油冷却器及车辆的制作方法

1.本实用新型属于油冷却器技术领域，特别是涉及一种油冷却器及车辆。


背景技术：

2.润滑油在低温时粘度大，驱动轴承齿轮的搅油损失大，同时油泵吸油和泵油困难，在低温冷启动时难以形成油膜和强制喷油润滑，最终大幅降低了驱动效率和可靠性。因此，在低温环境下如何快速给润滑油升温并维持合适的温度是提升整车续航、动力性和可靠性的关键因素。
3.目前，在常温和高温环境下，纯电动车的续航里程基本达到了燃油车的水平，但是在冬天低温时的续航里程和动力性却大打折扣，可靠性也会下降，主要是由于动力电池和电驱性能下降导致的。首先，动力电池在低温时活性低，容量和放电功率都会大幅下降；其次，因此，在低温环境下如何快速给动力电池和润滑油升温并维持合适的温度是提升整车续航、动力性和可靠性的关键因素。
4.对于燃油车，冷却水路主要用于冷却发动机和变速器；对于纯电动车，冷却水路主要用于冷却动力电池和电驱；对于混动车，冷却水路主要用于冷却发动机、变速器和动力电池。
5.现有技术方案油冷却器和加热装置为分体式结构，加热装置通常单独置于冷却水路中，负责直接加热水，在油冷却器中水和润滑油换热，实现加热装置对润滑油的间接加热；该方案中加热装置通过液体换热实现加热水，换热面积有限，水的温升较慢，通过水加热的润滑油温升也较慢，且由于对润滑油是间接加热，低温时油粘度大，流通性差，进一步导致油的温升较慢，故此难以快速提高冷却润滑系统温度。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有方案难以快速提高冷却润滑系统温度的问题，提供一种油冷却器及车辆。
7.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种油冷却器，包括油冷却器本体和加热装置，所述油冷却器本体上设有冷却通道和油道，所述油冷却器本体用于与所述冷却通道内的冷却介质和所述油道内的润滑油换热；
8.所述加热装置可传热地固定于所述油冷却器本体上；
9.所述加热装置穿设于所述冷却通道和所述油道，以分别与所述冷却通道内的冷却介质和所述油道内的润滑油接触换热。
10.可选地，所述冷却通道包括冷却介质入口、冷却介质出口和至少一层冷却腔，所述冷却腔连通所述冷却介质入口和所述冷却介质出口；
11.所述油道包括进油口、出油口和至少一层油腔，所述油腔连通所述进油口和所述出油口；
12.所述加热装置穿设于每一层所述冷却腔和每一层所述油腔。
13.可选地，所述冷却腔设为多层，所述油腔设为多层，且任意相邻的两层所述油腔均通过一层所述冷却腔间隔开。
14.可选地，还包括翅片，所述冷却腔和所述油腔内均设有所述翅片。
15.可选地，所述油冷却器本体包括安装板以及多个逐层堆叠设置于所述安装板上的油冷却器板体，任意相邻的两层所述油冷却器板体之间密封连接，并围合形成有空腔；所述油冷却器本体的部分所述空腔为所述冷却腔，余下所述空腔为所述油腔。
16.可选地，所述冷却通道还包括冷却介质分流通道和冷却介质汇流通道；所述冷却介质入口连通所述冷却介质分流通道，所述冷却介质分流通道连通所有所述冷却腔，所有所述冷却腔连通所述冷却介质汇流通道，所述冷却介质汇流通道连通所述冷却介质出口；
17.所述油道还包括润滑油分流通道和润滑油汇流通道；所述进油口连通所述润滑油分流通道，所述润滑油分流通道连通所有所述油腔，所述有所述油腔连通所述润滑油汇流通道，所述润滑油汇流通道连通所述出油口。
18.可选地，所有所述油冷却器板体分为底板、流通板和顶板；所述流通板设为多个，且逐层堆叠于所述所述底板与所述顶板之间；
