專利名稱：一種新能源汽車散熱系統及熱管理控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電動汽車或者混合動カ汽車熱管理系統領域，特別是電驅動部件的冷卻系統及其控制方法。
背景技術：
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品。新能源汽車取消了傳統的發動機驅動，取而代之的是電驅動或者油電混合驅動，電驅動系統部件主要由以下幾部分組成，主驅動電機、電機控制器、DC/DC (直流/直流轉換器)。由于驅動整車運行，電驅動部件的發熱量都很大，特別是驅動電機和電機控制器，短時間內都需要盡快散熱，以保證電驅動部件的正常運行。若不及時對這些部件進行散熱，部件會出現壽命縮短甚至是燒毀的風險。目前，針對新能源汽車電驅動部件的散熱問題，有水 冷與風冷兩種，大多數廠家都采用水冷系統對其進行散熱，但是，如何保證冷卻系統正常エ作，以及何時工作，都是各廠家亟待解決的問題。
發明內容
本發明提出一種電動汽車或者混合動カ汽車電驅動部件的熱管理系統，以及該系統的控制方法。本發明為了完成其發明目的而采用的技術方案是ー種新能源汽車散熱系統，包括膨脹箱、電子水泵、直流/直流轉換器冷卻水套、電機控制器冷卻水套、驅動電機冷卻水套、冷卻管路，所述的冷卻管路依次將膨脹箱、直流/直流轉換器冷卻水套、電機控制器冷卻水套、驅動電機冷卻水套連通，所述的電子水泵設置 在連接膨脹箱和直流/直流轉換器冷卻水套之間的冷卻管路上，包括管理汽車散熱系統的整車控制器和設置在所述的膨脹箱的液面傳感器，設置在電子水泵與直流/直流轉換器冷卻水套連接的冷卻管路里的壓カ傳感器，埋置在主驅動電機定子線圈內部溫度傳感器，設置在電機控制器驅動板上的溫度傳感器，所述的液面傳感器、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。進ー步的，上述的一種新能源汽車散熱系統中還包括散熱器，所述的散熱器連接到所述的驅動電機冷卻水套與膨脹箱之間的冷卻管路上，為ー熱交換器。進ー步的，上述的一種新能源汽車散熱系統中在所述的熱交換器上設置有冷卻風扇。進ー步的，上述的一種新能源汽車散熱系統中所述的液面傳感器還通過CAN與設置在駕駛室內的指示燈連接。本發明還提供ー種新能源汽車的熱管理控制方法，其技術方案如下整車控制器監測散熱系統的工作運行參數控制冷卻系統的工作狀態；所述的散熱系統的工作運行參數包括主驅動電機的溫度、電機控制器的溫度、冷卻系統的壓力。整車控制器設置打開電子水泵時驅動電機定子溫度閥值為Tsm，關閉電子水泵時驅動電機定子溫度閥值為Tsa ;打開電子水泵時電機控制器溫度閥值為Iroi，關閉電子水泵時電機控制器溫度閥值為Tra ;打開風扇時驅動電機定子溫度閥值為Tm，關閉風扇時驅動電機定子溫度閥值為Tm ;打開風扇時電機控制器溫度閥值為Iro2，關閉風扇時電機控制器溫度閥值為Trc2 ;并設置冷卻系統的壓力閥值為Pt ;其特征在于整車控制器的控制過程包括以下步驟當壓カ傳感器監測冷卻管路壓カ值小于Pt吋，整車控制器發送報警信號送給儀表;當電機定子溫度大于Tsm時，整車控制器發送信號打開電子水泵；當電機定子溫度小于Tsa時，整車控制器發送信號關閉電子水泵；當電機控制器溫度大于Iroi時，整車控制器發送信號打開電子水泵，當電機控制器 溫度小于Tra時，整車控制器發送信號關閉電子水泵；當電機定子溫度大于Tsffi時，整車控制器發送信號打開風扇，當電機定子溫度小于Tsc2時，整車控制器發送信號關閉電子水泵；當電機控制器溫度大于Iro2時，整車控制器發送信號打開風扇，當電機控制器溫度小于Ta2時,整車控制器發送信號關閉風扇。本發明中整車控制器通過設置在散熱系統中的各種傳感器能夠準確及時獲得散熱系統中各部分的狀態及時處理。下面通過結合具體實施例與附圖對本發明的技術方案進行較為詳細的描述。
圖I是熱管理系統結構圖。圖2是熱管理系統工作流程圖。圖I中I、膨脹箱，2、電子水泵，3、直流/直流轉換器冷卻水套，4、電機控制器冷卻水套，5、驅動電機冷卻水套，6、散熱器，7、散熱風扇，8、整車控制器，9，壓カ傳感器。
