CN112757891B - 用于电动汽车的膨胀水壶及温控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电动汽车的膨胀水壶及温控系统，涉及汽车配件技术领域，该膨胀水壶包括：第一腔体和第二腔体；第一腔体与第二腔体通过真空腔进行分隔；第一腔体设置在电动汽车的第一温度调节回路中，第一温度调节回路用于对电动汽车的动力电池进行温度调节；第二腔体设置在电动汽车的第二温度调节回路中，第二温度调节回路用于对电动汽车的驱动电机以及乘员舱进行温度调节。该膨胀水壶在一个壶体即可实现对驱动电机、动力电池以及乘员舱进行温度控制，减少了水壶的布置空间，且有利于更加精准的对电池温度进行管理。

Description

用于电动汽车的膨胀水壶及温控系统
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，尤其是涉及一种用于电动汽车的膨胀水壶及温控系统。
背景技术
电动汽车与传统燃油车相比，需要进行温控的部件是不相同的。例如，传统燃油车需要对发动机以及空调系统进行散热；而电动汽车是通过电池驱动电机的形式进行行驶，需要对电池以及电机进行温度控制。虽然与传统汽车不同，但现有技术中对于电动汽车的温控系统依旧采用传统汽油车的方案，即采用一个膨胀水壶或多个膨胀水壶的设计。
采用一个膨胀水壶时，存在着整个冷却系统内的热量分配不均匀、串热等一系列问题；采用多个膨胀水壶设计虽然可以解决热传导不均以及串热问题，但占用了车内较多的空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于电动汽车的膨胀水壶及温控系统，将驱动电机以及乘员舱对应的温度调节系统整合到单独的第二腔体中并进行管控，并将动力电池的温度调节系统单独由单独的第一腔体进行管控，在一个膨胀水壶中实现了对驱动电机、动力电池以及乘员舱进行温度控制，减少了水壶的布置空间，且有利于更加精准的对电池温度进行管理。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于电动汽车的膨胀水壶，该膨胀水壶包括：第一腔体和第二腔体；第一腔体与第二腔体通过真空腔进行分隔；
第一腔体设置在电动汽车的第一温度调节回路中，第一温度调节回路用于对电动汽车的动力电池进行温度调节；
第二腔体设置在电动汽车的第二温度调节回路中，第二温度调节回路用于对电动汽车的驱动电机以及乘员舱进行温度调节。
在一些实施方式中，第一温度调节回路，包括：动力电池温度调节回路；第一腔体通过内置的第一水口与动力电池温度调节回路相连接。
在一些实施方式中，第二温度调节回路，包括：驱动电机温度调节回路以及乘员舱温度调节回路；其中，第二腔体通过内置的第二水口与驱动电机温度调节回路相连接；第二腔体通过内置的第三水口与乘员舱温度调节回路相连接。
在一些实施方式中，膨胀水壶还包括第一腔体壶盖和第二腔体壶盖；
其中，第一腔体壶盖用于对第一腔体进行封闭；第二腔体壶盖用于对第二腔体进行密闭。
在一些实施方式中，膨胀水壶还包括支撑模块；支撑模块中包括多个支架，支架用于固定在电动汽车的驾驶室后方。
在一些实施方式中，支撑模块还包括与支架相对应的侧滑块；侧滑块固定在支撑模块中；侧滑块用于通过调节支架将膨胀水壶固定在不同种类的电动汽车中。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于电动汽车的温控系统，系统包括：具有两个腔体的膨胀水壶，以及与膨胀水壶相连接的动力电池温控系统、驱动电机温控系统以及乘员舱温控系统；其中，膨胀水壶为第一方面提到的膨胀水壶；
膨胀水壶中的第一腔体与动力电池温控系统相连接；
膨胀水壶中的第二腔体分别与驱动电机温控系统以及乘员舱温控系统相连接。
在一些实施方式中，动力电池温控系统包括：热交换器、电池散热器、水泵、电池冷却板以及汽车加热器；
其中，热交换器、电池散热器、水泵、电池冷却板构成动力电池温控系统的电池冷却回路；热交换器、电池散热器、水泵、汽车加热器构成动力电池温控系统的电池加热回路；
