CN215398148U - 一种集成式散热机构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆散热装置技术领域，特别涉及一种集成式散热机构及车辆。集成式散热机构包括支路散热模块、支路散热器、总散热器、资源控制器和资源分配控制器；支路散热模块用于与车辆的产热部件连接，用于为产热部件散热；支路散热器与支路散热模块连接，用于与支路散热模块热交换，吸收支路散热模块的热量；总散热器位于车辆的前方，用于与空气热交换，总散热器通过资源控制器与支路散热器连通，总散热器和支路散热器用于流通冷却介质；由于资源分配控制器能够根据产热部件的散热需求控制资源控制器的动作，智能分配到各支路散热器内的冷却介质，做到在总散热量一定的前提下，优化资源配置。

Description

一种集成式散热机构及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆散热装置技术领域，特别涉及一种集成式散热机构及车辆。

背景技术

在车辆技术领域，发动机、空调冷凝器等产热部件产生的热量需要散发到空气中，以防止发动机、空调冷凝器等产热部件过热造成高能耗和损坏。车辆中用于散热的装置包括散热机构，散热机构主要负责发动机水套、低温部件(驱动电机、动力电池、DC/DC等)、发动机进气(涡轮增压)、空调冷凝器等部件散热冷却。现有技术中的散热机构包括高温散热模块、低温散热模块、中冷散热模块和冷凝器，高温散热模块、低温散热模块、中冷散热模块和冷凝器在车辆的前后方向层叠布置，例如中冷散热模块布置在冷凝器的前方，这种布置方式导致空气流阻大，模块总的进风量减少，散热性能降低；从车辆前方进风始终先与布置在前方的散热模块接触，即使布置在前方的散热模块不需要散热时，还会形成进气阻力，影响后方散热模块的进风量。因此，现有技术中的散热机构具有散热资源配置差缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种集成式散热机构，以解决或部分解决现有的散热机构具有散热资源配置差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种集成式散热机构，包括支路散热模块、支路散热器、总散热器、资源控制器和资源分配控制器；

所述支路散热模块用于与车辆的产热部件连接，用于为所述产热部件散热；

所述支路散热器与所述支路散热模块连接，用于与所述支路散热模块热交换，吸收所述支路散热模块的热量；

所述总散热器位于所述车辆的前方，用于与空气热交换，所述总散热器通过所述资源控制器与所述支路散热器连通，所述总散热器和所述支路散热器用于流通冷却介质；

所述资源分配控制器与所述资源控制器连接，用于根据所述产热部件的散热需求控制所述资源控制器的动作。

进一步的，所述资源分配控制器控制所述资源控制器的流量。

进一步的，所述资源控制器为流量调节阀。

进一步的，所述总散热器包括一个，所述总散热器相对于所述支路散热模块和所述支路散热器位于所述车辆的前端。

进一步的，集成式散热机构还包括电子扇，所述电子扇位于所述总散热器和所述支路散热器之间，所述电子扇与所述资源分配控制器连接，所述资源分配控制器用于根据所述产热部件的散热需求控制所述电子扇的转速。

进一步的，所述支路散热器包括至少两个，所述支路散热模块包括至少两个，所述支路散热器和所述支路散热模块一一对应连接，至少两个所述支路散热器并联设置。

进一步的，集成式散热机构还包括上游支管路、下游支管路、上游总管路和下游总管路，所述总散热器包括总上游端和总下游端，所述支路散热器包括支路上游端和支路下游端；

所述上游总管路的一端与所述总上游端连通，所述上游总管路的另一端与所述上游支管路的一端连通，所述上游支管路的另一端与所述支路上游端连通，所述支路下游端与所述下游支管路的一端连通，所述下游支管路的另一端与所述下游总管路的一端连通，所述下游总管路的另一端与所述总下游端连通；

所述资源控制器分别与所述上游支管路一一对应连接。

进一步的，集成式散热机构还包括电子水泵，所述电子水泵与所述上游总管路和所述资源分配控制器连接，所述资源分配控制器用于根据所述产热部件的散热需求控制所述电子水泵的流量。

