CN113022283B - 散热装置及其控制方法、介质、设备、车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种散热装置及其控制方法、介质、设备、车辆。所述电动车辆包括多个发热器件，所述散热装置包括散热器、水泵、冷液室、热液室、与所述多个发热器件一一对应的多个混合室。其中，所述散热器的出水口通过所述水泵连通所述冷液室的入水口，所述散热器的入水口连通所述热液室的第一出水口，每个混合室的第一入水口通过对应的第一阀门连通所述冷液室的出水口，每个混合室的第二入水口通过对应的第二阀门连通所述热液室的第二出水口，每个混合室的出水口连通对应的发热器件处的管路后，又连通至所述热液室的入水口。这样，使各个发热器件均处于较佳的工作温度，提高了零部件的寿命，且节省了能源消耗。

Description

散热装置及其控制方法、介质、设备、车辆

技术领域

本公开涉及电动车辆的控制领域，具体地，涉及一种散热装置及其控制方法、介质、设备、车辆。

背景技术

传统燃油车主要的发热器件是发动机，其散热系统主要针对发动机进行散热。因此，发热器件(热源)单一，散热系统的性能要求单一，通过单路水循环即可满足散热需求。冷却液吸收发动机缸体的热量，经过水泵泵至散热器，通过风扇对散热器的冷却作用，使冷却液的热量释放后再流经发动机，形成一个完整的回路。通过对泵的扬程、散热器的大小及散热器性能、风扇参数等设定即可满足发动机的流速和入口温度需求。

新能源汽车有别于传统汽车之处在于发热器件较多。发热器件例如可以包括电机、发动机、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、电源分配单元(PowerDistribution Unit，PDU)等。不同器件的材料和放热量不同导致不同发热器件要求的入口温度和流速很难达到统一。当前主要通过如下三个方案来解决新能源汽车的散热问题：单散热器单水路串联、单散热器多水路并联和多散热器多水路并联。其中，有的方案应用起来简单，但会导致能源损耗，而有的方案对整车的布置空间要求较高，对重量要求较高。

发明内容

本公开的目的是提供一种可靠、精确且实用的散热装置及其控制方法、介质、设备、车辆。

为了实现上述目的，本公开提供一种用于电动车辆的散热装置，所述电动车辆包括多个发热器件，所述散热装置包括散热器、水泵、冷液室、热液室、与所述多个发热器件一一对应的多个混合室。

其中，所述散热器的出水口通过所述水泵连通所述冷液室的入水口，所述散热器的入水口连通所述热液室的第一出水口，每个混合室的第一入水口通过对应的第一阀门连通所述冷液室的出水口，每个混合室的第二入水口通过对应的第二阀门连通所述热液室的第二出水口，每个混合室的出水口连通对应的发热器件处的管路后，又连通至所述热液室的入水口。

可选地，每个混合室对应的第一阀门和第二阀门组成恒温式混水阀。

可选地，每个混合室的出水口通过对应的第三阀门连通对应的发热器件处的管路。

本公开还提供一种上述用于电动车辆的散热装置的控制方法，所述方法包括：

获取多个发热器件的温度；

根据每个发热器件的温度和预定的温度阈值，控制对应的第一阀门和对应的第二阀门的开度。

可选地，每个混合室对应的第一阀门和第二阀门组成恒温式混水阀，根据每个发热器件的温度和预定的温度阈值，控制对应的第一阀门和第二阀门的开度，包括：

若发热器件的温度大于所述预定的温度阈值，控制降低所述恒温式混水阀的目标温度，以使对应的混合室中的冷却液的温度降低，直至对应的发热器件的温度小于所述预定的温度阈值。

