CN215850707U - 用于电动车的集成散热器、冷却系统及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动车的集成散热器、冷却系统及电动车，包括：由上至下依次叠置的空调冷凝器和电机散热器，电机散热器的进水端设有第一进水口，电机散热器的排水端设有出水口；换热装置，换热装置包括第一管路和套设于第一管路外侧的第二管路，第一管路与第二管路之间形成环形通道，第一管路连通于电机散热器的进水端，环形通道连接于空调冷凝器的进口端。本方案能够避免散热装置之间相互的热量辐射影响，兼顾空调系统及电机冷却系统的散热需求，节省车辆布置空间。

Description

用于电动车的集成散热器、冷却系统及电动车

技术领域

本实用新型属于电动车技术领域，更具体地，涉及用于电动车的集成散热器、冷却系统及电动车。

背景技术

传统汽油车的冷却系统主要由散热器(用于发动机冷却)、冷凝器(用于空调系统冷却)、电子风扇(强制通风)等部件组成，电动车动力由发动机变成了电机及电池，电机散热与发动机不同，为保证电机运行效率及安全性，通常需保证电机冷却系统出水温度低于65℃，而冷凝器工作温度(出风温度)一般60℃左右，其电机散热沿用了散热器，电池散热多用水冷的方式，通过冷媒进行冷却，空调系统冷依然通过冷凝器进行冷却。

现有的电动车的冷却系统主要有两种，其中一种如图1所示，包含通风格栅、冷凝器、散热器、电子扇，冷凝器布置在前端、散热器布置于冷凝器后，电子扇布置在散热器后端，此种冷却系统实质上就是将传统汽油车发动机散热器变成了电机散热器，此方案优点是容易实现，不需要重新开发新的部件，对于空调系统性能易保证，缺点是电机散热器受到冷凝器热量影响，散热性能不佳，不利于电机散热，存在一定的安全隐患，另外电机散热器要保证性能，需要设计的尺寸很大，增加一定的成本。

另一种如图2所示，散热器布置在前端、冷凝器布置在其后，此种方案充分考虑散热器需求，优先保证电机散热性能，同时由于电机散热条件改善，散热器可以进行小型化方案设计，节约成本，但此方案的缺点是散热器的散热会辐射给冷凝器，使得冷凝器的散热条件恶化，造成空调系统压力升高，降温性能下降，对于乘员舱降温及电池冷却车身造成不利的影响。

因此期待研发一种用于电动车的集成散热器、冷却系统及电动车，解决空调冷凝器与电机散热器之间不同布置方式带来的问题，兼顾空调系统及电机冷却系统的散热需求，又节省机舱布置空间，不增加生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于电动车的集成散热器、冷却系统及电动车，能够避免散热装置之间相互的热量辐射影响，兼顾空调系统及电机冷却系统的散热需求，节省车辆布置空间。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于电动车的集成散热器，包括：

由上至下依次叠置的空调冷凝器和电机散热器，所述电机散热器的进水端设有第一进水口，所述电机散热器的排水端设有出水口；

换热装置，所述换热装置包括第一管路和套设于所述第一管路外侧的第二管路，所述第一管路与所述第二管路之间形成环形通道，所述第一管路连通于所述电机散热器的进水端，所述环形通道连接于所述空调冷凝器的进口端。

可选地，所述空调冷凝器和所述电机散热器之间设有隔板。

可选地，所述换热装置的第一管路和第二管路沿竖直方向设置；

所述第一管路的顶端设有第二进水口，底端连通于所述电机散热器的进水端；

所述环形通道的两端封闭，所述环形通道中设有挡板，所述挡板将所述环形通道分隔为上部管道和下部管道，所述上部管道连接于所述空调冷凝器的出口端，所述上部管道的侧壁上设有冷媒出口，所述下部管道的侧壁上设有冷媒进口，所述下部管道连接于所述空调冷凝器的进口端。