进一步的，所述支路散热模块包括高温散热模块、低温散热模块、冷凝器和中冷散热模块；

所述高温散热模块用于与所述车辆的发动机水套连接；

所述低温散热模块用于与所述车辆的低温冷却部件连接；

所述中冷散热模块用于与所述车辆的涡轮增压机构连接；

所述冷凝器用于与所述车辆的压缩机连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的集成式散热机构具有以下优势：

本实用新型的集成式散热机构，支路散热模块用于为车辆的产热部件散热，支路散热器用于与支路散热模块热交换，吸收支路散热模块的热量，使得支路散热模块能够为产热部件散热；支路散热器与总散热器通过资源控制器连通，总散热器位于车辆的前方，用于与空气热交换，也即车辆的前方进风冷却总散热器，带走总散热器中热量，支路散热器通过与总散热器之间冷却介质的流动，支路散热器的温度降低，使得支路散热器能够吸收支路散热模块的热量，由于资源分配控制器能够根据产热部件的散热需求控制资源控制器的动作，智能分配到各支路散热器内的冷却介质，做到在总散热量一定的前提下，优化资源配置，最大程度的利用冷却介质，最大程度地满足各个支路散热器的散热需求，因此，集成式散热机构具有散热资源配置较好的优点。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，以解决或部分解决现有的车辆散热机构具有散热资源配置差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括车辆控制器和上述的集成式散热机构，所述车辆控制器和所述资源分配控制器通信连接。

所述车辆与上述集成式散热机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的集成式散热机构的结构示意图。

附图标记说明：

11-高温散热模块；12-低温散热模块；13-中冷散热模块；14-冷凝器；

21-第一支路散热器；22-第二支路散热器；23-第三支路散热器；24-第四支路散热器；

31-总散热器；311-总上游端；312-总下游端；

41-第一流量调节阀；42-第二流量调节阀；43-第三流量调节阀；44-第四流量调节阀；

5-资源分配控制器；

6-电子水泵；

7-电子扇；

811-第一上游支管路；812-第一下游支管路；821-第二上游支管路；822-第二下游支管路；831-第三上游支管路；832-第三下游支管路；841-第四上游支管路；842-第四下游支管路；

91-上游总管路；92-下游总管路。

具体实施方式

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。

另外，在本实用新型的实施例中所提到的前、后，是指相对车辆的前进方向的前方和后方。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本申请实施例提供了一种集成式散热机构，包括支路散热模块、支路散热器、总散热器31、资源控制器和资源分配控制器5；所述支路散热模块用于与车辆的产热部件连接，用于为所述产热部件散热；所述支路散热器与所述支路散热模块连接，用于与所述支路散热模块热交换，吸收所述支路散热模块的热量；所述总散热器31位于所述车辆的前方，用于与空气热交换，所述总散热器31通过所述资源控制器与所述支路散热器连通，所述总散热器31和所述支路散热器用于流通冷却介质；所述资源分配控制器5与所述资源控制器连接，用于根据所述产热部件的散热需求控制所述资源控制器的动作。

本申请实施例中的散热资源配置差，支路散热模块用于为车辆的产热部件散热，支路散热器用于与支路散热模块热交换，吸收支路散热模块的热量，使得支路散热模块能够为产热部件散热；支路散热器与总散热器31通过资源控制器连通，总散热器31位于车辆的前方，用于与空气热交换，也即车辆的前方进风冷却总散热器31，带走总散热器31中热量，支路散热器通过与总散热器31之间冷却介质的流动，支路散热器的温度降低，使得支路散热器能够吸收支路散热模块的热量，由于资源分配控制器5能够根据产热部件的散热需求控制资源控制器的动作，智能分配到各支路散热器内的冷却介质，做到在总散热量一定的前提下，优化资源配置，最大程度的利用冷却介质，最大程度地满足各个支路散热器的散热需求，因此，集成式散热机构具有散热资源配置较好的优点。

参照图1所示，在一实施例中，所述资源分配控制器5控制所述资源控制器的流量。

通过控制资源控制器的流量，从而控制总散热器31分配到各支路散热器的冷却介质，从而根据支路散热器的散热需求，优化资源配置。

参照图1所示，在一实施例中，所述资源控制器为流量调节阀。

流量调节阀用于调节总散热器31和各支路散热器的流量，从而调节各支路散热器的散热能力，以配合产热部件的散热需求，优化资源配置。

参照图1所示，在一实施例中，所述总散热器31包括一个，所述总散热器31相对于所述支路散热模块和所述支路散热器位于所述车辆的前端。

总散热器31包括一个，总散热器31为单层布置，进气流阻小，进风量大，避免例如总散热器31包括多个时从多个总散热器31的间隙吹过造成的空气散热能力损失，最大化增加空气对总散热器31的散热效果，空气对总散热器31的散热效果好。

