一种运用于燃料电池车前端冷却模块的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车部件技术领域，尤其涉及一种运用于燃料电池车前端冷却模块。


背景技术：

2.目前随着经济的发展，环境污染和能源短缺等问题变得日益严重，在环境保护，节能降耗以及绿色可再生能源的开发的推动下，氢燃料电动汽车作为一种新型的新能源汽车而被大量的研究。冷却模块作为电动汽车动力核心部件更是重中之重，其保证电堆系统能够正常环境温度下进行工作。目前燃料电池车对于冷却的需求要求非常高，散热量需要达到50kw以上，同时要求温度需要维持在65℃以内。如果环境温度在40℃，前舱的温度基本都能达到60℃，这样液气温差就会非常小。为了达到50kw以上的散热能力，需要把散热器做的非常大才能够解决散热器散热问题。
3.目前大部燃料电池的冷却模块在前舱布置中占据空间较大，一般是传统新能源车冷却模块的两倍大小。本来非常有限的空间里面，严重挤占了原来就非常有限的空间，同时对于前舱的空气流畅也是非常不顺，且超大体积的冷却模块也增加了，安装与维护成本，实用性差；另一方面，目前市场上主要采用基本是横流式散热器结构，水口一般布置在散热器的对角线上，这种散热器存在散热不够充分的问题，冷却液经过散热芯体后很快直接流出散热器。
4.基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种电池包与电池能量管理装置分离，散热性好，且占用汽车前舱面积小的运用于燃料电池车前端冷却模块。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种电池包与电池能量管理装置分离，散热性好，且占用汽车前舱面积小的运用于燃料电池车前端冷却模块。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.本实用新型的一种运用于燃料电池车前端冷却模块，该冷却模块包括：
8.冷却模块主体，其被配置为分体式结构，所述冷却模块主体被分为左侧散热模块、右侧散热模块以及中间散热模块，所述中间散热模块两端分别通过胶管串流于所述左侧散热模块和右侧散热模块，且所述左侧散热模块与右侧散热模块的结构相同；
9.所述左侧散热模块包括具有密封结构的导风部；以及
10.连接在所述导风部一端的左散热器；
11.集成于所述左散热器内部的水泵；
12.连接于所述左散热器远离所述导风部一端的风扇组件；
13.所述中间散热模块包括散热器；以及
14.所述散热器的后部设有冷凝器；
15.连接于所述冷凝器上的风扇。
16.进一步的，所述导风部包括导风板；以及
17.设置于所述导风板底部的密封海绵。
18.进一步的，所述左散热器包括左侧散热器流道；以及
19.左侧散热器进水口，冷却液能够在所述左侧散热器流道内进行热交换、并从外部循环后进入所述左侧散热器进水口；
20.左侧散热器出水口，进入所述左侧散热器进水口的冷却液通过一中间隔板从所述左侧散热器出水口流入所述中间散热模块。
21.进一步的，所述风扇组件包括风扇罩；以及
22.设置于所述风扇罩内的风扇电机；
23.连接于所述风扇电机外侧的护风圈。
24.进一步的，所述散热器的前部设有主动进气格栅。
25.进一步的，所述散热器包括中间散热器流道；以及
26.中间散热器进水口，所述左侧散热器出水口中的冷却液能够通过所述胶管流入中间散热器进水口；
27.与所述中间散热器进水口连通的中间散热器出水口。
28.进一步的，所述右侧散热模块中的散热器包括右侧散热器流道；以及
29.右侧散热器进水口，所述中间散热模块中的冷却液通过所述胶管能够流入所述右侧散热器进水口；
30.右侧散热器出水口，所述右侧散热器进水口中的冷却液经过一右侧散热器隔板从所述右侧散热器出水口流出。
31.优选的，所述风扇选用无刷风扇。
32.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种运用于燃料电池车前端冷却模块，具有以下有益效果：
33.本实用新型的一种运用于燃料电池车前端冷却模块将散热模块分成三块进行布置，相当与增加的了格栅的三倍的格栅开孔率贡献，风量上增加了三倍，进一步增加了散热效率；