电池冷却回路以及电池加热回路通过热交换器与膨胀水壶中的第一腔体相连接。
在一些实施方式中，乘员舱温控系统，包括：驾驶室加热器、水泵、汽车加热器、热交换器以及冷凝器；
其中，驾驶室加热器、水泵、热交换器以及冷凝器依次相连；汽车加热器通过热交换器与驾驶室加热器相连构成乘员舱温控回路；
乘员舱温控回路通过与膨胀水壶中的第二腔体相连接。
在一些实施方式中，驱动电机温控系统，包括：车载充电机、MCU控制器、驱动电机、水泵以及电机散热器；
其中，驱动电机、电机散热器、水泵、车载充电机、MCU控制器以及驱动电机依次相连构成驱动电机温控回路；
驱动电机温控回路与膨胀水壶中的第二腔体相连接。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供了一种用于电动汽车的膨胀水壶及温控系统，该膨胀水壶包括：第一腔体和第二腔体；第一腔体与第二腔体通过真空腔进行分隔；第一腔体设置在电动汽车的第一温度调节回路中，第一温度调节回路用于对电动汽车的动力电池进行温度调节；第二腔体设置在电动汽车的第二温度调节回路中，第二温度调节回路用于对电动汽车的驱动电机以及乘员舱进行温度调节。该膨胀水壶将电动汽车的驱动电机以及乘员舱对应的温度调节系统整合到单独的第二腔体中并进行管控，并将动力电池的温度调节系统单独由单独的第一腔体进行管控，在一个膨胀水壶中实现了对驱动电机、动力电池以及乘员舱进行温度控制，减少了水壶的布置空间，且有利于更加精准的对电池温度进行管理。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种用于电动汽车的膨胀水壶的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种用于电动汽车的膨胀水壶的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的用于电动汽车的温控系统的结构示意图。
图标：
10-第一腔体；20-第二腔体；30-真空腔；11-第一腔体壶盖；21-第二腔体壶盖；40-支撑模块；41-第一支架；42-第二支架；43-第三支架。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
电动汽车与传统燃油车相比，需要进行温控的部件是不相同的。例如，传统燃油车需要对发动机以及空调系统进行散热；而电动汽车是通过电池驱动电机的形式进行行驶，需要对电池以及电机进行温度控制。虽然与传统汽车不同，但现有技术中对于电动汽车的温控系统依旧采用传统汽油车的方案，即采用一个膨胀水壶或多个膨胀水壶的设计。
采用一个膨胀水壶时，存在着整个冷却系统内的热量分配不均匀、串热等一系列问题；采用多个膨胀水壶设计虽然可以解决热传导不均以及串热问题，但占用了车内较多的空间。
基于此，本发明实施例提供了一种用于电动汽车的膨胀水壶及温控系统，将驱动电机以及乘员舱对应的温度调节系统整合到单独的第二腔体中并进行管控，并将动力电池的温度调节系统单独由单独的第一腔体进行管控，在一个膨胀水壶中实现了对驱动电机、动力电池以及乘员舱进行温度控制，减少了水壶的布置空间，且有利于更加精准的对电池温度进行管理。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种用于电动汽车的膨胀水壶进行详细介绍。
参见图1所示的一种用于电动汽车的膨胀水壶的结构示意图，该膨胀水壶包括：第一腔体10和第二腔体20；第一腔体10与第二腔体20通过真空腔30进行分隔；第一腔体10设置在电动汽车的第一温度调节回路中，第一温度调节回路用于对电动汽车的动力电池进行温度调节；第二腔体20设置在电动汽车的第二温度调节回路中，第二温度调节回路用于对电动汽车的驱动电机以及乘员舱进行温度调节。
参见图2所示的另一种用于电动汽车的膨胀水壶的结构示意图，第一温度调节回路用于对电动汽车的动力电池进行温度调节，至少包括一个回路，即：动力电池温度调节回路。第一腔体10通过内置的第一水口与动力电池温度调节回路相连接。
