汽车高性能散热器模块总成及其控制方法与流程

1.本发明涉及车辆散热器技术领域，具体涉及一种汽车高性能散热器模块总成及其控制方法。


背景技术：

2.现阶段传统的管带式和管片式散热器即可满足传统国四国五发动机的散热性能需求，但随着国家对排放要求的提升，发动机升级为国五和国六发动机，为了满足排放要求，增加egr技术，同时egr散出的热量也需要散热器散出，因此需要加大散热器尺寸才能满足散热性能需求。
3.另外，为了排放要求，部分车厂采用燃料电池发动机等新型动力能源，由于当前燃料电池发动机的技术并不成熟，燃料电池发动机效率较低，发热量较大，一个传统的散热器冷却模块无法满足燃料电池发动机的散热性能需求，需要布置多组散热器模块同时跟燃料电池发动机进行冷却散热，占据整车空间资源。
4.总之，现有技术存在以下弊点：
5.1、散热器散热性能较差，在传统发动机高温高负荷运行情况下，水温容易过高，影响发动机正常工作；
6.2、在匹配高马力及高功率发动机的车辆上，散热器总成模块尺寸较大；
7.3、在匹配燃料电池发动机的车辆上，散热器总成模块尺寸较大，数量较多；
8.4、尺寸较大的散热器模块可靠性较差；
9.5、散热器模块冷却风扇的转速较高，功率较高。


