装置产生的热量散去，也是动力一体机亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供了一种用于动力一体机的散热系统，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

所述动力一体机包括舱体和安装在所述舱体内的发动机和发电机，所述发动机用于驱动所述发电机提供高压直流电；

所述散热系统包括多个安装在所述舱体上部的电子风扇，所述舱体的顶板具有与各所述电子风扇位置对应的进风孔口，以使得所述电子风扇的风量进入所述舱体的内部，所述散热系统在所述舱体的远离所述进风孔口的一侧排风。

在一些实施例中，所述发动机为柴油发动机，所述柴油发动机具有柴油发动机缸套，所述散热系统还包括用于对所述柴油发动机缸套进行散热的第一散热器，所述第一散热器的两端通过管路与柴油发动机缸套连接。

在一些实施例中，所述发电机具有发电机水套，所述散热系统还包括用于对所述发电机水套进行散热的第二散热器，所述第二散热器的两端通过管路与发电机水套连接。

在一些实施例中，所述散热系统还包括用于对柴油发动机的增压空气进行散热的第三散热器。

在一些实施例中，所述动力一体机还包括设置在所述舱体内的启动电机和蓄电池，所述蓄电池与所述发电机和启动电机连接，所述启动电机与所述柴油发动机连接。

在一些实施例中，所述第二散热器的两端通过管路与所述启动电机的水套进行连接。

在一些实施例中，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器的冷却管路上设有温度传感器。

在一些实施例中，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器内具有循环流动的冷却剂，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器均为针状鳍片散热器，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器呈矩形结构且并列排布。

在一些实施例中，所述电子风扇在所述舱体的上部分布式布置有四个，所述电子风扇位于所述第一散热器、第二散热器和第三散热器的上方。

在一些实施例中，所述电子风扇为轴流风扇，所述电子风扇采用24V低压电。

在一些实施例中，所述第二散热器与所述发电机水套的连接的冷却回路上设有冷却泵，所述冷却泵用于冷却介质的循环。

在一些实施例中，所述舱体在所述发动机的排气口的一侧未设置将其封闭的侧板，以供所述散热系统排风。

根据本实用新型实施例的用于动力一体机的散热系统，可获得的有益效果至少包括：该散热系统设有多个分布式排布的电子风扇，体积和重量较小，易于安装布置，在运行过程中仅产生少量的热量，减少散热系统的负担，并且效率高、风量大、重量轻、噪音较小，能提高车辆的环境适应性和满足轻量化要求。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例的动力一体机的立体结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例的动力一体机隐藏部分舱体后的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的发动机、分动箱、发电机和液压泵的立体结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的动力一体机及散热系统的俯视图。

图5为本实用新型一实施例的三个散热器的结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的电子风扇的结构示意图。

图7为本实用新型一实施例的冷却泵的结构示意图。

附图标记：

1、舱体；2、发动机；3、分动箱；4、联轴器；5、发电机；6、液压泵；7、散热系统；11、底架；22、进气管；23、排气管；31、第一输出接口；32、第二输出接口；61、液压阀块；71、电子风扇；711、进风孔口；72、第一散热器；73、第二散热器；73、第三散热器；721、冷却管路接口；81、第一减振器；82、第二减振器；83、第三减振器；84、第四减振器

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

本实用新型提供了一种用于动力一体机的散热系统，以散去动力一体机运行时产生的热量，使得动力一体机能正常运行。

如图1-3所示，动力一体机包括舱体1和设置在所述舱体1内的发动机2、分动箱3、发电机5和液压泵6。其中，发动机2的输出轴与分动箱3的输入端连接，分动箱3的输出端包括第一输出接口31和第二输出接口32，第一输出接口31与发电机5直接或间接连接，第二输出接口32与液压泵6直接或间接连接。发动机2作为动力源，发电机5用于给车辆提供高压直流电，液压泵6用于给车辆提供液压驱动动力，该动力一体机是一套性能优越、功能齐全、通用性能强的综合动力设备。

在上述实施例中，该动力一体机集成地将发动机、发动机和液压泵同时安装在舱体内，舱体可呈规则的方舱结构，具有良好的使用性能，便于在车辆上模块化安装和使用，也便于后期的维护维修，具有良好的经济性能。

如图3和图4所示，所述散热系统7包括多个安装在所述舱体1上部的电子风扇71。如图4所示(图4中的一个电子风扇未显示)，所述舱体1的顶板具有与各所述电子风扇71位置对应的进风孔口711，以使得所述电子风扇71的风量进入所述舱体1的内部，所述散热系统7在所述舱体1的远离所述进风孔口711的一侧排风。

该散热系统设有多个分布式排布的电子风扇，体积和重量较小，易于安装布置，在运行过程中仅产生少量的热量，减少散热系统的负担，并且效率高、风量大、重量轻、噪音较小，能提高车辆的环境适应性和满足轻量化要求。

如图1、3、4和5所示，所述电子风扇71在所述舱体1的上部分布式布置有四个，所述电子风扇71位于所述第一散热器、第二散热器和第三散热器的上方；所述电子风扇71为轴流风扇，所述电子风扇71采用24V低压电。

