CN106163236A - 一种电动汽车散热系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车散热系统，包括散热器、第一水泵、温度传感器和控制器；通过进水温度传感器和出水温度传感器检测功率器件散热器的进水温度和出水温度，将进水温度和出水温度进行比较得到温度差值，并将温度差值与预设温度差值进行比较，根据最终的比较结果判断散热器的散热效果，使判断结果更精确；同时通过将温度差值与预设温度差值进行比较，控制第一水泵的泵水量，提高散热器的散热效率。

Description

一种电动汽车散热系统及方法

技术领域

本发明及电动汽车散热领域，特别涉及一种电动汽车水冷散热系统及方法。

背景技术

汽车散热系统的功用是使汽车在所有工况下都能保持在适当的温度范围内。汽车的冷却系统有风冷与水冷之分。以空气为冷却介质的称为风冷系统，以冷却液为冷却介质的称为水冷系统。通常水冷系统由水泵、散热器、冷却风扇、节温器以及其他附属装置等组成。现今，主要是通过采集功率器件的壳体温度，来确认功率器件的发热情况，将信息发送给整车控制器，从而调整水泵功率，加大泵水量，降低功率器件温度，而在这过程中，壳体温度与实际水温由于热传导问题存在偏差，导致整车控制器判定会出现误差。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种温度检测更精确的电动汽车散热系统，用于解决壳体温度实际水温由于热传导存在偏差或者车辆加，导致整车控制器判定出现误差。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电动汽车散热系统，包括散热器、第一水泵、温度传感器和控制器；

所述散热器包括总散热器和功率器件散热器，所述总散热器一端通过输水管连接第一水泵的出水口，所述总散热器的另一端通过输水管连接功率器件散热器的进水端，所述功率器件散热器设置在电动汽车的功率器件中；

所述第一水泵的进水口通过输水管连接功率器件散热器的出水端，所述第一水泵的受控端连接控制器；

所述温度传感器包括进水温度传感器和出水温度传感器，所述进水温度传感器设置在功率器件散热器的进水端；所述出水温度传感器设置在功率器件散热器的出水端；所述进水温度传感器和出水温度传感器连接控制器，所述控制器将进水温度与出水温度的温度差值与预设温度差值进行比较，根据比较结果，调节第一水泵的泵水量。

进一步优化，所述总散热器包括上水室、下水室以及散热器芯；所述散热器芯设置上水室与下水室之间，所述散热器芯包括水管和散热带，所述水管穿过散热带连接上水室与下水室；所述上水室设有水室进水口，所述水室进水口连接第一水泵的出水口；所述上水室设有水室出水口，所述水室出水口连接功率器件散热器的进水端。

进一步优化，还包括换水装置，所述换水装置包括加水管、水储箱、加水控制阀门、排水管、废水箱、排水控制阀门以及第二水泵；所述上水室设有加水口，所述加水管一端通过加水控制阀门连接上水室的加水口，另一端连接第二水泵的输水口，所述第二水泵的吸水口连接水储箱；所述下水室设有排水口，所述排水管的通过排水控制阀门连接下水室的排水口，所述排水管的另一端连接废水箱；所述加水控制阀门和排水控制阀门连接控制器。

进一步优化，所述上水室设有水位传感器，所述水位传感器设置在上水室的预设位置，所述水位传感器连接控制器。

进一步优化，还包括过热提醒装置，所述过热提醒装置包括LED提示灯和蜂鸣器，所述LED提示灯和蜂鸣器连接控制器。

进一步优化，还包括水流量传感器，所述水流量传感器设置在第一水泵的出水口，所述水流量传感器连接控制器。

以及本发明还提供了一种电动汽车散热方法，包括：

检测功率器件散热器的进水温度和出水温度；

将进水温度与出水温度的温度差值与预设温度差值进行比较；

根据比较结果，通过水泵调节冷却液在功率器件散热器的流速。

进一步优化，当所述温度差值大于预设温度差值，控制水泵加大冷却液在率器件散热器的流速；当所述温度差值小于预设温度差值，控制水泵减小冷却液在率器件散热器的流速。

本实发明有益效果是：通过进水温度传感器和出水温度传感器检测功率器件散热器的进水温度和出水温度，将进水温度和出水温度进行比较得到温度差值，并将温度差值与预设温度差值进行比较，根据最终的比较结果判断散热器的散热效果，提高了实际温度检测精度；同时通过将温度差值与预设温度差值进行比较，控制第一水泵的泵水量，提高散热器的散热效率。

附图说明

图1为本技术方案电动汽车散热系统的一种结构示意图；

图2为本技术方案电动汽车散热方法的一种流程示意图。

标号说明：

101、控制器，111、上水室，112、散热器芯，113、下水室，120功率器件散热器，130、第一水泵，141、出水温度传感器，142、进水温度传感器，151、水储箱，152、第二水泵，153、加水控制阀门，154、废水箱，155、排水控制阀门。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例一种电动汽车散热系统，包括散热器、第一水泵130、温度传感器和控制器101。