19.所述流通板和所述顶板上均设有一第一通孔和一第二通孔；
20.所有所述第一通孔沿所述油冷却器板体的堆叠方向连通形成第一通道，所述第一通道为所述冷却介质分流通道，或所述第一通道内穿设有所述冷却介质分流通道；
21.所有所述第二通孔沿所述油冷却器板体的堆叠方向连通形成第二通道；所述第二通道为所述冷却介质汇流通道，或所述第二通道内穿设有所述冷却介质汇流通道；
22.所述冷却介质入口和所述冷却介质出口设于所述顶板上；
23.所述底板和所述流通板上均设有一第三通孔和一第四通孔；
24.所有所述第三通孔沿所述油冷却器板体的堆叠方向连通形成第三通道，所述第三通道为所述润滑油分流通道，或所述第三通道内穿设有所述润滑油分流通道；
25.所有所述第四通孔沿所述油冷却器板体的堆叠方向连通形成第四通道；所述第四通道为所述润滑油汇流通道，或所述第四通道内穿设有所述润滑油汇流通道；
26.所述进油口和所述出油口设于所述安装板上。
27.可选地，所述加热装置包括导热壳、端盖、接插件和加热芯；
28.所述导热壳固定于所述油冷却器本体上；
29.所述端盖密封盖合于所述导热壳上，且所述端盖和所述导热壳之间围合形成有安装槽；
30.所述接插件设于所述端盖上，电连接于所述加热芯，所述接插件的插接端露出于所述油冷却器本体外，并用于外接电源；
31.所述加热芯设于所述安装槽内。
32.可选地，所述导热壳为金属壳；
33.所述加热芯包括加热片、第一电极片和第二电极片；
34.所述加热装置还包括分别设于所述安装槽内的绝缘导热件、绝缘支架和导热塞块；
35.所述第一电极片和第二电极片分别紧贴于所述加热片在厚度方向上的两侧，并分别连接于所述接插件；所述绝缘导热件将所述第一电极片和第二电极片与所述金属壳间隔
开；
36.所述绝缘支架包裹所述加热片的宽度方向上的两侧以及长度方向上的两侧；
37.所述导热塞块嵌于所述绝缘导热件与所述金属壳之间，以将所述加热芯和所述绝缘导热件卡紧于所述安装槽内。
38.另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括前述油冷却器，所述加热装置与整车控制器通信连接。
39.本实用新型实施例提供的油冷却器及车辆，与现有技术相比，将加热装置集成于油冷却器上，结构紧凑，成本低；
40.需要加热时，加热装置通电发热，加热装置既能够传热至油冷却器本体，再通过油冷却器本体直接加热冷却介质和润滑油，又能够直接加热冷却介质和润滑油，从而提高加热装置对冷却介质或润滑油的加热效率，冷却介质和润滑油循环流动，使整个冷却润滑系统快速升温，有助于减少电驱轴承齿轮搅油损失和油泵的负载，降低低温冷启动润滑不良风险；需要冷却时，加热装置处于断电状态，高温的润滑油分别通过油冷却器本体和加热装置与低温的冷却介质换热，实现润滑油的快速散热；加热装置既能在低温时通电快速加热冷却介质和润滑油，又能在高温时断电通过冷却介质和润滑油换热快速降低润滑油温度，使冷却润滑系统在任何环境中都可维持合适的温度，减少需润滑油润滑的结构磨损，保障驱动总成工作在高效区间，最终提升整车续航能力，适用于纯电动车、混动车或燃油车，在低温冷启动时，冷却水路被加热，以保证燃油车或混动车变速器的工作温度，或保证纯电动车的动力电池和电驱的工作温度。
附图说明
41.图1是本实用新型一实施例提供的油冷却器的立体结构示意图；
42.图2是本实用新型一实施例提供的油冷却器的爆炸结构示意图；
43.图3是本实用新型一实施例提供的油冷却器的局部结构剖面图一；