参照图1所示，在一实施例中，所述集成式散热机构还包括电子扇7，所述电子扇7位于所述总散热器31和所述支路散热器之间，与所述资源分配控制器5连接，所述资源分配控制器5用于根据所述产热部件的散热需求控制所述电子扇7的转速。

资源分配控制器5控制电子扇7的转速，从而根据产热部件的散热需求大小，控制向总散热器31吸风能力，从而调节总散热器31和支路散热器的散热能力，优化资源配置，具有节能的效果。

参照图1所示，在一实施例中，所述支路散热器包括至少两个，所述支路散热模块包括至少两个，所述支路散热器和所述支路散热模块一一对应连接，至少两个所述支路散热器并联设置。

支路散热器和支路散热模块均至少两个，以适应车辆具有多个产热部件的情形。

参照图1所示，在一实施例中，集成式散热机构还包括上游支管路、下游支管路、上游总管路91和下游总管路92，所述总散热器31包括总上游端311和总下游端312，所述支路散热器包括支路上游端和支路下游端；所述上游总管路91的一端与所述总上游端311连通，所述上游总管路91的另一端与所述上游支管路的一端连通，所述上游支管路的另一端与所述支路上游端连通，所述支路下游端与所述下游支管路的一端连通，所述下游支管路的另一端与所述下游总管路92的一端连通，所述下游总管路92的另一端与所述总下游端312连通；所述资源控制器分别与所述上游支管路一一对应连接。

参照图1所示，在一实施例中，集成式散热机构还包括电子水泵6，所述电子水泵6与所述上游总管路91和所述资源分配控制器5连接，所述资源分配控制器5用于根据所述产热部件的散热需求控制所述电子水泵6的流量。

电子水泵6为总散热器31和支路散热器中的冷却介质流动提供动力。电子水泵6的转速可通过资源分配控制器5控制，根据产热部件总的散热量需求调节转速，做到总的散热需求大时电子水泵6高转速，总的散热需求小时电子水泵6小转速，无需求时电子水泵6不转，具有智能和节能的效果。

参照图1所示，在一实施例中，所述支路散热模块包括高温散热模块11、低温散热模块12、冷凝器14和中冷散热模块13；所述高温散热模块11用于与所述车辆的发动机水套连接；所述低温散热模块12用于与所述车辆的低温冷却部件连接；所述中冷散热模块13用于与所述车辆的涡轮增压机构连接；所述冷凝器14用于与所述车辆的压缩机连接。

参照图1所示，具体而言，高温散热模块11用于与车辆的发动机水套连接，来自发动机水套冷却出水口的冷却水按照箭头a1方向通过高温散热模块11后，按照箭头a2方向流回至发动机水套冷却回水口，实现对发动机的散热。

低温散热模块12用于与车辆的低温冷却部件连接，低温冷却部件包括(驱动电机及控制器、动力电池、DCDC等)，来自低温冷却部件出水口的冷却水按照箭头b1方向通过低温散热模块12后，按照箭头b2方向流回至低温冷却部件回水口，实现对低温冷却部件的散热。

中冷散热模块13用于与车辆的涡轮增压机构连接，来自涡轮增压后的高温气体按照箭头c1方向通过中冷散热模块13后，按照箭头c2方向流回至发动机燃烧气室，实现对涡轮增压机构增压后高温气体的散热。

冷凝器14用于与车辆的压缩机连接，来自压缩机出口高温制冷剂按照箭头d1方向通过冷凝器14后，按照箭头d2方向流回至膨胀阀进口，实现对压缩机流出的高温制冷剂的散热。其中压缩机为车辆的空调压缩机。

本实施例中的产热部件包括发动机、驱动电机及控制器、动力电池、DCDC等、涡轮增压机构和空调压缩机，支路散热模块包括高温散热模块11、低温散热模块12、冷凝器14和中冷散热模块13，可以理解的是，在实际使用中，可以根据车辆产热部件的数量增减支路散热模块。