可选地，每个混合室的出水口通过对应的第三阀门连通对应的发热器件处的管路，所述方法还包括：

根据每个发热器件的温度控制对应的第三阀门的开度。

可选地，所述方法还包括：

根据所述多个发热器件的温度控制水泵的转速；和/或

根据所述多个发热器件的温度控制风扇的转速，所述风扇用于向散热器吹风。

本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开提供的上述方法的步骤。

本公开还提供一种电子设备，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开提供的上述方法的步骤。

本公开还提供一种电动车辆，包括：

多个发热器件；

本公开提供的上述用于电动车辆的散热装置；

控制器，用于执行本公开提供的上述方法的步骤。

通过上述技术方案，电动车辆的多个发热器件都有单独对应的混合室，混合室中的冷却液由冷液室和热液室中的冷却液混合得到。这样，通过控制各个阀门，能够准确地满足各个发热器件对于传热介质流量和温度的特殊需求，使各个发热器件均处于较佳的工作温度，提高了零部件的寿命，且节省了能源消耗，同时，各个发热器件共用一个散热器，降低了对整车布置空间的需求。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的原理图；

图2是一示例性实施例提供的冷却液流向的示意图；

图3是另一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的原理图；

图4是一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的结构示意图；

图5是一示例性实施例提供的混合室、热液室和冷液室的连接关系示意图；

图6是一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的控制方法的流程图；

图7是一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

附图标记说明

1第一阀门 2第二阀门 3第三阀门

4风扇 5散热器 6水泵

7冷液室 8热液室 9发热器件

10混合室

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如上所示，电动车辆包括多个发热器件，例如，电机、发动机、MCU、PDU等。图1是一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的原理图。如图1所示，散热装置可以包括散热器、水泵、冷液室、热液室、与多个发热器件一一对应的多个混合室。

其中，散热器的出水口a通过水泵连通冷液室的入水口b，散热器的入水口j连通热液室的第一出水口i，每个混合室的第一入水口d通过对应的第一阀门1连通冷液室的出水口c，每个混合室的第二入水口e通过对应的第二阀门2连通热液室的第二出水口h，每个混合室的出水口f连通对应的发热器件处的管路后，又连通至热液室的入水口g。

图2是一示例性实施例提供的冷却液流向的示意图。如图2所示，在图1的散热装置中，冷却液经过散热器的出水口a、水泵、冷液室的入水口b、冷液室的出水口c、第一阀门1、混合室的第一入水口d流入各个混合室，混合室中的冷却液从混合室的出水口f流出，经过对应的发热器件后流入热液室的入水口g。热液室中的冷却液一部分从热液室的第二出水口h流出，经由第二阀门2流入对应的混合室，另一部分经过热液室的第一出水口i流入散热器的入水口j。

散热装置中可以有风扇向散热器吹风，以加快散热速度。图1中，热液室有多个第二出水口h，与多个混合室一一对应。热液室也可以有一个第二出水口h，该第二出水口h引出的管道可以分成多个支路，各个支路中设置第二阀门2，与各个混合室的第二入水口e连通。

相似地，图1中，冷液室有多个出水口c，与多个混合室一一对应。冷液室也可以有一个出水口c，该出水口c引出的管道可以分成多个支路，各个支路中设置第一阀门1，与各个混合室的第一入水口d连通。

这样，每个发热器件冷却所用的冷却液来自该发热器件专用的混合室中。混合室中冷却液来自热液室和冷液室。混合室中冷却液的温度取决于热液室中冷却液的温度、冷液室中冷却液的温度、第一阀门1的开度和第二阀门2的开度。发热器件的冷却效率取决于混合室中冷却液的温度。

不同的发热器件具有不同的发热特点，例如，不同的温度范围、温度变化率。可以根据不同发热器件的发热特点，设置第一阀门1和第二阀门2的开度，使得对应的混合室中的冷却液温度比较合适。

通过上述技术方案，电动车辆的多个发热器件都有单独对应的混合室，混合室中的冷却液由冷液室和热液室中的冷却液混合得到。这样，通过控制各个阀门，能够准确地满足各个发热器件对于传热介质流量和温度的特殊需求，使各个发热器件均处于较佳的工作温度，提高了零部件的寿命，且节省了能源消耗，同时，各个发热器件共用一个散热器，降低了对整车布置空间的需求。

