CN220319695U - 一种发动机余热回收布置结构以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发动机余热回收布置结构，包括：发动机余热回收***，用于发动机的余热回收，所述发动机余热回收***包括第一余热回收回路和第二余热回收回路；电池包余热回收***，用于电池包的余热回收，所述电池包余热回收***包括第一电池包余热回收回路和第二电池包余热回收回路；第一回路，用于对发动机进行散热；第二回路，为无余热回收需求时冷媒的流动路径。与现有技术相比，本实用新型利用三通阀对流过EGR冷却器的冷媒进行分配，进而实现冬季采暖时间短余热回收充分；无余热回收时，发动机散热器的冷媒流量得到提高，有利于增加散热器换热系数及冷媒流量，提高散热器的散热功率，减少夏季极限热平衡工况的失效风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及混合动力汽车技术领域，特别是一种发动机余热回收布置结构以及车辆。
背景技术
传统的发动机冷却***的冷却液流经路线为水泵-缸体水套-气缸垫-缸盖水套-暖风芯体(或EGR冷却器或调温器座-散热器)-水泵进水口，暖风芯体、EGR冷却器以及调温器座处于并联的状态。一般暖风芯体采用的是常通式结构，不管春夏秋冬，暖风芯体中都有冷却液通过，分流了夏季高温条件下的散热器的冷却液流量，导致散热器热交换性能下降，极限工况下的热平衡测试存在风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种发动机余热回收布置结构以及车辆，以解决现有技术中的问题，使得发动机冷却***的余热回收结构合理，提高散热性能，减少夏季极限热平衡工况的失效风险。
第一方面，本实用新型提供了一种发动机余热回收布置结构，包括：
发动机余热回收***，用于发动机的余热回收，所述发动机余热回收***包括第一余热回收回路和第二余热回收回路；
电池包余热回收***，用于电池包的余热回收，所述电池包余热回收***包括第一电池包余热回收回路和第二电池包余热回收回路；
第一回路，用于对发动机进行散热；
第二回路，为无余热回收需求时冷媒的流动路径。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述第一余热回收回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、EGR冷却器、电磁三通阀、PTC加热器、第二水泵、暖风芯体以及电子调节阀，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述EGR冷却器的进液端连通，所述EGR冷却器的出液端与所述电磁三通阀的第一阀口连通，所述电磁三通阀的第二阀口与所述PTC加热器的进液端连通，所述PTC加热器的出液端与第二水泵的进液端连通，所述第二水泵的出液端与所述暖风芯体的进液端连通，所述暖风芯体的出液端与所述电子调节阀的进液端连通，所述电子调节阀的出液端与所述第一水泵的进液端连通。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述暖风芯体上设有第一温度采集器。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述第二余热回收回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、EGR冷却器、电磁三通阀、PTC加热器、第二水泵以及热交换器，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述EGR冷却器的进液端连通，所述EGR冷却器的出液端与所述电磁三通阀的第一阀口连通，所述电磁三通阀的第二阀口与所述PTC加热器的进液端连通，所述PTC加热器的出液端与第二水泵的进液端连通，所述第二水泵的出液端与所述热交换器的进液端连通，所述热交换器的出液端与所述第一水泵连通。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述第一电池包余热回收回路包括第三水泵、电池包水套以及热交换器，所述第三水泵的出液端与所述电池包水套的进液端连通，所述电池包水套的出液端与所述热交换器的进液端连通，所述热交换器的出液端与所述第三水泵的进液端连通。