CN107253434B - 一种新能源汽车双电机并联散热系统和散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种新能源汽车双电机并联散热系统和散热方法。包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件。后驱动电机冷却管路还包括第一泵和第一开关阀；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和第二开关阀；第一开关阀、第二泵和电机散热器组件分别连接第一三通接头，第二开关阀、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头。本发明实现了前后驱动电机共同散热，降低了冷却液的容量和重量。另外，本发明不需要设置两个独立的循环管路，还省去了安装冷却液管路所需的结构和安装支架，降低了整车重量及整车成本。

Description

一种新能源汽车双电机并联散热系统和散热方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种新能源汽车双电机并联散热系统和散热方法。

背景技术

能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。混合动力汽车同时兼顾纯电动汽车和传统内燃机汽车的优势，在满足汽车动力性要求和续驶里程要求的前提下，有效地提高了燃油经济性，降低了排放，被认为是当前节能和减排的有效路径之一。

新能源汽车电机用驱动电机驱动车轮行驶。电源为电动汽车的驱动电机提供电能，驱动电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。新能源汽车通常包含前驱动电机和后驱动电机。前驱动电机用于驱动前轮，后驱动电机用于驱动后轮。

当长时间运行或者大功率运行的情况下，驱动电机容易产生发热。在现有技术中，分别利用两个独立的循环管路为前驱动电机和后驱动电机各自提供冷却。然而，两条独立的循环管路增加了冷却液的容量和重量。

另外，设置两个独立的循环管路还增加了安装冷却液管路所需的结构和安装支架，使得整车重量和成本上升。

发明内容

本发明的目的是提出一种新能源汽车双电机并联散热系统和散热方法，从而降低冷却液的容量和重量。

一种新能源汽车双电机并联散热系统，包括：

前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；

后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；

其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件。

在一个实施方式中，后驱动电机冷却管路还包括第一泵和第一开关阀；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和第二开关阀；第一开关阀、第二泵和电机散热器组件分别连接第一三通接头，第二开关阀、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头。

在一个实施方式中，后驱动电机冷却管路还包括第一泵；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和单向截止阀；第一泵、单向截止阀和电机散热器组件分别连接第一三通接头，前驱动电机、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头。

在一个实施方式中，电机散热器组件包括电机散热器、风扇和膨胀水箱。

一种新能源汽车双电机并联散热方法，应用于新能源汽车双电机并联散热系统，所述新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件；后驱动电机冷却管路还包括第一泵和第一开关阀；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和第二开关阀；第一开关阀、第二泵和电机散热器组件分别连接第一三通接头，第二开关阀、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头，该方法包括：

当只有后驱动电机需要散热时，第一开关阀导通，第二开关阀关闭，启动第一泵；

当只有前驱动电机需要散热时，第二开关阀导通，第一开关阀关闭，启动第二泵。

在一个实施方式中，该方法还包括：

当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，第一开关阀导通，第二开关阀导通，启动第一泵和第二泵。

在一个实施方式中，当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

一种新能源汽车双电机并联散热方法，应用于新能源汽车双电机并联散热系统，所述新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中后驱动电机冷却管路还包括第一泵；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和单向截止阀；第一泵、单向截止阀和电机散热器组件分别连接第一三通接头，前驱动电机、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头，该方法包括：

当只有后驱动电机需要散热时，启动第一泵；

当只有前驱动电机需要散热时，启动第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头。

在一个实施方式中，该方法还包括：

当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，启动第一泵和第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头。

在一个实施方式中，该方法还包括：

当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件。本发明实现了前后驱动电机共同散热，可以降低冷却液的容量和重量。

另外，本发明不需要设置两个独立的循环管路，还省去了安装冷却液管路所需的结构和安装支架，降低了整车重量及整车成本。

而且，本发明实施方式可以通过多种形式实施并联散热管路，适用于多种工作需求环境。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热系统的第一结构图。

图2为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热系统的第二结构图。

图3为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热方法的第一流程图。

图4为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热方法的第二流程图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