可选地，所述第一管路的内壁上设有扰流装置。

本实用新型还提供一种用于电动车的冷却系统，包括：电机冷却系统、空调系统、上述的用于电动车的集成散热器、三通阀及控制单元；

所述电机冷却系统通过冷却循环管路与所述集成散热器连接；

所述三通阀包括进液口、第一出液口和第二出液口，所述进液口连接于所述冷却循环管路的出水端，所述第一出液口连接于所述集成散热器的第一管路，所述第二出液口连接于所述集成散热器的第一进水口；

所述控制单元根据所述三通阀的进液口与所述空调系统的排气端的温差控制所述第一出液口和第二出液口的开闭；

当所述三通阀的进液口的水温比所述空调系统的排气端的温度低第一预设值时，所述控制单元关闭所述第二出液口，打开所述第一出液口；当所述三通阀的进液口的水温比所述空调系统的排气端的温度低第二预设值时，所述控制器关闭所述第一出液口，打开所述第二出液口，所述第二预设值小于所述第一预设值。

可选地，所述控制单元包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器设置于所述三通阀的进液口，所述第二温度传感器设置于空调系统的排气端，所述控制器分别与所述三通阀、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器电连接。

可选地，所述第一预设值大于10°，所述第二预设值小于或等于10°。

可选地，还包括第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三温度传感器用于监测所述集成散热器的出水口的温度，所述第四温度传感器用于监测所述电机冷却系统两端的温度。

可选地，还包括风扇和电池冷却器，所述风扇设置于所述集成散热器的远离通风格栅的一侧，所述电池冷却器与所述空调系统并连于所述集成散热器上。

本实用新型还提供一种电动车，包括上述的用于电动车的冷却系统。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型提供的集成散热器中包括叠置的空调冷凝器与电机散热器及换热装置，空调冷凝器与电机散热器叠置降低空调冷凝器与电机散热器间的热量辐射，保证了各自的换热性能以兼顾空调系统及电机冷却系统的散热需求，节省车辆布置空间；通过设置换热装置，当电机冷却系统的冷却水与空调系统的冷媒温差较大时，可利用电机冷却系统的冷却水给空调系统的冷媒降温，充分利用电机余冷，降低能耗；并且，当电机冷却系统的冷却水与空调系统的冷媒温差较小时，能够使电机冷却系统的冷却水不经过换热装置，避免无效换热。

2、本实用新型提供的用于电动车的冷却系统通过集成散热器、三通阀及控制单元的配合，实现冷却系统的智能化控制，当三通阀进液口的水温较空调系统的排气端的气温低第一预设值时，控制单元关闭第二出液口，打开第一出液口，使电机冷却系统的冷却水经第一管路与环形通道中空调系统的冷媒换热，充分利用电机冷却系统冷却水的余冷为空调系统冷媒降温，提高换热效率，降低功耗；当三通阀进液口的水温较空调系统的排气端的气温低第二预设值时，控制器关闭第一出液口，打开第二出液口，使电机冷却系统的冷却水不经第一管路而是直接进入电机散热器的第一进水口中，避免无效换热；本方案的冷却系统结构简单，布置紧凑，换热效率高。

3、本实用新型提供的电动车的冷却系统性能优异，能耗低，且设计难度小，投入成本低。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了现有技术中一种冷却系统的示意图。

图2示出了现有技术中另一种冷却系统的示意图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的用于电动车的集成散热器的示意性结构图。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的用于电动车的冷却系统的俯视图。

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的用于电动车的冷却系统的示意性结构图。

附图标记说明

1、第二进水口；2、第一进水口；3、出水口；4.冷媒进口；5、冷媒出口；6、扰流装置；7、环形通道；8.第一管路；9、集成散热器；10、空调冷凝器；11、电机散热器；12、隔板；13、风扇；14、蒸发器；15、压缩机；16、电池冷却器；17、通风格栅；18、三通阀；19、水泵；20、电机冷却系统；21、第一温度传感器；22、第二温度传感器；23、第三温度传感器；24、第四温度传感器；25、膨胀水壶。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型公开了一种用于电动车的集成散热器，包括：

