CN111923723A - 一种增程式电动车的散热系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种增程式电动车的散热系统及其控制方法，属于增程式车辆控制领域。该散热系统包括：依次串联的电子水泵、第一支路、第二支路和散热器，第一支路包括并联的电子增压器水道和中冷器水道，第一支路的上游和下游分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，第二支路包括相连的发电机控制器水道、发电机水道、驱动电机控制器水道和驱动电机水道；电子水泵的上游还设置有控制阀，控制阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，第一阀口与电子水泵相连，第二支路和散热器之间的水道与第二阀口相连，第三阀口与散热器的下游水道相连。本发明的散热系统集成度高，能够降低成本并节约空间。

Description

一种增程式电动车的散热系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及增程式车辆控制领域，特别是涉及一种增程式电动车的散热系统及其控制方法。

背景技术

随着油耗以及排放法规的日益严苛，越来越多的主机厂投身于混合动力汽车的研究，对于混合动力而言器动力系统更为复杂，热管理要求更加精细，并且由于各部件温度要求不同，所以需要多套冷却系统来满足各个部件的冷却需求，这样不利于成本控制以及安装布置。

发明内容

本发明的第一方面的一个目的是提供一种具有较高集成度的增程式电动车的散热系统。

本发明的另一个目的是要降低成本，节约空间。

本发明的第二方面的一个目的是提供一种用于上述增程式电动车的散热系统的控制方法，能够利用电驱部分的热量解决低温下进气中冷的冷凝以及燃油雾化不良温度，从而降低油耗排放。

特别地，本发明提供了一种增程式电动车的散热系统，包括：

依次串联的电子水泵、第一支路、第二支路和散热器，所述第一支路包括并联的电子增压器水道和中冷器水道，所述第一支路的上游和下游分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第二支路包括相连的发电机控制器水道、发电机水道、驱动电机控制器水道和驱动电机水道；

所述电子水泵的上游还设置有控制阀，所述控制阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口与所述电子水泵相连，所述第二支路和所述散热器之间的水道与所述第二阀口相连，所述第三阀口与所述散热器的下游水道相连，以在所述第一阀口和第二阀口连通时形成小循环回路、在所述第一阀口和第三阀口连通时形成大循环回路。

可选地，所述第二支路包括并联的第一分路和第二分路，所述第一分路包括串联的所述发电机控制器水道和所述发电机水道，所述第二分路包括串联的所述驱动电机控制器水道和所述驱动电机水道。

可选地，散热系统还包括：

散热风扇，用于为所述散热器散热。

可选地，散热系统还包括：液气分离器，设置于所述控制阀和所述电子水泵之间。

可选地，散热系统还包括：膨胀壶，与所述液气分离器相连。

特别地，本发明还提供了一种用于上述的增程式电动车的散热系统的控制方法，包括：

判断车辆是否处于纯电工作模式；

当所述车辆不处于纯电工作模式时，判断所述第一温度传感器的值是否不超过第一阈值，以判断所述散热系统是否处于低温状态；

在所述第一温度传感器的温度不超过第一阈值时，随着所述第一温度传感器的温度值的升高控制所述电子水泵从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制所述控制阀连通所述小循环回路切换至连通所述大循环回路。

可选地，在所述第一温度传感器的温度不超过第一阈值时，随着所述第一温度传感器的温度值的升高控制所述电子水泵从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制所述控制阀连通所述小循环回路切换至连通所述大循环回路的步骤，包括：

当所述第一温度传感器的温度小于或等于第二阈值时，控制所述控制阀连通所述小循环回路，且所述电子水泵间歇低流量运转；

当所述第一温度传感器的温度小于等于第三阈值且大于所述第二阈值时，控制所述控制阀连通所述小循环回路，且所述电子水泵按正常流量运转；

当所述第一温度传感器的温度小于等于第一阈值且大于所述第三阈值时，控制所述控制阀逐渐关闭所述小循环回路、逐渐连通所述大循环回路，且所述电子水泵按正常流量运转。

可选地，当所述车辆不处于纯电工作模式时，判断所述第一温度传感器的值是否不超过第一阈值，以判断所述散热系统是否处于低温状态的步骤之后，还包括：

在所述第一温度传感器的温度超过第一阈值且小于等于第四阈值或所述第二温度传感器的温度大于第五阈值且小于等于第六阈值时，控制所述控制阀连通所述大循环回路、所述电子水泵按正常流量运转，且控制所述散热风扇根据车速的增大逐步开启至最大功率；

