一种车辆热交换系统技术方案

本发明专利技术涉及车辆散热系统领域，具体涉及车辆热交换系统；目的是提供一种车辆热交换系统；采用的技术方案是：包括冷却液箱、与冷却液箱出口相连的第一电控比例阀，冷却液箱适配有循环泵，第一电控比例阀与发动机的第一冷却管路进相连，第一冷却管路依次通过电子温度计、第二电控比例阀后与热交换箱相连；热交换箱与蓄热器相连，蓄热器与冷却液箱相连，蓄热器进口还连接有第三电控比例阀，第三电控比例阀另一端直接和第二电控比例阀前端相连；还包括温差发电器，温差发电器的热电偶热端安装在热交换箱内，温差发电器通过稳压电路与汽车供电系统相连；整个系统由ECU控制运行。具有燃油利用效率高、结构简单、经济环保的特点。

A Vehicle Heat Exchange System

The invention relates to the field of vehicle heat dissipation system, in particular to vehicle heat exchange system; the purpose is to provide a vehicle heat exchange system; the technical scheme adopted is: including a cooling tank, a first electronically controlled proportional valve connected with the outlet of the cooling tank, a circulating pump adapted to the cooling tank, a first electronically controlled proportional valve connected with the inlet of the first cooling pipeline of the engine, and a first cooling pipeline in turn. The heat exchanger is connected with the heat exchanger box through the electronic thermometer and the second electronically controlled proportional valve; the heat exchanger box is connected with the accumulator, the accumulator is connected with the coolant box, the inlet of the accumulator is also connected with the third electronically controlled proportional valve, and the other end of the third electronically controlled proportional valve is directly connected with the front end of the second electronically controlled proportional valve; the thermoelectric generator is also included, and the thermocouple hot end of the thermoelectric generator is installed in the heat exchanger box. The thermoelectric generator is connected with the automobile power supply system through the voltage stabilization circuit, and the whole system is controlled by ECU. The utility model has the characteristics of high fuel utilization efficiency, simple structure, economy and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆热交换系统
本专利技术涉及车辆散热系统领域，具体涉及一种车辆热交换系统。
技术介绍