34.本实用新型采用在散热器中隔板结构，冷却液在散热器内部，停留时间增加了一倍，散热能力也能增强一倍左右，实用性强。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型实施例提供的一种运用于燃料电池车前端冷却模块的整体结构主视图；
37.图2为本实用新型实施例提供的一种运用于燃料电池车前端冷却模块的整体结构俯视图；
38.图3为本实用新型实施例提供的一种运用于燃料电池车前端冷却模块中左侧散热模块的拆分示意图；
39.图4为本实用新型实施例提供的一种运用于燃料电池车前端冷却模块中间散热模块的拆分示意图；
40.图5为本实用新型实施例提供的一种运用于燃料电池车前端冷却模块中冷却液走向原理图。
41.附图标记说明：
42.1、左侧散热模块；2、右侧散热模块；3、中间散热模块；4、胶管；
43.101、导风部；102、左散热器；103、水泵；104、风扇组件；
44.201、右侧散热器流道；202、右侧散热器进水口；203、右侧散热器出水口；204、右侧散热器隔板；
45.301、散热器；302、主动进气格栅；303、冷凝器；304、风扇；
46.1011、导风板；1012、密封海绵；
47.1021、左侧散热器流道；1022、左侧散热器进水口；1023、左侧散热器出水口；1024、中间隔板；
48.1041、风扇罩；1042、风扇电机；1043、护风圈；
49.3011、中间散热器流道；3012、中间散热器进水口；3013、中间散热器出水口。
具体实施方式
50.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
51.参见图1～图5所示；
52.本实用新型的一种运用于燃料电池车前端冷却模块，该冷却模块包括：
53.冷却模块主体，其被配置为分体式结构，所述冷却模块主体被分为左侧散热模块1、右侧散热模块2以及中间散热模块3，所述中间散热模块3 两端分别通过胶管4串流于所述左侧散热模块1和右侧散热模块2，且所述左侧散热模块1与右侧散热模块2的结构相同；一般主流的燃料电池车的话，都是采用50mm以上芯厚的大散热器，来提高散热器是散热能力，这种方式单纯的加厚芯体的来提高散热能力，其实提高散热能力是非常有限的。而且还会导致散热器体积会非常大。为了解决此问题。本专利的冷却模块采用，分体式布置的方法，把原来一个散热器分成三个然后分别进行布置。散热器中间通过胶管进行串流在一起。如下图1，这样就可以把原来需要很大的芯体减薄；
54.所述左侧散热模块1包括具有密封结构的导风部101；以及
55.连接在所述导风部101一端的左散热器102；
56.集成于所述左散热器102内部的水泵103，所述水泵103的水口结构与左散热器102一体成型，水泵电机与接插件在散热器外部。
57.连接于所述左散热器102远离所述导风部101一端的风扇组件104；
58.所述中间散热模块3包括散热器301；以及
59.所述散热器301的后部设有冷凝器303；
60.连接于所述冷凝器303上的风扇304，风扇304通过螺栓与左102散热器相互连接，左散热器102通过上下中间软垫与整车进行相互连接。本实施例提供的所述左侧散热模块1和右侧散热模块2结构相同，其中的散热器结构也相同，因此本实施例仅具体介绍了左侧散
热模块1。
61.作为本实施例进一步的介绍，所述导风部101包括导风板1011；以及
62.设置于所述导风板1011底部的密封海绵1012。
63.作为本实施例进一步的介绍，所述左散热器102包括左侧散热器流道 1021；以及
64.左侧散热器进水口1022，冷却液能够在所述左侧散热器流道1021内进行热交换、并从外部循环后进入所述左侧散热器进水口1022；
65.左侧散热器出水口1023，进入所述左侧散热器进水口1022的冷却液通过一中间隔板1024从所述左侧散热器出水口1023流入所述中间散热模块3。
66.作为本实施例进一步的介绍，所述风扇组件104包括风扇罩1041；以及
67.设置于所述风扇罩1041内的风扇电机1042；
68.连接于所述风扇电机1042外侧的护风圈1043。