在以上实施例中，第一阀门1的开度可以独立控制，第二阀门2的开度也可以独立控制。在另一实施例中，每个混合室对应的第一阀门1和第二阀门2可以组成恒温式混水阀。恒温式混水阀利用电控感温元件的特性推动阀芯移动，封堵或者开启混合室的第一入水口d和第二入水口e，使各个混合室内的冷却液温度满足预定的温度。

图3是另一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的原理图。如图3所示，在图1的基础上，每个混合室的出水口f通过对应的第三阀门3连通对应的发热器件处的管路。第三阀门3可以是电控比例阀。通过控制第三阀门3的开度，能够控制混合室内冷却液的流出速度。混合室内冷却液的流出速度影响对应的发热器件的热交换速度。因此，该实施例中，能够通过控制混合室内冷却液的流出速度来控制发热器件的热交换速度，灵活性较好。

图4是一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的结构示意图。如图4所示，风扇4可以给散热器5吹风以加速散热。散热器5的出水口处的管道中设置有水泵6，水泵6中流出的冷却液注入冷液室7中。三个混合室分别输出独立的管道，分别经由一一对应的三个发热器件9后注入热液室8。热液室8经过管道连通到散热器5的入水口。

图5是一示例性实施例提供的混合室、热液室和冷液室的连接关系示意图。如图5所示，冷液室7设置有一个入水口b，热液室8设置有一个入水口g、一个第一出水口i和通往三个混合室10的三个第二出水口，每个混合室都有一个第一阀门1、一个第二阀门2和一个第三阀门3。

本公开还提供一种用于电动车辆的散热装置的控制方法。图6是一示例性实施例提供的用于电动车辆的散热装置的控制方法的流程图。如图6所示，该方法可以包括以下步骤。

步骤S11，获取多个发热器件的温度。

步骤S12，根据每个发热器件的温度和预定的温度阈值，控制对应的第一阀门1和对应的第二阀门2的开度。

可以为每个发热器件设置专用的温度传感器，用于检测该发热器件的温度。举例来说，若发热器件的温度较大且大于预定的温度阈值，则可以控制对应的混合室的第一阀门1开度增大，或者，控制对应的混合室的第二阀门2开度减小，或者，同时控制第一阀门1开度增大和第二阀门2开度减小。这样，就使得混合室中冷却液的温度减小，即用于与该发热器件热量交换的冷却液温度减小，从而加强散热效果。预定的温度阈值例如可以是该发热器件能够正常工作的温度上限，该发热器件超过了该预定的温度阈值，可以认为需要进一步加强散热。预定的温度阈值可以根据试验或经验得到。

在又一实施例中，每个混合室对应的第一阀门1和第二阀门2组成恒温式混水阀。上述的根据每个发热器件的温度和预定的温度阈值，控制对应的第一阀门1和第二阀门2的开度的步骤S12可以包括：

若发热器件的温度大于预定的温度阈值，控制降低恒温式混水阀的目标温度，以使对应的混合室中的冷却液的温度降低，直至对应的发热器件的温度小于预定的温度阈值。

发热器件的温度大于预定的温度阈值，则可以认为发热器件的温度较大，需要较低温度的冷却液来散热。此时，可以控制降低恒温式混水阀的目标温度，使得混合室中的冷却液的温度降低。当恒温式混水阀的目标温度降低时，该恒温式混水阀能够自动控制第一阀门1和对应的第二阀门2的开度。

该实施例中，能够利用恒温式混水阀自动控制混合室中的冷却液温度，使得混合室中的冷却液温度满足对应的发热器件的散热需要，灵活性较好。

在又一实施例中，每个混合室的出水口f通过对应的第三阀门3连通对应的发热器件处的管路。该方法还可以包括：根据每个发热器件的温度控制对应的第三阀门3的开度。

通过控制第三阀门3的开度，能够控制混合室内冷却液的流出速度。混合室内冷却液的流出速度影响对应的发热器件的热交换速度。例如，当发热器件的温度较高时(例如，大于第一温度阈值)，可以控制增大第三阀门3的开度；当发热器件的温度较低时(例如，小于第二温度阈值)，可以控制减小第三阀门3的开度。另外，还可以利用反馈控制，使发热器件的温度维持在预定的温度范围之内。

