CN108340759A - 一种电动汽车新型冷却系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车新型冷却系统及其使用方法，具有：电驱动冷却回路和电池冷却回路；电驱动冷却回路具有：通过水管连接第一散热器、第一水泵、电机控制器、转换器、充电器和电机形成的一个回路；第一膨胀箱，通过水管接入第一水泵前的管道上；电池冷却回路具有：通过水管连接第二散热器、第二水泵、电池组形成的一个回路；第二膨胀箱，通过水管接入第二水泵前的管道上；第一散热器和第二散热器连接组成一个整体的散热器，第一散热器和第二散热器的内部水路互不相通，散热器进行优化集成设计，节省前舱布置空间。

Description

一种电动汽车新型冷却系统及其使用方法

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车新型冷却系统及其使用方法。

背景技术

现阶段，节能环保产品在全球面临能源危机及空气污染两大难题时成为各行各业重点开发对象，汽车行业也不例外，燃油汽车不断趋于完善的同时，更加注重节能环保车的研究和开发，然而混合动力汽车和纯电动车成为行业重点关注开发对象，纯电动车以零油耗、零排放的优势能缓解能源危机和大气污染难题，得到各国给予电动车的研究和开发极大支持。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：电动车热管理系统包括以下模块：电驱动冷却、电池冷却、电池低温充电加热等，各模块单独设置，占用空间大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种散热器进行优化集成设计，节省前舱布置空间的电动汽车新型冷却系统及其使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电动汽车新型冷却系统，具有：

电驱动冷却回路和电池冷却回路；

所述电驱动冷却回路具有：

通过水管连接第一散热器、第一水泵、电机控制器、转换器、充电器和电机形成的一个回路；

第一膨胀箱，通过水管接入所述第一水泵前的管道上；

所述电池冷却回路具有：

通过水管连接第二散热器、第二水泵、电池组形成的一个回路；

第二膨胀箱，通过水管接入所述第二水泵前的管道上；

所述第一散热器和第二散热器连接组成一个整体的散热器，所述第一散热器和第二散热器的内部水路互不相通。

还具有风扇，设置在所述散热器上。

还具有电池低温充电加热回路，所述电池低温充电加热回路具有加热器；所述第二水泵和电池组串联，所述加热器通过水管与所述第二水泵和电池组串联的支路并联；所述第二水泵和电池组串联的支路、加热器支路通过一个三通阀接入电池冷却回路的管路中。

所述第二膨胀箱接入所述三通阀之前的管路上。

所述散热器上设有除气管。

所述电池组上设有除气管。

上述的电动汽车新型冷却系统的使用方法，电驱动冷却回路独立；电池冷却回路和电池低温充电加热回路并联在一起，通过三通阀切换工作模式；

电驱动冷却回路需要冷却时，冷却液从产生热量的电机控制器、转换器、充电器、电机流过，进入第一散热器将热量散后，再流回到各发热零部件降温；

电池冷却回路需要冷却时，将三通阀通往加热器的水道关闭，三通阀通往散热器和电池组的水道开启，冷却液从产生热量的电池组流过，进入第二散热器冷却后，流回到电池组降温；

当需要开启电池低温充电加热回路时，将三通阀通往散热器的水道关闭，三通阀通往加热器和电池组的水道开启；电池低温充电时，加热器开启，冷却液流过加热器升温，将热量传递给电池组，待电池达到规定值后，再对电池进行充电。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，散热器进行优化集成设计，节省前舱布置空间，散热器集成及电池水冷单车成本降低，电驱冷却回路比传统电驱动冷却回路增加了充电器冷却，提高充电效率，电池冷却回路通过散热器进行电池水冷却，回路简单可靠，电池低温充电加热回路冷却液不流过散热器，直接将热量传递给电池组，提高加热效率。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的电动汽车新型冷却系统的原理示意图；

