CN112277625A - 一种电机冷却系统的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机冷却系统的控制方法及控制系统，涉及新能源车温控领域，该控制方法包括整车上电后，HCU获取散热器进出水口温度、电机本体温度和电机控制器温度：电机不处于工作状态时，当电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，冷却系统进入工作模式一，HCU控制水泵开启，风扇低速运转；电机处于工作状态时，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度时，冷却系统进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。本发明在节省整车成本的同时减少冷却系统的电能消耗，且保证对电机本体和电机控制器散热的及时性。

Description

一种电机冷却系统的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及新能源车温控领域，具体涉及一种电机冷却系统的控制方法及控制系统。

背景技术

电机冷却系统通过对系统冷却液流量及散热器通风量的调节，来调节冷却系统的散热量，以满足不同工况下电机散热的需求。当前电机冷却系统，水泵上电后固定转速常转，冷却液流量固定且不可调，冷却模块自带ATS(Auto Temperature System，智能温控系统)控制器，根据散热器进出水温调节风扇转速，从而调节散热器通风量，来满足电机散热需求。

由于水泵上电后固定转速，且冷却液流量固定不可调，从而导致现有电机冷却系统存在以下问题：1、水泵接ON挡电，上电后固定转速常转，电机不发热或发热量较小时，水泵持续工作，耗费电能；2、仅根据散热器进出水温调节风扇转速，对于电机及电机控制器温度的调节存在一定的滞后，当电机或电机控制器本体散热性能较差时，存在散热器水温较低，电机或电机控制器本体温度较高的可能；3、冷却模块带ATS控制器，成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种电机冷却系统的控制方法及控制系统，在节省整车成本的同时减少冷却系统的电能消耗，且保证对电机本体和电机控制器散热的及时性。

为达到以上目的，本发明提供的一种电机冷却系统的控制方法，包括以下步骤：

整车上电后，HCU获取散热器进出水口温度、电机本体温度和电机控制器温度：

电机不处于工作状态时，当电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，冷却系统进入工作模式一，HCU控制水泵开启，风扇低速运转；

电机处于工作状态时，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度时，冷却系统进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，或者，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度时，冷却系统进入工作模式三，HCU控制水泵开启，风扇高速运转。

在上述技术方案的基础上，

所述第一预设温度包括第一预设电机控制器温度和第一预设电机本体温度；

所述第二预设温度包括第二预设散热器进水口温度、第二预设散热器出水口温度、第二预设电机控制器温度和第二预设电机本体温度；

所述第三预设温度包括第三预设散热器进水口温度、第三预设散热器出水口温度、第三预设电机控制器温度和第三预设电机本体温度；

其中，所述第三预设电机控制器温度与第一预设电机控制器温度相等，第三预设电机本体温度与第一预设电机本体温度相等。

在上述技术方案的基础上，所述当电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，冷却系统进入工作模式一，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，具体为：

当电机控制器温度不小于第一预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。

在上述技术方案的基础上，电机处于不工作状态时，还包括：

当电机控制器温度小于第一预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第一预设电机本体温度减去预设温度差值时，HCU控制水泵和风扇停止运行。

在上述技术方案的基础上，所述当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度时，冷却系统进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，具体为：

当散热器进水口温度不小于第二预设散热器进水口温度或散热器出水口温度不小于第二预设散热器出水口温度或电机控制器温度不小于第二预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。

在上述技术方案的基础上，当电机处于工作状态时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转之后，还包括：

当散热器进水口温度小于第二预设散热器进水口温度减去预设温度差值且散热器出水口温度小于第二预设散热器出水口温度减去预设温度差值且电机控制器温度小于第二预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第二预设电机本体温度减去预设温度差值时，HCU控制水泵和风扇停止运行。

在上述技术方案的基础上，所述当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度时，冷却系统进入工作模式三，HCU控制水泵开启，风扇高速运转，具体为：

当散热器进水口温度不小于第三预设散热器进水口温度或散热器出水口温度不小于第三预设散热器出水口温度或电机控制器温度不小于第三预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇高速运转。

在上述技术方案的基础上，当电机处于工作状态时，HCU控制水泵开启，风扇高速运转之后，还包括：

当散热器进水口温度小于第三预设散热器进水口温度减去预设温度差值且散热器出水口温度小于第三预设散热器出水口温度减去预设温度差值且电机控制器温度小于第三预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第三预设电机本体温度减去预设温度差值时，冷却系统退出工作模式三，进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。