技术实现要素：

10.本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种汽车高性能散热器模块总成及其控制方法，根据水温的高低，控制散热器进风温度，提升散热器散热性能，且减少了散热器总成模块数量，减小散热器总成占据的整车尺寸大小。
11.为实现上述目的，本发明所设计的汽车高性能散热器模块总成，包括散热器芯体，散热器芯体通过冷却液循环通道连有冷却液外部循环部件形成冷却液循环回路，还包括蒸发器芯体，所述蒸发器芯体通过冷媒循环通道连有冷媒外部循环部件形成冷媒循环回路，所述蒸发器芯体位于所述散热器芯体的外侧，所述散热器芯体的内侧设有吸风式风机。
12.优选地，所述散热器芯体的散热器入水口上设有水温传感器，所述蒸发器芯体的蒸发器冷媒入口处设有截止阀。
13.优选地，还包括入口槽铝通道和出口槽铝通道，所述散热器芯体和蒸发器芯体均为管带式结构，设有若干管数，所述入口槽铝通道和出口槽铝通道设有与所述散热器芯体和蒸发器芯体匹配的孔数和形状，所述散热器芯体和蒸发器芯体的上下两端分别插入所述入口槽铝通道和出口槽铝通道，所述散热器芯体的散热器入水口和散热器出水口分别焊接在所述入口槽铝通道和出口槽铝通道上，所述蒸发器芯体的蒸发器冷媒入口和蒸发器冷媒
出口分别焊接在所述入口槽铝通道和出口槽铝通道上。
14.优选地，所述水温传感器通过螺接的方式固定安装在所述散热器入水口上。
15.优选地，所述蒸发器芯体和散热器芯体与所述入口槽铝通道和出口槽铝通道之间通过钎焊工艺密封焊接成一个整体。
16.一种所述汽车高性能散热器模块总成的控制方法，所述吸风式风机带动空气依次进入蒸发器芯体和散热器芯体进行热交换，冷媒循环回路里面，冷媒经过所述冷媒外部循环部件后，液态的冷媒经过所述蒸发器芯体，并在所述蒸发器芯体发生相变，由液态蒸发为气态，吸收空气中的热量，使通过所述蒸发器芯体的空气温度降低，被冷却的空气再次进入所述散热器芯体进行热交换；冷却液循环回路里面，当冷却液经过所述冷却液外部循环部件时，水温升高，高温水通过冷却液循环回路，进入所述散热器芯体，与被所述蒸发器芯体降温的外部空气进行热交换，冷却液温度降低，之后通过所述冷却液循环通道再次回到所述冷却液外部循环部件，由于进入所述散热器芯体进风侧的温度被降低，从而使所述散热器芯体换热量增加，可以带走所述冷却液循环回路里面更多的热量。
17.优选地，所述散热器芯体的散热器入水口上设有水温传感器，所述蒸发器芯体的蒸发器冷媒入口处设有截止阀；
18.当所述水温传感器测得水温值≤b℃时，b为预设的低水温阈值，所述截止阀关闭，所述吸风式风机不开启，自然风和散热器芯体进行热交换换热，通过自然风和散热器芯体进行冷却；
19.当所述水温传感器测得水温值b＜℃且≤a℃时，a为预设的高水温阈值，所述截止阀关闭，所述吸风式风机开启，所述吸风式风机增加通过所述散热器芯体的进风量，提升所述散热器芯体的热交换性能，通过所述吸风式风机和散热器芯体进行冷却；
20.当所述水温传感器测得水温值＞a℃时，所述截止阀开启，所述吸风式风机开启，液态冷媒进入所述蒸发器芯体发生相变，变为气态，吸收风侧进风的热量，使被冷却的空气进入所述散热器芯体进行热交换，此过程降低进入所述散热器芯体的空气温度，提升散热器芯体的换热能力。
21.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
22.1、可按根据水温的高低，控制蒸发器通道的开启和关闭，进而控制散热器进风温度，提升散热器散热性能；
23.2、可有效降低发动机水温，保证发动机在高温高负荷下进行高效的工作，提升发动机寿命；
24.3、可适当减少散热器总成模块数量或减小散热器总成占据的整车尺寸大小；
25.4、可适当降低冷却风扇的转速以及功率；
26.5、散热器模块内部水温的降低可提升散热器本身使用寿命。
附图说明
27.图1为本发明汽车高性能散热器模块总成的部件示意图；
28.图2为本发明汽车高性能散热器模块总成的结构示意图；
29.图3为图1中散热器芯体与入口槽铝通道的连接示意图；
30.图4为本发明汽车高性能散热器模块总成的控制流程图。
31.图中各部件标号如下：
32.散热器芯体1、冷却液循环通道2、冷却液外部循环部件3、冷却液循环回路4、蒸发器芯体5、冷媒循环通道6、冷媒外部循环部件7、冷媒循环回路8、吸风式风机9、散热器入水口10、水温传感器11、蒸发器冷媒入口12、截止阀13、入口槽铝通道14、出口槽铝通道15、散热器出水口16、蒸发器冷媒出口17。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
34.如图1、图2及图3所示一种汽车高性能散热器模块总成，包括散热器芯体1，散热器芯体1通过冷却液循环通道2连有冷却液外部循环部件3形成冷却液循环回路4，还包括蒸发器芯体5，蒸发器芯体5通过冷媒循环通道6连有冷媒外部循环部件7形成冷媒循环回路8，蒸发器芯体5位于散热器芯体1的外侧，散热器芯体1的内侧设有吸风式风机9。
35.本实施例使用时，吸风式风机9带动空气依次进入蒸发器芯体5和散热器芯体1进行热交换。
36.具体地，冷媒循环回路8里面，冷媒经过冷媒外部循环部件7后，液态的冷媒经过蒸发器芯体5，并在蒸发器芯体5发生相变，由液态蒸发为气态，吸收空气中的热量，使通过蒸发器芯体5的空气温度降低，被冷却的空气再次进入散热器芯体1进行热交换；冷却液循环回路4里面，当冷却液经过冷却液外部循环部件3时，水温升高，高温水通过冷却液循环回路4，进入散热器芯体1，与被蒸发器芯体5降温的外部空气进行热交换，冷却液温度降低，之后通过冷却液循环通道2再次回到冷却液外部循环部件3，由于进入散热器芯体1进风侧的温度被降低，从而使散热器芯体1换热量增加，可以带走冷却液循环回路4里面更多的热量。
37.在另一个实施例中，散热器芯体1的散热器入水口10上设有水温传感器11，蒸发器芯体5的蒸发器冷媒入口12处设有截止阀13。
38.如图4所示，使用时，当水温传感器11测得水温值≤b℃时，b为预设的低水温阈值，截止阀13关闭，吸风式风机9不开启，自然风和散热器芯体1进行热交换换热，通过自然风和散热器芯体1进行冷却；
39.当水温传感器11测得水温值b＜℃且≤a℃时，a为预设的高水温阈值，截止阀13关闭，吸风式风机9开启，吸风式风机9增加通过散热器芯体1的进风量，提升散热器芯体1的热交换性能，通过吸风式风机9和散热器芯体1进行冷却；
40.当水温传感器11测得水温值＞a℃时，截止阀13开启，吸风式风机9开启，液态冷媒进入蒸发器芯体5发生相变，变为气态，吸收风侧进风的热量，使被冷却的空气进入散热器芯体1进行热交换，此过程降低进入散热器芯体的空气温度，提升散热器芯体1的换热能力。
41.另外，在本实施例中，还包括入口槽铝通道14和出口槽铝通道15，散热器芯体1和蒸发器芯体5均为管带式结构，设有若干管数，入口槽铝通道14和出口槽铝通道15设有与散热器芯体1和蒸发器芯体5匹配的孔数和形状，散热器芯体1和蒸发器芯体5的上下两端分别插入入口槽铝通道14和出口槽铝通道15，散热器芯体1的散热器入水口10和散热器出水口16分别焊接在入口槽铝通道14和出口槽铝通道15上，蒸发器芯体5的蒸发器冷媒入口12和蒸发器冷媒出口17分别焊接在入口槽铝通道14和出口槽铝通道15上。
42.在本实施例中，水温传感器11通过螺接的方式固定安装在散热器入水口10上。
43.在本实施例中，蒸发器芯体5和散热器芯体1与入口槽铝通道13和出口槽铝通道14之间通过钎焊工艺密封焊接成一个整体。
44.本发明汽车高性能散热器模块总成及其控制方法，可按根据水温的高低，控制蒸发器通道的开启和关闭，进而控制散热器进风温度，提升散热器散热性能；可有效降低发动机水温，保证发动机在高温高负荷下进行高效的工作，提升发动机寿命；可适当减少散热器总成模块数量或减小散热器总成占据的整车尺寸大小；可适当降低冷却风扇的转速以及功率；散热器模块内部水温的降低可提升散热器本身使用寿命。