图2为图1的电动汽车新型冷却系统的电驱动冷却回路的原理示意图；

图3为图1的电动汽车新型冷却系统的电池冷却回路的原理示意图；

图4为图1的电动汽车新型冷却系统的电池低温充电加热回路的原理示意图；

上述图中的标记均为：1、散热器，101、第一散热器，102、第二散热器，2、风扇，3、第一膨胀箱，4、第一水泵，5、电机控制器，6、转换器，7、充电器，8、电机，9、第二膨胀箱，10、三通阀，11、第二水泵，12、电池组，13、加热器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

参见图1-4，一种电动汽车新型冷却系统，具有三条水路：电驱动冷却回路、电池冷却回路、电池低温充电加热回路，其中电驱动冷却回路独立，电池冷却回路和电池低温充电加热回路并联在一起，通过三通阀切换工作模式。

电驱动冷却回路具有：

通过水管连接第一散热器、第一水泵、电机控制器、转换器、充电器和电机形成的一个回路；

第一膨胀箱，通过水管接入第一水泵前的管道上；

电动车的电机控制器、DCDC(转换器)、电机等在工作中会产生大量的热量，过高的热量对各零部件和整个系统都有危害，必须使各零部件工作在一定温度范围内。本发明将两个传统的散热器进行优化集成设计，分第一散热器和第二散热器，其中第一散热器为电驱动冷却回路冷却用，第一散热器、第二散热器内部水路互不相通。第一散热器、第一水泵、电机控制器、DCDC、水冷充电器、电机串联，风扇辅助散热器散热，散热器有除气管利于冷却系统空气排除。采用水冷充电器使得大功率充电器在正常的温度下工作，保证充电效率，安全可靠，详见图2。

电池冷却回路具有：

通过水管连接第二散热器、第二水泵、电池组形成的一个回路；

第二膨胀箱，通过水管接入第二水泵前的管道上；

第一散热器和第二散热器连接组成一个整体的散热器，第一散热器和第二散热器的内部水路互不相通。

电池在充电及放电过程中都会放热，电池冷却回路保证电池在正常的温度范围内工作；第二散热器为电池冷却回路冷却用，将三通阀通往加热器的水道关闭，三通阀通往散热器和电池组的水道开启，散热器、三通阀、第二水泵、电池组串联行程回路，第二膨胀箱给冷却回路补水，电池组有除气管保证冷却回路空气排除，详见图3。

还具有风扇，设置在散热器上。

还具有电池低温充电加热回路，电池低温充电加热回路具有加热器；第二水泵和电池组串联，加热器通过水管与第二水泵和电池组串联的支路并联；第二水泵和电池组串联的支路、加热器支路通过一个三通阀接入电池冷却回路的管路中。

在寒冷地区，当锂电池包内部温度低于规定值时，不允许对电池进行充电操作。首先需要对电池进行加热，待温度上升到规定值之后，才能进行充电。将三通阀通往散热器的水道关闭，三通阀通往加热器和电池组的水道开启，第二水泵、电池组、加热器串联行程回路，详见图4。加热器开启时，通过冷却液给电池进行加热，当在电池达到规定值，充电器再对电池进行充电。

第二膨胀箱接入三通阀之前的管路上。

散热器上设有除气管。电池组上设有除气管。

主要零部件概念和功能简介如下：

电机控制器：微处理控制单元。

主要功能是控制电机实现发电和电驱动。电机是交流电机，大电池组是直流电池。整车制动时，在电机内转化成交流电，通过电机控制器整流成直流电，回充进大电池组，增加续航里程。驱动的时候，在MCU控制器内将高压大电池组的直流电通过逆变器转化成三相交流电，控制电机给整车驱动力。从而完成整流和逆变双重功能，使电机实现发电和电驱动两种工作模式。

