CN109228961B - 一种电动汽车调控系统的工作方法 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车调控系统的工作方法，所述调控系统包括集成块、压缩机、冷凝器、备用气瓶、过滤器、电磁阀、蒸发器、干燥器；其中冷却方法和加热方法如下：压缩机将气态的氟利昂压缩，然后送到冷凝器散热后成为常温高压的液态氟利昂，散热的热量将附近空气加热形成热媒；液态的氟利昂经由过滤器过滤，经过电磁阀，进入蒸发器，使得液态氟利昂气化，从而吸收大量热量，使附近空气冷却形成冷媒；气态的氟利昂经过干燥器干燥后重新进入压缩机，冷凝器上和蒸发器上均设有风扇，吹动冷媒或热媒通向所述集成块。

Description

一种电动汽车调控系统的工作方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车相关领域，具体涉及一种电动汽车调控系统的工作方法。

背景技术

随着科学技术的发展，液压和气动系统的压力越来越高，同时自动化程度也越来越高，流体系统在航天航空、舰船、高压气源车、工程机械等领域中得到应用。而新能源汽车作为人们普遍的技术需求，已经越来越多的出现在我们的生活中，其具有保护环境，保护非可再生资源的重要作用。

新能源汽车中，电动汽车是其中一大类，混动或者纯电动汽车已经较为普及，其中电动汽车的电池组是电动汽车的核心以及最重要的零部件。

在实际使用中，现有电池组存在以下问题：

1、现有技术的温度调控系统及其电池组，缺乏可靠、完善完整的控温技术。

2、现有技术的调控系统及其电池组，部分已经设计了控温技术，但各功能部件彼此独立零散，占据较大体积。

3、现有技术已经存在集成块技术，但无法合理的应用到新能源汽车电池组系统中。

4、现有技术的电池组，存在耗电量大的问题，新能源电动汽车最重要的参数之一就是电池续航能力，耗电大小直接决定汽车档次，但系统里又不可避免的使用大量电磁阀，消耗电力。

5、现有技术的电池组，缺乏完善的紧急情况下如电池组燃烧或者爆裂时的处理手段，现有处理手段复杂，处理系统所占体积大。

6、现有技术的电磁阀，虽然有弹簧辅助驱动，但还要额外的为弹簧设置如弹簧托，同时还要为衔铁设置导向部件，大大增加了零部件数量。

7、现有技术的电磁阀，尤其是多通阀，要专门生产多通切换部件，增加了零部件数量和成本，且缺乏泄压能力。

8、现有技术的温度调控系统，缺乏完善齐全的配套零部件。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车调控系统的工作方法，其中所述调控系统包括集成块、压缩机、冷凝器、备用气瓶、过滤器、电磁阀、蒸发器、干燥器；其中集成块包括阀体、冷媒通路、电池组通路、热媒通路、支架、导杆、线圈外壳、固定帽、固定件、永磁块、线圈、二氧化碳气瓶、热膨胀元件、凸出部、泄压通道、弧形凹槽、二氧化碳气路、单向阀、悬挂柱、推杆、圆板、弹簧、密封环、阀杆、衔铁；其中，阀体上方设有支架；所述工作方法包括常规工况工作方法和紧急工况工作方法，所述常规工况工作方法包括冷却方法和加热方法；

压缩机一端连接冷凝器、另一端连接干燥器，冷凝器另一端连接过滤器一端，过滤器另一端连接电磁阀一端，电磁阀另一端连接蒸发器一端，蒸发器另一端连接干燥器，冷凝器和蒸发器中还分别各引出第三通路，两条第三通路分别连接所述集成块的阀体，所述阀体的一侧连接所述二氧化碳气瓶，所述二氧化碳气瓶连接所述备用气瓶；