本发明实施方式提供一种新能源汽车的前后驱动电机共同散热的冷却管路设计方案。在本发明实施方式中，新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件。前驱动电机冷却管路和后驱动电机冷却管路中分别包含冷却液。

在一个实施方式中，后驱动电机冷却管路还包括第一泵和第一开关阀；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和第二开关阀；第一开关阀、第二泵和电机散热器组件分别连接第一三通接头，第二开关阀、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头。当只有后驱动电机需要散热时，第一开关阀导通，第二开关阀关闭，启动第一泵；当只有前驱动电机需要散热时，第二开关阀导通，第一开关阀关闭，启动第二泵；当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，第一开关阀导通，第二开关阀导通，启动第一泵和第二泵；当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

在一个实施方式中，后驱动电机冷却管路还包括第一泵；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和单向截止阀；第一泵、单向截止阀和电机散热器组件分别连接第一三通接头，前驱动电机、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头。当只有后驱动电机需要散热时，启动第一泵；当只有前驱动电机需要散热时，启动第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头；当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，启动第一泵和第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头；当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

电机散热器组件既可以为前驱动电机冷却管路的冷却液散热，也可以为后驱动电机冷却管路的冷却液散热。优选地，电机散热器组件包括电机散热器、风扇和膨胀水箱。膨胀水箱可以收集前驱动电机冷却管路的气泡，也可以收集后驱动电机冷却管路的气泡。膨胀水箱可以吸收前驱动电机冷却管路的膨胀冷却液的多余体积，还可以吸收后驱动电机冷却管路的膨胀冷却液的多余体积。

可见，不同于现有技术中分别利用两个独立的循环管路为前驱动电机和后驱动电机各自提供冷却液，在本发明实施方式中，前后驱动电机冷却管路并联，共用散热器、风扇和膨胀水箱，因此显著降低了冷却液的容量和重量。

另外，无需设置两个独立的循环管路，还降低了安装冷却液管路所需的结构和安装支架，使得整车重量和成本下降。

图1为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热系统的第一结构图。

如图1所示，双电机并联散热系统包括：

前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；

后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；

其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件。

具体地，后驱动电机冷却管路包括后驱动电机、泵P1、开关阀V1和电机散热器组件；前驱动电机冷却管路包含前驱动电机、泵P2、电机散热器组件和开关阀V2。开关阀V1、泵P2和电机散热器组件分别连接第一三通接头，开关阀V2、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头。后驱动电机冷却管路和前驱动电机冷却管路共用电机散热器组件。

其中，泵P1为后驱动电机冷却管路提供循环动力；泵P2为前驱动电机冷却管路提供循环动力；开关V2阀和开关V1阀分别控制后驱动电机冷却管路和前驱动电机冷却管路的通断。

当后驱动电机单独需要散热时，开关阀V1导通，开关V2阀断开，泵P1开启，泵P2关闭，电机散热器组件启动。后驱动电机冷却管路的水路运行轨迹为：泵P1→开关阀V1→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→后驱动电机。

当前驱动电机需要散热时，开关阀V2导通，开关阀V1断开，泵P2开启，泵P1关闭，电机散热器组件启动。前驱动电机冷却管路的水路运行轨迹为：泵P2→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→开关阀V2→前驱动电机。

当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，开关阀V1和开关阀V2同时导通，泵P1和泵P2同时开启，电机散热器组件启动。前后驱动电机整体冷却管路的水路运行轨迹同时包含前驱动电机冷却管路和后驱动电机冷却管路两部分。对于前驱动电机冷却管路，具体为：泵P2→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→开关阀V2→前驱动电机；对于后驱动电机冷却管路，具体为：泵P1→开关阀V1→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→后驱动电机。前驱动电机冷却管路和后驱动电机冷却管路的冷却液在第一三通接点结合，在第二三通接点分开。

