CN204451996U - 一种电动汽车用冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车用冷却系统，其包括冷却水箱、水泵和水管，水管将冷却水箱、水泵、电机控制器的冷却管路以及电机的冷却管路依次串接形成冷却循环回路，冷却水箱上安装有冷却风扇，该冷却系统还包括分别用于感应电机温度、电机控制器温度以及冷却水箱温度的电机温度传感器、电机控制器温度传感器、水箱温度传感器，三个温度传感器的信号输出端以及水泵、冷却风扇、电机和电机控制器的启停控制端均电连接至一控制电路上。本实用新型具有结构简单、控制方便和使用安全可靠的优点。

Description

一种电动汽车用冷却系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，具体的说是一种电动汽车用冷却系统。

背景技术

电动汽车是指驱动力全部或部分由电机提供的车辆，其主要包括纯电动汽车、混合动力汽车等。在电动汽车中，电机和电机控制器的散热问题直接影响整车性能，因此，冷却系统成为电动汽车不可缺少的部分。

目前有一种电动汽车用冷却系统，如附图1所示，其包括冷却水箱、水泵和水管，水管将电机和电机控制器内的冷却管路串接到冷却水箱上，形成冷却循环回路，水泵安装在冷却水箱的出水口处，水泵由钥匙开关ON档控制开启，冷却水箱上安装有冷却风扇，冷却循环回路中的防冻液通过冷却风扇散热，由安装在冷却水箱回水口处的温度传感器监测冷却循环回路水温，再反馈给整车控制器对冷却风扇的转速进行调整。

现有的冷却系统在具体使用中存在如下缺陷：1）由于电机、电机控制器的功率各不相同，在不同的工况下产生的热量也不相同，使得冷却循环回路中局部温度差异较大，现有冷却系统方案只能对冷却循环回路中水箱附近的防冻液温度进行监测，监测不全面，可能出现电机或电机控制器单个温度过高，造成电机或电机控制器过热损坏故障；2）现有冷却系统中没有压力监测和过压保护装置，当冷却循环回路不畅时，无法及时进行监测预警，可能造成水泵、管路、电机或电机控制器损坏等危险状况发生；3）现有冷却系统缺少独立的控制单元，动作控制借用整车控制器，增加整车控制的负载，影响整车安全性；4）由于现有冷却系统中的水泵由钥匙开关ON档开启，即只要车辆启动，水泵就开始运行，而不管电机和控制器工作温度如何，该种方式不能有效调节冷却循环回路的水流量，造成能量的浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、控制方便、使用安全可靠的电动汽车用冷却系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的电动汽车用冷却系统包括冷却水箱、水泵和水管，水管将冷却水箱、水泵、电机控制器的冷却管路以及电机的冷却管路依次串接形成冷却循环回路，冷却水箱上安装有冷却风扇，其结构特点是所述冷却系统还包括分别用于感应电机温度、电机控制器温度以及冷却水箱温度的电机温度传感器、电机控制器温度传感器、水箱温度传感器，三个温度传感器的信号输出端以及水泵、冷却风扇、电机和电机控制器的启停控制端均电连接至一控制电路上。

所述水泵与冷却管路之间的水管上安装有压力传感器，水泵与冷却管路之间的水管上还引出有可直接连接到冷却水箱回水口上的泄压管路，泄压管路上安装有用于泄压的阀门。

所述用于泄压的阀门为机械式泄压阀。

所述用于泄压的阀门为电磁阀且该电磁阀的控制端与控制电路电连接。

所述冷却水箱上连接有膨胀水箱。

本实用新型的有益效果是：1）对于电动汽车电机及电机控制器严格的散热要求，通过闭环控制系统智能控制冷却风扇转速、水泵转速和阀门开闭等功能，实现了对电机和电机控制器散热冷却和回路防冻液压力的智能控制，系统效率高，绿色节能、结构简单，实用性强；2）对于电动汽车电机和电机控制器高压用电安全，采用独立于整车控制器之外的控制电路，对传感器反馈不良状况下的电机或电机控制器进行下高压电停止运行操作，有效降低整车控制器负载，安全性强；3）对于电机及电机控制器在不同工况下的散热温度差异，采用了多个温度传感器，分别对电机、电机控制器、水箱内水温进行实时监控，分别控制风扇及水泵转速，实现对冷却循环回路从整体到局部的全过程控制，准确度高，安全性强；4）对于冷却管路流通不畅情况下回路压力过高的危害，采用了压力传感器和泄压用阀门，实现了对冷却循环回路的过压自我保护功能，同时根据压力可及时判断水泵运转故障，避免水温过高对电机和电机控制器造成损伤。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为现有技术中冷却系统的结构原理示意框图；

图2为本实用新型其中一种实施方式的结构原理示意框图；

图3为本实用新型另一种实施方式的结构原理示意框图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的电动汽车用冷却系统包括冷却水箱1、水泵2和水管3，水管3将冷却水箱1、水泵2、电机控制器4的冷却管路以及电机5的冷却管路依次串接形成冷却循环回路，冷却水箱1上连接有膨胀水箱15，膨胀水箱15用于补水和缓冲冷却循环回路中的压力。其中，所谓冷却管路为设置在电机控制器4或电机5周圈、用于给电机控制器4或电机5降温的管路。冷却水箱1上安装有冷却风扇6，该冷却系统还包括分别用于感应电机5温度、电机控制器4温度以及冷却水箱1温度的电机温度传感器7、电机控制器温度传感器8、水箱温度传感器9，三个温度传感器的信号输出端以及水泵2、冷却风扇6、电机5和电机控制器4的启停控制端均电连接至一控制电路10上。水泵2与冷却管路之间的水管3上安装有压力传感器11，水泵2与冷却管路之间的水管3上还引出有可直接连接到冷却水箱1回水口上的泄压管路12，泄压管路12上安装有用于泄压的阀门。