44.图4是本实用新型一实施例提供的油冷却器的局部结构剖面图二；
45.图5是本实用新型一实施例提供的油冷却器的局部结构剖面图三；
46.图6是图1中加热装置的剖面放大图；
47.图7是图1中加热装置的爆炸图。
48.说明书中的附图标记如下：
49.1、油冷却器本体；11、安装板；111、螺栓孔；12、底板；13、流通板；14、顶板；16、第二通孔；17、第三通孔；18、第四通孔；191、片状油冷却器板主体；192、油冷却器板翻边；
50.21、冷却介质入口；22、冷却介质出口；23、冷却腔；24、冷却介质分流通道；25、冷却介质汇流通道；
51.33、油腔；34、润滑油分流通道；35、润滑油汇流通道；
52.4、加热装置；41、导热壳；42、端盖；43、接插件；
53.44、加热芯；441、加热片；442、第一电极片；443、第二电极片；
54.45、安装槽；46、绝缘导热件；471、第一塑料支架；472、所述第二塑料支架；48、导热塞块；
55.5、翅片。
具体实施方式
56.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
57.如图1所示，本实用新型实施例提供的油冷却器，包括油冷却器本体1和加热装置4，油冷却器本体1上设有冷却通道和油道，油冷却器本体1用于与冷却通道内的冷却介质和油道内的润滑油换热；
58.加热装置4可传热地固定于油冷却器本体1上；
59.加热装置4穿设于冷却通道和油道，以分别与冷却通道内的冷却介质和油道内的润滑油接触换热。
60.本实用新型实施例提供的油冷却器，与现有技术相比，将加热装置4集成于油冷却器上，结构紧凑，成本低；
61.需要加热时，加热装置4通电发热，加热装置4既能够传热至油冷却器本体1，再通过油冷却器本体1直接加热冷却介质和润滑油，又能够直接加热冷却介质和润滑油，从而提高加热装置4对冷却介质或润滑油的加热效率，冷却介质和润滑油循环流动，使整个冷却润滑系统快速升温，有助于减少电驱轴承齿轮搅油损失和油泵的负载，降低低温冷启动润滑不良风险；需要冷却时，加热装置4处于断电状态，高温的润滑油分别通过油冷却器本体1和加热装置4与低温的冷却介质换热，实现润滑油的快速散热；加热装置4既能在低温时通电快速加热冷却介质和润滑油，又能在高温时断电通过冷却介质和润滑油换热快速降低润滑油温度，使冷却润滑系统在任何环境中都可维持合适的温度，减少需润滑油润滑的结构磨损，保障驱动总成工作在高效区间，最终提升整车续航能力，适用于纯电动车、混动车或燃油车，在低温冷启动时，冷却水路被加热，以保证燃油车或混动车变速器的工作温度，或保证纯电动车的动力电池和电驱的工作温度。
62.在一实施例中，如图1至图5所示，冷却通道包括冷却介质入口21、冷却介质出口22和至少一层冷却腔23，冷却腔23连通冷却介质入口21和冷却介质出口22；图3中用箭头示出了冷却介质在油冷却器内的流动，其中每个冷却腔23内冷却介质的流动方向均用一个横向的箭头示出；
63.油道包括进油口、出油口和至少一层油腔33，油腔33连通进油口和出油口；图4中用箭头示出了润滑油在油冷却器内的流动，其中每个油腔33内润滑油的流动方向均用一个横向的箭头示出；
64.加热装置4穿设于每一层冷却腔23和每一层油腔33。从而加热装置4能够直接与每一层冷却腔23内的冷却介质和每一层油腔33内的润滑油直接换热，能够直接与油冷却器本体1对应于每一层冷却腔23以及每一层油腔33的位置直接换热，进一步提高加热装置4对冷却介质或润滑油的加热效率，从而使整个冷却润滑系统快速升温。
