專利名稱：車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及車(chē)輛冷卻裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，可外接充電式混合動(dòng)力城市公交客車(chē) 和可快速充電式純電動(dòng)城市公交客車(chē)等重型車(chē)輛已越來(lái)越多地投入使用。這兩種車(chē)型配置了容量較大(介于混合動(dòng)力車(chē)型和純電動(dòng)車(chē)型用的儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量之間)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其質(zhì)量約600kg，因此帶來(lái)了儲(chǔ)能系統(tǒng)的布置和冷卻問(wèn)題。為了不占據(jù)運(yùn)營(yíng)車(chē)輛寶貴的車(chē)內(nèi)空間，降低運(yùn)營(yíng)商的收益，或者對(duì)車(chē)內(nèi)布置產(chǎn)生較大的影響，儲(chǔ)能系統(tǒng)首選布置在車(chē)頂上。這種布置方式還帶來(lái)其它多方面的好處碰撞安全性好；利于調(diào)整前后軸荷分配；如果暴雨導(dǎo)致城市某些路段積水，則不至于因儲(chǔ)能系統(tǒng)位置較低進(jìn)水而導(dǎo)致其報(bào)廢帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)布置在車(chē)頂上時(shí)，其冷卻問(wèn)題更加突出，特別是夏天炎熱的環(huán)境和直射的陽(yáng)光，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置提出了苛刻的要求。此外，防水和防塵也是頂置儲(chǔ)能系統(tǒng)一突出的問(wèn)題?，F(xiàn)有的儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻方式主要有三種一種是風(fēng)冷，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的車(chē)外空氣或者車(chē)內(nèi)空調(diào)冷氣由電動(dòng)風(fēng)扇吹入或抽入儲(chǔ)能系統(tǒng)中，冷卻儲(chǔ)能元件后將熱空氣排出到車(chē)外，如豐田Prius車(chē)型的儲(chǔ)能系統(tǒng)冷卻裝置；一種是水冷，即儲(chǔ)能元件夾在水冷板之間，各水冷板通過(guò)水管相連接，電動(dòng)水泵將水泵入水管里，冷卻儲(chǔ)能元件后流出到散熱器，如通用Volt車(chē)型的儲(chǔ)能系統(tǒng)冷卻裝置；一種冷卻效果更佳的冷卻方式是利用空調(diào)制冷劑，將其通入電池包內(nèi)對(duì)其進(jìn)行冷卻，如奔馳S400 Hybrid車(chē)型的儲(chǔ)能系統(tǒng)冷卻裝置。此外，還有一種利用PCM (相變材料)的被動(dòng)冷卻方式,材料包裹在儲(chǔ)能元件外,其吸收儲(chǔ)能元件的熱量后升溫，溫度達(dá)到相變點(diǎn)時(shí)從固態(tài)變成液態(tài)，不需要消耗外界能量。上述幾種冷卻方式存在著以下問(wèn)題風(fēng)冷的冷卻效果有限，且易于積塵；水冷的冷卻效果好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且要保證冷卻液不泄露；空調(diào)制冷劑的冷卻效果極好，但用于大型儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)要仔細(xì)考慮密封問(wèn)題；相變材料的冷卻效果有限，相變成液態(tài)后基本不再吸熱。以上這些冷卻方式在用于頂置且重?zé)嶝?fù)荷的儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，會(huì)帶來(lái)不少問(wèn)題。因此，還存在著提供一種更有效的冷卻裝置的需求，特別適用于頂置且重?zé)嶝?fù)荷的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種更有效的冷卻裝置的需求，特別適用于頂置且重?zé)嶝?fù)荷的儲(chǔ)能系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其包括第一氣源，其用于提供第一壓縮空氣；第二氣源，其用于提供第二壓縮空氣；渦流管制冷器，其用于向儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部提供冷卻空氣；電磁閥，其用于分別開(kāi)啟或關(guān)閉所述第一氣源和所述第二氣源向所述渦流管制冷器的供氣；三通閥，其用于匯集所述第一氣源和所述第二氣源的氣流；溫度傳感器，其用于檢測(cè)所述渦流管制冷器的冷卻空氣溫度；儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器，其用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境溫度；以及氣管，其用于連接所述第一氣源、所述第二氣源、所述三通閥和所述渦流管制冷器。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境溫度目標(biāo)值和所述溫度傳感器的輸出值，控制電磁閥來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉向渦流管制冷器的供氣.根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境溫度目標(biāo)值設(shè)定在20°C 40°C之間。