在所述第二温度传感器的温度大于第六阈值时，切断车辆的空调系统并降低整车的功率。

可选地，判断车辆是否处于纯电工作模式的步骤之后，还包括：

当所述车辆处于纯电工作模式时，随着所述第二温度传感器的温度值的升高控制所述电子水泵从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制所述控制阀连通所述小循环回路切换至连通所述大循环回路、且控制所述散热风扇根据车速的增大逐步开启至最大功率。

可选地，控制方法还包括：

当发动机的进气温度、所述发电机控制器的内部监测温度、所述发电机的内部监测温度、所述驱动电机控制器的内部监测温度和所述驱动电机的内部监测温度中的一个或多个超出相应的高温临界值时，控制所述电子水泵按最大流量运转、所述控制阀连通所述大循环回路，且所述散热风扇按最大功率运转。

本发明将电子增压器冷却、发动机进气冷却、驱动电机控制器冷却、发电机控制器冷却、驱动电机冷却和发电机冷却对个冷却需求按照不同的温度要求集成与一个冷却系统中，从而减少了水泵以及散热器数量，降低成本以及有利于布置空间。

进一步地，本发明根据各冷却部件对于不同温度的需求，通过控制策略实现部件功能的最优化，通过策略利用电驱部分的热量解决低温下进气中冷的冷凝以及燃油雾化不良温度，从而降低油耗排放。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的增程式电动车的散热系统的连接示意图；

图2是根据本发明一个实施例的控制方法的流程图；

图3是根据本发明另一个实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的增程式电动车的散热系统的连接示意图。如图1所示，一个实施例中，本发明的增程式电动车的散热系统包括电子水泵1、第一支路20、第二支路30、散热器10、第一温度传感器2、第二温度传感器5和控制阀11。电子水泵1、第一支路20、第二支路30和散热器10依次串联。第一支路20包括并联的电子增压器水道3和中冷器水道4，如现有技术中一样，这里的中冷器用于实现发动机进气和冷却液之间的换热。第一支路20的上游和下游分别设有第一温度传感器2和第二温度传感器5。第二支路30包括相连的发电机控制器水道6、发电机水道7、驱动电机控制器水道8和驱动电机水道9。控制阀11设置于电子水泵1的上游，控制阀11包括第一阀口101、第二阀口102和第三阀口103，第一阀口101与电子水泵1相连，第二支路30和散热器10之间的水道与第二阀口102相连，第三阀口103与散热器10的下游水道相连，以在第一阀口101和第二阀口102连通时形成小循环回路、在第一阀口103和第三阀口连通时形成大循环回路。

本实施例将电子增压器冷却、发动机进气冷却、驱动电机控制器冷却、发电机控制器冷却、驱动电机冷却和发电机冷却对个冷却需求按照不同的温度要求集成与一个冷却系统中，从而减少了水泵以及散热器10数量，降低成本以及有利于布置空间。例如中冷器的冷却流量需求为10L/min，电子增压器的冷却流量需求只要3L/min，因此采用并联的方式，可以选择不同的管径，满足不同的冷却需求。

如图1所示，一个实施例中，第二支路30包括并联的第一分路和第二分路，第一分路包括串联的发电机控制器水道6和发电机水道7，第二分路包括串联的驱动电机控制器水道8和驱动电机水道9。

