CN118100747A - 一种混合动力商用车电机冷却方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种混合动力商用车电机冷却方法、系统及装置，主要涉及电机冷却技术领域，用以解决现有的冷却系统一直工作耗能较大，无法根据电机工作情况实时的调整冷却系统的散热功率、无法适应电机动力输出或能量回收等工作模式变化和不同功率输出情况下的冷却、系统的鲁棒性差，缺少冗余的问题。包括：判断模块，用于向控制模块发送指令；控制模块，用于在接收到指令后，为电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵上电；在确定激活冷却系统、接收到指令时，启动冷却液循环泵；启动风扇；并基于温度和车辆行驶信息，调整风扇转速。

Description

一种混合动力商用车电机冷却方法、系统及装置

技术领域

本申请涉及电机冷却技术领域，尤其涉及一种混合动力商用车电机冷却方法、系统及装置。

背景技术

混合动力商用车电机冷却是指对混合动力商用车中的电机进行散热和降温的过程。由于电机在工作过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，会导致电机过热，影响其性能和寿命。

现有的混合动力商用车电机在使用过程中存在以下问题：1、商用车运行环境恶劣，“人歇车不歇”的模式使得车辆长期处于运行状态；商用车载重量大、路况复杂，电机的发热量大、工况变化频繁；2、电机的功能和寿命对温度较为敏感，温度过高会使得电机转子中永磁体产生不可逆的退磁，影响电机的性能和使用寿命；同时电机中的绝缘体和敏感元件也会因为高温失效；3、混合动力商用车在燃油行驶、混动行驶、能量回收等工况下变换，需求冷却系统适应其工作场景，达到节能目的。

由于上述问题，导致现有冷却系统一直工作耗能较大，无法根据电机工作情况实时的调整冷却系统的散热功率、无法适应电机动力输出能量回收等工作模式变化和不同功率输出情况下的冷却、系统的鲁棒性差，缺少冗余。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本申请提供一种混合动力商用车电机冷却系统、方法及装置，以解决现有的冷却系统一直工作耗能较大，无法根据电机工作情况实时的调整冷却系统的散热功率、无法适应电机动力输出能量回收等工作模式变化和不同功率输出情况下的冷却、系统的鲁棒性差，缺少冗余的问题。

第一方面，本申请提供了一种混合动力商用车电机冷却系统，系统包括：激活信号接收模块，用于获取激活信号；判断模块，与激活信号接收模块、电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器和环境温度传感器相连，用于在确定获取到激活信号后，向控制模块发送第一启动指令；在获取到控制模块下发的第二启动指令后，获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度，在确定电机内部温度大于水泵开启阈值或在预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块上传第三启动指令；获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度，在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于风扇开启阈值时，向控制模块上传第四启动指令，并实时上传电机内部温度、电机出口冷却液温度和环境温度；控制模块，与判断模块、风扇和冷却液循环泵相连，用于在接收到第一启动指令后，为电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵上电，并基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统；在确定激活冷却系统后，向判断模块下发第二启动指令；在接收到第三启动指令时，启动冷却液循环泵；在接收到第四启动指令时，启动风扇；并基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇转速；其中，车辆行驶信息至少包括：电机输出功率、车辆车速、车辆载重。

进一步地，判断模块，还用于当预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块发送电机内部温度传感器故障信息，以使控制模块将电机内部温度传感器故障信息发送至仪表显示。

进一步地，判断模块，还用于在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值时，向控制模块发送高温危险报警信息，以使控制模块将风扇风速设置为预设最大转速，并使控制模块将高温危险报警信息发送至仪表显示。

进一步地，判断模块，还用于当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第一持续时间阈值时，向控制模块发送电机控制指令，以使控制模块发送功率调整信号至电机控制器，进而通过电机控制器强制降低电机输入/输出功率至预设范围内；当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第二持续时间阈值时，向控制模块发送电机停止电机运行指令，以使控制模块发送电机停止信号至电机控制器，进而通过电机控制器停止电机运行。

进一步地，系统还包括存储模块，与判断模块相连，用于为判断模块提供阈值数据；其中，阈值数据至少包括：水泵开启阈值、风扇开启阈值、危险报警温度阈值、第一持续时间阈值、第二持续时间阈值。