65.较优地，冷却腔23设为多层，油腔33设为多层，且任意相邻的两层油腔33均通过一层冷却腔23间隔开。以便冷却腔23内的冷却介质与油腔33内的润滑油快速换热，提高润滑油冷却效率。
66.在一实施例中，结合图2至图4所示，还包括翅片5，冷却腔23和油腔33内均设有翅片5，图3和图4中为清楚表达冷却介质和润滑油的流动路径，省略了翅片。通过翅片5的扰流
功能，在需要加热时相应地提高冷却介质或润滑油的加热效率以及加热均匀性，在需要冷却时加速冷却介质和润滑油的换热，从而提高润滑油的冷却效率。
67.具体地，翅片5整体呈片状，局部有孔、凸起、凹陷等结构，以增大其与冷却介质或润滑油的接触面积。
68.较优地，翅片5与油冷却器本体1接触，冷却介质或润滑油能够通过翅片5与冷却器本体换热，更利于使整个冷却润滑系统快速升温或冷却润滑油。
69.在一实施例中，如图1至图4所示，油冷却器本体1包括安装板11以及多个逐层堆叠设置于安装板11上的油冷却器板体，任意相邻的两层油冷却器板体之间密封连接，并围合形成有空腔；油冷却器本体1的部分空腔为冷却腔23，余下空腔为油腔33。
70.冷却腔23和油腔33直接形成于油冷却器本体1上，结构简单，在需要加热时，加热装置4的一部分热量通过油冷却器本体1快速传递至冷却腔23内的冷却介质以及油腔33内的润滑油，另一部分热量直接传递至冷却腔23内的冷却介质以及油腔33内的润滑油，进一步提高加热装置4对冷却介质或润滑油的加热效率，从而使整个冷却润滑系统快速升温，在需要冷却时，油腔33内的润滑油主要通过油冷却器本体1与冷却介质快速热交换，从而提高润滑油的冷却效率。
71.具体地，油冷却器本体1的所有油冷却器板体分为底板12、流通板13和顶板14；流通板13设为多个，且逐层堆叠于底板12与顶板14之间。安装板11用于与外部结构固定，如在安装板11上设置螺栓孔111，通过穿设于螺栓孔111的螺栓与外部结构固定；底板12、流通板13和顶板14包括片状油冷却器板主体191和设于片状油冷却器板主体191四周的油冷却器板翻边192，相邻油冷却器板翻边192焊接，实现相邻油冷却器板体周圈的固定及密封；底板12和流通板13起到分隔冷却腔23或油腔33的作用。
72.为提高润滑油的冷却效率，优选位于安装板11与底板12之间的空腔，以及位于顶板14与与其相邻的流通板13之间的空腔为冷却腔23，且所有空腔中：冷却腔23和油腔33交替设置。
73.在一实施例中，如图3所示，冷却通道还包括冷却介质分流通道24和冷却介质汇流通道25；冷却介质入口21连通冷却介质分流通道24，冷却介质分流通道24连通所有冷却腔23，所有冷却腔23连通冷却介质汇流通道25，冷却介质汇流通道25连通冷却介质出口22；
74.如图4所示，油道还包括润滑油分流通道34和润滑油汇流通道35；进油口连通润滑油分流通道34，润滑油分流通道34连通所有油腔33，有油腔33连通润滑油汇流通道35，润滑油汇流通道35连通出油口。
75.以此使多个冷却腔23并联在冷却介质分流通道24和冷却介质汇流通道25之间，多个油腔33并联在润滑油分流通道34和润滑油汇流通道35之间，多个冷却腔23内的冷却介质和多个油腔33内的润滑油能够同时被加热装置4加热，或者冷却腔23内的冷却介质能够过油冷却器本体1与与其相邻的油腔33内的润滑油快速热交换，从而能根据需要使冷却润滑系统快速升温，或润滑油快速冷却。
76.具体地，冷却介质分流通道24、冷却介质汇流通道25、润滑油分流通道34和润滑油汇流通道35中的至少一种为油冷却器本体1的局部，或为密封件封堵油冷却器本体1的局部形成的管路，或为穿设于油冷却器本体1的独立管路。
