CN103847503B - 电动汽车冷却系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

电动汽车冷却系统，包括设置有散热器（1）和水泵的冷却液循环水路（9），该冷却液循环水路（9）至少包括并联的第一水路段（12）和第二水路段（10），所述第一水路段（12）依次经过工作温度处于第一预定温度范围内的至少一个第一类待冷却件；所述第二水路段（10）依次经过工作温度处于第二预定温度范围内的至少一个第二类待冷却件。此外，本发明还提供一种电动汽车。本发明通过使得冷却液循环水路的一部分形成为并联的第一水路段和第二水路段，使得第一和第二水路段分别经过工作温度不同的待冷却件，以避免工作温度相差较大的待冷却件之间相互影响，从而改善了冷却效果，确保了电动汽车相关部件的正常工作。

Description

电动汽车冷却系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及一种车辆冷却系统，具体地，涉及一种电动汽车冷却系统。此外，本发明还涉及一种包括所述电动汽车冷却系统的电动汽车。

背景技术

目前电动汽车的使用日渐普及，与传统的发动机冷却系统不同，对于电动汽车而言，除了用于动力输出的驱动电机、主控制器等零部件均需要冷却降温以保证其性能之外，用于辅助其他零部件运行的辅助控制器、气动制动系统的空器压缩机等元器件均需冷却，因此电动汽车的冷却系统至关重要。

现有的电动汽车冷却系统一般包括设置有散热器和水泵的冷却液循环水路，该冷却液循环水路上依次设置有多个待冷却件。但是，目前电动汽车需要冷却的待冷却件日趋增多，尤其是大型电动汽车，存在多个电机、控制器及制动系统空压机等均需水冷，且各待冷却件的工作温度差异极大，这使得一些工作温度较低的待冷却件无法得到有效的冷却，例如如果冷却液循环水路首先经过工作温度为150℃的第一个待冷却件，冷却液的温度因为换热过程而达到80℃，此时冷却液继续流动到工作温度为70℃的第二个待冷却件，此时第二个待冷却件非但不能被冷却，反而因为冷却液温度过高而被继续加热，从而显著地影响了第二个待冷却件的正常工作。

此外，这种现有技术的电动汽车冷却系统由于整个冷却液循环水路中需要冷却的待冷却件过多，冷却液循环水路的延伸行程较长，系统阻力大，冷却液流量不够顺畅。

上述技术问题成为制约电动汽车发展的比较难于解决的技术问题，由于电动汽车的发展时间并不长，由于现有技术中普通汽车的发动机冷却系统仅需冷却单一的发动机，而且冷却液循环水路在不同工况下均是遵循单一循环路径，例如CN102650230A。本领域技术人员在面对上述技术问题时一直找不到较好的解决方案，甚至形成了一种习惯性的技术偏见，认为汽车冷却系统应当遵循单一路径循环。这导致电动汽车上的部分部件始终由于冷却效果不良而存在工作不稳定的情况，影响了电动汽车的使用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车冷却系统，该电动汽车冷却系统能够相对有效地改善电动汽车的各个待冷却件的冷却效果，并提高冷却液循环流动的通畅性。

此外，本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种电动汽车，该电动汽车能够相对有效地改善电动汽车的各个待冷却件的冷却效果，从而改善工作性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电动汽车冷却系统，包括设置有散热器和水泵的冷却液循环水路，该冷却液循环水路包括待冷却件换热水路部分，且所述水泵在所述冷却液循环水路上位于所述散热器与所述待冷却件换热水路部分之间，其中，所述待冷却件换热水路部分至少包括并联的第一水路段和第二水路段，所述第一水路段依次经过至少一个第一类待冷却件，该第一类待冷却件的工作温度为第一预定温度或处于第一预定温度范围内；所述第二水路段依次经过至少一个第二类待冷却件，该第二类待冷却件的工作温度为第二预定温度或处于第二预定温度范围内。