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，所述渦流管制冷器布置和固定在儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體上表面并具有壓縮空氣進(jìn)氣口和冷卻空氣出氣ロ，所述壓縮空氣進(jìn)氣ロ通過(guò)所述渦流管制冷器的內(nèi)部氣路連接所述冷卻空氣出氣ロ，其中，所述壓縮空氣進(jìn)氣ロ位于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體外，并通過(guò)所述氣管分別與所述第一氣源和所述第二氣源氣路連接，所述冷卻空氣 出氣ロ置于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，所述渦流管制冷器還用于排出儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)的熱空氣，所述渦流管制冷器具有熱空氣進(jìn)氣ロ和熱空氣排氣ロ，所述熱空氣進(jìn)氣ロ通過(guò)所述渦流管制冷器的內(nèi)部氣路連接所述熱空氣排氣ロ，其中，所述熱空氣進(jìn)氣ロ置于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)，所述熱空氣排氣ロ位于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體外。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)設(shè)置有中間導(dǎo)流通道、下側(cè)導(dǎo)流通道和上側(cè)導(dǎo)流通道，所述渦流管制冷器提供的冷卻空氣通過(guò)所述中間導(dǎo)流通道后進(jìn)入儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)側(cè)底部，通過(guò)所述下側(cè)導(dǎo)流通道分別流向儲(chǔ)能元件之間的空隙后流到儲(chǔ)能元件的上側(cè)，經(jīng)過(guò)所述上側(cè)導(dǎo)流通道后匯聚排出到儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體外。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，對(duì)于可外接充電式混合動(dòng)カ車(chē)輛，所述第一氣源為電動(dòng)空壓機(jī)，所述第二氣源為發(fā)動(dòng)機(jī)用空壓機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，對(duì)于可快速充電式純電動(dòng)車(chē)輛，所述第一氣源為電動(dòng)空壓機(jī)，所述第二氣源為車(chē)外空壓機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，所述冷卻裝置還包括空氣濾清器、空氣干燥器、油水分離器和消音器的ー種或幾種。本發(fā)明的冷卻裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻效果較好，而且在儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)形成正壓，水和灰塵等污染物不易進(jìn)入箱體內(nèi)。因此，根據(jù)本發(fā)明可以得到ー種更有效的冷卻裝置，特別適用于頂置的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)。


圖I是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的渦流管制冷器的工作原理示意圖。圖中1第一氣源；2第二氣源；3，31，32，33和34分別是渦流管制冷器及其壓縮空氣進(jìn)氣ロ、冷卻空氣出氣ロ、熱空氣進(jìn)氣口和熱空氣排氣ロ ；4電磁閥；5三通閥；6溫度傳感器；7氣管；10儲(chǔ)能系統(tǒng)；11儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器；12儲(chǔ)能元件；13儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體；14，15，16分別是中間、下部和上部導(dǎo)流通道。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)理解，實(shí)施例僅是用于說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。圖I是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)DI，車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其包括第一氣源I，其用于提供第一壓縮空氣；第二氣源2,其用于提供第二壓縮空氣；渦流管制冷器3，其用于向儲(chǔ)能系統(tǒng)10內(nèi)部提供冷卻空氣；電磁閥4，其用于分別開(kāi)啟或關(guān)閉第一氣源I和第二氣源2向渦流管制冷器3的供氣；三通閥5，其用于匯集第一氣源I和第二氣源2的氣流；溫度傳感器6，其用于檢測(cè)渦流管制冷器3的冷卻空氣溫度；儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器11，其用于調(diào) 節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)10的內(nèi)部環(huán)境溫度；以及氣管7，其用于連接第一氣源I、第二氣源2、三通閥5和渦流管制冷器3。儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器11，其根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)10的內(nèi)部環(huán)境溫度目標(biāo)值和溫度傳感器6的輸出值，控制電磁閥4開(kāi)啟或關(guān)閉向渦流管制冷器3的供氣，其中，儲(chǔ)能系統(tǒng)10的內(nèi)部環(huán)境溫度目標(biāo)值可以設(shè)定在20°C 40°C之間。儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器11均具有系統(tǒng)熱管理的控制接口，因此，不必單獨(dú)設(shè)置冷卻控制器。儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器11具有的儲(chǔ)能元件12的溫度檢測(cè)功能，可以更好地判斷和控制冷卻空氣的供給量，得到高效節(jié)能的冷卻效果。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的渦流管制冷器3的工作原理示意圖。參考圖2，渦流管制冷器3布置和固定在儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13的上表面并具有壓縮空氣進(jìn)氣口 31和冷卻空氣出氣口 32，壓縮空氣進(jìn)氣口 31通過(guò)渦流管制冷器3的內(nèi)部氣路連接冷卻空氣出氣口 32，其中，壓縮空氣進(jìn)氣口 31位于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13外，并通過(guò)氣管7分別與第一氣源I和第二氣源2氣路連接，冷卻空氣出氣口 32置于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13內(nèi)。溫度傳感器6可安裝在冷卻空氣出氣口 32附近。為了排出儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13內(nèi)的熱空氣，請(qǐng)?jiān)賲⒁?jiàn)圖2，渦流管制冷器3還具有熱空氣進(jìn)氣口 33和熱空氣排氣口 34，熱空氣進(jìn)氣口 33通過(guò)渦流管制冷器3的另一個(gè)內(nèi)部氣路連接熱空氣排氣口 34，其中，熱空氣進(jìn)氣口 33均置于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13內(nèi)，熱空氣排氣口 34位于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13外。當(dāng)然，也可以直接在儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13上設(shè)置排氣口，從而排出儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13內(nèi)的熱空氣。參考圖I和圖2，儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13內(nèi)設(shè)置有中間導(dǎo)流通道14、下側(cè)導(dǎo)流通道15和上側(cè)導(dǎo)流通道16，渦流管制冷器3提供的冷卻空氣通過(guò)中間導(dǎo)流通道14后進(jìn)入儲(chǔ)能系統(tǒng)10的內(nèi)側(cè)底部，通過(guò)下側(cè)導(dǎo)流通道15分別流向儲(chǔ)能元件12之間的空隙后流到儲(chǔ)能元件12的上側(cè)，經(jīng)過(guò)上側(cè)導(dǎo)流通道16后匯聚到渦流管制冷器3的熱空氣進(jìn)氣口 33附近，并經(jīng)由熱空氣排氣口 34排出到儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體13外。對(duì)于可外接充電式混合動(dòng)力車(chē)輛，第一氣源I為發(fā)動(dòng)機(jī)用空壓機(jī)，第二氣源2為電動(dòng)空壓機(jī)。對(duì)于此類車(chē)型，可選擇較大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)用空壓機(jī)?？紤]到發(fā)動(dòng)機(jī)用空壓機(jī)的負(fù)荷率和工作壽命的關(guān)系，也設(shè)置了較小的電動(dòng)空壓機(jī)以提供第二氣源2。在天氣特別炎熱時(shí)，可由兩個(gè)氣源同時(shí)供氣，以提供足夠的冷卻空氣。對(duì)于可快速充電式純電動(dòng)車(chē)輛，第一氣源I為電動(dòng)空壓機(jī)，第二氣源2為車(chē)外空壓機(jī)。由于此類車(chē)型的儲(chǔ)能系統(tǒng)與電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的匹配關(guān)系，以及可快速充電儲(chǔ)能元件的內(nèi)阻較小，因此在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)10的熱負(fù)荷比較輕，車(chē)載電動(dòng)空壓機(jī)足以滿足冷卻裝置的供氣需求。在停車(chē)快速充電時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)10的熱負(fù)荷大，可采用設(shè)置在充電站的車(chē)外空壓機(jī)，提供充足的壓縮空氣，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)10進(jìn)行充分的冷卻。此外，車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)10的冷卻裝置還可以包括未示出的空氣濾清器、空氣干燥器、油水分離器和消音器等。由于這些部件是氣路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本項(xiàng)目，于此不再贅述。如上所述，本發(fā)明實(shí)施例的冷卻裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻效果較好，而且在儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)形成正壓，水和灰塵等污染物不易進(jìn)入箱體內(nèi)。因此，根據(jù)本發(fā)明可以得到一種更有效的冷卻裝置，特別適用于頂置的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，而是覆蓋在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下 所進(jìn)行的所有改變和修改。