我国已成为世界上的汽车产销大国，汽车保有量也是逐年攀升，随之而来的环境问题、能源问题等问题不断恶化。节能减排成为我国汽车工业发展的趋势，也是响应创建“环境友好型、资源节约型”社会号召的一项关键举措，应运而生了混合动力、纯电汽车的出现。但是在纯电汽车续航能力不足，混合动力结构复杂成本高的现状下，燃油车仍然有巨大的保有量和市场需求。根据调查数据显示，现有的汽车发动机的热效率仅有30％左右，其余的能量则以发动机冷却、汽车尾气以及摩擦损耗等形式耗散。尾气带走的热量占比1/3左右，对于尾气的交换系统有着不少的处理方式，如EGR(排气再循环)、设置在三元催化器末端的温差发电器等。而汽车发动机冷却带走的热量占比1/3左右，却鲜有涉及，大部分燃油车均是通过蒸发器和风扇，将多余的热量散发到环境中去；如果将这部分热量用来进行发电，不仅可以节约能源，还能缩减汽车散热系统的组成，不仅燃油利用效率高、还能降低汽车使用成本，经济环保。有部分专利，将发动机冷却系统和车辆的润滑油系统、供暖系统相结合，但是对于其散热的热量的利用远远不够。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种结构简单、热量回收利用率高的车辆热交换系统。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：包括冷却液箱、与冷却液箱出口相连的第一电控比例阀，所述冷却液箱适配有循环泵，所述第一电控比例阀与发动机的第一冷却管路进相连，所述第一冷却管路依次通过电子温度计、第二电控比例阀后与热交换箱相连；所述热交换箱与蓄热器相连，所述蓄热器与冷却液箱相连，所述蓄热器进口还连接有第三电控比例阀，所述第三电控比例阀另一端直接和第二电控比例阀前端相连；还包括温差发电器，所述温差发电器的热电偶热端安装在热交换箱内，所述温差发电器通过稳压电路与汽车供电系统相连；所述循环泵、第一电控比例阀、电子温度计、第二电控比例阀、第三电控比例阀分别与汽车ECU电性连接。优选的，所述冷却液箱出口还设置有电子监控温度计，所述蓄热器出口还连接有电控开关阀，所述电控开关阀另一端依次连接副冷却液箱、单向阀后与冷却液箱相连，所述电子监控温度计、电控开关阀分别与ECU电性连接。优选的，还包括设置在电池组内的第二冷却管路，所述第二冷却管路进口通过第四电控比例阀与冷却液箱相连，所述第二冷却管路出口与第二电控比例阀前端相连。优选的，还包括装有工质的乘员仓供暖管路，所述供暖管路依次通过电子泵、第五电控比例阀后与蓄热器相连并形成回路。优选的，所述热交换箱两端为楔形、中部为方形。优选的，所述温差发电器热电偶的热端截面为扁平状。优选的，位于所述热交换箱前端内部的热电偶宽度方向与热交换箱前端的侧壁平行、位于热交换箱中部的热电偶呈八字形排布、位于热交换箱后端的热电偶宽度方向与冷却液的流动方向垂直。优选的，所述蓄热器包括低温相变蓄热模块和中温相变蓄热模块，其热交换管路设置在低温相变蓄热模块和中温相变蓄热模块内，所述蓄热器还设置有与ECU电性连接的温度传感器。优选的，所述第二冷却管路由插设在电池单体间的扁平管组成。优选的，所述蓄热器的外壳为真空的双层结构，所述热交换箱表面覆有隔热材料。本专利技术的有益技术效果是：在现有的冷却系统的基础上，串联比例阀、装有温差发电器热端的热交换箱，在温差发电器热交换箱后串联蓄热器，并在热交换箱的两侧并联一个带有第比例阀的旁路。利用温差发电器的热极吸收冷却系统的热量，将发动机的热量转换成电能储存起来，同时利用蓄热器将温差发电器未能完全吸收的热量储存起来，能够充分的将发动机的热量转换成电能，而不需要再通过风扇和蒸发器来冷却冷却液、也不需要通过发动机对蓄电池充电，使得发动机的有效输出力矩更大，结构简单。同时通过蓄热器储存的热量，可快速对冷却液进行预热也就是对发动机的润滑油进行预热，使得发动机更快的进入最佳工作状态。因此本专利技术具有不仅燃油利用效率高、结构简单、经济环保的特点。附图说明图1为本专利技术的系统连接示意图；图2为本专利技术的热交换箱剖视示意图；图3为本专利技术的温差发电器的热电偶示意图；图4为本专利技术的蓄热器结构剖视示意图。具体实施方式为使本专利技术的特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对专利技术的具体实施例做详细的说明。结合图1～3，一种车辆热交换系统，包括冷却液箱1、与冷却液箱1出口相连的第一电控比例阀2，所述冷却液箱1适配有循环泵9，所述第一电控比例阀2与发动机的第一冷却管路3进相连；所述第一冷却管路3通过依次通过电子温度计14、第二电控比例阀4与热交换箱5相连，所述热交换箱5与蓄热器6相连，所述蓄热器6出口与冷却液箱1相连，所述蓄热器6进口还连接有第三电控比例阀7，所述第三电控比例阀7另一端直接和第二电控比例阀4前端相连；还包括温差发电器8，所述温差发电器8的热电偶热端安装在热交换箱5内，所述温差发电器8通过稳压电路与汽车供电系统相连；所述循环泵9、第一电控比例阀2、电子温度计14、第二电控比例阀4、第三电控比例阀7分别与汽车ECU电性连接。具体来说，整个热交换系统中的冷却液由循环泵9提供动力进行循环，而电子温度计14可以监测第一冷却管路3出口的温度，也就是通过电子温度计14的数据能够实时监测发动机和发动机内部的润滑油的温度。