参照图1所示，本申请实施例中的集成式散热机构，第一上游支管路811的一端与第一支路散热器21的第一支路上游端连通，第一支路散热器21的第一支路下游端与第一下游支管路812的一端连接；第二上游支管路821的一端与第二支路散热器22的第二支路上游端连接，第二支路散热器22的第二支路下游端与第二下游支管路822的一端连接；第三上游支管路831的一端与第三支路散热器23的第三支路上游端连接，第三支路散热器23的第三支路下游端与第三下游支管路832的一端连接；第四上游支管路841的一端与第四支路散热器24的第四支路上游端连接，第四支路散热器24的第四支路下游端与第四下游支管路842的一端连接。四个上游支管路、四个支路散热器和四个下游支管路并联设置，第一上游支管路811的另一端、第二上游支管路821的另一端、第三上游支管路831的另一端和第四上游支管路841的另一端均与上游总管路91连接，第一下游支管路812的另一端、第二下游支管路822的另一端、第三下游支管路832的另一端和第四下支管路的另一端均与下游总管路92连接。

第一流量调节阀41与第一上游支管路811连接，资源分配控制器5控制第一流量调节阀41的开度以调节第一支路散热器21的冷却介质流量；第二流量调节阀42与第二上游支管路821连接，资源分配控制器5控制第二流量调节阀42的开度以调节第二支路散热器22的冷却介质流量；第三流量调节阀43与第三上游支管路831连接，资源分配控制器5控制第三流量调节阀43的开度以调节第三支路散热器23的冷却介质流量；第四流量调节阀44与第四上游支管路841连接，资源分配控制器5控制第四流量调节阀44的开度以调节第四支路散热器24的冷却介质流量。

本申请实施例中的集成式散热机构，可以做到散热需求大的支路散热器多分流量，散热需求小的支路散热器少分流量，不需要散热的支路散热器不分流量。在车辆切换工况后，各支路散热模块的需求大小会发生变化，资源分配控制器5会重新计算各资支路散热器的散热需求，重新分配流量。冷却介质流量随车辆行驶工况变化而动态变化，实现散热资源最大化最合理化利用。资源分配控制器5控制电子扇7和电子水泵6的动作，使得电子扇7和电子水泵6的耗能会根据总散热器31需求自动调节功率，做到节能最大化。集成式散热机构具有多种使用场景，下面以插电式混合动力车型举例说明：

场景1：当车主开着窗户，并未开空调，车辆正在使用发动机动力爬坡中，此时发动机散热量很大，急需快速冷却，而空调系统未工作，空调冷凝器14并不需要冷却，资源分配控制器5通过计算，增大第一支路散热器21的冷却介质流量，关闭第四支路散热器24的流量，尽快集中对高温散热模块11进行散热。

场景2：当车内温度较高，车主正在开空调，急需快速给乘员舱降温，车辆当前在用发动机模式驱动车辆，动力电池、驱动电机等低温冷却部件并未大功率输出，散热需求较低，资源分配控制器5通过计算，增大第四支路散热器24的冷却液流量，减小第二支路散热器22的流量，尽快集中对冷凝器14进行散热，使车内快速降温，达到驾乘人员需求的舒适温度。

场景3：当车辆在纯电动驱动模式进行急加急减行驶时，电机和电池散热量很大，低温散热模块12的散热需求很大，空调系统由于要给电池进行主动冷却，也需要一定的散热量，而此时发动机未工作，高温散热模块11并不需要散热。资源分配控制器5通过计算，增大第二支路散热器22的冷却液流量保证低温散热模块12的散热，分配一定流量给第四支路散热器24保证电池的主动冷却，关闭对第一支路散热器21的流量。这样就可以集中保证电机、电池的高功率输出。

场景4：当车辆在混动模式大功率行驶(四驱模式)，比如高车速行驶，同时开着空调。此时高温散热模块11、低温散热模块12、冷凝器14需要求较大的散热量，总的散热资源无法同时满足。此时，可以依据整车的设计理念进行性能的取舍：

如果保动力而适当牺牲舒适性的话，资源分配控制器5就可以增大第一支路散热器21和第二支路散热器22的流量，减小或关闭第四支路散热器24的流量，当然此时空调控制器也会配合降低或关闭压缩机的转速。