另一个实施例中，如图1所示，散热系统还包括散热风扇(未示出)，用于为散热器10散热。

如图1所示，进一步地，散热系统还包括液气分离器13，设置于控制阀11和电子水泵1之间。

如图1所示，进一步地，散热系统还包括膨胀壶12，与液气分离器相13连。

图2是根据本发明一个实施例的控制方法的流程图。如图2所示，本发明还提供了一种用于上述增程式电动车的散热系统的控制方法，一个实施例中，该控制方法包括：

步骤S10：判断车辆是否处于纯电工作模式；

步骤S20：当车辆不处于纯电工作模式时，判断第一温度传感器2的值是否不超过第一阈值，以判断散热系统是否处于低温状态；可选地，第一阈值标定为40℃。

步骤S30：在第一温度传感器2的温度不超过第一阈值时，随着第一温度传感器2的温度值的升高控制电子水泵1从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制控制阀11连通小循环回路切换至连通大循环回路。

本实施例中，利用发电机控制器、发电机、驱动电机控制器和驱动电机的热量加热循环冷却水，从而加热发动机进气，优化低温下的油气的混合，降低油耗以及排放，并且优化了中冷器中的冷凝以及结冰的发生。

图3是根据本发明另一个实施例的控制方法的流程图。进一步的一个实施例中，如图3所示，步骤S30包括：

步骤S31：判断第一温度传感器2的温度是否小于或等于第二阈值，若是，进入步骤S32，否则进入步骤S33。可选地，第二阈值标定为25℃。

步骤S32：控制控制阀11连通小循环回路，且电子水泵1间歇低流量运转。

步骤S33：判断第一温度传感器2的温度是否小于等于第三阈值，若是，进入步骤S34，否则进入步骤S35。可选地，第三阈值标定为35℃。

步骤S34：控制控制阀11连通小循环回路，且电子水泵1按正常流量运转。

步骤S35：控制控制阀11逐渐关闭小循环回路、逐渐连通大循环回路，且电子水泵1按正常流量运转。

上述步骤S31至步骤S35是低温加热策略，这个过程中部开启散热风扇。

如图2所示，另一个实施例中，步骤S20之后还包括：

步骤S40：判断第一温度传感器2的温度是否小于等于第四阈值或第二温度传感器5的温度是否大于第五阈值且小于等于第六阈值，若是进入步骤S41，否则进入步骤S42。两个策略(第一温度传感器2的温度是否小于等于第四阈值或第二温度传感器5的温度是否大于第五阈值且小于等于第六阈值)以先触发条件的为先。可选地，第四阈值标定为60℃，第五阈值标定为50摄氏度，第六阈值标定为65℃。

步骤S41：控制控制阀11连通大循环回路、电子水泵1按正常流量运转，且控制散热风扇根据车速的增大逐步开启至最大功率。

步骤S42：切断车辆的空调系统并降低整车的功率。

步骤S40至步骤S42是高温散热策略。

如图3所示，另一个实施例中，步骤S10之后还包括：

当车辆处于纯电工作模式时，随着第二温度传感器5的温度值的升高控制电子水泵1从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制控制阀11连通小循环回路切换至连通大循环回路、且控制散热风扇根据车速的增大逐步开启至最大功率。具体的，包括：

步骤S50：T2≤20℃时(需标定)，电子水泵1保持低流量运转，流量随着电机控制器和电机的温度提升而升高，当内部温度到达一定温度时(需设定)，流量处于设计需求流量。此时电动控制阀11控制冷却循环处于小循环。T2表示第二温度传感器5的温度。

步骤S51：当20℃＜T2≤45℃时，电子水泵1处于设计需求流量状态，电动控制阀11控制循环由小循环逐步切换为大循环。风扇关闭状态。

步骤S52：当45℃＜T2≤65℃，散热器风扇根据不同车速情况(需要标定)，逐步开启至全开。

步骤S53：当T2＞65℃，建议断空调以及降功率策略。

本发明根据各冷却部件对于不同温度的需求，通过控制策略实现部件功能的最优化，通过策略利用电驱部分的热量解决低温下进气中冷的冷凝以及燃油雾化不良温度，从而降低油耗排放。

在本发明的一些实施例中，控制方法还包括以下补充策略：

当发动机的进气温度、发电机控制器的内部监测温度、发电机的内部监测温度、驱动电机控制器的内部监测温度和驱动电机的内部监测温度中的一个或多个超出相应的高温临界值时，控制电子水泵1按最大流量运转、控制阀11连通大循环回路，且散热风扇按最大功率运转。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种增程式电动车的散热系统，其特征在于，包括：

