本发明专利技术涉及一种车辆，本发明专利技术的主要目的在于提供一种设置有空气导流件的车辆，该空气导流件能够优化通过作为车体前端部的空气流入部的散热器格栅流入后通过冷却模块的散热器和冷却风扇的空气的流动。为了实现上述目的，本发明专利技术提出了一种车辆，该车辆包括：空气导流件，在车体前端部设置于散热器格栅与冷却模块之间的空间，引导通过散热器格栅流入的空气流向所述冷却模块的散热器，所述空气导流件包括：第一导流构件，在所述车体前端部固定于散热器格栅所在的车辆前面部的格栅侧结构件上；以及第二导流构件，设置在作为结合到冷却模块的固定结构件的冷却模块侧结构件上，与所述第一导流构件隔开间隔而分开设置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车辆，更具体地，涉及一种设置有空气导流件(air guide)的车辆，该空气导流件能够优化通过作为车体前端部的空气流入部的散热器格栅流入后通过冷却模块的散热器和冷却风扇的空气的流动。
技术介绍
1、燃料电池车辆(fuel cell electric vehicle,fcev)是指诸如电池电动车辆(battery electric vehicle,bev)的由电动马达驱动的车辆，是将燃料电池用作向作为车辆的驱动源的电动马达供应驱动电力的主动力源并且将高压电池用作辅助动力源的车辆。
2、作为燃料电池车辆的主动力源的燃料电池是一种发电装置，该发电装置通过燃料气体与氧化剂气体的电化学反应将燃料的化学能转换为电能。
3、作为车辆用燃料电池，使用最多的是具有高电力密度的聚合物电解质膜燃料电池(polymer electrolyte membrane fuel cell,pemfc)。该聚合物电解质膜燃料电池使用氢气作为反应气体中的燃料气体并且使用氧气或含有氧气的空气作为反应气体中的氧化剂气体。
4、燃料电池包括多个电池单元(cell)，该电池单元通过燃料气体与氧化剂气体的反应产生电能，并且通常以堆(stack)的形式使用，其中分别产生电能的电池单元被堆叠并串联连接以满足所需的输出水平。
5、由于搭载在车辆中的燃料电池也需要高输出，因此通过将几百个单独产生电能的电池单元以堆的形式堆叠来满足上述需求。如上所述，将多个电池单元堆叠并连接的电池单元集合体被称为燃料电池堆。
>6、搭载在燃料电池车辆中的燃料电池系统被配置为包括燃料电池堆、用于向燃料电池堆供应反应气体的装置以及用于管理燃料电池堆的状态的装置。7、具体而言，燃料电池系统包括：燃料电池堆，通过反应气体的电化学反应产生电能；氢气供应装置，向燃料电池堆供应作为燃料气体的氢气；空气供应装置，向燃料电池堆供应含有作为氧化剂气体的氧气的空气；热和水管理系统，控制燃料电池堆的工作温度并执行热和水管理功能；以及燃料电池控制器(fuel cell control unit,fcu)，控制燃料电池系统的整体操作。
8、此外，燃料电池车辆的动力网系统包括作为车辆的主动力源(主电源)的燃料电池堆、作为车辆的辅助动力源(辅助电源)的高压电池、连接到电池以控制所述电池的输出的转换器(双向高压dc-dc转换器(bidirectional high voltage dc-dc converter,bhdc))、连接到作为燃料电池堆和电池的输出侧的直流(dc)链路端(主总线端)的逆变器(inverter)以及连接到所述逆变器的驱动马达。
9、另一方面，作为用于克服卡车或公共汽车等大型电动车辆的电池容量问题的方案，正在积极开发搭载燃料电池的氢电动卡车或氢电动公共汽车等。
10、诸如氢电动卡车的商用燃料电池车辆搭载动力设备，该动力设备中并联设置应用于乘用燃料电池车辆的燃料电池系统(power module complete,以下称为“pmc”)。也就是说，多个pmc搭载在商用燃料电池车辆中。此时，各pmc包括燃料电池堆、堆工作装置以及用于冷却燃料电池堆的水冷式冷却系统的组件。
11、这里，pmc内的冷却系统的组件包括电动水泵和阀类，并且是不包括散热器的组件。对冷却燃料电池堆的冷却液进行散热的堆冷却用散热器与冷却风扇(cooling fan)一起单独设置在车体前端部，并且所述堆冷却用散热器和多个所述pmc内的冷却系统的组件通过冷却液管线(管道)连接，使得冷却液可以循环。
12、在氢电动卡车的情况下，可以搭载两个应用于乘用燃料电池车辆的燃料电池堆，以确保车辆的驱动输出。此时，各pmc内的冷却系统可以通过冷却液管线(管道)串联连接到一个散热器上，对于所述散热器，两个所述pmc的冷却系统可以通过冷却液管线并联连接。
13、此外，当在氢电动卡车中搭载多个高输出的燃料电池堆时，燃料电池堆的发热量大大增加，因此必须增加包括车体前端部的散热器和冷却风扇的冷却模块的数量才能满足冷却性能。然而，考虑到车辆室内空间、周围部件(转向装置、灯、踏板等)在车辆封装上的设置等因素，在车辆中难以确保足够的空间来安装多个冷却模块。