当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

图2为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热系统的第二结构图。

如图2所示，双电机并联散热系统包括：

前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；

后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；

其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件。

具体地，后驱动电机冷却管路包括后驱动电机、泵P1和电机散热器组件；前驱动电机冷却管路包含前驱动电机、泵P2、单向截止阀V3和电机散热器组件。单向截止阀V3、泵P1和电机散热器组件分别连接第一三通接头，前驱动电机、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头。

其中，泵P1为后驱动电机冷却管路提供循环动力；泵P2为前驱动电机冷却管路提供循环动力；单向截止阀V3用于防止前驱动电机冷却管路出现逆流。

当后驱动电机单独需要散热时，泵P1开启，泵P2关闭，电机散热器组件启动。后驱动电机冷却管路的水路运行轨迹为：泵P1→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→后驱动电机。此时，由于单向截止阀V3的存在，冷却液不会逆流到泵P2。

当前驱动电机需要散热时，泵P2开启，泵P1关闭，电机散热器组件启动。前驱动电机冷却管路的水路运行轨迹为：泵P2→单向截止阀V3→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→前驱动电机。此时，单向截止阀V3受到泵P2压力而开启。

当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，泵P1和泵P2同时开启，电机散热器组件启动。单向截止阀V3受到泵P2压力而开启。前后驱动电机整体冷却管路的水路运行轨迹同时包含前驱动电机冷却管路和后驱动电机冷却管路两部分。对于前驱动电机冷却管路，具体为：泵P2→单向截止阀V3→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→前驱动电机；对于后驱动电机冷却管路，具体为：泵P1→第一三通接头→电机散热器组件→第二三通接头→后驱动电机。前驱动电机冷却管路和后驱动电机冷却管路的冷却液在第一三通接点结合，在第二三通接点分开。

当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

在本发明实施方式中，散热管路可以有各种形式，上述详细描述了两种较优的布置。实际上，利用分立的水泵和唯一的散热器为两个电机散热且具有共同散热工况的散热系统，都应该属于本发明保护范围。

基于上述描述，本发明实施方式还提出了新能源汽车双电机并联散热方法。该方法应用于新能源汽车双电机并联散热系统，新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件；后驱动电机冷却管路还包括第一泵和第一开关阀；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和第二开关阀；第一开关阀、第二泵和电机散热器组件分别连接第一三通接头，第二开关阀、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头，该方法包括：当只有后驱动电机需要散热时，第一开关阀导通，第二开关阀关闭，启动第一泵；当只有前驱动电机需要散热时，第二开关阀导通，第一开关阀关闭，启动第二泵；当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，第一开关阀导通，第二开关阀导通，启动第一泵和第二泵；当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

另外，本发明实施方式还提出了一种新能源汽车双电机并联散热方法。该方法应用于新能源汽车双电机并联散热系统，所述新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中后驱动电机冷却管路还包括第一泵；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和单向截止阀；第一泵、单向截止阀和电机散热器组件分别连接第一三通接头，前驱动电机、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头，该方法包括：当只有后驱动电机需要散热时，启动第一泵；当只有前驱动电机需要散热时，启动第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头；当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，启动第一泵和第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头；当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

图3为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热方法的第一流程图。图3所示流程适用于图1所示的新能源汽车双电机并联散热系统。