第二方面，本申请提供了一种混合动力商用车电机冷却方法，方法包括：在确定获取到激活信号后，为电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵上电；基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统；在确定激活冷却系统后，获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度，在确定电机内部温度大于水泵开启阈值或在预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，启动冷却液循环泵；获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度，在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于风扇开启阈值时，启动风扇；并基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇转速；其中，车辆行驶信息至少包括：电机输出功率、车辆车速、车辆载重。

进一步地，在获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度之后，方法还包括：当预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块发送电机内部温度传感器故障信息，以使控制模块将电机内部温度传感器故障信息发送至仪表显示。

进一步地，在获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度之后，方法还包括：在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值时，向控制模块发送高温危险报警信息，以使控制模块将风扇风速设置为预设最大转速，并使控制模块将高温危险报警信息发送至仪表显示。

进一步地，方法还包括：当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第一持续时间阈值时，向控制模块发送电机控制指令，以使控制模块发送功率调整信号至电机控制器，进而通过电机控制器强制降低电机输入/输出功率至预设范围内；当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第二持续时间阈值时，向控制模块发送电机停止电机运行指令，以使控制模块发送电机停止信号至电机控制器，进而通过电机控制器停止电机运行。

第三方面，本申请提供了一种混合动力商用车电机冷却装置，装置包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被执行时，使得处理器执行如上述任一项的一种混合动力商用车电机冷却方法。

本领域技术人员能够理解的是，本申请至少具有如下有益效果：

本申请能够通过激活信号接收模块，获取激活信号，进而确定电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵的供电时刻；能够根据电机工作状态信号确定是否激活冷却系统。本申请中的电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器，互为备份，提高了系统的鲁棒性；另外，本申请涉及风冷和水冷，互为备份，进一步提高了系统的鲁棒性。本申请能够基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇转速，提高了散热的效率和经济性，解决了现有的冷却系统一直工作耗能较大，无法根据电机工作情况实施的调整冷却系统的散热功率、无法适应电机动力输出能量回收等工作模式变化和不同功率输出情况下的冷却、系统的鲁棒性差，缺少冗余的问题

附图说明

下面参照附图来描述本公开的部分实施例，附图中：

图1是本申请实施例提供的一种混合动力商用车电机冷却系统内部结构示意图。

图2是本申请实施例提供的一种混合动力商用车电机冷却方法流程图。

图3是本申请实施例提供的一种混合动力商用车电机冷却设备内部结构示意图。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本公开的优选实施例，并不表示本公开仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本公开的技术原理，并非用于限制本公开的保护范围。基于本公开提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本公开的保护范围之内。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。

图1为本申请实施例提供的一种混合动力商用车电机冷却系统。如图1所示，本申请实施例提供的系统，主要包括：激活信号接收模块1、判断模块2、控制模块3、电机内部温度传感器4、电机出口冷却液温度传感器5、环境温度传感器6、风扇7、冷却液循环泵8、存储模块9。

其中，激活信号接收模块1为任意可行的能够获取外部激活信号的装置或组件。以使在接收到外部激活信号后，确定为系统对应的其他设备供电，避免了系统中设备持续用电造成的资源浪费。

其中，判断模块2可以为任意可行的能够在确定获取到激活信号后，获取数据、进行数据比对、信号或数据传输的设备或组件。其中，获取数据通过与激活信号接收模块1，确定是否获取到激活信号。通过与环境温度传感器6、电机内部温度传感器4和电机出口冷却液温度传感器5相连，实现了获取环境温度、电机内部温度和电机出口冷却液温度，另外，电机内部和冷却液出水口设计温度传感器等，互为备份，提高了鲁棒性。

作为示例地，判断模块2能够在确定获取到激活信号后，向控制模块3发送第一启动指令；在获取到控制模块3下发的第二启动指令后，获取电机内部温度传感器4上传的电机内部温度，在确定电机内部温度大于水泵开启阈值或在预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块3上传第三启动指令；获取电机出口冷却液温度传感器5上传的电机出口冷却液温度，在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于风扇7开启阈值时，向控制模块3上传第四启动指令，并实时上传电机内部温度、电机出口冷却液温度和环境温度。

其中，控制模块3可以为任意可行的能够根据指令控制风扇7或冷却液循环泵8运行、控制电机的设备或组件。通过与判断模块2相连实现获取指令，进行后续操作；通过与风扇7和冷却液循环泵8相连实现进行风冷或水冷。其中，风冷或水冷互为备份，提高了系统的鲁棒性。