在上述技术方案的基础上，还包括：当整车下电到ON档后，HCU控制水泵和风扇低延迟停机。

本发明提供的一种电机冷却系统的控制系统，包括：

电机本体温度传感器，其用于获取电机本体温度，并将获取的温度发送给HCU；

电机控制器温度传感器，其用于获取电机控制器温度，并将获取的温度发送给HCU；

散热器进出水口温度传感器，其用于获取散热器进水口温度和散热器出水口温度，并将获取的温度发送给HCU；

HCU，其用于根据接收的温度，当电机不处于工作状态时，若电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，控制水泵开启，风扇低速运转；当电机处于工作状态时，若散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度，控制水泵开启，风扇低速运转，或者，若散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度，控制水泵开启，风扇高速运转。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过HCU基于散热器进出水口温度、电机本体温度和电机控制器温度，对水泵的启停，风扇的启停和转速进行控制，且对水泵进行按需控制，在节省整车成本的同时减少冷却系统的电能消耗，且保证对电机本体和电机控制器散热的及时性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种电机冷却系统的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种电机冷却系统的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种电机冷却系统的控制方法，通过HCU基于散热器进出水口温度、电机本体温度和电机控制器温度，对水泵的启停，风扇的启停和转速进行控制，且对水泵进行按需控制，在节省整车成本的同时减少冷却系统的电能消耗，且保证对电机本体和电机控制器散热的及时性。本发明实施例相应地还提供了一种电机冷却系统的控制方法。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供的一种电机冷却系统的控制方法，具体包括以下步骤：

S1：整车上电后，HCU获取散热器进出水口温度、电机本体温度和电机控制器温度，然后判断电机是否处于工作状态，当电机不处于工作状态时，转到S2，当电机处于工作状态时，转到S3；

本发明实施例中，在整车上电之后，判断电机是否处于工作状态之前，还包括：水泵和风扇自检，自检结束后按照正常温控策略执行动作。

S2：当电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，冷却系统进入工作模式一，HCU(Hybrid Control Unit，混合动力整车控制器)控制水泵开启，风扇低速运转；

S3：当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度时，冷却系统进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，或者，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度时，冷却系统进入工作模式三，HCU控制水泵开启，风扇高速运转。

本发明实施例中，当整车下电到ON档后，HCU控制水泵和风扇低延迟停机，即延迟较短时间后，水泵和风扇进行停机。

本发明实施例中，第一预设温度包括第一预设电机控制器温度和第一预设电机本体温度；第二预设温度包括第二预设散热器进水口温度、第二预设散热器出水口温度、第二预设电机控制器温度和第二预设电机本体温度；第三预设温度包括第三预设散热器进水口温度、第三预设散热器出水口温度、第三预设电机控制器温度和第三预设电机本体温度。

本发明实施例中，当电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，冷却系统进入工作模式一，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，具体为：当电机控制器温度不小于第一预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。进一步的，电机处于不工作状态时，还包括：当电机控制器温度小于第一预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第一预设电机本体温度减去预设温度差值时，HCU控制水泵和风扇停止运行。即当电机不工作时，当电机控制器温度T_I≥T_I2或电机本体温度T_M≥T_M2时，水泵开启，风扇低速运转，当电机温度T_I≤T_I2-△T且电机控制器温度T_M≤T_M2-△T时，水泵和风扇停止运行。T_I表示电机控制器温度，T_I2表示第一预设电机控制器温度，T_M表示电机本体温度，T_M2表示第一预设电机本体温度，△T表示预设温度差值。

本发明实施例中，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度时，冷却系统进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，具体为：当散热器进水口温度不小于第二预设散热器进水口温度或散热器出水口温度不小于第二预设散热器出水口温度或电机控制器温度不小于第二预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。进一步的，当电机处于工作状态时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转之后，还包括：当散热器进水口温度小于第二预设散热器进水口温度减去预设温度差值且散热器出水口温度小于第二预设散热器出水口温度减去预设温度差值且电机控制器温度小于第二预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第二预设电机本体温度减去预设温度差值时，HCU控制水泵和风扇停止运行。