由上至下依次叠置的空调冷凝器和电机散热器，电机散热器的进水端设有第一进水口，电机散热器的排水端设有出水口；

换热装置，换热装置包括第一管路和套设于第一管路外侧的第二管路，第一管路与第二管路之间形成环形通道，第一管路连通于电机散热器的进水端，环形通道连接于空调冷凝器的进口端。

具体地，本方案提供的集成散热器中包括叠置的空调冷凝器与电机散热器及换热装置，空调冷凝器与电机散热器叠置降低空调冷凝器与电机散热器间的热量辐射，保证了各自的换热性能以兼顾空调系统及电机冷却系统的散热需求，节省车辆布置空间；通过设置换热装置，当电机冷却系统的冷却水与空调系统的冷媒温差较大时，可利用电机冷却系统的冷却水给空调系统的冷媒降温，充分利用电机余冷，降低能耗；并且，当电机冷却系统的冷却水与空调系统的冷媒温差较小时，能够使电机冷却系统的冷却水不经过换热装置，避免无效换热。

作为可选方案，空调冷凝器和电机散热器之间设有隔板。

具体地，设置隔板能够阻挡空调冷凝器和电机散热器之间的热量辐射，进一步降低相互之间的热量辐射影响。

作为可选方案，换热装置的第一管路和第二管路沿竖直方向设置；

第一管路的顶端设有第二进水口，底端连通于电机散热器的进水端；

环形通道的两端封闭，环形通道中设有挡板，挡板将环形通道分隔为上部管道和下部管道，上部管道连接于空调冷凝器的出口端，上部管道的侧壁上设有冷媒出口，下部管道的侧壁上设有冷媒进口，下部管道连接于空调冷凝器的进口端。

具体地，换热装置中冷媒与水的换热通道采用逆流方式，增加换热效率。

作为可选方案，第一管路的内壁上设有扰流装置。

具体地，扰流装置可以为沿水流方向设置的挡板或者凸起，能够增加冷媒与电机冷却水的换热效率。

本实用新型还公开一种用于电动车的冷却系统，包括：电机冷却系统、空调系统、上述的用于电动车的集成散热器、三通阀及控制单元；

电机冷却系统通过冷却循环管路与集成散热器连接；

三通阀包括进液口、第一出液口和第二出液口，进液口连接于冷却循环管路的出水端，第一出液口连接于集成散热器的第一管路，第二出液口连接于集成散热器的第一进水口；

控制单元根据三通阀的进液口与空调系统的排气端的温差控制第一出液口和第二出液口的开闭；

当三通阀的进液口的水温比空调系统的排气端的温度低第一预设值时，控制单元关闭第二出液口，打开第一出液口；当三通阀的进液口的水温比空调系统的排气端的温度低第二预设值时，控制器关闭第一出液口，打开第二出液口，第二预设值小于第一预设值。

具体地，本方案提供的用于电动车的冷却系统，通过集成散热器、三通阀及控制单元的配合，实现冷却系统的智能化控制，当三通阀进液口的水温较空调系统的排气端的气温低第一预设值时，控制单元关闭第二出液口，打开第一出液口，使电机冷却系统的冷却水经第一管路与环形通道中空调系统的冷媒换热，充分利用电机冷却系统冷却水的余冷为空调系统冷媒降温，提高换热效率，降低功耗；当三通阀进液口的水温较空调系统的排气端的气温低第二预设值时，控制器关闭第一出液口，打开第二出液口，使电机冷却系统的冷却水不经第一管路而是直接进入电机散热器的第一进水口中，避免无效换热；本方案的冷却系统结构简单，布置紧凑，换热效率高。

