CN206277927U - 电动汽车组件冷却系统及应用该系统的电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车组件冷却系统及应用该系统的电动汽车。电动汽车组件冷却系统包括：冷却介质储存器(101)，泵(102)，阀(103)，散热器(104)，冷却管路，冷却介质储存器(101)用于存储液态冷却介质；通过泵(102)将存储在冷却介质储存器(101)中的液态冷却介质经过阀(103)输入到冷却管路；通过散热器(104)散发由冷却管路传递的热量，其中，冷却管路包括多于一条冷却支路(1，2，3)，各个冷却支路(1，2，3)分别用于冷却不同的组件。根据本实用新型实施例的方案能够以分时和闭环控制方法对各冷却/温控支路对应的需冷却/温控组件进行温度调节，可以在很大程度上提高冷却/温控效率，节约电力，提高电池续航能力。

Description

电动汽车组件冷却系统及应用该系统的电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车组件冷却技术，具体而言，涉及一种电动汽车组件冷却系统及应用该系统的电动汽车。

背景技术

电动汽车，或者称为纯电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。随着全球能源与环境问题的日益突出，当前很多国家政府和企业都在大力推动电动汽车技术的研发。

一般而言，电动汽车的核心部件主要包括车载电池(动力电池)、牵引电机(Traction Motor，TM)、牵引电机控制器和车载充电器。其中。为电动汽车提供动力的车载电池是电动汽车的关键技术，决定了车辆的续行里程和成本；牵引电机及牵引电机控制器是电动汽车的重要部件，构成了电动汽车动力系统的主要部分，其驱动特性也是汽车行驶的主要性能指标之一。

一方面，随着电动汽车技术和产品的发展，大功率的牵引电机和牵引电机控制器开始被使用，对于车辆动力系统的散热也有了更高的要求，特别是在车辆急加速、车辆急减速和驱动过载等工况下，包括牵引电机和牵引电机控制器的车辆动力系统的组成部件的温度可能会发生急剧升高的情况，因而需要考虑对这些组件的散热甚或冷却；另一方面，对于车辆动力系统和供电系统的冷却需要消耗能量，而对于纯电动车来说，能量的来源仅仅是车载电池，因此这样的冷却功能也会影响车载电池的使用和续航里程等性能。

实用新型内容

为了解决上述的如何更节能地对电动汽车组件进行冷却的问题，本实用新型提出了一种电动汽车组件冷却系统及应用该系统的电动汽车。

根据本实用新型的一方面，提供了一种电动汽车组件冷却系统，其包括：冷却介质储存器，泵，阀，散热器，冷却管路，冷却介质储存器用于存储液态冷却介质；通过泵将存储在冷却介质储存器中的液态冷却介质经过阀输入到冷却管路；通过散热器散发由冷却管路传递的热量，其中，冷却管路包括多于一条冷却支路，各个冷却支路分别用于冷却不同的组件。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统，可选地，冷却管路包括：第一冷却支路和第二冷却支路，分别用于冷却车载充电机和车辆驱动系统。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统，可选地，车辆驱动系统包括：牵引电机，牵引电机控制器，直流变换器。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统，可选地，电动汽车组件冷却系统还包括：温度传感器，其中，在每条冷却支路设置温度传感器，该温度传感器监测该冷却支路的被冷却组件或管路或冷却介质或被设置为包裹被冷却组件并与冷却支路连接的冷却套的温度，电动汽车的车辆控制器基于温度传感器检测的温度来调节泵的冷却介质流量，或者电动汽车的车辆控制器基于温度传感器检测的温度来控制阀从而开启冷却支路或者调节冷却支路的冷却介质供应量。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统，可选地，电动汽车组件冷却系统还包括：冷却风扇，用于对散热器提供风冷量，车辆控制器基于温度传感器检测的温度来调节冷却支路的冷却介质供应量和冷却风扇提供的风冷量。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统，可选地，电动汽车组件冷却系统还包括用于冷却动力电池的冷却支路。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统，可选地，电动汽车组件冷却系统还包括风冷部分，该风冷部分包括车载空调系统以及用于冷却动力电池的电池散热器和相应的风道。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电动汽车，其包括前述的电动汽车组件冷却系统。