即散热器进水口温度T_RI≥T_RI1或散热器出水口温度T_RO≥T_RO1或电机控制器温度T_I≥T_I1或电机温度T_M≥T_M1，水泵开启，风扇低速运转。散热器进水口温度T_RI≤T_RI1-△T且散热器出水口温度T_RO≤T_RO1-△T且电机控制器温度T_I≤T_I1-△T且电机温度T_M≤T_M1-△T，水泵和风扇停止运行。T_RI1表示第二预设散热器进水口温度，T_RO1表示第二预设散热器出水口温度，T_I1表示第二预设电机控制器温度，T_M1表示第二预设电机本体温度。

本发明实施例中，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度时，冷却系统进入工作模式三，HCU控制水泵开启，风扇高速运转，具体为：当散热器进水口温度不小于第三预设散热器进水口温度或散热器出水口温度不小于第三预设散热器出水口温度或电机控制器温度不小于第三预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇高速运转。进一步的，当电机处于工作状态时，HCU控制水泵开启，风扇高速运转之后，还包括：当散热器进水口温度小于第三预设散热器进水口温度减去预设温度差值且散热器出水口温度小于第三预设散热器出水口温度减去预设温度差值且电机控制器温度小于第三预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第三预设电机本体温度减去预设温度差值时，冷却系统退出工作模式三，进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运行。

即散热器进水口温度T_RI≥T_RI2或散热器出水口温度T_RO≥T_RO2或电机控制器温度T_I≥T_I2或电机温度T_M≥T_M2，水泵开启，风扇高速运转。散热器进水口温度T_RI≤T_RI2-△T且散热器出水口温度T_RO≤T_RO2-△T且电机控制器温度T_I≤T_I2-△T且电机温度T_M≤T_M2-△T，水泵开启，风扇低速运行。T_RI2表示第三预设散热器进水口温度，T_RO2表示第三预设散热器出水口温度。

将电机冷却系统由HCU进行控制，散热器进出水口温度、电机本体温度、电机控制器温度、水泵故障信号、风扇故障信号上传至HCU，HCU根据散热器进出水口温度、电机本体温度、电机控制器温度发控制信号，控制水泵及风扇的启停及转速。电机不工作时，当电机控制器温度T_I≥T_I2或电机温度T_M≥T_M2时，水泵开启，风扇低速运转；电机温度T_I≤T_I2-△T且电机控制器温度T_M≤T_M2-△T时，水泵和风扇停止运行。

散热器进水口温度T_RI≥T_RI1或散热器出水口温度T_RO≥T_RO1或电机控制器温度T_I≥T_I1或电机温度T_M≥T_M1时，水泵开启，风扇低速运转，散热器进水口温度T_RI≤T_RI1-△T且散热器出水口温度T_RO≤T_RO1-△T且电机控制器温度T_I≤T_I1-△T且电机温度T_M≤T_M1-△T时，水泵和风扇停止运行；或者，散热器进水口温度T_RI≥T_RI2或散热器出水口温度T_RO≥T_RO2或电机控制器温度T_I≥T_I2或电机温度T_M≥T_M2时，水泵开启，风扇高速运转，散热器进水口温度T_RI≤T_RI2-△T且散热器出水口温度T_RO≤T_RO2-△T且电机控制器温度T_I≤T_I2-△T且电机温度T_M≤T_M2-△T时，水泵开启，风扇低速运转。其中T_RI1＜T_RI2，T_RO1＜T_RO2，T_I1＜T_I2，T_M1＜T_M2。

本发明实施例的电机冷却系统的控制方法，通过HCU基于散热器进出水口温度、电机本体温度和电机控制器温度，对水泵的启停，风扇的启停和转速进行控制，且对水泵进行按需控制，在节省整车成本的同时减少冷却系统的电能消耗，且保证对电机本体和电机控制器散热的及时性。电机系统无散热需求时，水泵停转，降低功耗，水泵的启停、风扇的启停和转速调节判断依据增加电机本体温度、电机控制器温度，控制更精确，制冷响应跟随性更好。