所述散热器包括总散热器和功率器件散热器120，所述总散热器一端通过输水管连接第一水泵130的出水口，所述总散热器的另一端通过输水管连接功率器件散热器120的进水端，所述总散热器包括上水室111、下水室113以及散热器芯112；所述散热器芯112设置上水室111与下水室113之间，所述散热器芯112包括水管和散热带，所述水管穿过散热带连接上水室111与下水室113；所述上水室111设有水室进水口，所述水室进水口连接第一水泵130的出水口；所述上水室111设有水室出水口，所述水室出水口连接功率器件散热器120的进水端。还包括换水装置，所述换水装置包括加水管、水储箱151、加水控制阀门153、排水管、废水箱154、排水控制阀门155以及第二水泵152；所述上水室111设有加水口，所述加水管一端通过加水控制阀门153连接上水室111的加水口，另一端连接第二水泵152的输水口，所述第二水泵152的吸水口连接水储箱151；所述下水室113设有排水口，所述排水管的通过排水控制阀门155连接下水室113的排水口，所述排水管的另一端连接废水箱154；所述加水控制阀门153和排水控制阀门155连接控制器101。所述上水室111设有水位传感器，所述水位传感器设置在上水室111的预设位置，所述水位传感器连接控制器101。总散热器负责冷却液的冷却，它的水管和散热带多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热带带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。冷却液在散热器芯112内流动，空气在散热器芯112外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以总散热器是一个热交换器。换水装置对冷却液进行更换，保证散热系统内的冷却液的冷却效果。

所述功率器件散热器120设置在电动汽车的功率器件中。功率器件散热器120是由冷却水管组成，冷却水管曲折设置在功率器件中，冷却水管中的冷却液吸收功率器件散发出来的热量，从而对功率器件进行散热。

所述第一水泵130的进水口通过输水管连接功率器件散热器120的出水端，所述第一水泵130的受控端连接控制器101。第一水泵130将功率器件散热器120中吸收功率器件散发的热量而变热的冷却液抽送至总散热器，而总散热器通过热交换将冷却液冷却。

所述温度传感器包括进水温度传感器142和出水温度传感器141，所述进水温度传感器142设置在功率器件散热器120的进水端，用于检测功率器件散热器120进水端的进水温度；所述出水温度传感器141设置在功率器件散热器120的出水端，用于检测功率器件散热器120出水端的出水温度；所述进水温度传感器142和出水温度传感器141连接控制器101，所述控制器101将进水温度与出水温度的温度差值与预设温度差值进行比较，根据比较结果，调节第一水泵130的泵水量。通过进水温度传感器142和出水温度传感器141对功率器件散热器120的进水端和出水端进行温度检测，从而来控制第一水泵130的功率，提高散热效率。

具体工作：

第一水泵130将功率器件散热器120中变热的冷却液传输至总散热器中，总散热器通过热交换，使冷却液变冷，再重新抽送至功率器件散热器120中，对功率器件进行散热；进水温度传感器142对功率器件散热器120的进水端的水温进行检测得到进水温度，并将进水温度传送至控制器101；出水温度传感器141对功率器件散热器120的出水端的水温进行检测得到出水温度，并将进水温度传送至控制器101；控制器101将收到的进水温度和出水温度进行比较得到温度差值，控制器101将比较后得到的温度差值与预设温度差值进行比较；当温度差值超过预设温度差值时，判定为功率器件散热量较大，控制器101控制第一水泵130，加大第一水泵130的功率，增加泵水量，从而大量带走功率器件中的热量，使功率器件快速散热，提高散热效率；当温度差值低于预设温度差值时，判定为功率器件散热量较小，控制器101控制第一水泵130，减少第一水泵130的功率，降低泵水量，从而让冷却液较缓速率通过功率器件散热器120，使功率器件散热充分，提高散热效果。控制器101通过将进水温度与第二预设温度值进行比较，当进水温度超过第二预设温度值，判定冷却液的冷却效果降低，控制器101降低第一水泵130的功率，降低水泵，并同时打开加水控制阀门153和排水控制阀门155，通过第二水泵152从水储箱151往总散热器的上水室111添加新的冷却液，并同时将下水室113中的冷却液排放至废水箱154；当进水温度与第二预设温度值低于第三预设温度差值时，再通过水温传感器进行水位检查，当水位低于预设水位值，控制器101关闭排水控制阀门155，第二水泵152进行添加冷却液，当检测水位达到水位预设值时，关闭第二水泵152和加水控制阀门153，停止添加冷却液，当水位高于预设水位值，控制器101关闭第二水泵152和加水控制阀门153，停止添加冷却液，通过排水控制阀门155继续排水，当水位达到水位预设值时，关闭排水控制阀门155，保证散热系统中的冷却液的效果。