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述第二电池包余热回收回路包括第三水泵、电池包水套以及第一膨胀水箱，所述第三水泵的出液端与所述电池包水套的进液端连通，所述电池包水套的出液端与所述第一膨胀水箱的进液端连通，所述第一膨胀水箱的出液端与所述第三水泵的进液端连通。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述电池包水套上设有第二温度采集器。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述第一回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、调温器以及散热器，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述调温器的第一阀口连通，所述调温器的第二阀口与所述散热器的进液端连通，所述散热器的出液端与所述第一水泵的进液端连通，所述调温器的第三阀口与所述第一水泵的进液端连通。
如上所述的一种发动机余热回收布置结构，其中，优选的是，所述第二回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、EGR冷却器以及电磁三通阀，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述EGR冷却器的进液端连通，所述EGR冷却器的出液端与所述电磁三通阀的第一阀口连通，所述电磁三通阀的第三阀口与所述第一水泵的进液端连通。
第二方面，本实用新型提供了一种车辆，包括前述的发动机余热回收布置结构。
与现有技术相比，本实用新型利用三通阀对流过EGR冷却器的冷媒进行分配，进而实现冬季采暖时间短余热回收充分；无余热回收时，发动机散热器的冷媒流量得到提高，有利于增加散热器换热系数及冷媒流量，提高散热器的散热功率，减少夏季极限热平衡工况的失效风险。
附图说明
图1是本实用新型的发动机余热回收布置结构示意图。
附图标记说明：
1-第一水泵，2-缸体水套，3-缸盖水套，4-EGR冷却器，5-电磁三通阀，6-PTC加热器，7-第二水泵，8-暖风芯体，9-电子调节阀，10-第一温度采集器，11-热交换器，12-第三水泵，13-电池包水套，14-第一膨胀水箱，15-第二温度采集器，16-调温器，17-散热器，18-第二膨胀水箱。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本实用新型提供了一种发动机余热回收布置结构，包括发动机余热回收***、电池包余热回收***、第一回路以及第二回路，其中：
发动机余热回收***用于发动机的余热回收，发动机余热回收***包括第一余热回收回路和第二余热回收回路。
在本申请所提供的实施例中，第一余热回收回路包括第一水泵1、缸体水套2、缸盖水套3、EGR冷却器4、电磁三通阀5、PTC加热器6、第二水泵7、暖风芯体8以及电子调节阀9，第一水泵1的出液端与缸体水套2的进液端连通，缸体水套2的出液端与缸盖水套3的进液端连通，缸盖水套3的出液端与EGR冷却器4的进液端连通，EGR冷却器4的出液端与电磁三通阀5的第一阀口连通，电磁三通阀5的第二阀口与PTC加热器6的进液端连通，PTC加热器6的出液端与第二水泵7的进液端连通，第二水泵7的出液端与暖风芯体8的进液端连通，暖风芯体8的出液端与电子调节阀9的进液端连通，电子调节阀9的出液端与第一水泵1的进液端连通。
在EGR冷却器4与暖风芯体8之间布置电磁三通阀5、PTC加热器6以及第二水泵7，第二水泵7为电子水泵，在第一余热回收回路中，电磁三通阀5的第一阀口和第二阀口开启，第三阀口关闭，发动机工作产生的热量由冷媒吸附依次经第一水泵1、缸体水套2、缸盖水套3以及EGR冷却器4后，经电磁三通阀5的第一阀口以及第二阀口依次流经PTC加热器6和第二水泵7后，经暖风芯体8向乘员舱供暖。
一种可行的实施方式中，暖风芯体8上设有第一温度采集器10，第一温度采集器10为乘员舱温度采集器，第一温度采集器10可对乘员舱内的温度进行实时监测，进而实现冬季时对乘员舱及时供暖。