根据本实用新型的又一方面，提供了一种后驱型电动汽车，其包括：组件冷却系统，该组件冷却系统包括：冷却介质储存器，泵，阀，散热器，冷却管路，冷却介质储存器用于存储液态冷却介质；通过泵将存储在冷却介质储存器中的液态冷却介质经过阀输入到冷却管路；通过散热器散发由冷却管路传递的热量；冷却管路包括多于一条冷却支路，各个冷却支路分别用于冷却不同的组件，以及驱动系统，该驱动系统设置于后驱型电动汽车的后部，用于驱动该电动汽车的后轴，其中，用于冷却驱动系统的冷却支路也能够用于冷却电动汽车的动力电池。

根据本实用新型的再一方面，提供了一种四驱型电动汽车，其包括：第一驱动系统，该第一驱动系统设置于四驱型电动汽车的后部，用于驱动该电动汽车的后轴；第二驱动系统，该第二驱动系统设置于四驱型电动汽车的前部，用于驱动该电动汽车的前轴；冷却系统，该冷却系统包括：冷却介质储存器，泵，流量阀，散热器，冷却管路，风扇，冷却介质储存器用于存储液态冷却介质；通过泵将存储在冷却介质储存器中的液态冷却介质经过流量阀输入到冷却管路；通过散热器散发由冷却管路传递的热量；风扇对散热器提供风冷量；冷却管路包括：第一冷却支路，用于冷却第一驱动系统；第二冷却支路，用于冷却第二驱动系统；第三冷却支路，用于冷却四驱电动汽车的充电机。

