專利名稱：一種新能源汽車散熱系統(tǒng)及熱管理控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)カ汽車熱管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是電驅(qū)動(dòng)部件的冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，新能源汽車如火如荼的開展，各汽車廠商都做出了屬于自己公司的新能源汽車產(chǎn)品。新能源汽車取消了傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，取而代之的是電驅(qū)動(dòng)或者油電混合驅(qū)動(dòng)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部件主要由以下幾部分組成，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、DC/DC (直流/直流轉(zhuǎn)換器)。由于驅(qū)動(dòng)整車運(yùn)行，電驅(qū)動(dòng)部件的發(fā)熱量都很大，特別是驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器，短時(shí)間內(nèi)都需要盡快散熱，以保證電驅(qū)動(dòng)部件的正常運(yùn)行。若不及時(shí)對(duì)這些部件進(jìn)行散熱，部件會(huì)出現(xiàn)壽命縮短甚至是燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。目前，針對(duì)新能源汽車電驅(qū)動(dòng)部件的散熱問題，有水 冷與風(fēng)冷兩種，大多數(shù)廠家都采用水冷系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行散熱，但是，如何保證冷卻系統(tǒng)正常エ作，以及何時(shí)工作，都是各廠家亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)カ汽車電驅(qū)動(dòng)部件的熱管理系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明為了完成其發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是ー種新能源汽車散熱系統(tǒng)，包括膨脹箱、電子水泵、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套、電機(jī)控制器冷卻水套、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套、冷卻管路，所述的冷卻管路依次將膨脹箱、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套、電機(jī)控制器冷卻水套、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套連通，所述的電子水泵設(shè)置 在連接膨脹箱和直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套之間的冷卻管路上，包括管理汽車散熱系統(tǒng)的整車控制器和設(shè)置在所述的膨脹箱的液面?zhèn)鞲衅鳎O(shè)置在電子水泵與直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套連接的冷卻管路里的壓カ傳感器，埋置在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈內(nèi)部溫度傳感器，設(shè)置在電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)板上的溫度傳感器，所述的液面?zhèn)鞲衅?、壓カ傳感器和所有的溫度傳感器的輸出接整車控制器，所述的整車控制器的控制端接所述的電子水泵。進(jìn)ー步的，上述的一種新能源汽車散熱系統(tǒng)中還包括散熱器，所述的散熱器連接到所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套與膨脹箱之間的冷卻管路上，為ー熱交換器。進(jìn)ー步的，上述的一種新能源汽車散熱系統(tǒng)中在所述的熱交換器上設(shè)置有冷卻風(fēng)扇。進(jìn)ー步的，上述的一種新能源汽車散熱系統(tǒng)中所述的液面?zhèn)鞲衅鬟€通過CAN與設(shè)置在駕駛室內(nèi)的指示燈連接。本發(fā)明還提供ー種新能源汽車的熱管理控制方法，其技術(shù)方案如下整車控制器監(jiān)測散熱系統(tǒng)的工作運(yùn)行參數(shù)控制冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)；所述的散熱系統(tǒng)的工作運(yùn)行參數(shù)包括主驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度、電機(jī)控制器的溫度、冷卻系統(tǒng)的壓力。整車控制器設(shè)置打開電子水泵時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為Tsm，關(guān)閉電子水泵時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為Tsa ;打開電子水泵時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Iroi，關(guān)閉電子水泵時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Tra ;打開風(fēng)扇時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為Tm，關(guān)閉風(fēng)扇時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為Tm ;打開風(fēng)扇時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Iro2，關(guān)閉風(fēng)扇時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Trc2 ;并設(shè)置冷卻系統(tǒng)的壓力閥值為Pt ;其特征在于整車控制器的控制過程包括以下步驟當(dāng)壓カ傳感器監(jiān)測冷卻管路壓カ值小于Pt吋，整車控制器發(fā)送報(bào)警信號(hào)送給儀表;當(dāng)電機(jī)定子溫度大于Tsm時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開電子水泵；當(dāng)電機(jī)定子溫度小于Tsa時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵；當(dāng)電機(jī)控制器溫度大于Iroi時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開電子水泵，當(dāng)電機(jī)控制器 溫度小于Tra時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵；當(dāng)電機(jī)定子溫度大于Tsffi時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開風(fēng)扇，當(dāng)電機(jī)定子溫度小于Tsc2時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵；當(dāng)電機(jī)控制器溫度大于Iro2時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開風(fēng)扇，當(dāng)電機(jī)控制器溫度小于Ta2時(shí),整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉風(fēng)扇。本發(fā)明中整車控制器通過設(shè)置在散熱系統(tǒng)中的各種傳感器能夠準(zhǔn)確及時(shí)獲得散熱系統(tǒng)中各部分的狀態(tài)及時(shí)處理。下面通過結(jié)合具體實(shí)施例與附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行較為詳細(xì)的描述。


圖I是熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是熱管理系統(tǒng)工作流程圖。圖I中I、膨脹箱，2、電子水泵，3、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套，4、電機(jī)控制器冷卻水套，5、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套，6、散熱器，7、散熱風(fēng)扇，8、整車控制器，9，壓カ傳感器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :如圖I所示，本實(shí)施例中電驅(qū)動(dòng)部件包括主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、DC/DC (直流/直流轉(zhuǎn)換器)，這三個(gè)部件在正常運(yùn)行中都是散熱部件，因此在部件外部都有水套結(jié)構(gòu)。根據(jù)散熱量由大到小排序分別為主驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)控制器，DC/DC(直流/直流轉(zhuǎn)換器)。冷卻水流經(jīng)的順序應(yīng)該按照散熱量由小到大的順序。電驅(qū)動(dòng)部件的熱管理系統(tǒng)包括膨脹箱I、電子水泵2、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套3、電機(jī)控制器冷卻水套4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套5、散熱器6、散熱風(fēng)扇7、包括管理汽車散熱系統(tǒng)的整車控制器8和設(shè)置在膨脹箱的液面?zhèn)鞲衅鳎O(shè)置在電子水泵與直流/直流轉(zhuǎn)換器卻水套4連接的冷卻管路里的壓カ傳感器9，埋置在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈內(nèi)部溫度傳感器，設(shè)置在電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)板上的溫度傳感器，液面?zhèn)鞲衅?、壓カ傳感器和所有的溫度傳感器的輸出接整車控制器。散熱器I、膨脹箱2、電子水泵3、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套4、電機(jī)控制器冷卻水套5、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套6是采用水管連接的，散熱風(fēng)扇7正對(duì)散熱器I。膨脹箱I的主要作用在于給整個(gè)冷卻系統(tǒng)加注冷卻液。同時(shí)在膨脹箱I內(nèi)部放置液面?zhèn)鞲衅鳎好鎮(zhèn)鞲衅魍ㄟ^CAN (總線)把液面信號(hào)發(fā)給儀表，儀表通過儀表指示燈及時(shí)通知駕駛者是否需要添加冷卻液。在電子水泵2與直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套3連接的冷卻管路里放置壓カ傳感器9，壓カ傳感器9的主要作用在于監(jiān)測冷卻水路的壓力。電子水泵2正常工作情況下，冷卻水路會(huì)有固定的壓カ保證水路的正常循環(huán)，若壓力傳感器9監(jiān)測到水路壓カ低于電子水泵2正常工作時(shí)的壓力，壓カ傳感器9會(huì)把故障信號(hào)發(fā)給整車控制器8。散熱器6讓熱量散發(fā)到周圍的空氣中，為了使散熱器熱量散發(fā)更充分，達(dá)到更好的冷卻效果，通常在散熱器6后方設(shè)置散熱風(fēng)扇7。主驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈內(nèi)部埋置ー個(gè)或者幾個(gè)溫度傳感器，用于監(jiān)測電機(jī)內(nèi)部的溫度，同時(shí)溫度傳感器把溫度信號(hào)傳遞到整車控制器。電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)板上放置有ー個(gè)或者幾個(gè)溫度傳感器，用于監(jiān)測電機(jī)控制器內(nèi)部 的溫度，同時(shí)把溫度信號(hào)傳遞到整車控制器。為了保證電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作在高效率區(qū)間以及電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，本實(shí)施例還提供電動(dòng)車或者混合動(dòng)カ車熱管理系統(tǒng)的控制方法。