CN106608179A - 纯电动物流车冷却装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纯电动物流车冷却装置及其控制方法，该装置包含：冷却回路，及冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机，冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机均与整车控制器VCU信号相连接，冷却机构包含：串接在冷却回路中的冷却泵、冷却液过滤器、散热器、储液罐；冷却液过滤器采用与冷却回路连通设置的直通式冷却液过滤器，储液罐内设有用于在冷却回路中循环带走热量的冷却液；冷却泵、散热器均与整车控制器VCU信号相连接。本发明能快速有效地达到冷却效果，降低能耗，成本低，便于安装；保证冷却系统的正常工作，避免杂质进入电机及控制器，延长电机及控制器的使用寿命；响应时间短、及时，保证冷却泵及散热器电子风扇的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于纯电动车辆冷却循环技术领域，特别涉及一种纯电动物流车冷却装置及其控制方法。
背景技术
近些年，为了响应国家的政策，国家和汽车厂都在大力开发纯电动汽车，其中纯电动物流车也得到了快速发展。尤其是纯电动汽车三大核心技术电机、电控、电池得到了飞速发展。但是纯电动汽车的驱动系统有别于传统汽车的驱动系统，纯电动汽车的驱动系统启动扭矩大，电机长期处于高速运转，尤其是纯电动物流车在半载或满载情况下，电机必须高负荷运转，电机本身的热效应低导致电机工作稳定性差。电机控制器（MCU）及车载充电机（OBC）在工作时内部元器件会产生大量的热，电子元器件长时间在高温环境下工作存在烧毁的风险。因此纯电动汽车电机及电控系统的冷却是电动汽车正常工作的重要技术。本发明提供了冷却系统及其控制策略，采用EPDM水管将冷却水泵、冷却液过滤器、电机控制器、车载充电机、电机、散热器（带电子风扇）、储液壶串联起来，形成冷却回路，通过冷却液循环带走热量，流入散热器（带电子风扇）将热量散出。
目前一部分车型电机及电控系统采用风冷，此种冷却方式对电机及电控系统的设计要求很高，并且体积大，布置困难，增加整车重量，变向的消耗了电池的电量，降低了整车的续航里程。虽然现有的很多纯电动汽车采用了水冷的方式，但是在控制策略上，只要钥匙打到“on”档，电动水泵及电子风扇就开始工作，电机及电控系统并没有工作，作用很小，并且浪费了电能，降低了整车的续航里程。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供一种纯电动物流车冷却装置及其控制方法，通过冷却回路将冷却水泵、冷却液过滤器、电机控制器、车载充电机、电机、散热器、储液灌串联起来，充分发挥冷却系统的性能，使用起来更加稳定可靠，使用效果好。
按照本发明所提供的设计方案，一种纯电动物流车冷却装置，包含冷却回路，及依次连通设置在冷却回路中的冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机，冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机均与整车控制器VCU信号相连接，整车控制器VCU用于解析接收到的报文数据并读取温度信号并根据温度信号控制冷却机构运作，所述的冷却机构包含：串接在冷却回路中的冷却泵、冷却液过滤器、散热器、储液罐；所述的冷却液过滤器采用与冷却回路连通设置的直通式冷却液过滤器，所述的储液罐内设有用于在冷却回路中循环带走热量的冷却液；所述的冷却泵、散热器均与整车控制器VCU信号相连接。
上述的，所述的散热器集装有电子风扇。
上述的，所述的冷却泵、冷却液过滤器、电机控制器、车载充电机、电机、散热器、储液罐依次串联设置在冷却回路中。
