CN109986960A - 一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法 - Google Patents

一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109986960A
CN109986960A CN201910273414.4A CN201910273414A CN109986960A CN 109986960 A CN109986960 A CN 109986960A CN 201910273414 A CN201910273414 A CN 201910273414A CN 109986960 A CN109986960 A CN 109986960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
water pump
radiator
motor
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910273414.4A
Other languages
English (en)
Inventor
殷德军
张金龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN201910273414.4A priority Critical patent/CN109986960A/zh
Publication of CN109986960A publication Critical patent/CN109986960A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及方法，包括第一散热器、第一水泵、第二水泵、第二散热器、第三水泵、转换阀、控制器；监测电机定子的温度的电机温度传感器、监测电机控制器的温度的电机控制器温度传感器、监测电池的温度的电池温度传感器；第一散热器出、进水端分别连接第一水泵进、出水端；第一散热器、第一水泵、第二水泵、电机及电机控制器的水套构成第一散热管路；第二散热器出、进水端分别连接第三水泵进水端、电池水套相连；电池水套与第二散热器进水端相连；第二散热器、第三水泵、电池水套构成第二散热管路；转换阀连接第一散热管路和第二散热管路；控制器控制三个水泵及的转换阀的启闭。本发明提高了能量利用率。

Description

一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车热管理领域，特别是一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法。
背景技术
汽车热管理系统主要用于汽车发热元件的散热，保证发热元件在任何工况下都能正常工作在适宜的温度范围内。电动汽车的散热系统通常以冷却水作为冷却介质，散热系统一般由水泵、散热器、冷却风扇、节温器以及其他附属装置等组成。整车热管理系统工作效率的高低将直接影响汽车电机、电机控制器、动力电池等的工作状态。现今，采用分布式轮毂电机驱动的电动汽车在轮毂电机、电机控制器、电池的热管理中普遍效率不高，热管理系统较为复杂，不能较好的满足轮毂电机、电机控制器、电池对工作温度的不同需求，使得整车热管理系统不能很好的满足整车热管理需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法，以实现整车管理系统的高效工作和整车热能量的循环合理利用。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统，包括第一散热器、第一水泵、第二水泵、第二散热器、第三水泵、转换阀、控制器；电机温度传感器、电机控制器温度传感器、电池温度传感器。
所述第一散热器出水端连接第一水泵进水端，第一散热器进水端连接第二水泵出水端；第一水泵用以将第一散热器的冷却液泵入电机及电机控制器水套中；所述第二水泵用于将电机及电机控制器水套中的热的冷却液泵入所述第一散热器；所述第一散热器、第一水泵、第二水泵、电机及电机控制器的水套共同构成第一散热管路；
所述第二散热器出水端连接第三水泵进水端，第三水泵出水端与电池水套一端相连；电池水套另一端与第二散热器进水端相连；第二散热器、第三水泵、电池水套共同构成第二散热管路；
所述转换阀用以连接第一散热管路和第二散热管路，以关闭和打开第一散热管路和第二散热管路之间的连通；
所述电机温度传感器用以监测电机定子的温度，所述电机控制器温度传感器用以监测电机控制器的温度，所述电池传感器用以监测电池的温度；三个温度传感器将监测温度传送给控制器，控制器根据监测温度控制三个水泵及的转换阀的启闭，从而控制第一散热管路进行散热及第二散热管路的散热和加热。
一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统的控制方法，所述第一水泵将电机及电机控制器散热水套中变热的冷却液传输至第一散热器中，第一散热器通过热交换。
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第一设定值t1时，第一水泵开启；当监测温度低于第一设定值t1时，第一水泵关闭；
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第二设定值t2时，第二水泵开启；当监测温度低于第二设定值t2时，第二水泵关闭；
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第三设定值t3时，散热风扇开启；当监测温度低于第三设定值t3时，散热风扇关闭；其中，t1＜t2＜t3；