如圖2所示整車控制器監(jiān)測整車運(yùn)行狀態(tài)，包括監(jiān)測以上這套熱管理系統(tǒng)的工作運(yùn)行參數(shù)，這些參數(shù)包括主驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度、電機(jī)控制器的溫度、冷卻系統(tǒng)的壓力。根據(jù)監(jiān)測的這些參數(shù)，來控制冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)。整車控制器設(shè)置打開電子水泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值Tsm，關(guān)閉電子水泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值Tsa。打開電子水泵的電機(jī)控制器溫度閥值Iroi，關(guān)閉電子水泵的電機(jī)控制器溫度閥值Tra。打開風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值τΜ2，關(guān)閉風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值Tse2。打開風(fēng)扇的電機(jī)控制器溫度閥值Tcm2,關(guān)閉風(fēng)扇的電機(jī)控制器溫度閥值Ta2O設(shè)置冷卻系統(tǒng)的壓カ閥值Ρτ。其中，TS01>TSC1, TC01>TCC1, TS02>TSC2, TCQ2>TCC2。膨脹箱有min (最小)和max (最大)兩個(gè)刻度，液面?zhèn)鞲衅鞲兄好嫘盘?hào)，通過CAN(總線)把液面信號(hào)發(fā)給儀表，儀表通過儀表指示燈及時(shí)通知駕駛者是否需要添加冷卻液。壓カ傳感器監(jiān)測整個(gè)熱管理系統(tǒng)的水流壓カ值，當(dāng)冷卻管路壓カ值小于Pt時(shí)，整車控制器發(fā)送報(bào)警信號(hào)送給儀表，駕駛者需要停止車輛，對(duì)冷卻管路的水循環(huán)進(jìn)行檢查，和對(duì)壓カ傳感器本身進(jìn)行檢查。理論上整車控制器監(jiān)測的壓カ傳感器的壓カ值不會(huì)大于Ρτ。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在工作過程中，當(dāng)電機(jī)定子溫度大于Tsw時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開電子水泵。當(dāng)電機(jī)定子溫度小于Tsci時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵。當(dāng)電機(jī)控制器溫度大于Iroi時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開電子水泵，當(dāng)電機(jī)控制器溫度小于Tra時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵。當(dāng)電機(jī)定子溫度大于Tsffi時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開風(fēng)扇，當(dāng)電機(jī)定子溫度小于Tsc2時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵。當(dāng)電機(jī)控制器溫度大于Iro2時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開風(fēng)扇，當(dāng)電機(jī)控制器溫度小于Ta2時(shí),整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉風(fēng)扇。如圖2所不。具體的控制方法為在車輛運(yùn)行溫度上升過程中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度小于Tsw且電機(jī)控制器溫度小于Iroi時(shí)，為了節(jié)省電能以及降低前艙噪音，冷卻系統(tǒng)的水路可以不循環(huán)，不需要打開電子水泵和風(fēng)扇。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子溫度大于Tsm或者電機(jī)控制器溫度大于Iroi吋，首先打開電子水泵使整個(gè)冷卻系統(tǒng)的水路循環(huán)起來。通過散熱器進(jìn)行散熱。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子溫度上升大于TS()2時(shí)或者電機(jī)控制器的溫度上升大于Tro2時(shí),整車控制器控制風(fēng)扇開啟，利用風(fēng)扇的工作加快散熱器散發(fā)熱量。在車輛運(yùn)行溫度降低過程中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子溫度小于Tsc2且電機(jī)控制器的溫度小于Tra時(shí)，整車控制器控制停止風(fēng)扇工作，僅讓電子水泵工作。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子溫度小于T sci并且電機(jī)控制器的溫度小于Tra時(shí)，整車控制器控制停止電子水泵工作。
權(quán)利要求
1.ー種新能源汽車散熱系統(tǒng)，包括膨脹箱、電子水泵、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套、電機(jī) >控制器冷卻水套、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套、冷卻管路，所述的冷卻管路依次將膨脹箱、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套、電機(jī)控制器冷卻水套、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套連通，所述的電子水泵設(shè)置在連接膨脹箱和直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套之間的冷卻管路上，其特征在于包括管理汽車散熱系統(tǒng)的整車控制器和設(shè)置在所述的膨脹箱的液面?zhèn)鞲衅?