如图3所示，该方法包括：

步骤301：判断是否只有后驱动电机需要散热，如果是执行步骤302并结束本流程，如果不是，执行步骤303及其后续步骤。

步骤302：开关阀V1导通，开关阀V2断开，启动泵P1，关闭泵P2，开启电机散热器组件。

步骤303：判断是否只有前驱动电机需要散热，如果是执行步骤304并结束本流程，如果不是，执行步骤305及其后续步骤。

步骤304：开关阀V2导通，开关阀V1断开，启动泵P2，关闭泵P1，开启电机散热器组件。

步骤305：判断是否前驱动电机和后驱动电机都需要散热，如果是执行步骤306并结束本流程，如果不是，执行步骤307及其后续步骤。

步骤306：开关阀V1导通，开关阀V2导通，启动泵P1和泵P2，开启电机散热器组件。

步骤307：判断是否前驱动电机和后驱动电机都不需要散热，如果是执行步骤308并结束本流程，如果不是，结束本流程。

步骤308：关闭泵P1和泵P2，关闭电机散热器组件。

图4为本发明实施方式新能源汽车双电机并联散热方法的第二流程图。图4所示流程适用于图2所示的新能源汽车双电机并联散热系统。

如图4所示，该方法包括：

步骤401：判断是否只有后驱动电机需要散热，如果是执行步骤402并结束本流程，如果不是，执行步骤403及其后续步骤。

步骤402：启动泵P1，关闭泵P2，开启电机散热器组件。

步骤403：判断是否只有前驱动电机需要散热，如果是执行步骤404并结束本流程，如果不是，执行步骤405及其后续步骤。

步骤404：启动泵P2，关闭泵P1，开启电机散热器组件，单向截止阀V3受到泵P2压力而开启以导通到第一三通接头。

步骤405：判断是否前驱动电机和后驱动电机都需要散热，如果是执行步骤406并结束本流程，如果不是，执行步骤407及其后续步骤。

步骤406：启动泵P1和泵P2，开启电机散热器组件，单向截止阀V3受到泵P2压力而开启以导通到第一三通接头。

步骤407：判断是否前驱动电机和后驱动电机都不需要散热，如果是执行步骤408并结束本流程，如果不是，结束本流程。

步骤408：关闭泵P1和泵P2，关闭电机散热器组件。

可以将本发明应用到各自新能源汽车中，比如纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等等。

综上所述，本发明实施方式的新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件。本发明实现了前后驱动电机共同散热，降低了冷却液的容量和重量。另外，本发明不需要设置两个独立的循环管路，还省去了安装冷却液管路所需的结构和安装支架，降低了整车重量及整车成本。

而且，本发明实施方式可以通过多种形式实施并联散热管路，适用于多种工作需求环境。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新能源汽车双电机并联散热系统，其特征在于，包括：

前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；

后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；

其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件；

后驱动电机冷却管路还包括第一泵；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和单向截止阀；

第一泵、单向截止阀和电机散热器组件分别连接第一三通接头；

前驱动电机、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头；

其中第一泵用于为后驱动电机冷却管路提供循环动力，第二泵用于为前驱动电机冷却管路提供循环动力；

其中当只有后驱动电机需要散热时，第一泵处于启动状态；当只有前驱动电机需要散热时，第二泵处于启动状态，单向截止阀开启以导通到第一三通接头。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车双电机并联散热系统，其特征在于，电机散热器组件包括电机散热器、风扇和膨胀水箱。

3.一种新能源汽车双电机并联散热方法，其特征在于，应用于新能源汽车双电机并联散热系统，所述新能源汽车双电机并联散热系统包括：前驱动电机冷却管路，包含前驱动电机；后驱动电机冷却管路，包含后驱动电机；其中前驱动电机冷却管路与后驱动电机冷却管路并联，并共用电机散热器组件；其中后驱动电机冷却管路还包括第一泵；前驱动电机冷却管路还包括第二泵和单向截止阀；第一泵、单向截止阀和电机散热器组件分别连接第一三通接头；前驱动电机、电机散热器组件和后驱动电机分别连接第二三通接头；其中第一泵为后驱动电机冷却管路提供循环动力，第二泵为前驱动电机冷却管路提供循环动力；

该方法包括：

当只有后驱动电机需要散热时，启动第一泵；

当只有前驱动电机需要散热时，启动第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车双电机并联散热方法，其特征在于，该方法还包括：

当前驱动电机和后驱动电机都需要散热时，启动第一泵和第二泵，单向截止阀开启以导通到第一三通接头。

5.根据权利要求3所述的新能源汽车双电机并联散热方法，其特征在于，该方法还包括：

当前驱动电机和后驱动电机都不需要散热时，关闭第一泵和第二泵。

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