第二温度调节回路用于对电动汽车的驱动电机以及乘员舱进行温度调节，因此至少包括两个回路，即：驱动电机温度调节回路以及乘员舱温度调节回路。其中，第二腔体20通过内置的第二水口与驱动电机温度调节回路相连接；第二腔体20通过内置的第三水口与乘员舱温度调节回路相连接。
膨胀水壶还包括第一腔体壶盖11和第二腔体壶盖21；
其中，第一腔体壶盖11用于对第一腔体10进行封闭；第二腔体壶盖21用于对第二腔体20进行密闭。
在一些实施方式中，膨胀水壶还包括支撑模块40；支撑模块40中包括多个支架，支架用于固定在电动汽车的驾驶室后方。图2中包含了三个支架，即第一支架41、第二支架42以及第三支架43。支撑模块40还包括与支架相对应的侧滑块；侧滑块固定在支撑模块40中；侧滑块用于通过调节支架将膨胀水壶固定在不同种类的电动汽车中。例如，可以根据不同车型实现三腔、两腔的切换，如电动汽车取消暖风系统，可以通过设置滑块并将碰撞水壶安装不同冷却系统的车型中。
通过上述实施例中提供的用于电动汽车的膨胀水壶可知，该水壶通过两个腔体对驱动电机、动力电池以及乘员舱进行温度控制，将驱动电机以及乘员舱对应的温度调节系统整合到单独的第二腔体中并进行管控，并将动力电池的温度调节系统单独由单独的第一腔体进行管控。在一个膨胀水壶的基础上实现了对驱动电机、动力电池以及乘员舱进行温度控制，减少了水壶的布置空间，有利于更加精准的对电池温度进行管理。
本发明实施例提供了一种用于电动汽车的温控系统，该系统包括：具有两个腔体的膨胀水壶，以及与膨胀水壶相连接的动力电池温控系统、驱动电机温控系统以及乘员舱温控系统；其中，膨胀水壶为上述实施例中提到的膨胀水壶；膨胀水壶中的第一腔体与动力电池温控系统相连接；膨胀水壶中的第二腔体分别与驱动电机温控系统以及乘员舱温控系统相连接。
具体实施过程中，可将把电动车中相关的冷却和加热系统划分为三个独立的系统：动力电池温控系统、乘员舱温控系统以及驱动电机温控系统。动力电池温控系统用于调节动力电池的温度；乘员舱温控系统用于调节车内乘员舱的温度；驱动电机温控系统用于调节驱动电机的温度。
动力电池温控系统包括：热交换器、电池散热器、水泵、电池冷却板以及汽车加热器；其中，热交换器、电池散热器、水泵、电池冷却板构成动力电池温控系统的电池冷却回路；热交换器、电池散热器、水泵、汽车加热器构成动力电池温控系统的电池加热回路；电池冷却回路以及电池加热回路通过热交换器与膨胀水壶中的第一腔体相连接。
乘员舱温控系统，包括：驾驶室加热器、水泵、汽车加热器、热交换器以及冷凝器；其中，驾驶室加热器、水泵、热交换器以及冷凝器依次相连；汽车加热器通过热交换器与驾驶室加热器相连构成乘员舱温控回路；乘员舱温控回路通过与膨胀水壶中的第二腔体相连接。
驱动电机温控系统，包括：车载充电机、MCU控制器、驱动电机、水泵以及电机散热器；其中，驱动电机、电机散热器、水泵、车载充电机、MCU控制器以及驱动电机依次相连构成驱动电机温控回路；驱动电机温控回路与膨胀水壶中的第二腔体相连接。
各自的温控系统包含相应的加热系统和冷却系统，而实际操作过程中，膨胀水壶与水箱等相关接口连接方式主要有：
动力电池温控系统中生成的电池冷却排气，通常是在整个动力电池温控系统的最高点设置的一个排气口，并接入到碰撞水壶的上部；驱动电机温控系统，通常是通过水箱上水室的小水口和膨胀水壶的上部水口相接。乘员舱温控系统通常是在膨胀水壶底部水口和相关水泵的进水口并用胶管相连接。
上述用于电动汽车的温控系统的结构示意图如图3所示，具体的电池加热回路包括：电池冷却板、水泵、PTC、热交换器以及膨胀水壶实现；
电池降温回路中，当电池进口水温不超过设定的温度T1时，采用膨胀水壶、电池散热器、水泵以及电池冷却板直接散热；当电池进口水温超过设定的温度T2时，开启空调压缩机对电池进行降温。
驱动电机温控系统为一个独立的循环，通过水泵、电机散热器等器件进行温度控制，具体见图3，不再赘述。
通过动力电池温控系统，使得动力电池温度有效的控制在20-30度之间，不会受到乘员舱的加热和制冷导致动力电池温控时产生波动。比如春秋季节，乘员舱有加热请求，车辆此时正好行驶到连续的爬坡路段，电池又需要冷却，此时可以直接使用电池自带的循环系统对电池进行冷却。