作为可选方案，控制单元包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器；

第一温度传感器设置于三通阀的进液口，第二温度传感器设置于空调系统的排气端，控制器分别与三通阀、第一温度传感器和第二温度传感器电连接。

作为可选方案，第一预设值大于10°，第二预设值小于或等于10°。

具体地，第一预设值和第二预设值可以根据实际车型及散热需求设定，不限于本方案限定的数值。

作为可选方案，还包括第三温度传感器和第四温度传感器，第三温度传感器用于监测集成散热器的出水口的温度，第四温度传感器用于监测电机冷却系统两端的温度。

作为可选方案，还包括风扇和电池冷却器，风扇设置于集成散热器的远离通风格栅的一侧，电池冷却器与空调系统并连于集成散热器上。

本实用新型还公开一种电动车，包括上述的用于电动车的冷却系统。

具体地，本方案提供的电动车的冷却系统性能优异，能耗低，且设计难度小，投入成本低。

实施例1

图3示出了本实施例的用于电动车的集成散热器的示意性结构图；图4示出了本实施例的用于电动车的冷却系统的俯视图。

如图3、图4所示，本实施例的用于电动车的集成散热器，包括：

由上至下依次叠置的空调冷凝器10和电机散热器11，空调冷凝器10和电机散热器11之间设有隔板12，电机散热器11的进水端设有第一进水口2，电机散热器11的排水端设有出水口3；

换热装置包括第一管路8和套设于第一管路8外侧的第二管路，第一管路8和第二管路沿竖直方向设置，第一管路8的内壁上设有扰流装置6，第一管路8与第二管路之间形成环形通道7，第一管路8的顶端设有第二进水口1，底端连通于电机散热器11的进水端，环形通道7的两端封闭，环形通道7中设有挡板，挡板将环形通7道分隔为上部管道和下部管道，上部管道连接于空调冷凝器10的出口端，上部管道的侧壁上设有冷媒出口5，下部管道的侧壁上设有冷媒进口4，下部管道连接于空调冷凝器10的进口端。

本实施例的用于电动车的集成散热器的空调冷凝器10与电机散热器11叠置且利用隔板12隔开，节省车辆布置空间的同时大幅降低了空调冷凝器10与电机散热器11间的热量辐射，保证了各自的换热性能以兼顾空调系统及电机冷却系统的散热需求；通过设置换热装置，当电机冷却系统的冷却水与空调系统的冷媒温差较大时，可以使用电机散热系统的冷却水通过第一管路8进入电机散热器12，给空调系统的冷媒降温，充分利用电机余冷，降低能耗；当电机冷却系统的冷却水与空调系统的冷媒温差较小时，可以使电机冷却系统的冷却水不经过换热装置，而直接由第一进水口2进入电机散热器11，避免无效换热。

实施例2

图5示出了本实施例的用于电动车的冷却系统的示意性结构图。

如图5所示，本实施例的用于电动车的冷却系统，包括实施例1中的用于电动车的集成散热器9及三通阀18；

三通阀18包括进液口、第一出液口和第二出液口，进液口连接于电机冷却系统20的出水端，第一出液口连接于集成散热器9的第一管路8，第二出液口连接于集成散热器9的第一进水口2；

风扇13设置于集成散热器9的远离通风格栅17的一侧，电池冷却器16与空调系统的蒸发器14并连于集成散热器9上，电机冷却系统20还包括水泵19和膨胀水壶25；

第一温度传感器21设置于三通阀18的进液口，第二温度传感器22设置于压缩机15的排气端，控制器分别与三通阀18、第一温度传感器21和第二温度传感器22电连接，第三温度传感器23用于监测集成散热器9出水口3的温度，第四温度传感器24用于监测电机冷却系统20两端的温度。