技术特征：
1.一种汽车高性能散热器模块总成，包括散热器芯体(1)，散热器芯体(1)通过冷却液循环通道(2)连有冷却液外部循环部件(3)形成冷却液循环回路(4)，其特征在于：还包括蒸发器芯体(5)，所述蒸发器芯体(5)通过冷媒循环通道(6)连有冷媒外部循环部件(7)形成冷媒循环回路(8)，所述蒸发器芯体(5)位于所述散热器芯体(1)的外侧，所述散热器芯体(1)的内侧设有吸风式风机(9)。2.根据权利要求1所述汽车高性能散热器模块总成，其特征在于：所述散热器芯体(1)的散热器入水口(10)上设有水温传感器(11)，所述蒸发器芯体(5)的蒸发器冷媒入口(12)处设有截止阀(13)。3.根据权利要求2所述汽车高性能散热器模块总成，其特征在于：还包括入口槽铝通道(14)和出口槽铝通道(15)，所述散热器芯体(1)和蒸发器芯体(5)均为管带式结构，设有若干管数，所述入口槽铝通道(14)和出口槽铝通道(15)设有与所述散热器芯体(1)和蒸发器芯体(5)匹配的孔数和形状，所述散热器芯体(1)和蒸发器芯体(5)的上下两端分别插入所述入口槽铝通道(14)和出口槽铝通道(15)，所述散热器芯体(1)的散热器入水口(10)和散热器出水口(16)分别焊接在所述入口槽铝通道(14)和出口槽铝通道(15)上，所述蒸发器芯体(5)的蒸发器冷媒入口(12)和蒸发器冷媒出口(17)分别焊接在所述入口槽铝通道(14)和出口槽铝通道(15)上。4.根据权利要求3所述汽车高性能散热器模块总成，其特征在于：所述水温传感器(11)通过螺接的方式固定安装在所述散热器入水口(10)上。5.根据权利要求4所述汽车高性能散热器模块总成，其特征在于：所述蒸发器芯体(5)和散热器芯体(1)与所述入口槽铝通道(13)和出口槽铝通道(14)之间通过钎焊工艺密封焊接成一个整体。6.一种如权利要求1所述汽车高性能散热器模块总成的控制方法，其特征在于：所述吸风式风机(9)带动空气依次进入蒸发器芯体(5)和散热器芯体(1)进行热交换。7.根据权利要求6所述汽车高性能散热器模块总成的控制方法，其特征在于：所述散热器芯体(1)的散热器入水口(10)上设有水温传感器(11)，所述蒸发器芯体(5)的蒸发器冷媒入口(12)处设有截止阀(13)；当所述水温传感器(11)测得水温值≤b℃时，b为预设的低水温阈值，所述截止阀(13)关闭，所述吸风式风机(9)不开启，自然风和散热器芯体(1)进行热交换换热，通过自然风和散热器芯体(1)进行冷却；当所述水温传感器(11)测得水温值b＜℃且≤a℃时，a为预设的高水温阈值，所述截止阀(13)关闭，所述吸风式风机(9)开启，所述吸风式风机(9)增加通过所述散热器芯体(1)的进风量，提升所述散热器芯体(1)的热交换性能，通过所述吸风式风机(9)和散热器芯体(1)进行冷却；当所述水温传感器(11)测得水温值＞a℃时，所述截止阀(13)开启，所述吸风式风机(9)开启，液态冷媒进入所述蒸发器芯体(5)发生相变，变为气态，吸收风侧进风的热量，使被冷却的空气进入所述散热器芯体(1)进行热交换，此过程降低进入所述散热器芯体的空气温度，提升散热器芯体(1)的换热能力。

技术总结
本发明涉及车辆散热器技术领域，公开了一种汽车高性能散热器模块总成，包括散热器芯体，散热器芯体通过冷却液循环通道连有冷却液外部循环部件形成冷却液循环回路，还包括蒸发器芯体，蒸发器芯体通过冷媒循环通道连有冷媒外部循环部件形成冷媒循环回路，蒸发器芯体位于散热器芯体的外侧，散热器芯体的内侧设有吸风式风机。本发明还公开了一种汽车高性能散热器模块总成的控制方法。本发明汽车高性能散热器模块总成及其控制方法，根据水温的高低，控制散热器进风温度，提升散热器散热性能，且减少了散热器总成模块数量，减小散热器总成占据的整车尺寸大小。的整车尺寸大小。的整车尺寸大小。


技术研发人员：张飞 崔起成 黄润民 包泽翊 杨光
受保护的技术使用者：东风马勒热系统有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/6