通过上述实施例提到的用于电动汽车的温控系统可知，该温控系统利用内置的新型膨胀水壶，将电动汽车的驱动电机以及乘员舱对应的温度调节系统进行整合管控，并将动力电池的温度调节系统进行管控，在一个膨胀水壶中实现了对驱动电机、动力电池以及乘员舱进行温度控制，减少了水壶及其水管的布置数量，有利于节省车内空间；且有利于更加精准的对电池温度进行管理。
本发明实施例提供的膨胀水壶，与上述实施例提供的基于膨胀水壶具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以用软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于电动汽车的膨胀水壶，其特征在于，所述膨胀水壶包括：第一腔体和第二腔体；所述第一腔体与所述第二腔体通过真空腔进行分隔；
所述第一腔体设置在所述电动汽车的第一温度调节回路中，所述第一温度调节回路用于对所述电动汽车的动力电池进行温度调节；
所述第二腔体设置在所述电动汽车的第二温度调节回路中，所述第二温度调节回路用于对所述电动汽车的驱动电机以及乘员舱进行温度调节；
所述膨胀水壶设置在所述电动汽车的动力电池温控系统中；所述动力电池温控系统，包括：热交换器、电池散热器、水泵、电池冷却板以及汽车加热器；其中，所述热交换器、所述电池散热器、所述水泵、所述电池冷却板构成所述动力电池温控系统的电池冷却回路；所述热交换器、所述电池散热器、所述水泵、所述汽车加热器构成所述动力电池温控系统的电池加热回路；
所述电池冷却回路以及所述电池加热回路通过所述热交换器与所述膨胀水壶中的第一腔体相连接。
2.根据权利要求1所述的膨胀水壶，其特征在于，所述第一温度调节回路，包括：动力电池温度调节回路；所述第一腔体通过内置的第一水口与所述动力电池温度调节回路相连接。
3.根据权利要求1所述的膨胀水壶，其特征在于，所述第二温度调节回路，包括：驱动电机温度调节回路以及乘员舱温度调节回路；其中，所述第二腔体通过内置的第二水口与所述驱动电机温度调节回路相连接；所述第二腔体通过内置的第三水口与所述乘员舱温度调节回路相连接。
4.根据权利要求1所述的膨胀水壶，其特征在于，所述膨胀水壶还包括第一腔体壶盖和第二腔体壶盖；
其中，所述第一腔体壶盖用于对所述第一腔体进行封闭；所述第二腔体壶盖用于对所述第二腔体进行密闭。
5.根据权利要求1所述的膨胀水壶，其特征在于，所述膨胀水壶还包括支撑模块；所述支撑模块中包括多个支架，所述支架用于固定在所述电动汽车的驾驶室后方。
6.根据权利要求5所述的膨胀水壶，其特征在于，所述支撑模块还包括与所述支架相对应的侧滑块；所述侧滑块固定在所述支撑模块中；所述侧滑块用于通过调节所述支架将所述膨胀水壶固定在不同种类的所述电动汽车中。
7.一种用于电动汽车的温控系统，其特征在于，所述系统包括：具有两个腔体的膨胀水壶，以及与所述膨胀水壶相连接的动力电池温控系统、驱动电机温控系统以及乘员舱温控系统；其中，所述膨胀水壶为权利要求1至6任一项所述的膨胀水壶；
所述膨胀水壶中的第一腔体与所述动力电池温控系统相连接；
所述膨胀水壶中的第二腔体分别与所述驱动电机温控系统以及所述乘员舱温控系统相连接。
8.根据权利要求7所述的温控系统，其特征在于，乘员舱温控系统，包括：驾驶室加热器、水泵、汽车加热器、热交换器以及冷凝器；
其中，所述驾驶室加热器、所述水泵、所述热交换器以及所述冷凝器依次相连；所述汽车加热器通过所述热交换器与所述驾驶室加热器相连构成乘员舱温控回路；
所述乘员舱温控回路通过与所述膨胀水壶中的第二腔体相连接。
9.根据权利要求7所述的温控系统，其特征在于，所述驱动电机温控系统，包括：车载充电机、MCU控制器、驱动电机、水泵以及电机散热器；
其中，所述驱动电机、所述电机散热器、所述水泵、所述车载充电机、所述MCU控制器以及所述驱动电机依次相连构成驱动电机温控回路；
所述驱动电机温控回路与所述膨胀水壶中的第二腔体相连接。
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