典型地，所述至少一个第一类待冷却件包括电动汽车的驱动电机、用于控制该驱动电机的主控制器和辅助控制器，该第一类冷却件的工作温度处于所述第一预定温度范围内。

具体地，所述第一预定温度范围为50℃-80℃。

典型地，所述至少一个第二类待冷却件包括空气压缩机，该第二类冷却件的工作温度处于所述第二预定温度范围内。

具体地，所述第二预定温度范围为100℃-150℃。

优选地，所述水泵为电子水泵或电动水泵。

优选地，所述电动汽车冷却系统还包括用于向所述散热器鼓送冷却风的冷却风扇。

具体地，所述冷却风扇为电动风扇。

优选地，所述电动汽车冷却系统还包括副水箱总成，该副水箱总成中的副水箱通过连接管路连接到所述冷却液循环水路上。

在上述电动汽车冷却系统的技术方案的基础上，本发明还提供一种电动汽车，其中，该电动汽车包括上述任一技术方案所述的电动汽车冷却系统。

通过上述技术方案，本发明的电动汽车冷却系统通过使得冷却液循环水路的一部分形成为并联的第一水路段和第二水路段，并使得第一和第二水路段分别经过工作温度不同或处于不同温度范围内的待冷却件，从而使得工作温度相同或接近的待冷却件或待冷却件组分别通过相对独立的一个水路段进行冷却，这有效地避免了工作温度相差较大的待冷却件之间相互影响，从而改善了冷却效果。此外，由于冷却液循环水路的一部分形成为并联的水路段，这能够使得至少部分冷却液加速循环回散热器，一定程度上改善了冷却液循环流动的通畅性，从而进一步改善了冷却效果，确保了电动汽车相关部件的正常工作，改善了电动汽车的工作性能。本发明的电动汽车包括所述电动汽车冷却系统，因此其同样具有上述优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

下列附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明，但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中：

图1是本发明具体实施方式的电动汽车冷却系统的布置结构示意图。

图2是图1所示的电动汽车冷却系统的布置结构原理框图。

本发明附图标记说明：

1散热器； 2副水箱总成；

3电子水泵； 4辅助控制器；

5主控制器； 6驱动电机；

7空气压缩机； 8三通接头；

9冷却液循环水路； 10第二水路段；

11连接管路； 12第一水路段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

如上文所述，由于电动汽车冷却系统的冷却液循环水路的整个回路中需要冷却的待冷却件过多，系统阻力大，且不同的待冷却件的工作温度差异较大，为了保证电动汽车的冷却液循环水路能够有效冷却到所有待冷却件并相对有效地改善冷却效果，本发明电动汽车冷却系统突破传统思路，使得冷却液循环水路独创性地包括并联水路段。

具体地，参见图1和图2所示，本发明的电动汽车冷却系统包括设置有散热器1和水泵的冷却液循环水路9，该冷却液循环水路9包括待冷却件换热水路部分，且所述水泵在所述冷却液循环水路9上位于散热器1与所述待冷却件换热水路部分之间，其中，所述待冷却件换热水路部分至少包括并联的第一水路段12和第二水路段10，所述第一水路段12依次经过至少一个第一类待冷却件，该第一类待冷却件的工作温度为第一预定温度或处于第一预定温度范围内；第二水路段10依次经过至少一个第二类待冷却件，该第二类待冷却件的工作温度为第二预定温度或处于第二预定温度范围内。

通过本发明的上述技术方案，可以方便地将工作温度相差较大的待冷却件分开，通过相对独立的第一水路段12或第二水路段10进行冷却。典型地，例如，电动汽车的驱动电机6、用于控制该驱动电机6的主控制器5和辅助控制器4的工作温度一般处在60℃~70℃，因此上述至少一个第一类待冷却件可以包括电动汽车的驱动电机6、用于控制该驱动电机6的主控制器5和辅助控制器4，该第一类冷却件的工作温度处于所述第一预定温度范围内，该第一预定温度范围可以确定为50℃-80℃。另外，电动汽车上的用于气动制动系统的空气压缩机7的工作温度一般为130℃，因此上述至少一个第二类待冷却件可以包括空气压缩机7，该第二类冷却件的工作温度处于所述第二预定温度范围内，该第二预定温度范围可以确定为例如100℃-150℃。