第二余热回收回路包括第一水泵1、缸体水套2、缸盖水套3、EGR冷却器4、电磁三通阀5、PTC加热器6、第二水泵7以及热交换器11，第一水泵1的出液端与缸体水套2的进液端连通，缸体水套2的出液端与缸盖水套3的进液端连通，缸盖水套3的出液端与EGR冷却器4的进液端连通，EGR冷却器4的出液端与电磁三通阀5的第一阀口连通，电磁三通阀5的第二阀口与PTC加热器6的进液端连通，PTC加热器6的出液端与第二水泵7的进液端连通，第二水泵7的出液端与热交换器11的进液端连通，热交换器11的出液端与第一水泵1连通。
经EGR冷却器4冷却后的冷媒经电磁三通阀5的第一阀口以及第二阀口依次进入PTC加热器6、第二水泵7以及热交换器11后流回第一水泵1，电磁三通阀5的第三阀口关闭，经PTC加热器6加热后的冷媒到达热交换器11后，向电池包供热。
电池包余热回收***用于电池包的余热回收，电池包余热回收***包括第一电池包余热回收回路和第二电池包余热回收回路。
在本申请所提供的实施例中，第一电池包余热回收回路包括第三水泵12、电池包水套13以及热交换器11，第三水泵12的出液端与电池包水套13的进液端连通，电池包水套13的出液端与热交换器11的进液端连通，热交换器11的出液端与第三水泵12的进液端连通。电池包水套13的热量由第三水泵12的冷媒带走经热交换器11将热量转移回收后流回第三水泵12进行循环。
第二电池包余热回收回路包括第三水泵12、电池包水套13以及第一膨胀水箱14，第三水泵12的出液端与电池包水套13的进液端连通，电池包水套13的出液端与第一膨胀水箱14的进液端连通，第一膨胀水箱14的出液端与第三水泵12的进液端连通。在本实施例中，由电池包水套13流出的温度较高的气态冷媒进入第一膨胀水箱14液面以上的区域后冷凝成液态，然后流回第三水泵12进行循环。
一种可行的实施方式中，电池包水套13上设有第二温度采集器15，第二温度采集器15为电池温度采集器，可对电池包的温度进行实时监测，进而便于调节电池包的温度在设计范围内。
第一回路用于对发动机进行散热。在本申请所提供的实施例中，第一回路包括第一水泵1、缸体水套2、缸盖水套3、调温器16以及散热器17，第一水泵1的出液端与缸体水套2的进液端连通，缸体水套2的出液端与缸盖水套3的进液端连通，缸盖水套3的出液端与调温器16的第一阀口连通，调温器16的第二阀口与散热器17的进液端连通，散热器17的出液端与第一水泵1的进液端连通，调温器16的第三阀口与第一水泵1的进液端连通。
由第一水泵1流出的冷媒在调温器16的作用下，调节进入散热器17的冷媒流量，在散热器17的作用下，对进入散热器17的冷媒进行降温散热后流回第一水泵1，以保证发动机在适宜的温度范围内工作。
第二回路为无余热回收需求时冷媒的流动路径。在本申请所提供的实施例中，第二回路包括第一水泵1、缸体水套2、缸盖水套3、EGR冷却器4以及电磁三通阀5，第一水泵1的出液端与缸体水套2的进液端连通，缸体水套2的出液端与缸盖水套3的进液端连通，缸盖水套3的出液端与EGR冷却器4的进液端连通，EGR冷却器4的出液端与电磁三通阀5的第一阀口连通，电磁三通阀5的第三阀口与第一水泵1的进液端连通。
在本实施例中，电磁三通阀5的第一阀口和第三阀口开启，电磁三通阀5的第二阀口关闭，由第一水泵1流出的冷媒经EGR冷却器4后直接流回第一水泵1进行循环。与此同时，散热器17的冷媒流量提高，有利于增加散热器17的换热系数以及冷媒流量，提高了散热器17的热交换功率，减少了夏季极限热平衡工况的失效风险。
参照图1所示，发动机余热回收布置结构还包括第二膨胀水箱18，第二膨胀水箱18的除气管设于高于第二膨胀水箱18内液面的位置，可以有效避免第二膨胀水箱18内冷媒的溢出风险，由于发动机工作产生大量热量，由第一水泵1流出的高温冷媒可由缸盖水套3或者EGR冷却器4后，经缸盖水套3除气与EGR冷却器4除气分别进入第二膨胀水箱18液面以上的区域，气态的高温冷媒在第二膨胀水箱18冷凝后流回第一水泵1进行循环。
在第一回路中，高温的气体冷媒经散热器17除气进入第二膨胀水箱18液面以上的区域冷凝，冷凝后的液态冷媒流回第一水泵1进行循环。
基于以上实施例，本实用新型提供了一种车辆，包括前述的发动机余热回收布置结构。当车辆采用本申请的发动机余热回收布置结构，能够合理的利用各个回路，在冬季对乘员舱进行及时供暖，在夏季能够避免在极限热平衡工况下的失效风险。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种发动机余热回收布置结构，其特征在于，包括：
发动机余热回收***，用于发动机的余热回收，所述发动机余热回收***包括第一余热回收回路和第二余热回收回路；