本实用新型中，该散热系统采用智能电子风扇冷却系统，智能冷却方式是一种电控的、独立的智能冷却方式，该智能冷却方式将传统结构的机械结构风扇更换成电驱动风扇，另外在各个冷却管路增加温度传感器，通过温度控制电子风扇的转速，此冷却方式不受发动机转速限制，可以保证动力一体机在各种工况下正常运行。

根据驱动风扇数量的不同，电控智能冷却可分为独立电机驱动风扇和分布式电子风扇两种类型。独立电机驱动风扇，因电驱车多为高压供电系统，高压电动机需要冷却液进行冷却，体积和重量较大，不易安装布置，同时也增加了散热系统负担。而分布式电子风扇采用24V低压电，由于风扇效率高，风量大(静压150KPa，风量达3300m³/h)，寿命长(40000h)，布置灵活，无需冷却液冷却电动机，使散热模块更加紧凑，有利于整车的轻量化设计。此外，电子风扇的直径较小且采用了NVH静音技术，使得风扇噪音≤78dB。

根据散热面积和风速，电子风扇可采用如图6所示的B305-80B11-E00型风机。

优选地，分动箱3的第一输出接口31与发电机5通过联轴器4连接。进一步优选地，联轴器4为万向节联轴器。万向节联轴器能实现两轴连续回转，可靠的传递转矩，结构较紧凑，传动效率较高。为保证传动精度及可靠性，分动箱3与发电机5采用弹性万向节联轴器，同时还可以缓冲剧烈冲击，避免损坏分动箱3和发电机5。分动箱3的第一输出接口31与万向节联轴器的连接位置可采用滚针轴承，其传动效率较高，可达98.7％～99％，且摩擦系数小；由于滚动轴承的间隙较小，传动平稳，冲击和振动减小；在回转半径相同时，万向节联轴器可传动大扭矩；万向节联轴器器的耗油量少，可改善生产环境，维修保养费用减少；在空行程时，万向节联轴器可减低30～40db，比其他联轴器4噪声低很多，能够满足低噪声的要求。

进一步优选地，发动机2的输出轴与分动箱3的输入端也可通过联轴器连接，例如万向节联轴器。

优选地，发动机2可采用柴油发动机(或简称为柴油机)；选用柴油机，具有较高的强化程度，符合功率、质量和体积的技术指标，该柴油机具有转速范围较宽的最大扭矩，且兼顾零部件国内配套的便捷性。柴油机相对于汽油机具有可靠性高、扭矩大、热效率好、经济性能高等优点。

优选地，发电机5可采用永磁同步发电机。永磁同步发电机相对于其它类别的发电机5具有效率高、结构简单、体积小、重量轻的特点。采用永磁同步电机总体性能，尤其是功率密度、转矩性能、能量转换效率及可靠性方面均可满足车载平台对高可靠、轻量化底盘的需求。进一步优选地，永磁同步发电机采用双轴承结构的永磁同步电机，以提高其可靠性。发电机可通过发电机控制器稳定输出高压直流电。

发电机5可采用H级绝缘，并采用真空压力浸渍工艺，大型全自动真空压力设备确保绕组浸渍质量，能达到“三防”要求，为发电机5在恶劣环境中运行提供保障。

在一些实施例中，动力一体机还包括设置在舱体1内的启动电机和蓄电池，蓄电池与发电机5和启动电机连接，启动电机与柴油发动机连接。蓄电池与发电机5连接，可通过发电机5进行补充电能。启动电机从蓄电池处取电，并用于启动柴油发动机。由于蓄电池和启动电机与其他部件的连接关系主要为电连接，其在舱体1内的安装位置可根据实际需求设定。

在一些实施例中，如图5所示，所述柴油发动机具有柴油发动机缸套，所述散热系统7还包括用于对所述柴油发动机缸套进行散热的第一散热器72，所述第一散热器72的两端通过冷却管路与柴油发动机缸套连接。如图5所示，第一散热器72的两端设有冷却管路接口721。

在一些实施例中，如图5所示，所述发电机具有发电机水套，所述散热系统7还包括用于对所述发电机水套进行散热的第二散热器73，所述第二散热器73的两端通过冷却管路与发电机水套连接。同理，第二散热器73的两端设有冷却管路接口。

在一些实施例中，如图5所示，散热系统7还包括用于对柴油发动机的增压空气进行散热的第三散热器74。同理，第三散热器74的两端设有冷却管路接口。

在一些实施例中，所述第二散热器73的两端通过冷却管路与所述启动电机的水套进行连接。

在上述实施例中，动力一体机运行产生的热量主要来源于柴油机缸套水热量、柴油机增压空气热量、启动电机水套热量、电控系统水套热量、发电机水套热量以及柴油机和发电机辐射热量，为保证柴油发电动力一体机正常工作，本实用新型的散热系统将热量散出。散热系统由3块散热器和4台电子风机组成，3块散热器并联组合，其中，第一散热器72对柴油机缸套水进行散热，第二散热器73对启动电机水套、电控系统水套、发电机水套进行散热，第三散热器74(或称为中冷器)对柴油机增压空气进行散热，通过4台电子风机强制通风将柴油机和发电机辐射热量带出一体机内部。