所述冷却方法和加热方法如下：压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂，然后送到冷凝器散热后成为常温高压的液态氟利昂，散热的热量将附近空气加热形成热媒；液态的氟利昂经由过滤器过滤，经过电磁阀，进入蒸发器，使得液态氟利昂气化，从而吸收大量热量，使附近空气冷却形成冷媒；气态的氟利昂经过干燥器干燥后重新进入压缩机，冷凝器上和蒸发器上均设有风扇，吹动冷媒或热媒通向所述集成块；支架的宽度等于阀体的宽度，且支架的左右两边与阀体的左右两边平齐，支架形成长方体结构，支架内部设有电磁驱动部分，电磁驱动部分包括线圈、线圈外壳、永磁块、弹簧、两个或两个以上导杆、衔铁；永磁块上方设有固定件，固定件外套设有固定帽，固定帽设置在支架外，永磁块固定在支架内壁上表面，永磁块下方连接导杆，导杆外套设弹簧，弹簧下端抵接在衔铁上表面，衔铁中设有盲孔容纳所述导杆，衔铁下方连接阀杆；阀杆下端伸入所述阀体中，阀体上部围绕所述阀杆设有密封环，密封环与阀杆之间设有密封圈，所述阀杆左侧开设有弧形凹槽，阀体左侧从下往上依次设有相邻且并列的冷媒通路、电池组通路、热媒通路，随着阀杆的上下运动，弧形凹槽连通冷媒通路和电池组通路，或者弧形凹槽连通电池组通路和热媒通路，或者阀杆完全封闭三个通路，弧形凹槽的右侧设有泄压通路，泄压通路依次穿过阀杆、阀体，延伸到阀体下方，泄压通路与弧形凹槽交界的位置设有单向阀；

支架的右侧连接有二氧化碳气瓶，气瓶向下延伸到阀体右侧，气瓶左下方一体延伸出凸出部，气瓶右下方通过悬挂柱连接有热膨胀元件，凸出部与热膨胀元件之间存在间隔，热膨胀元件左侧连接推杆，推杆左端连接圆板，圆板位于阀体内的二氧化碳气路中，通过热膨胀元件的体积变化，圆板启闭阀体内的二氧化碳气路；二氧化碳气路一端连接气瓶，另一端通过单向阀连接电池组通路；

所述紧急工况工作方法如下：当温度过高时，热膨胀元件膨胀体积变大，推动推杆向左运动，圆板开启阀体内的二氧化碳气路，二氧化碳气体通过二氧化碳气路推开所述另一单向阀，沿电池组通路通入电池组所在空间，通过惰性气体产生阻燃效果。

优选的，所述蒸发器和干燥器之间还连接有球阀，所述蒸发器和冷凝器上分别设有第四通路，当蒸发器或冷凝器不连通集成块内的通路时，冷媒或热媒从各自的第四通路排出。

优选的，所述支架通过螺钉固定在所述阀体上。

优选的，所述衔铁和所述阀杆的材质不同。

优选的，阀体内、所述圆板的上方设有避让槽，以使二氧化碳气体更快的通入所述二氧化碳气路。

优选的，所述支架内设有额外的支撑柱。

优选的，所述导杆数量为四根。

优选的，所述线圈连接支架外部的电源。

优选的，所述二氧化碳气瓶上设有温度传感器，当热膨胀元件体积变化时，该传感器将信号传递至控制装置，控制装置控制所述线圈的通电变化，使得阀杆同时关闭冷媒通路、电池组通路、热媒通路。

优选的，所述阀杆截面为方形。

本发明的有益效果是：

1、针对背景技术第1、2点，将电磁驱动、二氧化碳气瓶、冷媒热媒输送和切换、泄压通道等技术方案集成到一个集成块中。

2、针对背景技术第3点，由于气瓶的体积往往较大，无法很好的集成在电磁阀块上，要想集成到电磁阀块上，则需要占据电磁阀块整整一个面的面积，严重阻碍了电磁阀功能的实现和流路的连通，而如果将两者仅仅一部分并拢连接，则形成一个L形状的集成块，不但悬挂不稳而且L形很难与其它部件装配，尚不如不集成单独设计反而更灵活；而电磁阀的电磁驱动部往往高出阀体一部分，这一部分往往空置，无实际用处浪费空间；本发明将电磁阀驱动部分外设置支架，支架占据该被浪费的空间，并通过支架悬挂气瓶的一部分，形成近似方形的集成块，悬挂牢固，集成方便。