其中，如图2所示用于泄压的阀门可以为机械式泄压阀13。如图3所示，用于泄压的阀门也可以为电磁阀14且该电磁阀14的控制端与控制电路10电连接。

本实用新型的控制策略为：

1）当电机5、电机控制器4和冷却水箱1的温度较低时，控制电路10控制水泵2运转在低速区，冷却风扇6运转在低速区或停止，冷却循环回路中的水流速度低，带走少量的热量，满足设备散热需求；

2）当冷却水箱1温度较高，但电机5和电机控制器4温度正常时，控制电路10控制水泵2在低速区运行，冷却风扇6启动并加速运转，带走大量的水箱防冻液热量，使水箱温度趋于正常；

3）当电机5和电机控制器4温度较高，冷却水箱1温度正常时，控制电路10控制冷却风扇6运转在低速区，水泵2加速运转，冷却循环回路中水流速度增加，带走电机5和电机控制器4中大量热量，使其温度趋于正常；

4）当电机5、电机控制器4和冷却水箱1任何一处温度达到高温报警值，控制电路10控制水泵2和冷却风扇6快速运转并给电机5和电机控制器4下高压电停止运行，起到过热保护作用；

5）当冷却循环回路中水压过高时，压力传感器11反馈给控制电路10，控制电机5和电机控制器4下高压电，用于泄压的阀门打开泄压，起到过压保护作用。当用于泄压的阀门采用电磁阀14时，其启停控制由控制电路10根据压力传感器11的压力值信号决定，当用于泄压的阀门采用机械式的泄压阀13时，可设置泄压阀13的压力限值，当冷却循环回路中的压力到达该限值时，泄压阀13自动开启泄压；

6）当冷却循环回路中水压过低时，压力传感器11反馈给控制电路10，判断水泵2或系统管路故障，控制电机5和电机控制器4下高压电。

本实用新型达到了如下效果：1）对于电动汽车电机5及电机控制器4严格的散热要求，通过闭环控制系统智能控制冷却风扇6转速、水泵2转速和阀门开闭等功能，实现了对电机5和电机控制器4散热冷却和回路防冻液压力的智能控制，系统效率高，绿色节能、结构简单，实用性强；2）对于电动汽车电机5和电机控制器4高压用电安全，采用独立于整车控制器之外的控制电路10，对传感器反馈不良状况下的电机5或电机控制器4进行下高压电停止运行操作，有效降低整车控制器负载，安全性强；3）对于电机5及电机控制器4在不同工况下的散热温度差异，采用了多个温度传感器，分别对电机5、电机控制器4、冷却水箱1内水温进行实时监控，分别控制冷却风扇6及水泵2转速，实现对冷却循环回路从整体到局部的全过程控制，准确度高，安全性强；4）对于冷却管路流通不畅情况下回路压力过高的危害，采用了压力传感器11和用于泄压的阀门，实现了对冷却循环回路的过压自我保护功能，同时根据压力可及时判断水泵2运转故障，避免水温过高对电机5和电机控制器4造成损伤。

本实用新型中，控制电路10采集的传感器信号以及发送的控制信号，仅涉及高电平信号和低电平信号两种，该两种电平信号对应触发相关动作部件的通、断或启停两种状态，利用现有常规电路连接结构即可实现，不涉及计算机编程，本实用新型的重点在于装置的机械结构和各部件之间的位置和连接关系，而不是控制电路更不是一种控制方法的改进。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (5)

1.一种电动汽车用冷却系统，包括冷却水箱（1）、水泵（2）和水管（3），水管（3）将冷却水箱（1）、水泵（2）、电机控制器（4）的冷却管路以及电机（5）的冷却管路依次串接形成冷却循环回路，冷却水箱（1）上安装有冷却风扇（6），其特征是所述冷却系统还包括分别用于感应电机（5）温度、电机控制器（4）温度以及冷却水箱（1）温度的电机温度传感器（7）、电机控制器温度传感器（8）、水箱温度传感器（9），三个温度传感器的信号输出端以及水泵（2）、冷却风扇（6）、电机（5）和电机控制器（4）的启停控制端均电连接至一控制电路（10）上。

2.如权利要求1所述的电动汽车用冷却系统，其特征是所述水泵（2）与冷却管路之间的水管（3）上安装有压力传感器（11），水泵（2）与冷却管路之间的水管（3）上还引出有可直接连接到冷却水箱（1）回水口上的泄压管路（12），泄压管路（12）上安装有用于泄压的阀门。

3.如权利要求2所述的电动汽车用冷却系统，其特征是所述用于泄压的阀门为机械式泄压阀（13）。

4.如权利要求2所述的电动汽车用冷却系统，其特征是所述用于泄压的阀门为电磁阀（14）且该电磁阀（14）的控制端与控制电路（10）电连接。

5.如权利要求1-4中任一项所述的电动汽车用冷却系统，其特征是所述冷却水箱（1）上连接有膨胀水箱（15）。