上述的，所述的冷却液为乙二醇型冷却液；所述的冷却泵为冷却水泵。
上述的，所述的冷却泵包含用于实时监测工作状态的故障反馈单元。
一种纯电动物流车冷却控制方法，基于上述的纯电动物流车冷却装置实现，包含如下内容：
物流车启动时冷却控制，整车控制器VCU根据接收到的报文数据解析得到电机温度、电机控制器温度，将两者数据与预设温度进行比较，根据比较结果向冷却泵和或散热器发出开启或关闭指令，控制冷却泵和或散热器工作；
物流车充电时冷却控制，根据物流车充电模式进行冷却控制。
上述的控制方法中，所述的物流车启动时冷却控制，包含如下内容：物流车通电后，整车控制器VCU根据接收到报文数据，解析得到电机温度数据T1、电机控制器温度数据T2，分别将T1、T2与预设温度T进行比较，若T1大于预设温度T或T2大于预设温度T，则整车控制器VCU向冷却泵发出指令，冷却泵开始工作；若T1和T2均大于预设温度T，则整车控制器VCU向散热器发出指令，散热器启动工作，整车控制器VCU实时解析接收到的电机温度数据、电机控制器温度数据，直至实时解析得到的电机温度数据、电机控制器温度数据均不大于预设温度T，整车控制器VCU向冷却泵、散热器发出关闭指令，冷却泵、散热器均停止工作；否则，整车控制器VCU不向冷却泵、散热器发出驱动指令，冷却泵、散热器均不工作。
上述的控制方法中，所述的物流车充电模式包含快速充电模式和慢速充电模式。
上述的控制方法中，物流车为快速充电模式时，整车控制器VCU控制纯电动物流车冷却装置不工作。
上述的处理方法中，物流车为慢速充电模式时，整车控制器VCU根据接收到的报文，解析得到车载充电机温度，将车载充电机温度与系统预设温度T’进行比对，若车载充电机温度大于系统预设温度T’，则整车控制器VCU向冷却泵发出指令，冷却泵开始工作，直至整车控制器VCU实时解析到的车载充电机温度小于或等于系统预设温度T’，则整车控制器VCU向冷却泵发出关闭指令，冷却泵停止工作。
本发明的有益效果：
本发明通过串接在冷却回路中的冷却泵、冷却液过滤器、散热器、储液罐，及与电机控制器、车载充电机、电机形成串联的回路，能快速有效的达到冷却效果，降低能耗，并且成本低，便于安装；直通式冷却液过滤器，能有效滤除冷却液中的颗粒杂质，防止水垢的生成、防腐蚀、防穴蚀、消泡及防泡沫，保证冷却系统的正常工作，避免杂质进入电机及控制器，从而延长了电机及控制器的使用寿命；所述冷却系统控制方法中整车控制器VCU接受电机及控制器CAN信号，发出PWM信号，控制冷却水泵及电子风扇工作，响应时间短，并且延长了冷却水泵及电子风扇的使用寿命。
附图说明：
图1为本发明的装置原理图；
图2为本发明的装置结构示意图；
图3为本发明的方法示意图；
图4为实施例中的物流车启动时冷却控制流程示意图；
图5为整车控制器VCU的指令信号PWM控制示意图；
图6为冷却泵故障信号输出示意图。
具体实施方式：
图中标号，标号1代表车载充电机，标号2代表电机控制器，标号3代表冷却回路，标号4代表电机，标号5代表冷却液过滤器，标号6代表冷却泵，标号7代表储液罐，标号8代表散热器。
下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例一，参见图1所示，一种纯电动物流车冷却装置，包含冷却回路，及依次连通设置在冷却回路中的冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机，冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机均与整车控制器VCU信号相连接，整车控制器VCU用于解析接收到的报文数据并读取温度信号并根据温度信号控制冷却机构运作，所述的冷却机构包含：串接在冷却回路中的冷却泵、冷却液过滤器、散热器、储液罐；所述的冷却液过滤器采用与冷却回路连通设置的直通式冷却液过滤器，所述的储液罐内设有用于在冷却回路中循环带走热量的冷却液；所述的冷却泵、散热器均与整车控制器VCU信号相连接。
