用于环保型车辆的集成化冷却系统技术方案

本发明专利技术提出了一种用于环保型车辆的集成化冷却系统。本发明专利技术通过采用集成化散热器能够在一个回路中集成并控制在类似的操作温度及使用条件下具有最大焓值的多个系统，诸如电力部件、驱动电动机、堆栈、和ＡＣ冷凝器。因此，能够使用于冷却堆栈和电力部件的散热器的空气通过阻力最小化，并确保堆栈、电力部件和ＡＣ冷凝器的平稳的冷却性能，同时通过降低空调的冷凝压力改善了燃料效率。而且，能够通过非重复地布置热交换器改善了冷却效率，并通过避免使用过多的部件，例如散热器、水泵和储液箱，降低了汽车重量、部件体积和制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于环保型车辆的冷却系统，更具体地，涉及对燃料电池车辆中的堆 栈、电力部件、电动机、空调冷却剂进行冷却的冷却系统，或者对混合动力车或电动车中的 电力部件、电动机和空调冷却剂进行冷却的冷却系统。
技术介绍
燃料电池具有无环境污染发电的优点，因为其几乎不产生空气污染物和二氧化 碳，并且具有比相关技术的热发电更高的发电效率，因此，采用燃料电池作为电源的环保型车辆日益发展。同时，混合动力车可根据车辆的运动状态适当地采用来自电动机和发动机的动力 来驱动车辆，并且对于燃料电池车辆，利用电动机驱动车辆的技术是必须的。在利用电动机驱动车辆的过程中，存在如何消散由电动机的操作产生的热量和由 变极器电流相位变换产生的热量的问题。因此，在技术上需要对电力部件，例如电动机和变极器进行冷却，并有效地对燃料 电池车辆中的燃料电池堆栈进行冷却。图1是描述相关技术中燃料电池车辆的冷却系统的图，该冷却系统包括由分立的 水泵、储液箱、用于冷却电力部件的散热器组成的冷却回路，以及由分立的水泵、储液箱、用 于冷却堆栈的散热器组成的冷却回路，其中空气冷却型AC冷凝器放置在散热器之间以利 用冷却风扇冷却空调。进一步地，图2所述的冷却系统是水冷却型，其利用水冷却AC冷凝器，其中包括 分立的冷却回路，该冷却回路由将冷却水循环到水冷却型空调的水泵、储液箱、用于冷却AC 冷却剂的散热器构成，且用于冷却AC冷却剂的散热器位于堆栈散热器和电力部件散热器 之间，以利用冷却风扇对他们进行冷却。在相关技术的冷却系统中，图1所示的配置在保证充分的冷却性能方面有困难， 因为空气冷却型AC冷凝器增大了电力部件散热器和堆栈散热器的通风阻力。特别地，与现 有的内燃机相比，电力部件和堆栈在低温下操作，且需要大容量散热器，因为其焓值比内燃 机高得多，但是散热器厚度的增大会增大通风阻力并降低散热量，因此需要考虑电力部件 和堆栈的操作温度来布置冷却模块并优化容量的技术。另一方面，图2所述的配置存在需要过多部件的问题，诸如散热器、水泵、储液箱， 来构成用于堆栈、电力部件和AC冷凝器的冷却回路，由于重复地布置热交换器而降低了冷 却效果，且对车辆的重量、部件布置和制造成本起反作用。技术背景部分公开的信息只是为了加强对本专利技术的一般背景的理解，不应看作是 对该信息构成本领域技术人员已知的相关技术的提示或任何形式的暗示。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种用于环保型车辆的冷却系统，该系统使用于冷却堆栈和电 力部件的散热器的通风阻力最小化，确保堆栈、电力部件、和AC冷凝器的平稳的冷却性能， 通过减小空调的冷凝压力改善了燃料效率，由于非重复安排热交换器改善了冷却效率，以 及不采用非必要数量的部件，例如散热器、水泵和储液箱从而降低了车辆重量、部件体积和 制造成本。根据本专利技术的一个示例性实施例提供了一种用于环保型车辆的集成化冷却系统， 该冷却系统包括第一散热器；电力部件，该电力部件布置在包含该第一散热器的闭环冷 却回路中以被冷却；AC冷凝器，该AC冷凝器布置在包含该第一散热器的闭环冷却回路中以 被冷却。进一步地，根据本专利技术的另一示例性实施例提供了一种用于环保型车辆的集成化 冷却系统，该冷却系统包括第二散热器；堆栈，该堆栈布置在包含该第二散热器的闭环冷 却回路中以被冷却；以及AC冷凝器，该AC冷凝器布置在包含该第二散热器的闭环冷却回路 中以被冷却。