，設(shè)置在電子水泵與直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套連接的冷卻管路里的壓カ傳感器，埋置在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈內(nèi)部的溫度傳感器，設(shè)置在電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)板上的溫度傳感器，所述的液面?zhèn)鞲衅?、壓カ傳感器和所有的溫度傳感器的輸出接整車控制器，所述的整車控制器的控制端接所述的電子水泵?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新能源汽車散熱系統(tǒng)，其特征在于還包括散熱器，所述的散熱器連接到所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套與膨脹箱之間的冷卻管路上，為ー熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種新能源汽車散熱系統(tǒng)，其特征在于在所述的熱交換器上設(shè)置有冷卻風(fēng)扇。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新能源汽車散熱系統(tǒng)，其特征在于所述的液面?zhèn)鞲衅鬟€通過CAN與設(shè)置在駕駛室內(nèi)的指示燈連接。
5.ー種新能源汽車的熱管理控制方法，整車控制器監(jiān)測散熱系統(tǒng)的工作運(yùn)行參數(shù)控制冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)； 整車控制器設(shè)置打開電子水泵時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為T·，關(guān)閉電子水泵時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為Tsa ;打開電子水泵時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Iroi，關(guān)閉電子水泵時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Tra ;打開風(fēng)扇時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為τΜ2，關(guān)閉風(fēng)扇時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度閥值為Tm ;打開風(fēng)扇時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Τω2，關(guān)閉風(fēng)扇時(shí)電機(jī)控制器溫度閥值為Tra ;并設(shè)置冷卻系統(tǒng)的壓力閥值為Pt ;其特征在于整車控制器的控制過程包括以下步驟 當(dāng)壓カ傳感器監(jiān)測冷卻管路壓カ值小于Pt時(shí)，整車控制器發(fā)送報(bào)警信號(hào)送給儀表； 當(dāng)電機(jī)定子溫度大于Tsm時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開電子水泵；當(dāng)電機(jī)定子溫度小于Tsa時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵； 當(dāng)電機(jī)控制器溫度大于Iroi時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開電子水泵，當(dāng)電機(jī)控制器溫度小于Tra時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵； 當(dāng)電機(jī)定子溫度大于Tsffi時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開風(fēng)扇，當(dāng)電機(jī)定子溫度小于Tsc2時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電子水泵； 當(dāng)電機(jī)控制器溫度大于Iro2時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)打開風(fēng)扇，當(dāng)電機(jī)控制器溫度小于Tcc2時(shí)，整車控制器發(fā)送信號(hào)關(guān)閉風(fēng)扇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的的方法，其特征在于所述的散熱系統(tǒng)的工作運(yùn)行參數(shù)包括主驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度、電機(jī)控制器的溫度、冷卻系統(tǒng)的壓力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新能源汽車散熱系統(tǒng)，包括膨脹箱、電子水泵、直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套、電機(jī)控制器冷卻水套、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水套、冷卻管路，管理汽車散熱系統(tǒng)的整車控制器和設(shè)置在所述的膨脹箱的液面?zhèn)鞲衅?，設(shè)置在電子水泵與直流/直流轉(zhuǎn)換器冷卻水套連接的冷卻管路里的壓力傳感器，埋置在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈內(nèi)部的溫度傳感器，設(shè)置在電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)板上的溫度傳感器，所述的液面?zhèn)鞲衅?、壓力傳感器和所有的溫度傳感器的輸出接整車控制器，所述的整車控制器的控制端接所述的電子水泵。本發(fā)明中整車控制器通過設(shè)置在散熱系統(tǒng)中的各種傳感器能夠準(zhǔn)確及時(shí)獲得散熱系統(tǒng)中各部分的狀態(tài)及時(shí)處理。
文檔編號(hào)B60K11/04GK102700400SQ20121016109
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者孫玉玲, 林偉義, 王明盛, 薛國正 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司