CN101419475A - 一种用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，该冷却系统包含控制单元、流量控制阀，水泵，分流器，冷凝器、水箱及设置有温度传感器的冷却台架，所述控制单元接收来自冷却台架的温度传感器传来的温度信号，并发送控制信号至水泵、流量控制阀及分流器，控制水泵、流量控制阀及分流器的工作，由水泵从水箱中泵出的冷却水分流至多个流量控制阀及与流量控制阀连通的冷却台架，流经冷却台架的冷却水汇合至分流器，然后再流经一个或多个冷凝器后回到水箱中。本发明的冷却系统采用水循环冷却方法，控制单元对每个冷却台架都有可靠的温度控制手段，保证整车控制器、电机等各待冷却部件都能工作在各自测试所需要的温度范围内。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力车的测试系统，特别是用于混合动力车整车控制器寿命测试系统中的冷却系统。
背景技术
随着能源危机及人们环保意识的加强，节能、环保、高效的新能源汽车成为汽车行业发展的新趋势，其中混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，缩写HEV)因其兼有电动车的低排放优点与内燃机汽车的高比能量优点而越来越受到关注。
本文所阐述的混合动力车是指一种中度混合动力(ISG，集成启动发电)车辆，除具有常规汽车的配置之外，还包括混合动力整车控制器，安装在发动机和变速箱之间的混合动力电机(ISG电机，集成启动、发电功能的电机)，高压动力电池等核心部件，具有发动机的自动启停、辅助驱动、能量回收等混合动力的核心功能，从而达到降低发动机油耗的目的，混合动力整车控制器和混合动力电机等核心部件的性能将直接影响混合动力汽车性能和燃油经济性，其寿命也将直接影响混合动力的整车使用寿命。因此，需要一种能够模拟混合动力车运行特性的加速老化的寿命测试系统，在混合动力整车控制器的设计和生产阶段对混合动力控制器的潜在寿命进行测试和验证，这样可以提早发现潜在故障和潜在风险，降低混合动力车运行的风险。
加速寿命测试是一种常用的寿命测试方法，在测试过程中，整车控制器和电机被置于高湿度和温度大范围内高低循环跳变的环境中，其负载和供电电压也将在一个很宽的范围内进行循环波动。这样，混合动力整车控制器和混合动力电机的工作温度都存在不稳定性，一旦它们的实际工作温度超出了正常的温度范围，控制器和电机可能会被烧毁，并导致整套混合动力整车控制器寿命测试系统的损坏以及测试的失败，因此在混合动力车整车控制器的寿命测试中必须有一套冷却系统来保证其控制器、电机等关键部件工作在正常的温度范围内。同时因为在测试中，电机与整车控制器等各部件所要求的温度范围不同，因此该冷却系统必须能够针对不同的部件提供不同的冷却能力，使各部件都工作在各自测试所需要的温度范围内，以满足测试工作的需要。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，以保证混合动力车的控制器、电机等关键部件在整车控制器寿命测试中能够工作在各自测试所需要的温度范围内。
本发明的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统包含控制单元、流量控制阀，水泵，分流器，冷凝器、水箱及设置有温度传感器的冷却台架，所述控制单元接收来自冷却台架的温度传感器传来的温度信号，并发送控制信号至水泵、流量控制阀及分流器，控制水泵、流量控制阀及分流器的工作，由水泵从水箱中泵出的冷却水分流至多个流量控制阀及与流量控制阀连通的冷却台架，流经冷却台架的冷却水汇合至分流器，然后再流经一个或多个冷凝器后回到水箱中。
在测试过程中，将混合动力车的整车控制器及电机等待冷却的部件放置在冷却台架上，并使待冷却部件与冷却台架接触良好。当整车控制器及电机开始工作后，其温度会逐渐上升，控制单元接收来自冷却台架的温度传感器传来的温度信号，并根据接收到的温度信号来控制水泵、流量控制阀及分流器的工作，当某个冷却台架的温度高出预定的温度范围时，控制单元会发出控制命令控制与该冷却台架相连通的流量控制阀加大流量，加速该冷却台架内的冷却水流速，从而使该冷却台架上的待冷却部件加快散热，降低温度；当多个或全部冷却台架的温度高出预定的温度范围时，控制单元会发出控制命令控制水泵加大功率，加速冷却系统内的冷却水循环速度，还可以发出控制命令控制分流器，将流至分流器的冷却水分流到多个冷凝器内进行冷却，加快散热；当冷却台架的温度低于预定的温度范围时，控制单元会控制分流器，将流至分流器的冷却水不再分流，而是只流经一个冷凝器内进行冷却，还会降低相应流量控制阀的流量或水泵的功率，甚至关闭其对应的流量控制阀，以保证各冷却台架的温度均能保持在各自预定的范围内。
因为不同的冷却台架上的待冷却部件的工作情况不同，其冷却水的温度和流速也会有所差别，未经充分混合的冷却水会直接流到冷凝器，而时冷时热的冷却水会对冷凝器的工作不利，因此最好在该系统设置一个受控制单元控制的热交换器，所述冷却台架流出的冷却水首先汇合至热交换器，流经热交换器后再流至分流器。这样当多个冷却台架的冷却水温度相差较大时，控制单元会发出控制命令，加快热交换器内的冷却水的热交换速度，使流出热交换器的冷却水温度尽量保持稳定或缓慢变化，不至于急剧变化。
还可以这样设置以加速冷却水的热交换：该系统还包括受控制单元控制的热交换器，所述冷却台架流出的冷却水经过冷凝器出来后首先经过热交换器，然后再回到水箱中。
该冷却系统至少配置有两个流量控制阀和两个冷凝器，以放置电机和整车控制器，保证两者都可以在各自合适的温度范围内工作，当然也可以根据实际情况设置更多的流量控制阀和冷凝器。
所述控制单元为单片机或电脑。
所述热交换器为带有多个进水口和一个出水口的容器，所述容器内设置有搅拌装置，只要加快搅拌速度，就可以使容器内的冷却水混合速度加快，温度趋于统一。