本实用新型根据动力一体机总换热量和空间结构，采取了分体式的热设计方案。通过电子风扇，在电子风扇的作用下，空气通过舱体顶部的进风孔口，依次将散热器热量、柴油机机身辐射热量、发电机机身辐射热量等带走，使得动力一体机能正常工作。

在一些实施例中，所述第一散热器72、第二散热器73和第三散热器74的冷却管路上设有温度传感器，通过温度控制电子风扇的转速，此冷却方式不受发动机转速限制，可以保证动力一体机在各种工况下正常运行。

在一些实施例中，所述第一散热器72、第二散热器73和第三散热器74内具有循环流动的冷却剂，例如水或其他冷却液；所述第一散热器72、第二散热器73和第三散热器74均为针状鳍片散热器，针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点，同时也有较高的体积效率，更重要的是具有等方向性，适合强制对流散热片。进一步优选地，第一散热器72、第二散热器73和第三散热器74呈矩形结构且并列排布。

在一些实施例中，所述第二散热器73与所述发电机水套的连接的冷却回路上设有冷却泵，所述冷却泵用于冷却介质的循环。冷却泵可采用离心泵、旋转涡轮泵或齿轮泵。选择泵的主要依据冷却系统所需的流量Qv及压头H来确定。为了便于调节，通常冷却泵的总养成应比散热系统所计算的压力约大15％～20％，流量应比计算值约大15％～20％。冷却泵可选用如图7所示的水泵。

在一些实施例中，如图1和图2所示，所述舱1体在所述发动机的排气口的一侧未设置将其封闭的侧板，以供所述散热系统排风。

在一些实施例中，所述舱体1的底部设有底架11，所述发动机2、分动箱3和发电机5均通过减振器安装在所述底架11上。例如，减振器可包括第一减振器81、第二减振器82和第四减振器84。舱体1也可通过减振器安装在车辆整车的底盘车架上，例如，第三减振器83。各减振器在各部件的下方对称布置，以确保各支撑点的减振器受力均匀。

在一些实施例中，所述舱体1的外壁安装有液压阀块61，所述液压阀块61通过油路与液压泵6连接，所述液压阀块61设有外接油口。

根据本实用新型实施例的用于动力一体机的散热系统，可获得的有益效果至少包括：

(1)该散热系统设有多个分布式排布的电子风扇，体积和重量较小，易于安装布置，在运行过程中仅产生少量的热量，减少散热系统的负担，并且效率高、风量大、重量轻、噪音较小，能提高车辆的环境适应性和满足轻量化要求。

(2)本实用新型的散热系统由3块散热器和4台电子风机组成，3块散热器并联组合，其中，第一散热器对柴油机缸套水进行散热，第二散热器对启动电机水套、电控系统水套、发电机水套进行散热，第三散热器(或称为中冷器)对柴油机增压空气进行散热，通过4台电子风机强制通风将柴油机和发电机辐射热量带出一体机内部。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述动力一体机包括舱体和安装在所述舱体内的发动机和发电机，所述发动机用于驱动所述发电机提供高压直流电；

所述散热系统包括多个安装在所述舱体上部的电子风扇，所述舱体的顶板具有与各所述电子风扇位置对应的进风孔口，以使得所述电子风扇的风量进入所述舱体的内部，所述散热系统在所述舱体的远离所述进风孔口的一侧排风。

2.根据权利要求1所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述发动机为柴油发动机，所述柴油发动机具有柴油发动机缸套，所述散热系统还包括用于对所述柴油发动机缸套进行散热的第一散热器，所述第一散热器的两端通过冷却管路与柴油发动机缸套连接。

3.根据权利要求2所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述发电机具有发电机水套，所述散热系统还包括用于对所述发电机水套进行散热的第二散热器，所述第二散热器的两端通过冷却管路与发电机水套连接。

4.根据权利要求3所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括用于对柴油发动机的增压空气进行散热的第三散热器。

5.根据权利要求3所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述动力一体机还包括设置在所述舱体内的启动电机和蓄电池，所述蓄电池与所述发电机和启动电机连接，所述启动电机与所述柴油发动机连接；

所述第二散热器的两端通过冷却管路与所述启动电机的水套进行连接。

6.根据权利要求5所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器的冷却管路上设有温度传感器。

7.根据权利要求5所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器内具有循环流动的冷却剂，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器均为针状鳍片散热器，所述第一散热器、第二散热器和第三散热器呈矩形结构且并列排布。

8.根据权利要求5所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述电子风扇在所述舱体的上部分布式布置有四个，所述电子风扇位于所述第一散热器、第二散热器和第三散热器的上方；

所述电子风扇为轴流风扇，所述电子风扇采用24V低压电。

9.根据权利要求3所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述第二散热器与所述发电机水套的连接的冷却回路上设有冷却泵，所述冷却泵用于冷却介质的循环。

10.根据权利要求1所述的用于动力一体机的散热系统，其特征在于，所述舱体在所述发动机的排气口的一侧未设置将其封闭的侧板，以供所述散热系统排风。

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