一種高效的電動汽車冷卻系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及電動汽車領域,特別是涉及一種高效的電動汽車冷卻系統。
【背景技術】
[0002]電動汽車以電機作為直接動力源,在行駛過程中,電動汽車的驅動電機、控制器、電壓變換模塊(即DCDC模塊)等都會產生大量的熱量,為保證電動汽車的性能,需要對電機等系統進行冷卻。
[0003]當前,電動汽車的驅動電機及其控制器、DCDC模塊等主要靠水路循環來冷卻。現有的水冷系統普遍采用一個散熱器、一個水栗,將電機、電機控制器等串聯或并聯起來進行冷卻。
[0004]無論采用哪種管路布置方式系統流量不變,系統的散熱能力是恒定,無法根據部件溫度進行調節。當電機等溫度升高時,降低其運行效率;當電機等溫度降低時,水栗始終大功率運行,浪費過多的電量。
[0005]并且,現有的電動汽車冷卻系統的冷卻效率有限,在夏天高溫或極限駕駛時,無法對大功率發熱器件及時有效的降溫,影響電動汽車的性能和使用壽命。
【發明內容】
[0006]為解決上述技術問題,本發明提供一種高效的電動汽車冷卻系統,以降低冷卻系統的能耗,使電動汽車運行在最佳溫度范圍內。
[0007]一種高效的電動汽車冷卻系統,包括冷卻控制裝置、水冷裝置和壓縮冷卻裝置;
[0008]所述冷卻控制裝置包括控制器和多個溫度傳感器;
[0009]所述水冷裝置包括冷卻水散熱器、冷卻水散熱風扇和兩個以上水冷支路,所述水冷支路由依次串聯的水栗和水冷散熱器組成,所述水冷支路通過管道并聯設置于冷卻水散熱器的兩端;
[0010]所述壓縮冷卻裝置包括壓縮機、冷凝器和兩個以上蒸發支路,所述蒸發支路由依次串聯的比例電磁閥、膨脹閥和蒸發散熱器組成,所述壓縮機與冷凝器串聯設置,所述蒸發支路通過管道并聯設置于壓縮機和冷凝器的兩端;
[0011]所述水冷散熱器和蒸發散熱器分別與電動汽車的大功率發熱器件連接;
[0012]所述溫度傳感器用于檢測電動汽車大功率發熱器件的溫度,所述溫度傳感器、水栗、壓縮機和比例電磁閥分別連接于所述控制器。
[0013]進一步的,所述水冷散熱器和蒸發散熱器分別與電動汽車的驅動電機、電機控制器和D⑶C模塊連接。
[0014]進一步的,所述壓縮冷卻裝置還包括用于降低冷凝器表面溫度的冷凝器散熱風
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[0015]進一步的,對同一大功率發熱器件冷卻的水冷散熱器和蒸發散熱器集成于同一集成散熱器內;
[0016]所述集成散熱器包括鋁合金材質的散熱器主體和設置于散熱器主體內的冷卻水通道和壓縮制冷劑通道,所述冷卻水通道和壓縮制冷劑通道均為蛇形通道;
[0017]所述散熱器主體通過螺栓固定于電動汽車的大功率發熱器件上,所述冷卻水通道串聯于所述水冷支路上,所述壓縮制冷劑通道串聯于所述蒸發支路上。
[0018]進一步的,所述冷卻控制裝置根據檢測到的大功率發熱器件的溫度,控制所述水冷裝置和壓縮冷卻裝置工作;
[0019]若各大功率發熱器件的溫度均小于預設的第一溫度,則控制水冷裝置中各水冷支路的水栗以低轉速工作;
[0020]若大功率發熱器件的溫度大于預設的第一溫度且小于第二溫度,則控制所述水冷裝置中對該大功率發熱器件進行冷卻的水冷支路的水栗提高轉速,以提高該水冷支路的冷卻水流速;
[0021]若大功率發熱器件的溫度大于預設的第二溫度,則同時開啟對該大功率發熱器件進行冷卻的水冷支路和蒸發支路。
[0022]進一步的,當兩個以上大功率發熱器件的溫度大于第二溫度時,所述蒸發支路的比例電磁閥的導通角度與該蒸發支路所對應的大功率發熱器件的溫度成正比。
[0023]進一步的,當大功率發熱器件的溫度大于第二溫度時,降低或暫停溫度未超過第一溫度的大功率發熱器件所對應的水冷支路的水栗的轉速。