根据本实用新型实施例的四驱型电动汽车，可选地，当采用后驱模式时，流量阀控制开启第二冷却支路，车辆控制器基于设置于第二冷却支路的温度传感器来决定流量阀对第二冷却支路的开启量和风扇的转速；当采用前驱模式时，流量阀控制开启第一冷却支路，车辆控制器基于设置于该第一冷却支路的温度传感器来决定流量阀对冷却支路的开启量和风扇的转速；当采用全时四驱模式时，流量阀同时控制开启第二冷却支路和第一冷却支路，车辆控制器基于分别设置于第二冷却支路和第一冷却支路的温度传感器来决定流量阀对第二冷却支路和第一冷却支路的开启量和风扇的转速；当处于充电模式时，流量阀控制开启第三冷却支路，车辆控制器基于设置于第三冷却支路的温度传感器来决定流量阀对第三冷却支路的开启量和风扇的转速，或者车辆控制器基于设置于第三冷却支路的温度传感器反馈的温度信号和电池温度信息来决定流量阀对第三冷却支路的开启量和风扇的转速。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种电动汽车组件冷却方法，其包括：将冷却介质由冷却介质储存器输送到冷却管路，将冷却介质输送到冷却管路的多于一条冷却支路，由相应的冷却支路分别冷却不同的电动汽车组件，通过冷却管路将冷却介质回收到冷却介质储存器，通过散热器散发由冷却管路传递的热量。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却方法，可选地，基于对被冷却组件或冷却支路的管路或冷却介质或被设置为包裹被冷却组件并与冷却支路连接的冷却套的温度的检测结果，来调节冷却介质的供应量和/或由冷却风扇提供给散热器的风冷量。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种电动汽车组件冷却方法，其包括：当采用后驱模式时，流量阀控制开启冷却支路，车辆控制器基于设置于第二冷却支路的温度传感器来决定流量阀对第二冷却支路的开启量和风扇的转速；当采用前驱模式时，流量阀控制开启第一冷却支路，车辆控制器基于设置于该第一冷却支路的温度传感器来决定流量阀对该第一冷却支路的开启量和风扇的转速；当采用全时四驱模式时，流量阀同时控制开启第二冷却支路和第一冷却支路，车辆控制器基于分别设置于第二冷却支路和第一冷却支路的温度传感器来决定流量阀对第二冷却支路和第一冷却支路的开启量和风扇的转速；当处于充电模式时，流量阀控制开启第三冷却支路，车辆控制器基于设置于第三冷却支路的温度传感器来决定流量阀对第三冷却支路的开启量和风扇的转速，或者车辆控制器基于设置于第三冷却支路的温度传感器反馈的温度信号和电池温度信息来决定流量阀对第三冷却支路的开启量和风扇的转速。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种电动汽车组件冷却方法，其包括：根据驾驶指令来选择驱动模式，驱动模式包括前驱模式、后驱模式和四驱模式；车辆控制器根据选择的驱动模式控制流量阀，选择打开或关闭相应冷却支路和调整冷却支路供应的冷却量；通过传感器的反馈实现对冷却量供应的闭环控制，其中，通过工况参数传感器检测工况参数，将该工况参数传送给车辆控制器，和/或，通过温度传感器将检测到的温度值反馈至车辆控制器。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种电动汽车组件温度调节系统，其包括：调温介质储存器，泵，阀，散热器，调温管路，调温介质储存器用于存储液态调温介质；通过泵将存储在调温介质储存器中的液态调温介质经过阀输入到调温管路；通过散热器散发由调温管路传递的热量，其中，调温管路包括多于一条调温支路，各个调温支路分别用于对不同的组件进行温度调节，能够通过设置在调温介质储存器或各个调温支路或部分调温支路的加热装置和/或车载空调系统来对调温支路内的调温介质进行加热。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，调温管路包括：第一调温支路和第二调温支路，分别用于对车载充电机和车辆驱动系统进行温度调节。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，车辆驱动系统是用于驱动车辆前轴的前置驱动系统或者是用于驱动车辆后轴的后置驱动系统。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，车辆驱动系统包括：牵引电机，牵引电机控制器，直流变换器。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，牵引电机控制器与牵引电机或直流变换器相集成。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，电动汽车组件温度调节系统还包括：温度传感器，其中，在每条调温支路设置温度传感器，该温度传感器监测该调温支路的被调温组件或管路或调温介质或被设置为包裹被调温组件并与调温支路连接的调温套的温度。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，电动汽车的车辆控制器基于温度传感器检测的温度来调节泵的调温介质流量和/或控制阀，从而开启调温支路或者调节调温支路的调温介质供应量。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，电动汽车的车辆控制器基于温度传感器检测的温度来控制对调温支路的加热量。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，能够同时对不同的调温支路分别进行冷却或加热。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，电动汽车组件温度调节系统还包括：冷却风扇，用于对散热器提供风冷量。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，车辆控制器基于温度传感器检测的温度来调节调温支路的调温介质供应量和加热量以及冷却风扇提供的风冷量。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，电动汽车组件温度调节系统还包括用于对动力电池进行温度调节的调温支路。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节系统，可选地，电动汽车组件温度调节系统还包括空气调节部分，该空气调节部分包括车载空调系统以及用于冷却动力电池的电池散热器和用于调节动力电池的温度的风道。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种电动汽车，其包括前述的电动汽车组件温度调节系统。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种后驱型电动汽车，其包括：组件温度调节系统，该组件温度调节系统包括：调温介质储存器，泵，阀，散热器，调温管路，调温介质储存器用于存储液态调温介质；通过泵将存储在调温介质储存器中的液态调温介质经过阀输入到调温管路；通过散热器散发由调温管路传递的热量；调温管路包括多于一条调温支路，各个调温支路分别用于对不同的组件进行温度调节，且能够通过设置在各个调温支路或部分调温支路的加热装置和/或车载空调系统来对调温支路内的调温介质进行加热；以及驱动系统，该驱动系统设置于后驱型电动汽车的后部，用于驱动该电动汽车的后轴，其中，用于对驱动系统进行温度调节的调温支路也能够用于对电动汽车的动力电池进行温度调节。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种四驱型电动汽车，其包括：第一驱动系统，该第一驱动系统设置于四驱型电动汽车的后部，用于驱动该电动汽车的后轴；第二驱动系统，该第二驱动系统设置于四驱型电动汽车的前部，用于驱动该电动汽车的前轴；温度调节系统，该温度调节系统包括：调温介质储存器，泵，阀，散热器，调温管路，风扇，调温介质储存器用于存储液态调温介质；通过泵将存储在调温介质储存器中的液态调温介质经过阀输入到调温管路；通过散热器散发由调温管路传递的热量；风扇对散热器提供风冷量；并且能够通过设置在各个调温支路或部分调温支路的加热装置和/或车载空调系统来对调温支路内的调温介质进行加热，调温管路包括：第一调温支路，用于对第一驱动系统进行温度调节；第二调温支路，用于对第二驱动系统进行温度调节；第三调温支路，用于对四驱电动汽车的充电机进行温度调节。