参见图2所示，本发明实施例提供的一种电机冷却系统的控制系统，包括电机本体温度传感器、电机控制器温度传感器、散热器进出水口温度传感器和HCU。

电机本体温度传感器用于获取电机本体温度，并将获取的温度发送给HCU；电机控制器温度传感器用于获取电机控制器温度，并将获取的温度发送给HCU；散热器进出水口温度传感器用于获取散热器进水口温度和散热器出水口温度，并将获取的温度发送给HCU；HCU用于根据接收的温度，当电机不处于工作状态时，若电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，控制水泵开启，风扇低速运转；当电机处于工作状态时，若散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度，控制水泵开启，风扇低速运转，或者，若散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度，控制水泵开启，风扇高速运转。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

Claims (10)

1.一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

整车上电后，HCU获取散热器进出水口温度、电机本体温度和电机控制器温度：

电机不处于工作状态时，当电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，冷却系统进入工作模式一，HCU控制水泵开启，风扇低速运转；

电机处于工作状态时，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度时，冷却系统进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，或者，当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度时，冷却系统进入工作模式三，HCU控制水泵开启，风扇高速运转。

2.如权利要求1所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于：

所述第一预设温度包括第一预设电机控制器温度和第一预设电机本体温度；

所述第二预设温度包括第二预设散热器进水口温度、第二预设散热器出水口温度、第二预设电机控制器温度和第二预设电机本体温度；

所述第三预设温度包括第三预设散热器进水口温度、第三预设散热器出水口温度、第三预设电机控制器温度和第三预设电机本体温度；

其中，所述第三预设电机控制器温度与第一预设电机控制器温度相等，第三预设电机本体温度与第一预设电机本体温度相等。

3.如权利要求2所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，所述当电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，冷却系统进入工作模式一，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，具体为：

当电机控制器温度不小于第一预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。

4.如权利要求3所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，电机处于不工作状态时，还包括：

当电机控制器温度小于第一预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第一预设电机本体温度减去预设温度差值时，HCU控制水泵和风扇停止运行。

5.如权利要求2所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，所述当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度时，冷却系统进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转，具体为：

当散热器进水口温度不小于第二预设散热器进水口温度或散热器出水口温度不小于第二预设散热器出水口温度或电机控制器温度不小于第二预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。

6.如权利要求5所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，当电机处于工作状态时，HCU控制水泵开启，风扇低速运转之后，还包括：

当散热器进水口温度小于第二预设散热器进水口温度减去预设温度差值且散热器出水口温度小于第二预设散热器出水口温度减去预设温度差值且电机控制器温度小于第二预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第二预设电机本体温度减去预设温度差值时，HCU控制水泵和风扇停止运行。

7.如权利要求2所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，所述当散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度时，冷却系统进入工作模式三，HCU控制水泵开启，风扇高速运转，具体为：

当散热器进水口温度不小于第三预设散热器进水口温度或散热器出水口温度不小于第三预设散热器出水口温度或电机控制器温度不小于第三预设电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设电机本体温度时，HCU控制水泵开启，风扇高速运转。

8.如权利要求7所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，当电机处于工作状态时，HCU控制水泵开启，风扇高速运转之后，还包括：

当散热器进水口温度小于第三预设散热器进水口温度减去预设温度差值且散热器出水口温度小于第三预设散热器出水口温度减去预设温度差值且电机控制器温度小于第三预设电机控制器温度减去预设温度差值且电机本体温度小于第三预设电机本体温度减去预设温度差值时，冷却系统退出工作模式三，进入工作模式二，HCU控制水泵开启，风扇低速运转。

9.如权利要求1所述的一种电机冷却系统的控制方法，其特征在于，还包括：当整车下电到ON档后，HCU控制水泵和风扇低延迟停机。

10.一种电机冷却系统的控制系统，其特征在于，包括：

电机本体温度传感器，其用于获取电机本体温度，并将获取的温度发送给HCU；

电机控制器温度传感器，其用于获取电机控制器温度，并将获取的温度发送给HCU；

散热器进出水口温度传感器，其用于获取散热器进水口温度和散热器出水口温度，并将获取的温度发送给HCU；

HCU，其用于根据接收的温度，当电机不处于工作状态时，若电机控制器温度或电机本体温度不小于第一预设温度时，控制水泵开启，风扇低速运转；当电机处于工作状态时，若散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第二预设温度，控制水泵开启，风扇低速运转，或者，若散热器进水口温度或散热器出水口温度或电机控制器温度或电机本体温度不小于第三预设温度，控制水泵开启，风扇高速运转。

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