這些改變和修改不應(yīng)被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍，并且所有諸如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的修改均應(yīng)被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其包括 第一氣源，其用于提供第一壓縮空氣； 第二氣源，其用于提供第二壓縮空氣； 渦流管制冷器，其用于向儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部提供冷卻空氣； 電磁閥，其用于分別開(kāi)啟或關(guān)閉所述第一氣源和所述第二氣源向所述渦流管制冷器的供氣； 三通閥，其用于匯集所述第一氣源和所述第二氣源的氣流； 溫度傳感器，其用于檢測(cè)所述渦流管制冷器的冷卻空氣溫度； 儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器，其用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境溫度；以及 氣管，其用于連接所述第一氣源、所述第二氣源、所述三通閥和所述渦流管制冷器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于， 所述儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境溫度目標(biāo)值和所述溫度傳感器的輸出值，控制電磁閥來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉向渦流管制冷器的供氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于， 所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境溫度目標(biāo)值設(shè)定在20°C 40°C之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于， 所述渦流管制冷器布置和固定在儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體上表面并具有壓縮空氣進(jìn)氣口和冷卻空氣出氣口，所述壓縮空氣進(jìn)氣口通過(guò)所述渦流管制冷器的內(nèi)部氣路連接所述冷卻空氣出氣口，其中，所述壓縮空氣進(jìn)氣口位于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體外，并通過(guò)所述氣管分別與所述第一氣源和所述第二氣源氣路連接，所述冷卻空氣出氣口置于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于， 所述渦流管制冷器還用于排出儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)的熱空氣，所述渦流管制冷器具有熱空氣進(jìn)氣口和熱空氣排氣口，所述熱空氣進(jìn)氣口通過(guò)所述渦流管制冷器的內(nèi)部氣路連接所述熱空氣排氣口，其中，所述熱空氣進(jìn)氣口置于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)，所述熱空氣排氣口位于儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體外。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于， 儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體內(nèi)設(shè)置有中間導(dǎo)流通道、下側(cè)導(dǎo)流通道和上側(cè)導(dǎo)流通道，所述渦流管制冷器提供的冷卻空氣通過(guò)所述中間導(dǎo)流通道后進(jìn)入儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)側(cè)底部，通過(guò)所述下側(cè)導(dǎo)流通道分別流向儲(chǔ)能元件之間的空隙后流到儲(chǔ)能元件的上側(cè)，經(jīng)過(guò)所述上側(cè)導(dǎo)流通道后匯聚排出到儲(chǔ)能系統(tǒng)箱體外。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于， 對(duì)于可外接充電式混合動(dòng)力車(chē)輛，所述第一氣源為電動(dòng)空壓機(jī)，所述第二氣源為發(fā)動(dòng)機(jī)用空壓機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于， 對(duì)于可快速充電式純電動(dòng)車(chē)輛，所述第一氣源為電動(dòng)空壓機(jī)，所述第二氣源為車(chē)外空壓機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置還包括空氣濾清器、空氣干燥器、油水分離器和消音器的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻裝置，其包括第一氣源，其用于提供第一壓縮空氣；第二氣源，其用于提供第二壓縮空氣；渦流管制冷器，其用于向儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部提供冷卻空氣；電磁閥，其用于分別開(kāi)啟或關(guān)閉所述第一氣源和所述第二氣源向所述渦流管制冷器的供氣；三通閥，其用于匯集所述第一氣源和所述第二氣源的氣流；溫度傳感器，其用于檢測(cè)所述渦流管制冷器的冷卻空氣溫度；儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器，其用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境溫度；以及氣管，其用于連接所述第一氣源、所述第二氣源、所述三通閥和所述渦流管制冷器。
文檔編號(hào)B60H1/32GK102795076SQ20121032778
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者夏承鋼, 孫江明, 李川 申請(qǐng)人:上海中科深江電動(dòng)車(chē)輛有限公司