通过串接在冷却回路中的冷却泵、冷却液过滤器、散热器、储液罐，及与电机控制器、车载充电机、电机形成串联的回路，能快速有效的达到冷却效果，降低能耗，并且成本低，便于安装。
实施例二，参见图1~2所示，与实施例一基本相同，不同之处在于：所述的散热器集装有电子风扇。
上述的，所述的冷却泵、冷却液过滤器、电机控制器、车载充电机、电机、散热器、储液罐依次串联设置在冷却回路中。
上述的，所述的冷却液为乙二醇型冷却液；所述的冷却泵为冷却水泵。
上述的，所述的冷却泵包含用于实时监测工作状态的故障反馈单元。
实施例三，参见图1~3所示，一种纯电动物流车冷却控制方法，基于实施例一所述的纯电动物流车冷却装置实现，包含如下内容：
物流车启动时冷却控制，整车控制器VCU根据接收到的报文数据解析得到电机温度、电机控制器温度，将两者数据与预设温度进行比较，根据比较结果向冷却泵和或散热器发出开启或关闭指令，控制冷却泵和或散热器工作；
物流车充电时冷却控制，根据物流车充电模式进行冷却控制。
本发明中整车控制器VCU接受电机及控制器CAN信号，发出PWM信号，控制冷却水泵及电子风扇工作，响应时间短，并且延长了冷却水泵及电子风扇的使用寿命。
实施例四，参见图1~6所示，一种纯电动物流车冷却控制方法，基于实施例一所述的纯电动物流车冷却装置实现，包含如下内容：
一）、物流车启动时冷却控制，整车控制器VCU根据接收到的报文数据解析得到电机温度、电机控制器温度，将两者数据与预设温度进行比较，根据比较结果向冷却泵和或散热器发出开启或关闭指令，控制冷却泵和或散热器工作。具体内容：物流车通电后，整车控制器VCU根据接收到报文数据，解析得到电机温度数据T1、电机控制器温度数据T2，分别将T1、T2与预设温度T进行比较，若T1大于预设温度T或T2大于预设温度T，则整车控制器VCU向冷却泵发出指令，冷却泵开始工作；若T1和T2均大于预设温度T，则整车控制器VCU向散热器发出指令，散热器启动工作，整车控制器VCU实时解析接收到的电机温度数据、电机控制器温度数据，直至实时解析得到的电机温度数据、电机控制器温度数据均不大于预设温度T，整车控制器VCU向冷却泵、散热器发出关闭指令，冷却泵、散热器均停止工作；否则，整车控制器VCU不向冷却泵、散热器发出驱动指令，冷却泵、散热器均不工作。
二）、物流车充电时冷却控制，根据物流车充电模式进行冷却控制。具体内容为：物流车充电模式包含快速充电模式和慢速充电模式，当为快速充电模式时，整车控制器VCU控制纯电动物流车冷却装置不工作；当为慢速充电模式时，整车控制器VCU根据接收到的报文，解析得到车载充电机温度，将车载充电机温度与系统预设温度T’进行比对，若车载充电机温度大于系统预设温度T’，则整车控制器VCU向冷却泵发出指令，冷却泵开始工作，直至整车控制器VCU实时解析到的车载充电机温度小于或等于系统预设温度T’，则整车控制器VCU向冷却泵发出关闭指令，冷却泵停止工作。
参见图4和5所示。汽车上电打到“ON”档，此时冷却水泵及电子风扇未工作，电机及电控系统工作时，整车控制器（VCU）接收电机及控制器温度报文信号（CAN），当电机控制器温度T1，电机温度T2，任意一个超过系统预设温度T3时，整车控制器（VCU）发出指令信号（PWM），冷却水泵开始工作，，当温度T1、T2都超过于系统温度预设值T3时电子风扇开始工作，当温度T1、T2都低于系统温度预设值T3时，整车控制器（VCU）发出指令信号（PWM），电子风扇停止工作。纯电动汽车充电分为快速充电和慢速充电，本发明专利实现了在纯电动汽车快速充电时冷却系统不工作；慢充时，车载充电机温度超过系统预设值T4时，整车控制器（VCU）接收车载充电机温度报文信号（CAN），发出指令信号(PWM)，传递给冷却水泵，冷却水泵工作，降低车载充电机内部元器件的温度，从而延长了车载充电机的使用寿命。