DCDC：直流变直流。将高压直流电转化成交流电，再通过变压器改变电压之后，再转换成低压直流电，供小蓄电池和低压用电器供电。

充电器：车载充电器，将外部电能转化存储在电池组内。

电机：在MCU控制器的控制下，可以实现发电和电驱动两种功能。

加热器：在低温情况下，为保证电池组正常安全充电，通过过水加热器对电池组进行加热。

电池组：是电动汽车驱动系统的动力源。

实施例二

一种电动汽车新型冷却系统的使用方法，电驱动冷却回路独立；电池冷却回路和电池低温充电加热回路并联在一起，通过三通阀切换工作模式；

电驱动冷却回路需要冷却时，冷却液从产生热量的电机控制器、转换器、充电器、电机流过，进入第一散热器将热量散后，再流回到各发热零部件降温；

电池冷却回路需要冷却时，将三通阀通往加热器的水道关闭，三通阀通往散热器和电池组的水道开启，冷却液从产生热量的电池组流过，进入第二散热器冷却后，流回到电池组降温；

当需要开启电池低温充电加热回路时，将三通阀通往散热器的水道关闭，三通阀通往加热器和电池组的水道开启；电池低温充电时，加热器开启，冷却液流过加热器升温，将热量传递给电池组，待电池达到规定值后，再对电池进行充电。

采用上述的方案后，

1、节省前舱布置空间

散热器进行优化集成设计，节省前舱布置空间。

2、单车成本大幅降低

散热器集成及电池水冷单车成本降低。

3、电驱冷却回路充电效率高

电驱冷却回路比传统电驱动冷却回路增加了充电器冷却，提高充电效率。

4、电池冷却回路可靠性高

电池冷却回路通过散热器进行电池水冷却，回路简单可靠。

5、电池低温充电加热回路加热效率高

电池低温充电加热回路冷却液不流过散热器，直接将热量传递给电池组，提高加热效率。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动汽车新型冷却系统，其特征在于，具有：

电驱动冷却回路和电池冷却回路；

所述电驱动冷却回路具有：

通过水管连接第一散热器、第一水泵、电机控制器、转换器、充电器和电机形成的一个回路；

第一膨胀箱，通过水管接入所述第一水泵前的管道上；

所述电池冷却回路具有：

通过水管连接第二散热器、第二水泵、电池组形成的一个回路；

第二膨胀箱，通过水管接入所述第二水泵前的管道上；

所述第一散热器和第二散热器连接组成一个整体的散热器，所述第一散热器和第二散热器的内部水路互不相通。

2.如权利要求1所述的电动汽车新型冷却系统，其特征在于，还具有风扇，设置在所述散热器上。

3.如权利要求1或2所述的电动汽车新型冷却系统，其特征在于，还具有电池低温充电加热回路，所述电池低温充电加热回路具有加热器；所述第二水泵和电池组串联，所述加热器通过水管与所述第二水泵和电池组串联的支路并联；所述第二水泵和电池组串联的支路、加热器支路通过一个三通阀接入电池冷却回路的管路中。

4.如权利要求3所述的电动汽车新型冷却系统，其特征在于，所述第二膨胀箱接入所述三通阀之前的管路上。

5.如权利要求4所述的电动汽车新型冷却系统，其特征在于，所述散热器上设有除气管。

6.如权利要求5所述的电动汽车新型冷却系统，其特征在于，所述电池组上设有除气管。

7.如权利要求3-6任一所述的电动汽车新型冷却系统的使用方法，其特征在于，电驱动冷却回路独立；电池冷却回路和电池低温充电加热回路并联在一起，通过三通阀切换工作模式；

电驱动冷却回路需要冷却时，冷却液从产生热量的电机控制器、转换器、充电器、电机流过，进入第一散热器将热量散后，再流回到各发热零部件降温；

电池冷却回路需要冷却时，将三通阀通往加热器的水道关闭，三通阀通往散热器和电池组的水道开启，冷却液从产生热量的电池组流过，进入第二散热器冷却后，流回到电池组降温；

当需要开启电池低温充电加热回路时，将三通阀通往散热器的水道关闭，三通阀通往加热器和电池组的水道开启；电池低温充电时，加热器开启，冷却液流过加热器升温，将热量传递给电池组，待电池达到规定值后，再对电池进行充电。