3、针对背景技术提出的第4点，使用了永磁驱动和弹簧驱动代替部分电力驱动，降低了电磁阀的能耗，符合新能源汽车的要求，且使用了热膨胀元件代替阀启闭，进一步节省了电力。

4、针对背景技术提出的第5点，通过二氧化碳气瓶、热膨胀元件、推杆、凸出部的配合，实现了惰性气体通入电池组，当遇到电池组燃烧或者爆裂情况时实现阻燃功能，且使用热膨胀元件省略了传感器。

5、针对背景技术第6点，将弹簧直接套设在导向杆上，同时实现了弹簧的固定和衔铁运动导向。

6、针对背景技术第7点，直接在阀杆上开槽作为多通切换部件，节省了零部件数量，并进一步在开槽上设置了泄压通道，当过压工况时，方便排出多余压力。

7、针对背景技术第8点，在调控系统中设置了干燥器、过滤器，以避免热交换媒介中出现水滴或者杂质，影响温度控制效果。

注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明电动汽车调控系统原理图

图2是本发明电动汽车用集成阀块整体图

图3是本发明四流路交界处放大图

图4是本发明热膨胀元件启闭结构

图中，附图标记如下：

1、阀体2、冷媒通路3、电池组通路4、热媒通路5、支架6、导杆7、线圈外壳8、固定帽9、固定件10、永磁块11、线圈12、二氧化碳气瓶13、热膨胀元件14、凸出部15、泄压通道16、弧形凹槽 17、二氧化碳气路18、单向阀19、悬挂柱 20、推杆 21、圆板22、弹簧23、密封环24、阀杆25、衔铁 171、避让槽26、压缩机27、冷凝器28、备用气瓶29、过滤器30、电磁阀31、蒸发器32、干燥器

具体实施方式

如图所示：一种电动汽车调控系统的工作方法，其中所述调控系统包括集成块、压缩机、冷凝器、备用气瓶、过滤器、电磁阀、蒸发器、干燥器；其中集成块包括阀体、冷媒通路、电池组通路、热媒通路、支架、导杆、线圈外壳、固定帽、固定件、永磁块、线圈、二氧化碳气瓶、热膨胀元件、凸出部、泄压通道、弧形凹槽、二氧化碳气路、单向阀、悬挂柱、推杆、圆板、弹簧、密封环、阀杆、衔铁；其中，阀体上方设有支架；

如图所示：所述工作方法包括常规工况工作方法和紧急工况工作方法，所述常规工况工作方法包括冷却方法和加热方法；压缩机一端连接冷凝器、另一端连接干燥器，冷凝器另一端连接过滤器一端，过滤器另一端连接电磁阀一端，电磁阀另一端连接蒸发器一端，蒸发器另一端连接干燥器，冷凝器和蒸发器中还分别各引出第三通路，两条第三通路分别连接所述集成块的阀体，所述阀体的一侧连接所述二氧化碳气瓶，所述二氧化碳气瓶连接所述备用气瓶；