根据本实用新型实施例的四驱型电动汽车，可选地，当采用后驱模式时，流量阀控制开启第二调温支进行温度调节路，车辆控制器基于设置于第二调温支路的温度传感器来决定流量阀对第二调温支路的开启量、对第二调温支路的加热量和风扇的转速；当采用前驱模式时，流量阀控制开启第一调温支路，车辆控制器基于设置于该第一调温支路的温度传感器来决定流量阀对调温支路的开启量对第一调温支路的加热量和风扇的转速；当采用全时四驱模式时，流量阀同时控制开启第二调温支路和第一调温支路，车辆控制器基于分别设置于第二调温支路和第一调温支路的温度传感器来决定流量阀对第二调温支路和第一调温支路的开启量、对第二调温支路和第一调温支路的加热量和风扇的转速；当处于充电模式时，流量阀控制开启第三调温支路，车辆控制器基于设置于第三调温支路的温度传感器来决定流量阀对第三调温支路的开启量、对第三调温支路的加热量和风扇的转速，或者车辆控制器基于设置于第三调温支路的温度传感器反馈的温度信号和电池温度信息来决定流量阀对第三调温支路的开启量、对第三调温支路的加热量和风扇的转速。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种电动汽车组件温度调节方法，其包括：将调温介质由调温介质储存器输送到调温管路，将调温介质输送到调温管路的多于一条调温支路，由相应的调温支路分别对不同的电动汽车组件进行温度调节，通过调温管路将调温介质回收到调温介质储存器，通过散热器散发由调温管路传递的热量，其中，还能够对调温介质储存器、调温管路或调温支路中的调温介质进行加热。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件温度调节方法，可选地，基于对被调温组件或调温支路的管路或调温介质或被设置为包裹被调温组件并与调温支路连接的调温套的温度的检测结果，来调节调温介质的供应量和/或由冷却风扇提供给散热器的风冷量和/或加热量。

根据本实用新型的其它方面，提供了一种电动汽车组件温度调节方法，其包括：当采用后驱模式时，流量阀控制开启调温支路，车辆控制器基于设置于第二调温支路的温度传感器来决定流量阀对第二调温支路的开启量、对第二调温支路的加热量和风扇的转速；当采用前驱模式时，流量阀控制开启第一调温支路，车辆控制器基于设置于该第一调温支路的温度传感器来决定流量阀对该第一调温支路的开启量、对该第一调温支路的加热量和风扇的转速；当采用全时四驱模式时，流量阀同时控制开启第二调温支路和第一调温支路，车辆控制器基于分别设置于第二调温支路和第一调温支路的温度传感器来决定流量阀对第二调温支路和第一调温支路的开启量、对第二调温支路和第一调温支路的加热量和风扇的转速；当处于充电模式时，流量阀控制开启第三调温支路，车辆控制器基于设置于第三调温支路的温度传感器来决定流量阀对第三调温支路的开启量、对第三调温支路的加热量和风扇的转速，或者车辆控制器基于设置于第三调温支路的温度传感器反馈的温度信号和电池温度信息来决定流量阀对第三调温支路的开启量、对第三调温支路的加热量和风扇的转速。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统或者电动汽车组件温度调节系统以及应用该系统的电动汽车，能够以分时和闭环控制方法对各冷却/温控支路对应的需冷却/温控组件进行温度调节，可以在很大程度上提高冷却/温控效率，节约电力，提高电池续航能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的电动汽车组件冷却系统及相关电动车组件的结构；

图2示意性地示出了根据本实用新型另一个实施例的电动汽车组件冷却系统及相关电动车组件的结构；

图3示意性地示出了根据本实用新型又一个实施例的电动汽车组件冷却系统及相关电动车组件的结构；

图4示意性地示出了图3所示电动汽车组件冷却系统的一种工作过程。

附图标记

100 冷却系统

101 冷却液箱

102 泵

103 阀

104 散热器

1041 空调冷凝器

1042 电池散热器

1043 驱动系散热器

105 温度传感器

106 冷却风扇

1，2，3 冷却管路

200 牵引电机

300 牵引电机控制器

400 直流变换器

500 动力电池(组)

600 车载充电机

701 (车辆)前轴

702 (车辆)后轴

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的电动汽车组件冷却系统及相关电动车组件的结构。图1所示的电动汽车组件冷却系统100所采用的冷却方式是水冷的方式，即通过冷却水或冷却液在冷却管路中的流动来实现对于电动汽车有关组件的冷却。在图1中，箭头代表冷却水或冷却液的流动。