[0024]本發明的有益效果為:本發明高效的電動汽車冷卻系統包括水冷裝置和壓縮冷卻裝置,水冷裝置包括多個水冷支路,壓縮冷卻裝置包括多個蒸發支路,電動汽車的大功率發熱器件由一個水冷支路和蒸發支路進行冷卻,其中,每條水冷支路的冷卻水流速可調,每條蒸發支路的蒸發速率可調,因此,本電動汽車冷卻系統不僅具有很強的冷卻性能,可使電動汽車的各大功率發熱器件的溫度控制在適合的范圍,并且冷卻控制方法靈活多樣,兼具高冷卻性能和低能耗的優點。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明實施方式電動汽車冷卻系統中水冷裝置的模塊連接示意圖;
[0026]圖2為本發明實施方式電動汽車冷卻系統中壓縮冷卻裝置的模塊連接示意圖;
[0027]圖3為本發明實施方式電動汽車冷卻系統中集成散熱器的結構示意圖;
[0028]圖4為本發明實施方式電動汽車冷卻系統冷卻控制流程圖。
[0029]標號說明:
[0030]1、冷卻水散熱器;2、冷卻水散熱風扇; 3、控制器;
[0031]4、5、6為水栗;7、8、9為水冷散熱器;
[0032]10、11、12為溫度傳感器;13、冷凝器;14、壓縮機;
[0033]15、比例電磁閥;16、膨脹閥;17、蒸發散熱器;
[0034]18、散熱器主體;181、冷卻水通道;182、壓縮制冷劑通道。
【具體實施方式】
[0035]為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果,以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0036]請參閱圖1和圖2,為本發明實施方式一種電動汽車冷卻系統中水冷裝置和壓縮冷卻裝置的模塊連接示意圖,該電動汽車冷卻系統包括兩套冷卻裝置,即水冷裝置(如圖1所示)和壓縮冷卻裝置(如圖2所示),以及用于控制整個冷卻過程的冷卻控制器。所述冷卻控制裝置包括控制器和多個溫度傳感器,即圖1中的10、11、和12,所述溫度傳感器用于采集電動汽車發熱器件的溫度;所述水冷裝置即通過冷卻水進行循環冷卻降溫,所述壓縮冷卻裝置其原理與現有的壓縮制冷一樣,是通過壓縮機對制冷進行壓縮后再通過蒸發吸熱來對發熱器件冷卻。
[0037]所述水冷裝置包括冷卻水散熱器1、冷卻水散熱風扇2和兩個以上水冷支路。其中,冷卻水散熱器I是用于對冷卻水進行降溫,冷卻水散熱風扇2設置于冷卻水散熱器I旁,用于提高冷卻水散熱器空氣對流,加速冷卻水降溫。一個水冷支路用于對一個大功率發熱器件進行冷卻。其中,電動汽車大功率發熱器件包括驅動電機、DCDC模塊和電機控制器。每路水冷支路由水栗和水冷散熱器組成,圖1中水栗4與水冷散熱器7組成一水冷支路,水栗5與與水冷散熱器8組成一水冷支路,水栗6與與水冷散熱器9組成一水冷支路。其中,水栗與水冷散熱器通過管道串聯,水冷散熱器與大功率發熱器件物理連接,大功率發熱器件產生的熱量傳遞給水冷散熱器,再由水冷散熱器熱交換至冷卻水中。每個水冷支路相互并聯設置于冷卻水散熱器I的進水端與出水端之間,從而實現冷卻水循環利用,中每個水冷支路中均設置了水栗,該水栗為可調速水栗,所述水栗連接于冷卻控制裝置的控制器3,通過調整水栗的轉速即可控制該水冷支路的冷卻水流速(水冷支路的冷卻性能與冷卻水流速正相關),從而改變對應水冷支路的冷卻性能。
[0038]所述壓縮冷卻裝置包括壓縮機14、冷凝器13和多個蒸發支路,其中,所述蒸發支路由依次串聯的比例電磁閥15、膨脹閥16和蒸發散熱器17組成。所述壓縮機14與冷凝器13串聯設置,所述蒸發支路通過管道并聯設置于壓縮機14和冷凝器13的兩端。因此整個壓縮冷卻裝置形成一密封的多支路循環管路,在該循環管路里流動的壓縮制冷劑。壓縮冷卻裝置經壓縮機I壓縮,由氣態轉變為液態,壓縮過程所述產生的熱量經冷凝器13熱交換冷卻,而液態的壓縮制冷劑在各蒸發支路中經過比例電