对于本发明的上述技术方案，需要说明的是：

第一，就电动汽车冷却系统的冷却液循环水路9而言，其含义是冷却液的循环流动路径，在具体的结构形成方式可以多种多样，一般其不仅包括电动汽车冷却系统的各个组成部件之间的连接管道，还包括相应部件的内部流道，例如散热器1的内部流道、各个待冷却件上的冷却管道或冷却液流道（例如驱动电机壳体上可以形成水套）。也就是说，本发明电动汽车冷却系统的冷却液循环水路9无论其具体的形成结构形式如何，只要形成本发明的上述技术方案所述的布置形式，其均属于本发明的范围。

例如，在图1中，冷却液循环水路9可以依次包括散热器1的进水口、散热器1的内部流道、散热器1的出水口、散热器1的出水口与水泵的进口之间管道、水泵内部泵送通道、水泵的出水口与辅助控制器4之间的管道、辅助控制器4上安装的冷却水管或形成的流道、辅助控制器4与主控制器3之间的管道、主控制器5上安装的冷却水管或形成的流道、主控制器5与驱动电机6之间的管道、驱动电机6内安装的冷却水管或形成在驱动电机壳体上的水套、和驱动电机6与散热器1的进水口之间的管道；除此之外，水泵的出水口与辅助控制器4之间的管道上通过三通接头8分出一个分支管道，该分支管道连接到空气压缩器7上的冷却管道的一端，该空气压缩机7的冷却管道的另一端连接到另一分支管道的一端，该另一分支管道的另一端通过三通接头8连接到驱动电机6与散热器1的进水口之间的管道上。此外，一般各个待冷却件（例如驱动电机6、主控制器5等）上的冷却管道或冷却液流道一般形成为曲折形式，以增大与待冷却件的本体接触面积，改善冷却效果。图1中所述的冷却液循环水路9的具体形成结构仅是一种示例形式，实际上由于电动汽车上的待冷却件并不限于上述例举的驱动电机等，各个待冷却件上并不一定需要设置冷却管道，例如主控制器5可以直接固定到冷却液循环水路9的管段上等。

第二，在本发明电动汽车冷却系统的上述技术方案中，冷却液循环水路9的待冷却件换热水路部分至少包括并联的第一水路段12和第二水路段10，其中图1所示的包含第一水路段12和第二水路段10的具体实施形式仅是本发明的技术方案的基本单元，本发明的技术方案并不排斥所述待冷却件换热水路部分还包括并联的第三水路段、第四水路段等多个并联的水路段，但是无论如何变型，只要所述待冷却件换热水路部分包括并联的第一水路段12和第二水路段10，其均属于本发明的保护范围。

第三，在上述技术方案中，由于车辆冷却系统中惯常采用“水路”等的表述，因此采用冷却液循环水路9、第一水路段12、第二水路段10等表述，需要明确的是，车辆冷却系统中采用的冷却介质可以为水，但更经常采用的是掺杂有防冻剂等的冷却液，因此“水路”等的表述并不意味着本发明的电动汽车冷却系统局限于采用水作为冷却介质，其中的“水路”等同于“液路”、“流道”、“管路”的表述。