如果是保舒适性而适当牺牲动力性的话，资源分配控制器5可以减小第一支路散热器21和第二支路散热器22的流量，同时配合整车动力降功率降车速。适当增大第四支路散热器24的流量，保证车内快速降温，满足驾乘人员的舒适性。

综上所述，集成式散热机构以根据车辆行驶的不同工况，判断不同支路散热模块的散热量需求，通过资源分配控制器5智能分配散热介质流量到支路散热器，在总散热量一定的前提下，优化资源配置，最大程度的利用散热资源，最大程度满足各个支路散热器的散热需求。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，具体可以包括车辆控制器和上述实施例中的集成式散热机构，所述车辆控制器和所述资源分配控制器5通信连接

由于集成式散热机构具有散热资源配置较好的优点，最大程度的利用冷却介质的散热资源，使得车辆的散热能力好，且更加的节能。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成式散热机构，其特征在于，包括支路散热模块、支路散热器、总散热器(31)、资源控制器和资源分配控制器(5)；

所述支路散热模块用于与车辆的产热部件连接，用于为所述产热部件散热；

所述支路散热器与所述支路散热模块连接，用于与所述支路散热模块热交换，吸收所述支路散热模块的热量；

所述总散热器(31)位于所述车辆的前方，用于与空气热交换，所述总散热器(31)通过所述资源控制器与所述支路散热器连通，所述总散热器(31)和所述支路散热器用于流通冷却介质；

所述资源分配控制器(5)与所述资源控制器连接，用于根据所述产热部件的散热需求控制所述资源控制器的动作。

2.根据权利要求1所述的集成式散热机构，其特征在于，所述资源分配控制器(5)控制所述资源控制器的流量。

3.根据权利要求2所述的集成式散热机构，其特征在于，所述资源控制器为流量调节阀。

4.根据权利要求1所述的集成式散热机构，其特征在于，所述总散热器(31)包括一个，所述总散热器(31)相对于所述支路散热模块和所述支路散热器位于所述车辆的前端。

5.根据权利要求4所述的集成式散热机构，其特征在于，还包括电子扇(7)，所述电子扇(7)位于所述总散热器(31)和所述支路散热器之间，所述电子扇(7)与所述资源分配控制器(5)连接，所述资源分配控制器(5)用于根据所述产热部件的散热需求控制所述电子扇(7)的转速。

6.根据权利要求1所述的集成式散热机构，其特征在于，所述支路散热器包括至少两个，所述支路散热模块包括至少两个，所述支路散热器和所述支路散热模块一一对应连接，至少两个所述支路散热器并联设置。

7.根据权利要求6所述的集成式散热机构，其特征在于，还包括上游支管路、下游支管路、上游总管路(91)和下游总管路(92)，所述总散热器(31)包括总上游端(311)和总下游端(312)，所述支路散热器包括支路上游端和支路下游端；

所述上游总管路(91)的一端与所述总上游端(311)连通，所述上游总管路(91)的另一端与所述上游支管路的一端连通，所述上游支管路的另一端与所述支路上游端连通，所述支路下游端与所述下游支管路的一端连通，所述下游支管路的另一端与所述下游总管路(92)的一端连通，所述下游总管路(92)的另一端与所述总下游端(312)连通；

所述资源控制器分别与所述上游支管路一一对应连接。

8.根据权利要求7所述的集成式散热机构，其特征在于，还包括电子水泵(6)，所述电子水泵(6)与所述上游总管路(91)和所述资源分配控制器(5)连接，所述资源分配控制器(5)用于根据所述产热部件的散热需求控制所述电子水泵(6)的流量。

9.根据权利要求1所述的集成式散热机构，其特征在于，所述支路散热模块包括高温散热模块(11)、低温散热模块(12)、冷凝器(14)和中冷散热模块(13)；

所述高温散热模块(11)用于与所述车辆的发动机水套连接；

所述低温散热模块(12)用于与所述车辆的低温冷却部件连接；

所述中冷散热模块(13)用于与所述车辆的涡轮增压机构连接；

所述冷凝器(14)用于与所述车辆的压缩机连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括车辆控制器和权利要求1至9中任一项所述的集成式散热机构，所述车辆控制器和所述资源分配控制器(5)通信连接。

Images