根据本专利技术的示例性实施例，能够使用于冷却堆栈和电力部件的散热器的通风阻 力最小化，确保堆栈、电力部件和AC冷凝器的平稳的冷却性能，通过减小空气冷凝器的冷 凝压力改善了燃料效率，由于非重复安排热交换器改善了冷却效率，以及不采用非必要数 量的部件，例如散热器、水泵和储液箱从而降低了车辆重量、部件体积和制造成本。根据本专利技术的方法和装置的其他特征和优点将在以下的并入本文的附图以及下 文对本专利技术的详细描述中呈现或予以阐明，附图和对本专利技术的详细描述共同用于解释本发 明的特定原理。附图说明图1和2是描述相关技术的燃料电池车辆的冷却系统的图示。图3是描述根据本专利技术的第一示例性实施例的图示。图4是描述根据本专利技术的第二示例性实施例的图示。图5是描述根据本专利技术的第三示例性实施例的图示。图6是描述根据本专利技术的第四示例性实施例的图示。应理解，附图没有必要按比例绘制，其呈现的是对描述本专利技术基本原理的各个特 征的某种程度上的简化表示。这里公开的本专利技术特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、方 向、位置和形状，部分地由具体指定的应用和使用环境确定。在附图中，所有附图中相同的附图标记指代本专利技术相同或等价的部分。具体实施例方式下面将详细参考本专利技术的各实施例，其示例显示在附图和下文描述中。尽管结合 示例性实施例描述了本专利技术，但应该理解，本说明书并未意欲将本专利技术限制于这些示例性实施例。相反，本专利技术不仅意欲覆盖这些示例性实施例，而且也覆盖包含在由所附权利要求 书限定的本专利技术的实质和范围内的各种替代物、修改、等价物和其他实施例。参考图3到图6，根据本专利技术的示例性实施例的用于环保型车辆的集成化冷却系 统包括第一散热器1 ；第一冷却线7，其构成包括第一散热器1的闭环冷却回路，并冷却包 含多个电力部件中的一些的第一部分3和驱动电动机5 ；第二冷却线11，其构成包含第一散 热器1的闭环冷却回路，与第一冷却线7并联，并冷却包含其他电力部件的第二部分9 ；第 二散热器13 ；以及第三冷却线17，其构成包含第二散热器13的闭环冷却回路并冷却堆栈 15。也就是说，第一冷却线7和第二冷却线11并联布置以共享第一散热器1，而第三冷 却线17通过单独采用第二散热器13构成闭环冷却线。在这一配置中，在不使用堆栈的混合动力车或电动车中，可去掉第三冷却线17。驱动电动机5是为车辆提供驱动力的部分，电力部件是多个电气部件，例如通过 将堆栈15与驱动电动机5进行电连接从而操纵输入/输出驱动电动机5的电流的变极器， 这些电气部件中的一些属于第一部分3，另一些属于第二部分9。明显地，电力部件可配置为在第一部分3中一起被冷却，或可配置为在第二部分9 中一起被冷却，而不用分成第一部分3和第二部分9。此外，可通过构成包含第一散热器1 的闭环冷却回路的第一冷却线7和第二冷却线11的全部或其中任意一个来冷却电力部件。作为参考，图3到6显示的示例性实施例示范了将电力部件分成第一部分3和第 二部分9，并安排通过第一冷却线7和第二冷却线11共同冷却电力部件的情况。将第一散热器1和第二散热器13彼此相邻且串联地安排在由相同的冷却风扇19 构成的冷却风路中。也就是说，第二散热器13靠近冷却风扇19设置，而第一散热器1被设置的比第二 散热器13远离冷却风扇19，这样，由冷却风扇19吸入的空气经由第二散热器13通过第一 散热器1。第一泵23设置在第一散热器1和第一冷却线7与第二冷却线11的节点21之间， 用于在压力下将冷却剂从第一散热器1传送到节点21，而第二泵25位于第二散热器13和 堆栈15之间，用于在压力下将冷却剂从第二散热器13传送到堆栈15。因此，第一泵23将冷却剂从第一散热器1输送到节点21，从而部分泵送的冷却剂 从节点21沿着第一冷却线7流动到第一散热器1，而其他冷却剂从节点21沿着第二冷却线 11流动到第一散热器1。进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于环保型车辆的集成化冷却系统，包括：第一散热器；电力部件，设置在包含该第一散热器的闭环冷却回路中以被冷却；ＡＣ冷凝器，设置在包含该第一散热器的闭环冷却回路中以被冷却。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金载然，朴万熙，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：KR