如图所示：所述冷却方法和加热方法如下：压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂，然后送到冷凝器散热后成为常温高压的液态氟利昂，散热的热量将附近空气加热形成热媒；液态的氟利昂经由过滤器过滤，经过电磁阀，进入蒸发器，使得液态氟利昂气化，从而吸收大量热量，使附近空气冷却形成冷媒；气态的氟利昂经过干燥器干燥后重新进入压缩机，冷凝器上和蒸发器上均设有风扇，吹动冷媒或热媒通向所述集成块；支架的宽度等于阀体的宽度，且支架的左右两边与阀体的左右两边平齐，支架形成长方体结构，支架内部设有电磁驱动部分，电磁驱动部分包括线圈、线圈外壳、永磁块、弹簧、两个或两个以上导杆、衔铁；永磁块上方设有固定件，固定件外套设有固定帽，固定帽设置在支架外，永磁块固定在支架内壁上表面，永磁块下方连接导杆，导杆外套设弹簧，弹簧下端抵接在衔铁上表面，衔铁中设有盲孔容纳所述导杆，衔铁下方连接阀杆；阀杆下端伸入所述阀体中，阀体上部围绕所述阀杆设有密封环，密封环与阀杆之间设有密封圈，所述阀杆左侧开设有弧形凹槽，阀体左侧从下往上依次设有相邻且并列的冷媒通路、电池组通路、热媒通路，随着阀杆的上下运动，弧形凹槽连通冷媒通路和电池组通路，或者弧形凹槽连通电池组通路和热媒通路，或者阀杆完全封闭三个通路，弧形凹槽的右侧设有泄压通路，泄压通路依次穿过阀杆、阀体，延伸到阀体下方，泄压通路与弧形凹槽交界的位置设有单向阀；

如图所示：支架的右侧连接有二氧化碳气瓶，气瓶向下延伸到阀体右侧，气瓶左下方一体延伸出凸出部，气瓶右下方通过悬挂柱连接有热膨胀元件，凸出部与热膨胀元件之间存在间隔，热膨胀元件左侧连接推杆，推杆左端连接圆板，圆板位于阀体内的二氧化碳气路中，通过热膨胀元件的体积变化，圆板启闭阀体内的二氧化碳气路；二氧化碳气路一端连接气瓶，另一端通过单向阀连接电池组通路；

如图所示：所述紧急工况工作方法如下：当温度过高时，热膨胀元件膨胀体积变大，推动推杆向左运动，圆板开启阀体内的二氧化碳气路，二氧化碳气体通过二氧化碳气路推开所述另一单向阀，沿电池组通路通入电池组所在空间，通过惰性气体产生阻燃效果。所述蒸发器和干燥器之间还连接有球阀，所述蒸发器和冷凝器上分别设有第四通路，当蒸发器或冷凝器不连通集成块内的通路时，冷媒或热媒从各自的第四通路排出。所述支架通过螺钉固定在所述阀体上。所述衔铁和所述阀杆的材质不同。阀体内、所述圆板的上方设有避让槽，以使二氧化碳气体更快的通入所述二氧化碳气路。所述支架内设有额外的支撑柱。所述导杆数量为四根。所述线圈连接支架外部的电源。所述二氧化碳气瓶上设有温度传感器，当热膨胀元件体积变化时，该传感器将信号传递至控制装置，控制装置控制所述线圈的通电变化，使得阀杆同时关闭冷媒通路、电池组通路、热媒通路。所述阀杆截面为方形。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种电动汽车调控系统的工作方法，其中所述调控系统包括集成块、压缩机、冷凝器、备用气瓶、过滤器、电磁阀、蒸发器、干燥器；其中集成块包括阀体、冷媒通路、电池组通路、热媒通路、支架、导杆、线圈外壳、固定帽、固定件、永磁块、线圈、二氧化碳气瓶、热膨胀元件、凸出部、泄压通道、弧形凹槽、二氧化碳气路、单向阀、悬挂柱、推杆、圆板、弹簧、密封环、阀杆、衔铁；其中，阀体上方设有支架；其特征在于：所述工作方法包括常规工况工作方法和紧急工况工作方法，所述常规工况工作方法包括冷却方法和加热方法；