作为示例地，控制模块3能够在接收到第一启动指令后，为电机内部温度传感器4、电机出口冷却液温度传感器5、环境温度传感器6、风扇7和冷却液循环泵8上电，并基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统；在确定激活冷却系统后，向判断模块2下发第二启动指令；在接收到第三启动指令时，启动冷却液循环泵8；在接收到第四启动指令时，启动风扇7；并基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇7转速。

需要补充说明的是，基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统的具体方案可以为：在电机工作状态信号为车辆处于燃油行驶模式时，不激活冷却系统；在电机工作状态信号为车辆处理动力输出或能量回收工况时，激活冷却系统。基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇7转速的方法可以为通过上述数据值之间的预设关系进行风扇7转速的调整，这里的预设关系可由本领域技术人员根据实际情况确定，本申请对具体数值不作限定。另外，车辆行驶信息至少包括：电机输出功率、车辆车速、车辆载重。

另外，本申请可以在温度超过报警值短时间内可通过短时限扭来降低温度，以实现尽可能减少停车次数。具体过程可以为：

在判断模块2检测到预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块3发送电机内部温度传感器4故障信息，以使控制模块3将电机内部温度传感器4故障信息发送至仪表显示。

另外，本申请可以在温度过高时进行风扇7风速调整以及进行提示。

具体过程可以为：

在判断模块2检测到电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值时，向控制模块3发送高温危险报警信息，以使控制模块3将风扇7风速设置为预设最大转速，并使控制模块3将高温危险报警信息发送至仪表显示。

另外，本申请可以在温度超过报警值长时间，停止电机工作（保护电机，避免不必要的损失）。

具体过程可以为：

在判断模块2检测到电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第一持续时间阈值时，向控制模块3发送电机控制指令，以使控制模块3发送功率调整信号至电机控制器，进而通过电机控制器强制降低电机输入/输出功率至预设范围内；当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第二持续时间阈值时，向控制模块3发送电机停止电机运行指令，以使控制模块3发送电机停止信号至电机控制器，进而通过电机控制器停止电机运行。

另外，本申请能够通过调整存储模块9中的阈值数据，实现适应不同型号的车辆。

这里的存储模块9与判断模块2相连，用于为判断模块2提供阈值数据；其中，阈值数据至少包括：水泵开启阈值、风扇7开启阈值、危险报警温度阈值、第一持续时间阈值、第二持续时间阈值。

除此之外，本申请实施例还提供了一种混合动力商用车电机冷却方法，如图2所示，本申请实施例提供的方法，主要包括以下步骤：

步骤210、在确定获取到激活信号后，为电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵上电。

步骤220、基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统；在确定激活冷却系统后，获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度，在确定电机内部温度大于水泵开启阈值或在预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，启动冷却液循环泵。

在获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度之后，方法还可以包括：

当预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块发送电机内部温度传感器故障信息，以使控制模块将电机内部温度传感器故障信息发送至仪表显示。

步骤230、获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度，在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于风扇开启阈值时，启动风扇；并基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇转速。

需要说明的是，车辆行驶信息至少包括：电机输出功率、车辆车速、车辆载重。

其中，在获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度之后，方法还可以包括：

在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值时，向控制模块发送高温危险报警信息，以使控制模块将风扇风速设置为预设最大转速，并使控制模块将高温危险报警信息发送至仪表显示。

另外，本申请还可以在温度超过报警值长时间，停止电机工作（保护电机，避免不必要的损失）。

具体过程可以为：当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第一持续时间阈值时，向控制模块发送电机控制指令，以使控制模块发送功率调整信号至电机控制器，进而通过电机控制器强制降低电机输入/输出功率至预设范围内；当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第二持续时间阈值时，向控制模块发送电机停止电机运行指令，以使控制模块发送电机停止信号至电机控制器，进而通过电机控制器停止电机运行。

以上为本申请中的方法实施例，基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种混合动力商用车电机冷却设备。如图3所示，该设备包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被执行时，使得处理器执行如上述实施例中的一种混合动力商用车电机冷却方法。

具体地，服务器端在确定获取到激活信号后，为电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵上电；基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统；在确定激活冷却系统后，获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度，在确定电机内部温度大于水泵开启阈值或在预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，启动冷却液循环泵；获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度，在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于风扇开启阈值时，启动风扇；并基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇转速；其中，车辆行驶信息至少包括：电机输出功率、车辆车速、车辆载重。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力商用车电机冷却系统，其特征在于，所述系统包括：