第三水泵将电池散热水套中变热的冷却液传输至第二散热器中，第二散热器通过热交换使冷却液变冷，对电池进行散热；
当电池温度传感器监测到的温度低于第四设定值t4时，转换阀开启；当监测温度高于第四设定值t4时，转换阀关闭；
当电池温度传感器监测到的温度高于第五设定值t5时，第三水泵开启，监测温度低于第五设定值t5时，第三水泵关闭。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
通过设置可切换的热管理系统管路，将电机及电机控制器等高温工作元件与电池等低温工作元件分开，能够分别满足高温工作元件和低温工作元件稳定适宜的温度条件。
(1)通过设置可切换的热管理系统管路，在低温时，将电机及电机控制器等高温工作器件产生的多于热量供给电池加热，实现了能量的循环利用，提高了能量的利用率，降低了汽车功耗。
(2)通过设置第二水泵，保证热管理系统在第一水泵故障的情况下，热管理系统能够正常工作，降低了热管理系统的故障率。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为分布式轮毂电机驱动电动汽车热管理系统示意图。
图2为热管理系统控制关系图。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1，本发明的一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统，包括第一散热器、第一水泵、第二水泵、第二散热器、第三水泵、转换阀、控制器；电机温度传感器、电机控制器温度传感器、电池温度传感器。
所述第一散热器出水端连接第一水泵进水端，第一散热器进水端连接第二水泵出水端；第一水泵用以将第一散热器的冷却液泵入电机及电机控制器水套中；所述第二水泵用于将电机及电机控制器水套中的热的冷却液泵入所述第一散热器；所述第一散热器、第一水泵、第二水泵、电机及电机控制器的水套共同构成第一散热管路；第一散热管路用以对电机及电机控制器进行散热。
所述第二散热器出水端连接第三水泵进水端，第三水泵出水端与电池水套一端相连；电池水套另一端与第二散热器进水端相连；第二散热器、第三水泵、电池水套共同构成第二散热管路；第二散热器用以对电池进行加热和散热。
所述转换阀用以连接第一散热管路和第二散热管路，以关闭和打开第一散热管路和第二散热管路之间的连通。
所述电机温度传感器用以监测电机定子的温度，所述电机控制器温度传感器用以监测电机控制器的温度，所述电池传感器用以监测电池的温度；三个温度传感器将监测温度传送给控制器，控制器根据监测温度控制三个水泵及的转换阀的启闭，从而控制第一散热管路进行散热及第二散热管路的散热和加热。
本发明的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统的控制方法为：
所述第一水泵将电机及电机控制器散热水套中变热的冷却液传输至第一散热器中，第一散热器通过热交换，使冷却液变冷，再重新抽送至电机及电机控制器散热水套中，对电机及电机控制器进行散热。
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第一设定值t1时，判定电机及电机控制器需要散热，控制器控制第一水泵开启，从而带走电机及电机控制器中的热量，使电机及电机控制器快速散热；当监测温度低于第一设定值t1时，判定电机及电机控制器不需要散热，控制器控制第一水泵关闭，从而维持电机及电机控制器中的热量，使电机及电机控制器保温。
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第二设定值t2时，判定电机及电机控制器需要较大散热，第一水泵开启的同时，控制器控制第二水泵开启，增加泵水量，从而带走电机及电机控制器中的热量；当监测温度低于第二设定值t2时，控制器控制第二水泵关闭，减小泵水量，减缓电机及电机控制器散热。
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第三设定值t3时，判定电机及电机控制器需要最大散热，第一水泵、第二水泵开启的同时，控制器控制散热风扇开启，增加第一散热器热对流，从而快速带走电机及电机控制器的热量，加快散热速率；当监测温度低于第三设定值t3时，控制器控制散热风扇关闭，减缓散热速率，以降低整车功耗，其中温度值大小顺序为：t1＜t2＜t3。
第三水泵将电池散热水套中变热的冷却液传输至第二散热器中，第二散热器通过热交换使冷却液变冷，对电池进行散热。
当电池温度传感器监测到的温度低于第四设定值t4时，判定为电池需要加热，控制器控制转换阀开启，将第一散热管路中温度较高的冷却液引流至第二散热管路为电池加热；当监测温度高于第四设定值t4时，控制器控制转换阀关闭。
当电池温度传感器监测到的温度高于第五设定值t5时，判定为电池需要散热，控制器控制第三水泵开启，从而带走电池中的多于热量，使电池快速散热；当监测温度低于第五设定值t5时，控制器控制第三水泵关闭，电池无需散热；其中t4＜t5。
进一步的，本发明的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统，还包括极限温度提醒装置，所述极限温度提醒装置包括LED警示灯和/或报警蜂鸣器，所述LED警示灯和报警蜂鸣器连接控制器。电机和电机控制器极限温度设定为t6，电池极限温度为t7，其中t6＞t3，t7＞t5；当电机或电机控制器温度传感器监测温度超过t6或电池温度传感器监测温度超过t7时，通过LED警示灯和报警蜂鸣器提醒车主，对车辆的进行检查，避免温度过高对电机、电机控制器、电池等器件产生损害。