所述冷却台架可以为相通的空心金属管制成的台架，所述台架两端设置有进水口和出水口；还可以为金属板制成的带有凹腔的中空台架，所述台架两端设置有进水口和出水口。冷却水由进水口进入，流经台架最后由出水口流出，金属的导热性能好，制作方便，所述台架带有凹腔，将待冷却部件置于凹腔内可以加大冷却台架与待冷却部件的接触面积，改善冷却效果。
本发明的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统采用水循环冷却方法，结构简单、造价低廉，控制单元对每个冷却台架都有可靠的温度控制手段，可以满足混合动力车整车控制器寿命测试中整车控制器、电机等各部件不同的工作温度要求，保证整车控制器、电机等各部件都能工作在各自测试所需要的的温度范围内，因此适合应用于混合动力车整车控制器的寿命测试。
附图说明
图1是实施例1的冷却系统的系统结构示意图；
图2是实施例2的冷却系统的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本发明的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统。
实施例1：
如图1所示，本实施例的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统包含控制单元8、四个流量控制阀1，水泵4，分流器2，两个冷凝器3、水箱5及四个设置有温度传感器的冷却台架6，控制单元8与冷却台架6的温度传感器、水泵4、流量控制阀1及分流器2之间均有通讯线缆连接(通讯线缆用图中虚线表示)。
水泵4与水箱5利用管路相连，由水泵4从水箱5中泵出的冷却水分流至多个流量控制阀1，每个流量控制阀1各与一个放置有待冷却部件的中空的冷却台架6连通，冷却水由流量控制阀1流至相应的冷却台架6，对冷却台架6上的待冷却部件进行冷却，流经冷却台架6的冷却水汇合至热交换器7，由热交换器7进行搅拌，充分混合后再流至分流器2，由分流器2根据控制单元8的指令分流至一个或两个冷凝器3后回到水箱5中。
在混合动力车整车控制器寿命测试系统启动运行后，控制单元8通过温度传感器采集冷却台架6的温度数据，当监测到冷却台架6升高到一定温度后，控制单元8对水泵4输出指令，水泵4按照一固定转速带动冷却水在系统内循环，冷却系统开始工作。当需要某个冷却台架6的温度略微下降时，控制单元8通过调节该冷却台架6所对应的流量控制阀1来加大其水循环的流速、流量，这样就可以稍微降低该冷却台架6的工作温度；当需要某个冷却台架6的温度快速大幅度下降时，控制单元8除了利用流量控制阀1来增加流速流量外，还通过加快水泵4的转速、控制分流器2使冷却水流经两个冷凝器3进行冷却等措施加速冷却；当因测试需要，例如要测试整车控制器在高温下连续工作的寿命时，控制单元8可以减小或关闭整车控制器所对应的流量控制阀1，控制对其冷却的力度，这样整车控制器的温度就会因其自身发热而温度上升了。上述工作过程实现了控制单元对整车控制器、电机等各待冷却部件的温度控制，保证整车控制器、电机等各部件都能工作在测试所需要的温度范围内。
实施例2：
如图2所示，与上述实施例1不同的是，本实施例的热交换器7被设置在冷凝器3与水箱5之间的位置，所述冷却台架6流出的冷却水经过冷凝器3出来后首先经过热交换器7，然后再回到水箱5中，这样也可以达到加速冷却水热交换的目的，以适应在有的车型测试系统中，各冷凝器3所在的冷却水循环路径长度相差较大的情况。
Claims (8)
1、一种用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于该系统包含控制单元、流量控制阀，水泵，分流器，冷凝器、水箱及设置有温度传感器的冷却台架，所述控制单元接收来自冷却台架的温度传感器传来的温度信号，并发送控制信号至水泵、流量控制阀及分流器，控制水泵、流量控制阀及分流器的工作，由水泵从水箱中泵出的冷却水分流至多个流量控制阀及与流量控制阀连通的冷却台架，流经冷却台架的冷却水汇合至分流器，然后再流经一个或多个冷凝器后回到水箱中。
2、根据权利要求1所述的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于该系统还包括受控制单元控制的热交换器，所述冷却台架流出的冷却水首先汇合至热交换器，流经热交换器后再流至分流器。
3、根据权利要求1所述的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于该系统还包括受控制单元控制的热交换器，所述冷却台架流出的冷却水经过冷凝器出来后首先经过热交换器，然后再回到水箱中。
4、根据权利要求1或2或3所述的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于该系统至少配置有两个流量控制阀和两个冷凝器。
5、根据权利要求4所述的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于所述控制单元为单片机或电脑。
6、根据权利要求2或3所述的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于所述热交换器为带有多个进水口和一个出水口的容器，所述容器内设置有搅拌装置。
7、根据权利要求4所述的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于所述冷却台架为相通的空心金属管制成的台架，所述台架两端设置有进水口和出水口。
8、根据权利要求4所述的用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统，其特征在于所述冷却台架为金属板制成的带有凹腔的中空台架，所述台架两端设置有进水口和出水口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090429 |