77.为增加润滑油冷却效果，优选地冷却介质在冷却腔23内的流动方向与润滑油在油
腔33内的流动方向相反。
78.在一实施例中，如图2和图3所示，流通板13和顶板14上均设有一第一通孔和一第二通孔16；
79.所有第一通孔沿油冷却器板体的堆叠方向连通形成第一通道；
80.第一通道为冷却介质分流通道24，具体地，第一通道可仅由所有第一通孔的孔壁组合而成，或由第一通孔的孔壁与密封件组合而成；或者，第一通道内穿设有冷却介质分流通道24；
81.所有第二通孔16沿油冷却器板体的堆叠方向连通形成第二通道；
82.第二通道为冷却介质汇流通道25，具体地，第二通道可仅由所有第二通孔16的孔壁组合而成，或由第二通孔16的孔壁与密封件组合而成；或第二通道内穿设有冷却介质汇流通道25；
83.冷却介质入口21和冷却介质出口22设于顶板14上。
84.结构简单、紧凑，通过冷却介质分流通道24和冷却介质汇流通道25对应于冷却腔23设置连通口，即可使多个冷却腔23并联于冷却介质分流通道24和冷却介质汇流通道25之间。
85.在一实施例中，如图2和图4所示，底板12和流通板13上均设有一第三通孔17和一第四通孔18；
86.所有第三通孔17沿油冷却器板体的堆叠方向连通形成第三通道；
87.第三通道为润滑油分流通道34，具体地，第三通道可仅由所有第三通孔17的孔壁组合而成，或由第三通孔17的孔壁与密封件组合而成；或第三通道内穿设有润滑油分流通道34；
88.所有第四通孔18沿油冷却器板体的堆叠方向连通形成第四通道；
89.第四通道为润滑油汇流通道35，具体地，第四通道可仅由所有第四通孔18的孔壁组合而成，或由第四通孔18的孔壁与密封件组合而成；或第四通道内穿设有润滑油汇流通道35；
90.进油口和出油口设于安装板11上。
91.结构简单、紧凑，通过润滑油分流通道34和润滑油汇流通道35对应于油腔33设置开口，即可使多个油腔33并联于润滑油分流通道34和润滑油汇流通道35之间。
92.具体地，如图2所示，空腔在垂直于油冷却器板体的堆叠方向的截面呈四边形，冷却介质分流通道24的中心线和冷却介质汇流通道25的中心线分别穿过四边形截面的一组对角，润滑油分流通道34的中心线和润滑油汇流通道35的中心线分别穿过四边形截面的另一组对角。
93.在一实施例中，如图1、图5和图6所示，加热装置4包括导热壳41、端盖42、接插件43和加热芯44；
94.导热壳41固定于油冷却器本体1上；
95.端盖42密封盖合于导热壳41上，且端盖42和导热壳41之间围合形成有安装槽45；
96.接插件43设于端盖42上，电连接于加热芯44，接插件43的插接端露出于油冷却器本体1外，并用于外接电源；
97.加热芯44设于安装槽45内。便于加热装置4的装配及外接电源，导热壳41主要实现
将加热芯44产生的热量直接传递至油冷却器本体1、油腔33内的润滑油及冷却腔23内的冷却介质，从而实现冷却润滑系统快速升温。
98.在一实施例中，如图5至图7所示，导热壳41为金属壳；
99.加热芯44包括加热片441、第一电极片442和第二电极片443；
100.加热装置4还包括分别设于安装槽45内的绝缘导热件46和绝缘支架；
101.第一电极片442和第二电极片443分别紧贴于加热片441在厚度方向上的两侧，并分别连接于接插件43；绝缘导热件46将第一电极片442和第二电极片443与金属壳间隔开；
102.绝缘支架包裹加热片441的宽度方向上的两侧以及长度方向上的两侧。
