CN218430774U - 暖风散热器以及基于该散热器的汽车空调制热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种暖风散热器以及基于该散热器的汽车空调制热系统，暖风散热器包括水道，水道的外壁设置有半导体制冷器，半导体制冷器具有热侧和冷侧，冷侧与水道的外壁接触。本实用新型的有益效果是：应用了半导体制冷器的热泵效应，能够将水道外壁的温度进行提升，使得电机电控产生的热量能够转化成新能源汽车空调系统的热能。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车热管理技术领域，具体涉及一种暖风散热器。
背景技术
在传统燃油汽车中，暖风散热器是HVAC系统的重要组成部分，其主要用于空调制热，具体为：冷却介质在发动机与暖风散热器之间循环流动，暖风散热器布置于空调系统的风道中，将发动机的工作高温(90℃)经冷却介质散热到风道中，然后在鼓风机的作用下，该热量从驾驶舱的出风口吹出，从而实现制热。
在新能源汽车快速普及的当下，其热管理系统也正处于高速发展阶段，目前的现状是没有统一标准，技术方案百家争鸣。新能源汽车热管理系统主要涉及三个板块，分别是：电池热管理、驾驶室空调系统和电机电控散热管理。其中，电机电控的散热管理相对严苛，通常要求冷却介质的温度不超过50℃，而在这种温度条件严重低于发动机工作温度，所以采用传统燃油车的暖风散热器进行热交换，无法将电机电控产生的热量转化成空调系统的热能。所以在新能源汽车热管理系统中，各个板块之间相对独立，关联性差，能量互用率低。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种暖风散热器，该散热器应用了半导体制冷器的热泵效应，能够将水道外壁的温度进行提升，使得电机电控产生的热量能够转化成新能源汽车空调系统的热能。
为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：
一种暖风散热器，包括水道，其关键在于：所述水道的外壁设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器具有热侧和冷侧，其中，所述冷侧与水道的外壁接触。
优选的，还包括进水箱体和回水箱体，所述水道两端分别与进水箱体和回水箱体连通。
优选的，所述水道有多组，其阵列分布在进水箱体与回水箱体之间。
优选的，所述半导体制冷器的热侧连接有散热翅片。
优选的，所述水道被构造成扁状结构。
优选的，所述半导体制冷器被构造成矩形块状结构，并阵列分布在所述水道的两侧。
优选的，所述进水箱体和回水箱体上分别设有进水接口和回流接口。
本实用新型还提供了一种新能源汽车空调制热系统，包括与驾驶舱连通的风道，其关键在于：上述风道内布置有上述暖风散热器，所述暖风散热器与新能源汽车的电机电控模组之间设有循环管路，所述水道为该循环管路的一部分，循环管路内设有冷却介质。
优选的，所述冷却介质为防冻液。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
暖风散热器应用了半导体制冷器的热泵效应，能够将水道外壁的温度进行提升，当其应用于新能源汽车空调系统时，暖风散热器能够有效地将电机电控产生的热量转化成空调系统的热能，为驾驶室提供可取暖的热风。如此一来，不仅提升了电机电控系统的散热效率，而且将电机电控的热量与空调系统有机的结合了起来，提高了能量互用率，有助于优化新能源汽车的能耗。
附图说明
图1为本实用新型暖风散热器的结构示意图；
图2为暖风散热器的剖视图；
图3为水道2的结构示意图；
图4为新能源汽车空调制热系统的原理图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
实施例一
如图1和2所示，一种暖风散热器，其结构包括进水箱体4和回水箱体3，进水箱体4上设有进水接口4a，回水箱体3上设有回流接口3a。进水箱体4与回水箱体3之间连接有若干组水道1，水道1的外壁设置有半导体制冷器2，半导体制冷器2具有热侧2a和冷侧2b，冷侧2b与水道1的外壁接触。