具體實施例方式實施例I :如圖I所示，本實施例中電驅動部件包括主驅動電機、電機控制器、DC/DC (直流/直流轉換器)，這三個部件在正常運行中都是散熱部件，因此在部件外部都有水套結構。根據散熱量由大到小排序分別為主驅動電機，電機控制器，DC/DC(直流/直流轉換器)。冷卻水流經的順序應該按照散熱量由小到大的順序。電驅動部件的熱管理系統包括膨脹箱I、電子水泵2、直流/直流轉換器冷卻水套3、電機控制器冷卻水套4、驅動電機冷卻水套5、散熱器6、散熱風扇7、包括管理汽車散熱系統的整車控制器8和設置在膨脹箱的液面傳感器，設置在電子水泵與直流/直流轉換器卻水套4連接的冷卻管路里的壓カ傳感器9，埋置在主驅動電機定子線圈內部溫度傳感器，設置在電機控制器驅動板上的溫度傳感器，液面傳感器、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/直流轉換器冷卻水套4、電機控制器冷卻水套5、驅動電機冷卻水套6是采用水管連接的，散熱風扇7正對散熱器I。膨脹箱I的主要作用在于給整個冷卻系統加注冷卻液。同時在膨脹箱I內部放置液面傳感器，液面傳感器通過CAN (總線)把液面信號發給儀表，儀表通過儀表指示燈及時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，冷卻水路會有固定的壓カ保證水路的正常循環，若壓力傳感器9監測到水路壓カ低于電子水泵2正常工作時的壓力，壓カ傳感器9會把故障信號發給整車控制器8。散熱器6讓熱量散發到周圍的空氣中，為了使散熱器熱量散發更充分，達到更好的冷卻效果，通常在散熱器6后方設置散熱風扇7。主驅動電機定子線圈內部埋置ー個或者幾個溫度傳感器，用于監測電機內部的溫度，同時溫度傳感器把溫度信號傳遞到整車控制器。電機控制器驅動板上放置有ー個或者幾個溫度傳感器，用于監測電機控制器內部 的溫度，同時把溫度信號傳遞到整車控制器。為了保證電驅動系統工作在高效率區間以及電驅動系統的安全運行，本實施例還提供電動車或者混合動カ車熱管理系統的控制方法。如圖2所示整車控制器監測整車運行狀態，包括監測以上這套熱管理系統的工作運行參數，這些參數包括主驅動電機的溫度、電機控制器的溫度、冷卻系統的壓力。根據監測的這些參數，來控制冷卻系統的工作狀態。整車控制器設置打開電子水泵的驅動電機定子溫度閥值Tsm，關閉電子水泵的驅動電機定子溫度閥值Tsa。打開電子水泵的電機控制器溫度閥值Iroi，關閉電子水泵的電機控制器溫度閥值Tra。打開風扇的驅動電機定子溫度閥值τΜ2，關閉風扇的驅動電機定子溫度閥值Tse2。打開風扇的電機控制器溫度閥值Tcm2,關閉風扇的電機控制器溫度閥值Ta2O設置冷卻系統的壓カ閥值Ρτ。其中，TS01>TSC1, TC01>TCC1, TS02>TSC2, TCQ2>TCC2。膨脹箱有min (最小)和max (最大)兩個刻度，液面傳感器感知液面信號，通過CAN(總線)把液面信號發給儀表，儀表通過儀表指示燈及時通知駕駛者是否需要添加冷卻液。壓カ傳感器監測整個熱管理系統的水流壓カ值，當冷卻管路壓カ值小于Pt時，整車控制器發送報警信號送給儀表，駕駛者需要停止車輛，對冷卻管路的水循環進行檢查，和對壓カ傳感器本身進行檢查。理論上整車控制器監測的壓カ傳感器的壓カ值不會大于Ρτ。電驅動系統在工作過程中，當電機定子溫度大于Tsw時，整車控制器發送信號打開電子水泵。當電機定子溫度小于Tsci時，整車控制器發送信號關閉電子水泵。當電機控制器溫度大于Iroi時，整車控制器發送信號打開電子水泵，當電機控制器溫度小于Tra時，整車控制器發送信號關閉電子水泵。當電機定子溫度大于Tsffi時，整車控制器發送信號打開風扇，當電機定子溫度小于Tsc2時，整車控制器發送信號關閉電子水泵。當電機控制器溫度大于Iro2時，整車控制器發送信號打開風扇，當電機控制器溫度小于Ta2時,整車控制器發送信號關閉風扇。如圖2所不。具體的控制方法為在車輛運行溫度上升過程中，當驅動電機定子溫度小于Tsw且電機控制器溫度小于Iroi時，為了節省電能以及降低前艙噪音，冷卻系統的水路可以不循環，不需要打開電子水泵和風扇。當驅動電機的定子溫度大于Tsm或者電機控制器溫度大于Iroi吋，首先打開電子水泵使整個冷卻系統的水路循環起來。通過散熱器進行散熱。當驅動電機的定子溫度上升大于TS()2時或者電機控制器的溫度上升大于Tro2時,整車控制器控制風扇開啟，利用風扇的工作加快散熱器散發熱量。在車輛運行溫度降低過程中，當驅動電機的定子溫度小于Tsc2且電機控制器的溫度小于Tra時，整車控制器控制停止風扇工作，僅讓電子水泵工作。當驅動電機的定子溫度小于T sci并且電機控制器的溫度小于Tra時，整車控制器控制停止電子水泵工作。