第一电控比例阀2控制进入第一冷却管路3的冷却液流量、第二电控比例阀4控制进入热交换箱5的冷却液流量；而第三电控比例阀7与第二电控比例阀4和热交换箱5组成的管路并联，由其可分配进入热交换箱5、蓄热器6的冷却液流量。同时温差发电器8包括热电偶81、集电板，热电偶81包括安装在热交换箱5内的由半导体制成的N/P，N/P通过热交换箱5外部的能够将热交换箱5内的冷却液的热能转换成电能，并通过集电板由稳压电路与汽车供电系统相连从而将热量转换成电能储存起来。其中蓄热器6是一种蓄热式换热器，内部装填有相变材料，并阵列有互通的金属管道；由相变材料构成的蓄热体作为传热面和其内的金属管道进行热交换，通过相变材料的相变吸收和释放热量。相变材料就是一种能够储存热能的新型化学材料，它在一定温度条件(相变温度)下发生物相变化，并伴随着吸收热量以储存热能。它把热量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。以固-液相变为例，当其吸热后从固态变成液态，从而实现热量的收集，当其由液态变成固态时放热，从而实现热量的释放。在整个系统的运行中所有的电气元件均由汽车的ECU进行控制，可实现和汽车的其他系统进行联合工作。进一步的，所述冷却液箱1出口还设置有电子监控温度计141，所述蓄热器6出口还连接有电控开关阀20，所述电控开关阀20另一端依次连接副冷却液箱101、单向阀201后与冷却液箱1相连，所述电子监控温度计141、电控开关阀20分别与ECU电性连接。应当理解的是，单向阀201可以防止电控开关阀20处于关闭状态时，蓄热器6流出的水进入副冷却液箱101中。当电控开关阀20打开时，从蓄热器6流出的水一部分直接回流至冷却液箱1、一部分流入副冷却液箱101。流入副冷却液箱101与副冷却液箱101内储存的低温冷区也混合，后再流入冷却液箱1。而ECU可以通过电子监控温度计141实时监测冷却液箱1输出的冷却液的温度，来判定热交换系统工作状态是否良好。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆热交换系统，包括冷却液箱(1)、与冷却液箱(1)出口相连的第一电控比例阀(2)，其特征在于：所述冷却液箱(1)适配有循环泵(9)，所述第一电控比例阀(2)与发动机的第一冷却管路(3)进相连，所述第一冷却管路(3)依次通过电子温度计(14)、第二电控比例阀(4)后与热交换箱(5)相连；所述热交换箱(5)与蓄热器(6)相连，所述蓄热器(6)与冷却液箱(1)相连，所述蓄热器(6)进口还连接有第三电控比例阀(7)，所述第三电控比例阀(7)另一端直接和第二电控比例阀(4)前端相连；还包括温差发电器(8)，所述温差发电器(8)的热电偶热端安装在热交换箱(5)内，所述温差发电器(8)通过稳压电路与汽车供电系统相连；所述循环泵(9)、第一电控比例阀(2)、电子温度计(14)、第二电控比例阀(4)、第三电控比例阀(7)分别与汽车ECU电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种车辆热交换系统，包括冷却液箱(1)、与冷却液箱(1)出口相连的第一电控比例阀(2)，其特征在于：所述冷却液箱(1)适配有循环泵(9)，所述第一电控比例阀(2)与发动机的第一冷却管路(3)进相连，所述第一冷却管路(3)依次通过电子温度计(14)、第二电控比例阀(4)后与热交换箱(5)相连；所述热交换箱(5)与蓄热器(6)相连，所述蓄热器(6)与冷却液箱(1)相连，所述蓄热器(6)进口还连接有第三电控比例阀(7)，所述第三电控比例阀(7)另一端直接和第二电控比例阀(4)前端相连；还包括温差发电器(8)，所述温差发电器(8)的热电偶热端安装在热交换箱(5)内，所述温差发电器(8)通过稳压电路与汽车供电系统相连；所述循环泵(9)、第一电控比例阀(2)、电子温度计(14)、第二电控比例阀(4)、第三电控比例阀(7)分别与汽车ECU电性连接。2.根据权利要求1所述的车辆热交换系统，其特征在于：所述冷却液箱(1)出口还设置有电子监控温度计(141)，所述蓄热器(6)出口还连接有电控开关阀(20)，所述电控开关阀(20)另一端依次连接副冷却液箱(101)、单向阀(201)后与冷却液箱(1)相连，所述电子监控温度计(141)、电控开关阀(20)分别与ECU电性连接。3.根据权利要求1所述的车辆热交换系统，其特征在于：还包括设置在电池组内的第二冷却管路(10)，所述第二冷却管路(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨骏，程瑞成，陶伟平，
申请(专利权)人：安徽双桦热交换系统有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34