14、因此，需要优化通过散热器的冷却空气的流动以改善冷却性能。例如，需要一种能够使通过散热器和冷却风扇后向前逆流并再次流入散热器的空气的量最小化的结构。
15、此外，需要一种能够使通过车体前端部的散热器格栅后被引向散热器的新鲜空气的流入量最大化的同时在车体前端部中不通过散热器而绕过散热器(bypass)的空气的量最小化的结构以及能够使车体前端部中的空气的流动阻力最小化的改进的结构等。
16、在目前正在量产的氢电动卡车的情况下，车体前端部和冷却模块的空气侧系统阻力的三维计算流体动力学(computational fluid dynamics，cfd)分析结果，根据除了散热器和冷却风扇之外的散热器格栅和冷却模块部件的设置，在空气侧阻力的定量分析指数方面显示出优异的结果。
17、然而，在将搭载高输出堆的下一代氢电动卡车的情况下，由于燃料电池堆的散热量远远大于目前量产的车辆，因此需要进一步改善空气侧系统阻力，并相应地提高冷却性能。为此，需要通过改进冷却模块的前部和后部的结构来优化空气的流动路径。
18、下面，将对现有技术的问题进行详细描述。
19、在氢电动卡车的水冷式冷却系统中，构成冷却模块的散热器和冷却风扇可以安装在车体前端部。具体而言，在氢电动卡车中，堆散热器和电力电子(power electronic,pe)部件散热器可以安装在车体前端部，并且冷却风扇可以安装在散热器的后方。
20、堆散热器是用于对冷却燃料电池堆的冷却液进行散热的散热器，而pe部件散热器是用于对冷却pe部件的冷却液进行散热的散热器。这里，pe部件可以是作为车辆驱动源的马达、用于驱动马达的逆变器等。
21、在上述氢电动卡车中，车体前端部设置有作为空气(外部空气)可以从前方流入的空气流入部的散热器格栅，通过散热器格栅流入的空气依次通过散热器和冷却风扇。
22、在传统的氢电动卡车中，通过车体前端部的散热器格栅流入的空气需要通过散热器和冷却风扇后流向后方，但存在的问题是，空气中的一部分在通过散热器和冷却风扇后没有流向后方，与冷却风扇后方的部件碰撞而逆流。
23、此外，液压驱动式冷却风扇被用作诸如氢电动卡车的大型商用燃料车辆的冷却风扇，在液压驱动式冷却风扇中需要复杂的管道，例如多个油管以及液压马达、油箱、油冷却器等。
24、因此，在应用液压驱动式冷却风扇的车辆中，通常复杂的油管与油箱和油冷却器一起设置在冷却风扇后方，因此这样的液压驱动式冷却风扇的部件阻挡冷却风扇后方的空气的流动。结果，在通过散热器期间接收散热器内冷却液的热量的高温空气与冷却风扇后方的油管等管道碰撞后逆流。
25、例如，当油箱与复杂的油管一起本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆，包括：
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，
6.根据权利要求1所述的车辆，其中，
7.根据权利要求1所述的车辆，其中，
8.根据权利要求7所述的车辆，其中，
9.根据权利要求7所述的车辆，其中，
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，
11.根据权利要求9所述的车辆，其中，
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，
13.根据权利要求11所述的车辆，其中，
14.根据权利要求1所述的车辆，其中，
15.根据权利要求14所述的车辆，其中，
16.根据权利要求15所述的车辆，其中，
17.根据权利要求1所述的车辆，其中，
18.根据权利要求1所述的车辆，其中，
19.根据权利要求1所述的车辆，其中，
20.根据权利要求19所述的车辆，其中，
21.根据权利要求20所述的车辆，其中，
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【技术特征摘要】
1.一种车辆，包括：
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，
6.根据权利要求1所述的车辆，其中，
7.根据权利要求1所述的车辆，其中，
8.根据权利要求7所述的车辆，其中，
9.根据权利要求7所述的车辆，其中，
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，
11.根据权利要求9所述的车辆，其中，
【专利技术属性】
技术研发人员：卞炯锡，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：
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