權利要求
1.ー種新能源汽車散熱系統，包括膨脹箱、電子水泵、直流/直流轉換器冷卻水套、電機 >控制器冷卻水套、驅動電機冷卻水套、冷卻管路，所述的冷卻管路依次將膨脹箱、直流/直流轉換器冷卻水套、電機控制器冷卻水套、驅動電機冷卻水套連通，所述的電子水泵設置在連接膨脹箱和直流/直流轉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的整車控制器和設置在所述的膨脹箱的液面傳感器，設置在電子水泵與直流/直流轉換器冷卻水套連接的冷卻管路里的壓カ傳感器，埋置在主驅動電機定子線圈內部的溫度傳感器，設置在電機控制器驅動板上的溫度傳感器，所述的液面傳感器、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。
2.根據權利要求I所述的ー種新能源汽車散熱系統，其特征在于還包括散熱器，所述的散熱器連接到所述的驅動電機冷卻水套與膨脹箱之間的冷卻管路上，為ー熱交換器。
3.根據權利要求2所述的ー種新能源汽車散熱系統，其特征在于在所述的熱交換器上設置有冷卻風扇。
4.根據權利要求I所述的ー種新能源汽車散熱系統，其特征在于所述的液面傳感器還通過CAN與設置在駕駛室內的指示燈連接。
5.ー種新能源汽車的熱管理控制方法，整車控制器監測散熱系統的工作運行參數控制冷卻系統的工作狀態； 整車控制器設置打開電子水泵時驅動電機定子溫度閥值為T·，關閉電子水泵時驅動電機定子溫度閥值為Tsa ;打開電子水泵時電機控制器溫度閥值為Iroi，關閉電子水泵時電機控制器溫度閥值為Tra ;打開風扇時驅動電機定子溫度閥值為τΜ2，關閉風扇時驅動電機定子溫度閥值為Tm ;打開風扇時電機控制器溫度閥值為Τω2，關閉風扇時電機控制器溫度閥值為Tra ;并設置冷卻系統的壓力閥值為Pt ;其特征在于整車控制器的控制過程包括以下步驟 當壓カ傳感器監測冷卻管路壓カ值小于Pt時，整車控制器發送報警信號送給儀表； 當電機定子溫度大于Tsm時，整車控制器發送信號打開電子水泵；當電機定子溫度小于Tsa時，整車控制器發送信號關閉電子水泵； 當電機控制器溫度大于Iroi時，整車控制器發送信號打開電子水泵，當電機控制器溫度小于Tra時，整車控制器發送信號關閉電子水泵； 當電機定子溫度大于Tsffi時，整車控制器發送信號打開風扇，當電機定子溫度小于Tsc2時，整車控制器發送信號關閉電子水泵； 當電機控制器溫度大于Iro2時，整車控制器發送信號打開風扇，當電機控制器溫度小于Tcc2時，整車控制器發送信號關閉風扇。
6.根據權利要求5所述的的方法，其特征在于所述的散熱系統的工作運行參數包括主驅動電機的溫度、電機控制器的溫度、冷卻系統的壓力。
全文摘要
本發明公開了一種新能源汽車散熱系統，包括膨脹箱、電子水泵、直流/直流轉換器冷卻水套、電機控制器冷卻水套、驅動電機冷卻水套、冷卻管路，管理汽車散熱系統的整車控制器和設置在所述的膨脹箱的液面傳感器，設置在電子水泵與直流/直流轉換器冷卻水套連接的冷卻管路里的壓力傳感器，埋置在主驅動電機定子線圈內部的溫度傳感器，設置在電機控制器驅動板上的溫度傳感器，所述的液面傳感器、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。本發明中整車控制器通過設置在散熱系統中的各種傳感器能夠準確及時獲得散熱系統中各部分的狀態及時處理。
文檔編號B60K11/04GK102700400SQ20121016109
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者孫玉玲, 林偉義, 王明盛, 薛國正 申請人:奇瑞汽車股份有限公司