参见图6所示，冷却泵通过故障反馈单元，及时监测工作状态。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种纯电动物流车冷却装置，包含冷却回路，及依次连通设置在冷却回路中的冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机，冷却机构、电机控制器、车载充电机、电机均与整车控制器VCU信号相连接，整车控制器VCU用于解析接收到的报文数据并读取温度信号并根据温度信号控制冷却机构运作，其特征在于，所述的冷却机构包含：串接在冷却回路中的冷却水泵、冷却液过滤器、散热器、储液罐；所述的冷却液过滤器采用与冷却回路连通设置的直通式冷却液过滤器，所述的储液罐内设有用于在冷却回路中循环带走热量的冷却液；所述的冷却泵、散热器均与整车控制器VCU信号相连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动物流车冷却装置，其特征在于，所述的散热器集装有电子风扇。
3.根据权利要求1所述的纯电动物流车冷却装置，其特征在于，所述的冷却泵、冷却液过滤器、电机控制器、车载充电机、电机、散热器、储液罐依次串联设置在冷却回路中。
4.根据权利要求1所述的纯电动物流车冷却装置，其特征在于，所述的冷却液为乙二醇型冷却液；所述的冷却泵为冷却水泵。
5.根据权利要求1或4任一项所述的纯电动物流车冷却装置，其特征在于，所述的冷却泵包含用于实时监测工作状态的故障反馈单元。
6.一种纯电动物流车冷却控制方法，其特征在于，基于权利要求1所述的纯电动物流车冷却装置实现，包含如下内容：
物流车启动时冷却控制，整车控制器VCU根据接收到的报文数据解析得到电机温度、电机控制器温度，将两者数据与预设温度进行比较，根据比较结果向冷却泵和或散热器发出开启或关闭指令，控制冷却泵和或散热器工作；
物流车充电时冷却控制，根据物流车充电模式进行冷却控制。
7.根据权利要求6所述的纯电动物流车冷却控制方法，其特征在于，所述的物流车启动时冷却控制，包含如下内容：物流车通电后，整车控制器VCU根据接收到报文数据，解析得到电机温度数据T1、电机控制器温度数据T2，分别将T1、T2与预设温度T进行比较，若T1大于预设温度T或T2大于预设温度T，则整车控制器VCU向冷却泵发出指令，冷却泵开始工作；若T1和T2均大于预设温度T，则整车控制器VCU向散热器发出指令，散热器启动工作，整车控制器VCU实时解析接收到的电机温度数据、电机控制器温度数据，直至实时解析得到的电机温度数据、电机控制器温度数据均不大于预设温度T，整车控制器VCU向冷却泵、散热器发出关闭指令，冷却泵、散热器均停止工作；否则，整车控制器VCU不向冷却泵、散热器发出驱动指令，冷却泵、散热器均不工作。
8.根据权利要求6所述的纯电动物流车冷却控制方法，其特征在于，所述的物流车充电模式包含快速充电模式和慢速充电模式。
9.根据权利要求8所述的纯电动物流车冷却控制方法，其特征在于，物流车为快速充电模式时，整车控制器VCU控制纯电动物流车冷却装置不工作。
10.根据权利要求8所述的纯电动物流车冷却控制方法，其特征在于，物流车为慢速充电模式时，整车控制器VCU根据接收到的报文，解析得到车载充电机温度，将车载充电机温度与系统预设温度T’进行比对，若车载充电机温度大于系统预设温度T’，则整车控制器VCU向冷却泵发出指令，冷却泵开始工作，直至整车控制器VCU实时解析到的车载充电机温度小于或等于系统预设温度T’，则整车控制器VCU向冷却泵发出关闭指令，冷却泵停止工作。
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