控制器根据第一温度传感器21和第二温度传感器22的温差控制第一出液口和第二出液口的开闭。

本实施例的用于电动车的冷却系统，通过集成散热器9、三通阀18及控制单元的配合，实现冷却系统的智能化控制，当第一温度传感器21的温度较第二温度传感器22的温度低20°时，控制单元的控制器关闭三通阀18的第二出液口，打开第一出液口，使电机冷却系统20的冷却水经第一管路8与环形通道7中空调系统的冷媒换热，充分利用电机冷却系统20冷却水的余冷为空调系统冷媒降温，提高换热效率，降低功耗；当第一温度传感器21的温度较第二温度传感器22的温度低10°时，控制器关闭三通阀18的第一出液口，打开第二出液口，使电机冷却系统20的冷却水不经第一管路8而是直接进入电机散热器11的第一进水口2中，避免无效换热；本方案的冷却系统结构简单，布置紧凑，换热效率高。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于电动车的集成散热器，其特征在于，包括：

由上至下依次叠置的空调冷凝器和电机散热器，所述电机散热器的进水端设有第一进水口，所述电机散热器的排水端设有出水口；

换热装置，所述换热装置包括第一管路和套设于所述第一管路外侧的第二管路，所述第一管路与所述第二管路之间形成环形通道，所述第一管路连通于所述电机散热器的进水端，所述环形通道连接于所述空调冷凝器的进口端。

2.根据权利要求1所述的用于电动车的集成散热器，其特征在于，所述空调冷凝器和所述电机散热器之间设有隔板。

3.根据权利要求1所述的用于电动车的集成散热器，其特征在于，所述换热装置的第一管路和第二管路沿竖直方向设置；

所述第一管路的顶端设有第二进水口，底端连通于所述电机散热器的进水端；

所述环形通道的两端封闭，所述环形通道中设有挡板，所述挡板将所述环形通道分隔为上部管道和下部管道，所述上部管道连接于所述空调冷凝器的出口端，所述上部管道的侧壁上设有冷媒出口，所述下部管道的侧壁上设有冷媒进口，所述下部管道连接于所述空调冷凝器的进口端。

4.根据权利要求1所述的用于电动车的集成散热器，其特征在于，所述第一管路的内壁上设有扰流装置。

5.一种用于电动车的冷却系统，其特征在于，包括：电机冷却系统、空调系统、根据权利要求1～4中任意一项所述的用于电动车的集成散热器、三通阀及控制单元；

所述电机冷却系统通过冷却循环管路与所述集成散热器连接；

所述三通阀包括进液口、第一出液口和第二出液口，所述进液口连接于所述冷却循环管路的出水端，所述第一出液口连接于所述集成散热器的第一管路，所述第二出液口连接于所述集成散热器的第一进水口；

所述控制单元根据所述三通阀的进液口与所述空调系统的排气端的温差控制所述第一出液口和第二出液口的开闭；

当所述三通阀的进液口的水温比所述空调系统的排气端的温度低第一预设值时，所述控制单元关闭所述第二出液口，打开所述第一出液口；当所述三通阀的进液口的水温比所述空调系统的排气端的温度低第二预设值时，所述控制单元关闭所述第一出液口，打开所述第二出液口，所述第二预设值小于所述第一预设值。

6.根据权利要求5所述的用于电动车的冷却系统，其特征在于，所述控制单元包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器设置于所述三通阀的进液口，所述第二温度传感器设置于空调系统的排气端，所述控制器分别与所述三通阀、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器电连接。

7.根据权利要求5所述的用于电动车的冷却系统，其特征在于，所述第一预设值大于10°，所述第二预设值小于或等于10°。

8.根据权利要求7所述的用于电动车的冷却系统，其特征在于，还包括第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三温度传感器用于监测所述集成散热器的出水口的温度，所述第四温度传感器用于监测所述电机冷却系统两端的温度。

9.根据权利要求5所述的用于电动车的冷却系统，其特征在于，还包括风扇和电池冷却器，所述风扇设置于所述集成散热器的远离通风格栅的一侧，所述电池冷却器与所述空调系统并连于所述集成散热器上。

10.一种电动车，其特征在于，包括根据权利要求5～9中任意一项所述的用于电动车的冷却系统。

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