第四，在上述方案中，所述水泵在冷却液循环水路9上需要布置在所述待冷却件换热水路部分与散热器1之间，例如，参见图1所示的布置位置，这样才能在工作状态下，驱动冷却液同时经过并联的第一水路段12和第二水路段10流向散热器1的进水口，并流动经过散热器1，进而散热器1的出水口被水泵的抽吸进入水泵的入口，从而不断循环。但是水泵并不局限与图1的位置，其还可以布置在图1的上方的管道上，这样同样是布置在所述待冷却件换热水路部分与散热器1之间，也同样能够起到驱动冷却液同时经过并联的第一水路段12和第二水路段10循环的目的。但是，需要注意的是，水泵一般不宜设置在所述待冷却件换热水路部分的第一水路段12或第二水路段10，这会引起冷却液流动路径的混乱。

第五，在本发明的电动汽车冷却系统的上述技术方案中，第一类待冷却件的工作温度一般可以根据某一电动汽车零部件，例如主控制器5、驱动电机6等正常工作状态下其通常具有的温度来确定，这通过相关的检测工作即可获得。第一预定温度范围和第二预定温度范围一般不同，但可以存在部分重叠的情形。

在本发明的电动汽车冷却系统的上述技术方案的基础上，对于本领域技术人员必然隐含地，为了驱动水泵工作，一般需要具有相应的动力装置，例如电机等。为了使得本发明的冷却系统的布置结构更加精简紧凑，优选地，所述水泵为电子水泵3或电动水泵。公知地，电子水泵是用采用压电材料作动力装置，从而可以无需较为占用空间的电机或发动机驱动，并能够容易地实现电控控制。所述水泵也可以采用电动水泵，电动水泵的电机集成在水泵上，这也可以相对有效的使得布置结构精简。

优选地，所述电动汽车冷却系统还包括用于向散热器1鼓送冷却风的冷却风扇。在此需要注意的是，尽管电动汽车需要冷却的待冷却件众多，但是与传统的内燃机的较大区别在于各个待冷却件的工作温度相对而言并不是很高，散热器1本身的散热面积较大，因此在本发明的上述基本技术方案中，即使不设置冷却风扇，通过散热器1本身的散热功能，也基本能够实现较好的散热目的。但是，优选地，为了进一步改善冷却效果，可以对应于散热器1设置用于鼓送冷却风的冷却风扇。一般而言，所述冷却风扇可以为电动风扇，这样将该电动风扇电连接到电动汽车上的电源即可实现使得冷却风扇工作。

进一步地，作为一种典型的优选形式，本发明的电动汽车冷却系统还包括副水箱总成2，该副水箱总成中的副水箱通过连接管路11连接到所述冷却液循环水路9上，所述连接管路11包括从所述冷却液循环水路9上连接到所述副水箱上部的水汽管路和从所述冷却液循环水路9上连接到所述副水箱下部的补水管路。副水箱总成2可以采用与现有发动机冷却系统类似的副水箱总成，一般设置为高于冷却液循环水路9，其主要功能在于，当冷却液循环水路9中的冷却液因为受热而产生蒸汽时，该蒸汽可以进入到副水箱中冷凝为水在副水箱中储存，避免冷却液循环水路9的压力过大，影响冷却液循环流动。当冷却液循环水路9中的冷却液不够时，副水箱中的冷却液可以及时补充到冷却液循环水路9上。

在上述电动汽车冷却系统的技术方案的基础上，本发明还提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述的电动汽车冷却系统。