激活信号接收模块，用于获取激活信号；

判断模块，与激活信号接收模块、电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器和环境温度传感器相连，用于在确定获取到激活信号后，向控制模块发送第一启动指令；在获取到控制模块下发的第二启动指令后，获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度，在确定电机内部温度大于水泵开启阈值或在预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块上传第三启动指令；获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度，在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于风扇开启阈值时，向控制模块上传第四启动指令，并实时上传电机内部温度、电机出口冷却液温度和环境温度；

控制模块，与判断模块、风扇和冷却液循环泵相连，用于在接收到第一启动指令后，为电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵上电，并基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统；在确定激活冷却系统后，向判断模块下发第二启动指令；在接收到第三启动指令时，启动冷却液循环泵；在接收到第四启动指令时，启动风扇；并基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇转速；其中，车辆行驶信息至少包括：电机输出功率、车辆车速、车辆载重。

2.根据权利要求1所述的混合动力商用车电机冷却系统，其特征在于，

判断模块，还用于当预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块发送电机内部温度传感器故障信息，以使控制模块将电机内部温度传感器故障信息发送至仪表显示。

3.根据权利要求1所述的混合动力商用车电机冷却系统，其特征在于，

判断模块，还用于在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值时，向控制模块发送高温危险报警信息，以使控制模块将风扇风速设置为预设最大转速，并使控制模块将高温危险报警信息发送至仪表显示。

4.根据权利要求1或3所述的混合动力商用车电机冷却系统，其特征在于，判断模块，还用于当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第一持续时间阈值时，向控制模块发送电机控制指令，以使控制模块发送功率调整信号至电机控制器，进而通过电机控制器强制降低电机输入/输出功率至预设范围内；当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第二持续时间阈值时，向控制模块发送电机停止电机运行指令，以使控制模块发送电机停止信号至电机控制器，进而通过电机控制器停止电机运行。

5.根据权利要求1所述的混合动力商用车电机冷却系统，其特征在于，所述系统还包括存储模块，与判断模块相连，用于为判断模块提供阈值数据；其中，阈值数据至少包括：水泵开启阈值、风扇开启阈值、危险报警温度阈值、第一持续时间阈值、第二持续时间阈值。

6.一种混合动力商用车电机冷却方法，其特征在于，所述方法包括：

在确定获取到激活信号后，为电机内部温度传感器、电机出口冷却液温度传感器、环境温度传感器、风扇和冷却液循环泵上电；

基于电机控制器发送的电机工作状态信号确定是否激活冷却系统；在确定激活冷却系统后，获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度，在确定电机内部温度大于水泵开启阈值或在预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，启动冷却液循环泵；

获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度，在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于风扇开启阈值时，启动风扇；并基于实时电机内部温度、电机出口冷却液温度、环境温度和车辆行驶信息，调整风扇转速；其中，车辆行驶信息至少包括：电机输出功率、车辆车速、车辆载重。

7.根据权利要求6所述的混合动力商用车电机冷却方法，其特征在于，在获取电机内部温度传感器上传的电机内部温度之后，所述方法还包括：

当预设获取时间段内未获取到电机内部温度时，向控制模块发送电机内部温度传感器故障信息，以使控制模块将电机内部温度传感器故障信息发送至仪表显示。

8.根据权利要求6所述的混合动力商用车电机冷却方法，其特征在于，在获取电机出口冷却液温度传感器上传的电机出口冷却液温度之后，所述方法还包括：

在电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值时，向控制模块发送高温危险报警信息，以使控制模块将风扇风速设置为预设最大转速，并使控制模块将高温危险报警信息发送至仪表显示。

9.根据权利要求6或8所述的混合动力商用车电机冷却方法，其特征在于，所述方法还包括：

当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第一持续时间阈值时，向控制模块发送电机控制指令，以使控制模块发送功率调整信号至电机控制器，进而通过电机控制器强制降低电机输入/输出功率至预设范围内；当电机内部温度或电机出口冷却液温度大于危险报警温度阈值的持续时间超过第二持续时间阈值时，向控制模块发送电机停止电机运行指令，以使控制模块发送电机停止信号至电机控制器，进而通过电机控制器停止电机运行。

10.一种混合动力商用车电机冷却装置，其特征在于，所述装置包括：

处理器；

以及存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被执行时，使得所述处理器执行如权利要求6-9任一项所述的一种混合动力商用车电机冷却方法。