Claims (7)

1.一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统，其特征在于，包括第一散热器、第一水泵、第二水泵、第二散热器、第三水泵、转换阀、控制器；电机温度传感器、电机控制器温度传感器、电池温度传感器；
所述第一散热器出水端连接第一水泵进水端，第一散热器进水端连接第二水泵出水端；第一水泵用以将第一散热器的冷却液泵入电机及电机控制器水套中；所述第二水泵用于将电机及电机控制器水套中的热的冷却液泵入所述第一散热器；所述第一散热器、第一水泵、第二水泵、电机及电机控制器的水套共同构成第一散热管路；
所述第二散热器出水端连接第三水泵进水端，第三水泵出水端与电池水套一端相连；电池水套另一端与第二散热器进水端相连；第二散热器、第三水泵、电池水套共同构成第二散热管路；
所述转换阀用以连接第一散热管路和第二散热管路，以关闭和打开第一散热管路和第二散热管路之间的连通；
所述电机温度传感器用以监测电机定子的温度，所述电机控制器温度传感器用以监测电机控制器的温度，所述电池传感器用以监测电池的温度；三个温度传感器将监测温度传送给控制器，控制器根据监测温度控制三个水泵及的转换阀的启闭，从而控制第一散热管路进行散热及第二散热管路的散热和加热。
2.根据权利要求1所述的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统，其特征在于，还包括极限温度提醒装置，所述极限温度提醒装置连接控制器，当电机或电机控制器温度传感器或电池温度传感器监测温度超过极限温度设定值时，极限温度提醒装置发出报警。
3.根据权利要求1所述的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统，其特征在于，所述极限温度提醒装置包括LED警示灯和/或报警蜂鸣器。
4.根据权利要求1所述的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统的控制方法，其特征在于，所述第一水泵将电机及电机控制器散热水套中变热的冷却液传输至第一散热器中，第一散热器通过热交换：
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第一设定值t1时，
第一水泵开启；当监测温度低于第一设定值t1时，第一水泵关闭；
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第二设定值t2时，
第二水泵开启；当监测温度低于第二设定值t2时，第二水泵关闭；
当电机温度传感器或电机控制器温度传感器监测到的温度值超过第三设定值t3时，散热风扇开启；当监测温度低于第三设定值t3时，散热风扇关闭；其中，t1＜t2＜t3；
第三水泵将电池散热水套中变热的冷却液传输至第二散热器中，第二散热器通过热交换使冷却液变冷，对电池进行散热：
当电池温度传感器监测到的温度低于第四设定值t4时，转换阀开启；当监测温度高于第四设定值t4时，转换阀关闭；
当电池温度传感器监测到的温度高于第五设定值t5时，第三水泵开启，监测温度低于第五设定值t5时，第三水泵关闭。
5.根据权利要求4所述的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统的控制方法，其特征在于，还包括极限温度提醒装置，所述极限温度提醒装置连接控制器，当电机或电机控制器温度传感器或电池温度传感器监测温度超过极限温度设定值时，极限温度提醒装置发出报警。
6.根据权利要求5所述的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统的控制方法，其特征在于，所述电机和电机控制器极限温度设定为t6，电池极限温度为t7，其中t6＞t3，t7＞t5。
7.根据权利要求4所述的分布式轮毂电机电动汽车热管理系统的控制方法，其特征在于，所述极限温度提醒装置包括LED警示灯和/或报警蜂鸣器。
CN201910273414.4A 2019-04-05 2019-04-05 一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法 Pending CN109986960A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910273414.4A CN109986960A (zh) 2019-04-05 2019-04-05 一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910273414.4A CN109986960A (zh) 2019-04-05 2019-04-05 一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109986960A true CN109986960A (zh) 2019-07-09