为了帮助本领域技术人员理解本发明的技术方案，以下参照图1简略描述本发明的电动汽车冷却系统。

如图1所示，冷却液经副水箱2加注入电动汽车冷却系统内后，电子水泵3开始运行。冷却液在电子水泵3的驱动下开始循环，电子水泵3的出水口输出的冷却液在三通接头8处分为两路，即第一水路端12和第二水路段10，在第一水路段12中，冷却液首先进入辅助控制器4进行热量交换，在冷却辅助控制器4后进入主控制器5，进行热量交换以冷却主控制器，其后再进入驱动电机6，在驱动电机6内部的冷却管道中进行热量交换，从而冷却驱动电机。完成以上热量交换的冷却液经由散热器的进水口进入散热器1中，并通过冷却风扇作用的进行强制冷却。在第二水路段10上，冷却液通过三通接头8进入空气压缩机7，进行热量交换，冷却空压机后，热冷却液同样经过经由散热器的进水口进入散热器1中。由于空压机正常使用温度较高，因此进行热量交换后冷却液的温度也较高，甚至高于辅助控制器、主控制器、驱动电机的正常使用温度，因此将其并联后，经过该第一水路段10上的空气压缩机7的高温的冷却液会直接回到散热器中被冷却，避免了对低温元器件的影响。

由上描述可以看出，本发明优点在于：本发明的电动汽车冷却系统通过使得冷却液循环水路9的一部分形成为并联的第一水路段12和第二水路段10，并使得该第一和第二水路段分别经过工作温度不同或处于不同温度范围内的待冷却件，例如图1所示的实施例中的处于第二水路段10上的空气压缩机7和处于第二水路段12上的辅助控制器4、主控制器5和驱动电机6，从而使得工作温度相同或接近的待冷却件或待冷却件组分别通过相对独立的一个水路段进行冷却，这有效地避免了工作温度相差较大的待冷却件之间相互影响，从而改善了冷却效果。此外，由于冷却液循环水路的一部分形成为并联的水路段，这能够使得至少部分冷却液加速循环回散热器进行冷却，并且一定程度上改善了冷却液循环流动的通畅性，从而进一步改善了冷却效果。本发明的电动汽车冷却系统相对有效地确保了电动汽车相关零部件处于正常的工作温度，提高了其工作可靠性，改善了电动汽车的工作性能。本发明的电动汽车包括所述电动汽车冷却系统，因此其同样具有上述优点。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.电动汽车冷却系统，包括设置有散热器(1)和水泵的冷却液循环水路(9)，该冷却液循环水路(9)包括待冷却件换热水路部分，且所述水泵在所述冷却液循环水路(9)上位于所述散热器(1)与所述待冷却件换热水路部分之间，其中，所述待冷却件换热水路部分至少包括并联的第一水路段(12)和第二水路段(10)，所述第一水路段(12)依次经过至少一个第一类待冷却件，该第一类待冷却件的工作温度为第一预定温度或处于第一预定温度范围内；所述第二水路段(10)依次经过至少一个第二类待冷却件，该第二类待冷却件的工作温度为第二预定温度或处于第二预定温度范围内；

所述至少一个第一类待冷却件包括电动汽车的驱动电机(6)、用于控制该驱动电机(6)的主控制器(5)和辅助控制器(4)；

所述至少一个第二类待冷却件包括空气压缩机(7)；

所述第一预定温度范围和所述第二预定温度范围不同。

2.根据权利要求1所述的电动汽车冷却系统，其中，所述第一预定温度范围为50℃-80℃。

3.根据权利要求1所述的电动汽车冷却系统，其中，所述第二预定温度范围为100℃-150℃。

4.根据权利要求1所述的电动汽车冷却系统，其中，所述水泵为电子水泵(3)或电动水泵。

5.根据权利要求1所述的电动汽车冷却系统，其中，所述电动汽车冷却系统还包括用于向所述散热器(1)鼓送冷却风的冷却风扇。

6.根据权利要求5所述的电动汽车冷却系统，其中，所述冷却风扇为电动风扇。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动汽车冷却系统，其中，所述电动汽车冷却系统还包括副水箱总成(2)，该副水箱总成中的副水箱通过连接管路(11)连接到所述冷却液循环水路(9)上，所述连接管路(11)包括从所述冷却液循环水路(9)上连接到所述副水箱上部的水汽管路和从所述冷却液循环水路(9)上连接到所述副水箱下部的补水管路。

8.电动汽车，其中，该电动汽车包括根据权利要求1至7中任一项所述的电动汽车冷却系统。