电池包余热回收***，用于电池包的余热回收，所述电池包余热回收***包括第一电池包余热回收回路和第二电池包余热回收回路；
第一回路，用于对发动机进行散热；
第二回路，为无余热回收需求时冷媒的流动路径。
2.根据权利要求1所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述第一余热回收回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、EGR冷却器、电磁三通阀、PTC加热器、第二水泵、暖风芯体以及电子调节阀，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述EGR冷却器的进液端连通，所述EGR冷却器的出液端与所述电磁三通阀的第一阀口连通，所述电磁三通阀的第二阀口与所述PTC加热器的进液端连通，所述PTC加热器的出液端与第二水泵的进液端连通，所述第二水泵的出液端与所述暖风芯体的进液端连通，所述暖风芯体的出液端与所述电子调节阀的进液端连通，所述电子调节阀的出液端与所述第一水泵的进液端连通。
3.根据权利要求2所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述暖风芯体上设有第一温度采集器。
4.根据权利要求1所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述第二余热回收回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、EGR冷却器、电磁三通阀、PTC加热器、第二水泵以及热交换器，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述EGR冷却器的进液端连通，所述EGR冷却器的出液端与所述电磁三通阀的第一阀口连通，所述电磁三通阀的第二阀口与所述PTC加热器的进液端连通，所述PTC加热器的出液端与第二水泵的进液端连通，所述第二水泵的出液端与所述热交换器的进液端连通，所述热交换器的出液端与所述第一水泵连通。
5.根据权利要求1所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述第一电池包余热回收回路包括第三水泵、电池包水套以及热交换器，所述第三水泵的出液端与所述电池包水套的进液端连通，所述电池包水套的出液端与所述热交换器的进液端连通，所述热交换器的出液端与所述第三水泵的进液端连通。
6.根据权利要求1所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述第二电池包余热回收回路包括第三水泵、电池包水套以及第一膨胀水箱，所述第三水泵的出液端与所述电池包水套的进液端连通，所述电池包水套的出液端与所述第一膨胀水箱的进液端连通，所述第一膨胀水箱的出液端与所述第三水泵的进液端连通。
7.根据权利要求5或6所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述电池包水套上设有第二温度采集器。
8.根据权利要求1所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述第一回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、调温器以及散热器，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述调温器的第一阀口连通，所述调温器的第二阀口与所述散热器的进液端连通，所述散热器的出液端与所述第一水泵的进液端连通，所述调温器的第三阀口与所述第一水泵的进液端连通。
9.根据权利要求1所述的发动机余热回收布置结构，其特征在于，所述第二回路包括第一水泵、缸体水套、缸盖水套、EGR冷却器以及电磁三通阀，所述第一水泵的出液端与所述缸体水套的进液端连通，所述缸体水套的出液端与所述缸盖水套的进液端连通，所述缸盖水套的出液端与所述EGR冷却器的进液端连通，所述EGR冷却器的出液端与所述电磁三通阀的第一阀口连通，所述电磁三通阀的第三阀口与所述第一水泵的进液端连通。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的发动机余热回收布置结构。
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