压缩机一端连接冷凝器、另一端连接干燥器，冷凝器另一端连接过滤器一端，过滤器另一端连接电磁阀一端，电磁阀另一端连接蒸发器一端，蒸发器另一端连接干燥器，冷凝器和蒸发器中还分别各引出第三通路，两条第三通路分别连接所述集成块中的阀体，所述阀体的一侧连接所述二氧化碳气瓶，所述二氧化碳气瓶连接所述备用气瓶；

所述冷却方法和加热方法如下：压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂，然后送到冷凝器散热后成为常温的液态氟利昂，散热的热量将附近空气加热形成热媒；液态的氟利昂经由过滤器过滤，经过电磁阀，进入蒸发器，使得液态氟利昂气化，从而吸收大量热量，使附近空气冷却形成冷媒；气态的氟利昂经过干燥器干燥后重新进入压缩机，冷凝器上和蒸发器上均设有风扇，吹动冷媒或热媒通向所述集成块；

支架的宽度等于阀体的宽度，且支架的左右两边与阀体的左右两边平齐，支架形成长方体结构，支架内部设有电磁驱动部分，电磁驱动部分包括线圈、线圈外壳、永磁块、弹簧、两个以上导杆、衔铁；永磁块上方设有固定件，固定件外套设有固定帽，固定帽设置在支架外，永磁块固定在支架内壁上表面，永磁块下方连接导杆，导杆外套设弹簧，弹簧下端抵接在衔铁上表面，衔铁中设有盲孔容纳所述导杆，衔铁下方连接阀杆；阀杆下端伸入所述阀体中，阀体上部围绕所述阀杆设有密封环，密封环与阀杆之间设有密封圈，所述阀杆左侧开设有弧形凹槽，阀体左侧从下往上依次设有相邻且并列的冷媒通路、电池组通路、热媒通路，随着阀杆的上下运动，弧形凹槽连通冷媒通路和电池组通路，或者弧形凹槽连通电池组通路和热媒通路，或者阀杆完全封闭三个通路，弧形凹槽的右侧设有泄压通路，泄压通路依次穿过阀杆、阀体，延伸到阀体下方，泄压通路与弧形凹槽交界的位置设有单向阀；

支架的右侧连接有二氧化碳气瓶，气瓶向下延伸到阀体右侧，气瓶左下方一体延伸出凸出部，气瓶右下方通过悬挂柱连接有热膨胀元件，凸出部与热膨胀元件之间存在间隔，热膨胀元件左侧连接推杆，推杆左端连接圆板，圆板位于阀体内的二氧化碳气路中，通过热膨胀元件的体积变化，圆板启闭阀体内的二氧化碳气路；二氧化碳气路一端连接气瓶，另一端通过另一单向阀连接电池组通路；

所述紧急工况工作方法如下：当温度过高时，热膨胀元件膨胀体积变大，推动推杆向左运动，圆板开启阀体内的二氧化碳气路，二氧化碳气体流经二氧化碳气路推开所述另一单向阀，沿电池组通路通入电池组所在空间，通过惰性气体产生阻燃效果。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述蒸发器和干燥器之间还连接有球阀，所述蒸发器和冷凝器上分别设有第四通路，当蒸发器或冷凝器不连通集成块内的通路时，冷媒或热媒从各自的第四通路排出。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述支架通过螺钉固定在所述阀体上。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述衔铁和所述阀杆的材质不同。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：阀体内、所述圆板的上方设有避让槽，以使二氧化碳气体更快的通入所述二氧化碳气路。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述支架内设有额外的支撑柱。

7.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述导杆数量为四根。

8.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述线圈连接支架外部的电源。

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述二氧化碳气瓶上设有温度传感器，当热膨胀元件体积变大时，该传感器将信号传递至控制装置，控制装置控制所述线圈的通电变化，使得阀杆同时关闭冷媒通路、电池组通路、热媒通路。

10.根据权利要求1所述的一种电动汽车调控系统的工作方法，其特征在于：所述阀杆截面为方形。

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