该实施例中，能够通过控制混合室内冷却液的流出速度来控制发热器件的热交换速度，灵活性较好。

另外，可以根据发热器件的温度，同时控制第一阀门1、第二阀门2和第三阀门3，更加精细化地控制发热器件的散热条件。

在又一实施例中，该方法还包括以下步骤：

根据多个发热器件的温度控制水泵的转速；和/或

根据多个发热器件的温度控制风扇的转速，风扇用于向散热器吹风。

若大部分发热器件的温度偏高，则可以控制水泵的转速增大，风扇的转速增大，反之，则控制水泵的转速减小，风扇的转速减小。

例如，若超过N个发热器件的温度大于预定的第一温度阈值，则控制水泵的转速和风扇的转速按照预定的变化量增大；若超过N个发热器件的温度小于预定的第二温度阈值，则控制水泵的转速和风扇的转速按照预定的变化量减小。N可以是预定的整数。这样，能够从整体上调节冷却液的温度，从而调节发热器件的散热速度，灵活性较好。

本公开还提供一种电子设备，包括存储器和处理器。

存储器上存储有计算机程序；处理器用于执行存储器中的计算机程序，以实现本公开提供的上述方法的步骤。

图7是一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图7所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。

其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的控制方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的控制方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的控制方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的控制方法。

本公开还提供一种电动车辆，包括多个发热器件、本公开提供的上述用于电动车辆的散热装置和控制器。控制器用于执行本公开提供的上述方法的步骤。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种用于电动车辆的散热装置，其特征在于，所述电动车辆包括多个发热器件，所述散热装置包括散热器、水泵、冷液室、热液室、与所述多个发热器件一一对应的多个混合室，

其中，所述散热器的出水口(a)通过所述水泵连通所述冷液室的入水口(b)，所述散热器的入水口(j)连通所述热液室的第一出水口(i)，每个混合室的第一入水口(d)通过对应的第一阀门(1)连通所述冷液室的出水口(c)，每个混合室的第二入水口(e)通过对应的第二阀门(2)连通所述热液室的第二出水口(h)，每个混合室的出水口(f)连通对应的发热器件处的管路后，又连通至所述热液室的入水口(g)；每个混合室对应的第一阀门(1)和第二阀门(2)组成恒温式混水阀。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，每个混合室的出水口(f)通过对应的第三阀门(3)连通对应的发热器件处的管路。

3.一种权利要求1或2所述的用于电动车辆的散热装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多个发热器件的温度；

根据每个发热器件的温度和预定的温度阈值，控制对应的第一阀门(1)和对应的第二阀门(2)的开度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个混合室对应的第一阀门(1)和第二阀门(2)组成恒温式混水阀，根据每个发热器件的温度和预定的温度阈值，控制对应的第一阀门(1)和第二阀门(2)的开度，包括：

若发热器件的温度大于所述预定的温度阈值，控制降低所述恒温式混水阀的目标温度，以使对应的混合室中的冷却液的温度降低，直至对应的发热器件的温度小于所述预定的温度阈值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个混合室的出水口(f)通过对应的第三阀门(3)连通对应的发热器件处的管路，所述方法还包括：

根据每个发热器件的温度控制对应的第三阀门(3)的开度。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述多个发热器件的温度控制水泵的转速；和/或

根据所述多个发热器件的温度控制风扇的转速，所述风扇用于向散热器吹风。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求3-6中任一项所述方法的步骤。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求3-6中任一项所述方法的步骤。

9.一种电动车辆，其特征在于，包括：

多个发热器件；

权利要求1或2所述的用于电动车辆的散热装置；

控制器，用于执行权利要求3-6中任一权利要求所述的方法的步骤。

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