依次串联的电子水泵、第一支路、第二支路和散热器，所述第一支路包括并联的电子增压器水道和中冷器水道，所述第一支路的上游和下游分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第二支路包括相连的发电机控制器水道、发电机水道、驱动电机控制器水道和驱动电机水道；

所述电子水泵的上游还设置有控制阀，所述控制阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口与所述电子水泵相连，所述第二支路和所述散热器之间的水道与所述第二阀口相连，所述第三阀口与所述散热器的下游水道相连，以在所述第一阀口和第二阀口连通时形成小循环回路、在所述第一阀口和第三阀口连通时形成大循环回路。

2.根据权利要求1所述的增程式电动车的散热系统，其特征在于，

所述第二支路包括并联的第一分路和第二分路，所述第一分路包括串联的所述发电机控制器水道和所述发电机水道，所述第二分路包括串联的所述驱动电机控制器水道和所述驱动电机水道。

3.根据权利要求2所述的增程式电动车的散热系统，其特征在于，还包括：

散热风扇，用于为所述散热器散热。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的增程式电动车的散热系统，其特征在于，还包括：

液气分离器，设置于所述控制阀和所述电子水泵之间。

5.根据权利要求4所述的增程式电动车的散热系统，其特征在于，还包括：

膨胀壶，与所述液气分离器相连。

6.一种用于权利要求3-5中任一项所述的增程式电动车的散热系统的控制方法，其特征在于，包括：

判断车辆是否处于纯电工作模式；

当所述车辆不处于纯电工作模式时，判断所述第一温度传感器的值是否不超过第一阈值，以判断所述散热系统是否处于低温状态；

在所述第一温度传感器的温度不超过第一阈值时，随着所述第一温度传感器的温度值的升高控制所述电子水泵从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制所述控制阀连通所述小循环回路切换至连通所述大循环回路。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在所述第一温度传感器的温度不超过第一阈值时，随着所述第一温度传感器的温度值的升高控制所述电子水泵从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制所述控制阀连通所述小循环回路切换至连通所述大循环回路的步骤，包括：

当所述第一温度传感器的温度小于或等于第二阈值时，控制所述控制阀连通所述小循环回路，且所述电子水泵间歇低流量运转；

当所述第一温度传感器的温度小于等于第三阈值且大于所述第二阈值时，控制所述控制阀连通所述小循环回路，且所述电子水泵按正常流量运转；

当所述第一温度传感器的温度小于等于第一阈值且大于所述第三阈值时，控制所述控制阀逐渐关闭所述小循环回路、逐渐连通所述大循环回路，且所述电子水泵按正常流量运转。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当所述车辆不处于纯电工作模式时，判断所述第一温度传感器的值是否不超过第一阈值，以判断所述散热系统是否处于低温状态的步骤之后，还包括：

在所述第一温度传感器的温度超过第一阈值且小于等于第四阈值或所述第二温度传感器的温度大于第五阈值且小于等于第六阈值时，控制所述控制阀连通所述大循环回路、所述电子水泵按正常流量运转，且控制所述散热风扇根据车速的增大逐步开启至最大功率；

在所述第二温度传感器的温度大于第六阈值时，切断车辆的空调系统并降低整车的功率。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，判断车辆是否处于纯电工作模式的步骤之后，还包括：

当所述车辆处于纯电工作模式时，随着所述第二温度传感器的温度值的升高控制所述电子水泵从间歇低流量运转逐步切换至正常流量运转、控制所述控制阀连通所述小循环回路切换至连通所述大循环回路、且控制所述散热风扇根据车速的增大逐步开启至最大功率。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当发动机的进气温度、所述发电机控制器的内部监测温度、所述发电机的内部监测温度、所述驱动电机控制器的内部监测温度和所述驱动电机的内部监测温度中的一个或多个超出相应的高温临界值时，控制所述电子水泵按最大流量运转、所述控制阀连通所述大循环回路，且所述散热风扇按最大功率运转。

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