103.绝缘导热件46和绝缘支架能够防止金属壳与加热芯44接触而靠成短路或漏电，加热芯44通电时发热，绝缘导热件46能够将加热芯44产生的热量高效传递至金属壳，再传递至油冷却器本体1、油腔33内的润滑油及冷却腔23内的冷却介质，从而实现冷却润滑系统快速升温。
104.具体地，如图6和图7所示，绝缘支架包括分别呈u型的第一塑料支架471和第二塑料支架472，第一塑料支架471套设于加热片441的一端，第二塑料支架472套设于加热片441的另一端，且第一塑料支架471与第二塑料支架472卡接。便于加热片441与绝缘支架的装配，通过绝缘支架包裹加热片441的宽度方向上的两侧，避免加热片441的宽度方向上的两侧接触金属壳，还可避免加热片441长度方向上的两侧接触导电结构。
105.具体地，绝缘导热件46为导热胶片，导热胶片起到将第一电极片442和第二电极片443隔开的作用，同时能够与加热芯44之间面接触，与金属壳面接触，提高发热芯与金属壳之间的传热效率。
106.优选地，如图6所示，导热胶片呈u型，绝缘支架的远离端盖42的一端位于导热胶片内，便于装配加热组件，并提高加热组件的结构稳定性。
107.具体地，金属壳与油冷却器本体1焊接，结构稳定，且热量能够在金属壳与油冷却器本体1间直接传递。优选金属壳为铝壳，轻质且具有良好地导热性能。
108.具体地，加热片441为陶瓷加热片。
109.在一实施例中，如图6和图7所示，加热装置4还包括导热塞块48；
110.导热塞块48嵌于绝缘导热件46与金属壳之间，以将加热芯44和绝缘导热件46卡紧于安装槽45内。保证从加热芯44至金属壳之间能够高效传热，且加热装置4易于装配，结构稳定。
111.具体地，安装槽45包括位于金属壳内的容纳槽，加热芯44、绝缘导热件46设于容纳槽内；
112.容纳槽的至少靠近端盖42的一端为变口径端，变口径端在远离端盖42的方向上尺寸逐渐减小，导热塞块48为嵌于变口径端内的楔形块。更于装配加热装置4，同时保证加热芯44与金属壳之间能够快速传热。
113.本技术优选实施例的发热装置装配时，先将加热片441、第一电极片442、第二电极片443、第一塑料支架471和第二塑料支架472装配好，再整体插入导热胶片，再将第一电极片442、第二电极片443、第一塑料支架471、第二塑料支架472和导热胶片整体嵌入容纳槽，再向容纳槽内嵌入楔形块，再在金属壳上封闭端盖42，具体金属壳与端盖42之间可采用打胶、螺栓等方式固定，保证密封即可。
114.另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括前述任一实施例述及的油冷却器，加热装置4与整车控制器通信连接。
115.整车控制器会实时监测冷却介质和润滑油温度，并根据预设的温度阈值判断是否给加热装置4供电。当监测温度低于温度阈值时，接通电源，加热装置4发热，热量直接传递至油冷器本体、冷却腔23内的冷却介质和油腔33内的润滑油，随着介质流动带动整个冷却润滑系统温升；监测温度达到温度阈值时，停止向加热装置4供电，加热装置4停止加热，冷却介质和润滑油在油冷器本体中换热，实现对润滑油的散热。
116.对于能够远程控制的车辆，冬天在车辆启动之前，远程控制加热装置4通电，实现冷却介质和润滑油预加热，使冷却润滑系统温度提前达到合适的范围，后续驾驶员开始驾驶车辆时不会被限速限功率行驶，提高道路安全性。
117.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。