Family

ID=67132383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910273414.4A Pending CN109986960A (zh) 2019-04-05 2019-04-05 一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109986960A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022155847A1 (zh) * 2021-01-21 2022-07-28 浙江吉利控股集团有限公司 一种电动车热管理系统及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102941791A (zh) * 2012-11-08 2013-02-27 上海汽车集团股份有限公司 电动车综合热循环系统
CN107196011A (zh) * 2017-04-24 2017-09-22 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种新能源汽车电机冷却液回收系统和回收方法
CN108312840A (zh) * 2018-03-02 2018-07-24 南京好龙电子有限公司 一种车辆电动系统的温度控制系统
CN207657762U (zh) * 2017-12-05 2018-07-27 潍柴动力股份有限公司 一种混合动力汽车热管理系统
CN109094356A (zh) * 2018-09-30 2018-12-28 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种电动汽车热管理系统
CN109149014A (zh) * 2018-10-18 2019-01-04 曲阜天博汽车零部件制造有限公司 热管理系统、热管理方法及汽车

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102941791A (zh) * 2012-11-08 2013-02-27 上海汽车集团股份有限公司 电动车综合热循环系统
CN107196011A (zh) * 2017-04-24 2017-09-22 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种新能源汽车电机冷却液回收系统和回收方法
CN207657762U (zh) * 2017-12-05 2018-07-27 潍柴动力股份有限公司 一种混合动力汽车热管理系统
CN108312840A (zh) * 2018-03-02 2018-07-24 南京好龙电子有限公司 一种车辆电动系统的温度控制系统
CN109094356A (zh) * 2018-09-30 2018-12-28 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种电动汽车热管理系统
CN109149014A (zh) * 2018-10-18 2019-01-04 曲阜天博汽车零部件制造有限公司 热管理系统、热管理方法及汽车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022155847A1 (zh) * 2021-01-21 2022-07-28 浙江吉利控股集团有限公司 一种电动车热管理系统及车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3214692B1 (en) Thermal management system for a battery pack
CN106299411B (zh) 燃料电池热管理系统和具有其的车辆
CN106703967B (zh) 基于双冷却回路分体散热器的工程车辆温控系统及方法
CN108511848A (zh) 一种电动汽车电池热管理系统
CN106240341A (zh) 一种电动汽车用永磁同步电机冷却系统及其控制方法
CN206364154U (zh) 一种电动车辆液冷电池箱的散热装置
CN206532827U (zh) 一种燃料电池汽车整车温度管理系统
CN208232842U (zh) 一种电动汽车的热管理系统及电动汽车
CN107396599A (zh) 一种移动式机柜级服务器系统的散热装置及热管理方法
CN105716343A (zh) 半导体制冷设备风冷式散热控制方法
CN107781330A (zh) 整车匹配液力缓速器的散热系统及汽车
CN106640555B (zh) 风力发电机组及其散热系统和散热控制方法
CN108312840A (zh) 一种车辆电动系统的温度控制系统
CN113771589A (zh) 一种热管理系统及其控制方法
CN107054061B (zh) 一种智能新能源汽车整车热管理系统
CN106028762A (zh) 一种用于电动车控制系统的双冷却综合系统
CN105716342B (zh) 半导体制冷设备风冷式散热控制方法
CN104626925A (zh) 电动车热管理系统
CN109986960A (zh) 一种分布式轮毂电机电动汽车热管理系统及控制方法
CN113183734A (zh) 电动车的热管理系统
CN206231187U (zh) 电动汽车用高效智能热泵空调系统
CN205830244U (zh) 一种用于电动车控制系统的双冷却综合系统
CN208469605U (zh) 纯电动客车自循环热管理系统
CN109910542B (zh) 一种车辆及车辆热管理系统
CN208306363U (zh) 一种散热器及电动汽车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190709

RJ01 Rejection of invention patent application after publication