69.作为本实施例进一步的介绍，所述散热器301的前部设有主动进气格栅302。
70.作为本实施例进一步的介绍，所述散热器301包括中间散热器流道 3011；以及
71.中间散热器进水口3012，所述左侧散热器出水口1023中的冷却液能够通过所述胶管4流入中间散热器进水口3012；
72.与所述中间散热器进水口3012连通的中间散热器出水口3013。
73.作为本实施例进一步的介绍，所述右侧散热模块2中的散热器包括右侧散热器流道201；以及
74.右侧散热器进水口202，所述中间散热模块3中的冷却液通过所述胶管4能够流入所述右侧散热器进水口202；
75.右侧散热器出水口203，所述右侧散热器进水口202中的冷却液经过一右侧散热器隔板204从所述右侧散热器出水口203流出。
76.作为本实施例优选的技术方案，所述风扇304选用无刷风扇。如果只是把散热器分成三个，没有进风也是无法提高散热器的散热能力，本实用新型在散热器的单独后增加了风扇。风扇采用超薄的无刷风扇，减小风扇体积，控制方面采用无极调速，进行风扇噪音的控制。
77.本实施例的具体工作流程如下：
78.前端的散热器模块采用全新原理进行热交换，如图5，冷却液先在左侧散热器流道1021内进行热交换。从外面循环回来后的冷却液进入左侧散热器进水口1022，冷却液不会直接流出左散热器102，通过中间隔板1024 阻挡，走u字形后，再到左侧散热器出水口1023，这样就增加了冷却液在散热器芯体内的停留时间，使冷却液与空气之间的热交换更加充分，完成第一轮冷却后的冷却液，通过胶管4，进入中间散热器进水口3012，而后直接流出到中间散热器出水口3013，由于冷凝器303布置在散热器301后端，散热器301在中间散热过于充分，会导致进入冷凝器303的风温过高，影响冷凝器303的冷却性能，并没有在散热器301中间做中间隔板结构，完成第二次热交换。而后冷却液通过中间散热器水口3013后通过胶管4，进入右侧散热器进水口202，冷却液通过右侧散热器隔板204阻挡后，在右侧散热器流道201走u型后，冷却液通过右侧散热器出水口203流出. 形成的第三轮的换交换。与传统的热交换相比，本实用新型前端模块的热交换能力能够提升3倍以上。
79.为了冷却的进风更加充分，同时防止热回流的产生。左侧与右侧的散热器都增加
密封海绵1012进行密封处理，在散热器的前端增加导风板1011的结构。同时在散热器与风扇之间也采用密封海绵进行密封处理。同时在中间散热器 301前端采用主动进气格栅302，进行引流，在不需要进行换热，关闭主动进气格栅302，减少汽车风阻，提高整车的动力经济性，增加整车的续航里程。
80.把三个散热器的进行串流以后，会存在散热器流阻会增大的问题，为了解决此问题，在左侧散热器与右侧的散热器中都集成了一个水泵103，水泵103 直接集成在左散热器出水口1023和右散热器出水口203的位置。如图3，水泵103的位置都放置在散热器出水口位置，此位置位于冷却系统的最低位置，有利于水泵103的快速补水，防止水泵103无冷却液进行空转的问题。水泵接插件向下布置，方便接插件插拔。
81.冷却液先通过左侧散热模块进行第一轮热交换后，在通过中间散热模块后，进行第二次热交换，然后在经过右侧的散热器进行第三轮的热交换。原理如图5。
82.模块冷却液循环是通过左右散热模块自带是水泵进行循环。
83.风系统是通过模块后自带的风扇进行热量交换，左右两侧的模块布置位于轮胎前部位置，车辆在行驶过程，车轮转动容易产生负压，也有利于流场，经过冷却后的风会通过刹车片，再流到四周，也会一定程度对刹车片进行一定程度的散热。
84.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种运用于燃料电池车前端冷却模块，具有以下有益效果：
85.本实用新型的一种运用于燃料电池车前端冷却模块将散热模块分成三块进行布置，相当与增加的了格栅的三倍的格栅开孔率贡献，风量上增加了三倍，进一步增加了散热效率；
86.本实用新型采用在散热器中隔板结构，冷却液在散热器内部，停留时间增加了一倍，散热能力也能增强一倍左右，实用性强。
87.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。