在本实施例中，还包括过热提醒装置，所述过热提醒装置包括LED提示灯和蜂鸣器，所述LED提示灯和蜂鸣器连接控制器101。通过LED提示灯和蜂鸣器提醒车主，当进水温度与出水温度的温度差值持续长时间超过预设温度差值时，提醒车主对车辆的功率器件进行检查，避免温度过高对功率器件产生损害。

在本实施例中，还包括水流量传感器，所述水流量传感器设置在第一水泵130的出水口，所述水流量传感器连接控制器101。控制器101通过水流量传感器检测冷却液的传输速度，判断第一水泵130的泵水量；从而根据实际温度差的情况进行控制第一水泵130的泵水量，从而提高功率电器的散热效率。

控制器可以为单片机等微处理器或者整车控制器，本实施例中，控制器为AT89C51型号单片机，AT89C51型号单片机是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。AT89C2051型号单片机是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。三级程序存储器锁定；128×8位内部RAM；32可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；5个中断源；可编程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路，其性能完全能够满足本系统要求。

参阅图2，在另一个实施例一种电动汽车散热方法，包括：

S201：检测功率器件进水端的进水温度和出水端的出水温度。

S202：将进水温度与出水温度的温度差值与预设温度差值进行比较。

S203：当所述温度差值大于预设温度差值，控制水泵加大冷却液在率器件散热器的流速。

S204：当所述温度差值小于预设温度差值，控制水泵减小冷却液在率器件散热器的流速。

通过进水温度传感器和出水温度传感器检测功率器件散热器的进水温度和出水温度，将进水温度和出水温度进行比较得到温度差值，并将温度差值与预设温度差值进行比较，根据最终的比较结果判断散热器的散热效果，使判断结果更精确；同时通过将温度差值与预设温度差值进行比较，控制第一水泵的泵水量，提高散热器的散热效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动汽车散热系统，其特征在于，包括散热器、第一水泵、温度传感器和控制器；

所述散热器包括总散热器和功率器件散热器，所述总散热器一端通过输水管连接第一水泵的出水口，所述总散热器的另一端通过输水管连接功率器件散热器的进水端，所述功率器件散热器设置在电动汽车的功率器件中；

所述第一水泵的进水口通过输水管连接功率器件散热器的出水端，所述第一水泵的受控端连接控制器；

所述温度传感器包括进水温度传感器和出水温度传感器，所述进水温度传感器设置在功率器件散热器的进水端；所述出水温度传感器设置在功率器件散热器的出水端；所述进水温度传感器和出水温度传感器连接控制器，所述控制器将进水温度与出水温度的温度差值与预设温度差值进行比较，根据比较结果，调节第一水泵的泵水量。

2.根据权利要求1所述电动汽车散热系统，其特征在于，所述总散热器包括上水室、下水室以及散热器芯；所述散热器芯设置上水室与下水室之间，所述散热器芯包括水管和散热带，所述水管穿过散热带连接上水室与下水室；所述上水室设有水室进水口，所述水室进水口连接第一水泵的出水口；所述上水室设有水室出水口，所述水室出水口连接功率器件散热器的进水端。

3.根据权利要求2所述电动汽车散热系统，其特征在于，还包括换水装置，所述换水装置包括加水管、水储箱、加水控制阀门、排水管、废水箱、排水控制阀门以及第二水泵；所述上水室设有加水口，所述加水管一端通过加水控制阀门连接上水室的加水口，另一端连接第二水泵的输水口，所述第二水泵的吸水口连接水储箱；所述下水室设有排水口，所述排水管的通过排水控制阀门连接下水室的排水口，所述排水管的另一端连接废水箱；所述加水控制阀门和排水控制阀门连接控制器。

4.根据权利要求3所述电动汽车散热系统，其特征在于，所述上水室设有水位传感器，所述水位传感器设置在上水室的预设位置，所述水位传感器连接控制器。

5.根据权利要求1所述电动汽车散热系统，其特征在于，还包括过热提醒装置，所述过热提醒装置包括LED提示灯和蜂鸣器，所述LED提示灯和蜂鸣器连接控制器。

6.根据权利要求1所述电动汽车散热系统，其特征在于，还包括水流量传感器，所述水流量传感器设置在第一水泵的出水口，所述水流量传感器连接控制器。

7.一种电动汽车散热方法，其特征在于，包括：

检测功率器件散热器的进水温度和出水温度；

将进水温度与出水温度的温度差值与预设温度差值进行比较；

根据比较结果，通过水泵调节冷却液在功率器件散热器的流速。

8.根据权利要求7所述的电动汽车散热方法，其特征在于，当所述温度差值大于预设温度差值，控制水泵加大冷却液在散热器件的流速；当所述温度差值小于预设温度差值，控制水泵减小冷却液在散热器件的流速。