基于暖风散热器的以上结构设置，其应用于新能源汽车空调系统时，负责给电机电控模组8散热的防冻液通过循环管路系统，从进水接口4a流入进水箱体4，再进入水道1，然后从回水箱体3和回流接口3a返回至电机电控模组8，在该过程中，向半导体制冷器2通直流电压，使其工作在热泵状态，此时，热侧2a的温度会高于冷侧2b的温度，使暖风散热器能够到达为空调提供有效热量的温度条件，从而解决了传统燃油车的暖风散热器无法将电机电控产生的热量转化成空调系统热能的技术障碍。通过这样的方式为新能源汽车空调系统供热，一方面提升了电机电控系统的散热效率，另一方面也提高了新能源汽车热管理系统各个板块之间的能量互用率，有助于优化新能源汽车能耗。
半导体制冷器2又称TEC，其形成热侧和冷侧的工作原理为现有成熟技术，具体是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的，所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。TEC包括一些P型和N型对，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间，当有电流从TEC流过时，电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧，即在TEC上产生″热″侧和″冷″侧。
再如图2和3所示，水道1呈长方形扁状结构，半导体制冷器2被构造成矩形块状结构，半导体制冷器2阵列分布在水道1的两侧。如此设计，具有更为优异的散热效果。进一步的，半导体制冷器2的热侧2a还安装有散热翅片5。
实施例二
请参图4，该实施例基于实施例一的暖风散热器A提供了一种新能源汽车空调制热系统，包括与驾驶舱6连通的风道7，风道7内布置有上述暖风散热器A，暖风散热器A与新能源汽车的电机电控模组8之间设有循环管路9，循环管路9内设有冷却介质，在本实施例中，冷却介质为防冻液，暖风散热器A的水道1为循环管路9的一部分。系统运行过程中，暖风散热器A将电机电控模组8的热量带到风道7中，然后在鼓风机的作用下即可将热风吹到驾驶舱。
采用传统燃油车的暖风散热器应用在上述系统中无法为空调提供热能的原因在于，燃油车发动机的冷却介质温度为90℃左右，而电机电控散热所产生的冷却介质温度不超过50℃。所以通过半导体制冷器2的热泵效应将水道1外壁的温度进行提升，则可以使暖风散热器A成功地将电机电控产生的热量转化成空调系统的热能。除此之外，采用半导体制冷器2(TEC片)进行温度提升，相较于普通的PTC而言，还具有COP(能效比)高的技术优势，TEC片在合理的控制条件下，COP能超过2，而普通的PTC所能达到的COP仅为1。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种暖风散热器，包括水道(1)，其特征在于：所述水道(1)的外壁设置有半导体制冷器(2)，所述半导体制冷器(2)具有热侧(2a)和冷侧(2b)，其中，所述冷侧(2b)与水道(1)的外壁接触。
2.根据权利要求1所述的暖风散热器，其特征在于：还包括进水箱体(4)和回水箱体(3)，所述水道(1)两端分别与进水箱体(4)和回水箱体(3)连通。
3.根据权利要求2所述的暖风散热器，其特征在于：所述水道(1)有多组，其阵列分布在进水箱体(4)与回水箱体(3)之间。
4.根据权利要求1所述的暖风散热器，其特征在于：所述半导体制冷器(2)的热侧(2a)连接有散热翅片(5)。
5.根据权利要求1所述的暖风散热器，其特征在于：所述水道(1)被构造成扁状结构。
6.根据权利要求5所述的暖风散热器，其特征在于：所述半导体制冷器(2)被构造成矩形块状结构，并阵列分布在所述水道(1)的两侧。
7.根据权利要求2所述的暖风散热器，其特征在于：所述进水箱体(4)和回水箱体(3)上分别设有进水接口(4a)和回流接口(3a)。
8.一种新能源汽车空调制热系统，包括与驾驶舱(6)连通的风道(7)，其特征在于：风道(7)内布置有权利要求1至7中任一项所述的暖风散热器，所述暖风散热器与新能源汽车的电机电控模组(8)之间设有循环管路(9)，所述水道(1)为该循环管路(9)的一部分，循环管路(9)内设有冷却介质。
9.根据权利要求8所述的新能源汽车空调制热系统，其特征在于：所述冷却介质为防冻液。
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