图1中同时示出了根据本实用新型实施例的电动汽车的部分组件，例如，牵引电机200，牵引电机控制器300，直流变换器400，动力电池(组)500，车载充电机600，(车辆)前轴701，(车辆)后轴702。

其中，牵引电机200用于(通过机械传动，例如高速轴承)驱动前轴701旋转，因而图1的实施例中属于前驱动的驱动类型。牵引电机200可以是直流电动机也可以是交流电动机，作为交流电动机可以是异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。牵引电机是电动汽车的主要发热部件之一。

牵引电机控制器300用于控制牵引电机200。电机控制器300的关键部件主要包括传感器和电力电子变流器，例如，用旋转变压器实现的位置/转速传感器和作为电力电子变流器的IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块。IGBT模块将直流电力变换成用于驱动牵引电机200的交流电(对于驱动电机是交流电机的情况)。大功率的IGBT模块也是发热的主要来源。

直流变换器400将由动力电池500提供的直流电力转换为适用于牵引电机控制器300的直流电力，并输出给牵引电机300。在物理结构上，直流变换器400可以与牵引电机控制器300相结合，从而没有独立的直流变换器。

在物理结构上，牵引电机控制器300也可以通过机电集成而与牵引电机200相集成。

车载充电机(ON-Board Charger，OBC)600于对动力电池500进行充电。对于动力电池500进行充电可有两种方式：快速充电和缓速充电。快速充电是以使用直流电源的方式配置并且通过控制电池管理系统(BMS)对电池进行快速充电；缓速充电是用AC电源的方式配置并且通过控制BMS和车载充电机，对电池进行缓速充电，该AC电源可以是家用入户交流电。在充电时，车载充电机600会发热，因而也有冷却散热的要求。

下面结合图1阐述根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统的具体组成部分及冷却系统的工作原理。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统包括：冷却液箱101，泵102，阀103，散热器104，温度传感器105和冷却管路1，2和3。

从冷却系统的工作原理而言，主要采用水冷和风冷相结合的方式。冷却液箱101存储诸如冷却水或冷却液的冷却介质，通过泵102将存储在冷却液箱101中的冷却水或冷却液经过阀103输入到冷却管路(如图1中的箭头部分所示)，冷却介质在冷却管路中的流动过程中吸收电动汽车其它组件(例如前述的牵引电机、牵引电机控制器等)散发的热量，然后通过散热器104对冷却管路实现降温。冷却管路可以构成回路，使得冷却介质能够在冷却管路中循环流动。另一方面，可以通过风道设计来通过风冷的方式利用散热器104对电动汽车的其它部分和其它组件进行冷却。

更具体地，泵102由电池500供电，并由车辆控制器(VCU)进行控制。车辆控制器可以控制泵102的功率，使得泵102成为功率可调的泵，从而首先通过控制泵102的功率来调整冷却介质在冷却管路中的流量流速。

阀103也可以由车辆控制器通过机械或者电气的方式进行控制。如图1所示的冷却系统的结构，阀103将与泵102连接的管路的输入实现了两路输出，如图中阀103的右侧箭头所示。其中一条支路用于冷却牵引电机200，牵引电机控制器300，直流变换器400；另一条支路用于冷却车载充电机600。

图1所示方案中，用于冷却驱动系统组件的支路与用于冷却充电机的支路相汇合构成环路，可选地，用于冷却驱动系统组件的支路与用于冷却充电机的支路也可以分别构成独立的回路。

如果采用冷却介质循环制冷的结构，冷却介质经过用于冷却牵引电机200的冷却管路后，经后续管路到达散热器104部分，由散热器104向其周围空气中散发由冷却介质携带的热量，之后再回到泵102的作用管路或者回收到冷却液箱101中；类似地，冷却介质经过用于冷却电动汽车驱动系统(包括牵引电机200、牵引电机控制器300、直流变换器400)的冷却管路后，经后续管路到达散热器104部分，由散热器104向其周围空气中散发由冷却介质携带的热量，之后再回到泵102的作用管路或者回收到冷却液箱101中。冷却液箱101也可以是冷却罐等冷却介质储存装置。

由于用于冷却电动汽车驱动系统的冷却支路和用于冷却电动汽车车载充电机的冷却支路是相互独立的，因此可以通过控制阀103来控制各支路中冷却介质的流动和流动量，这对于基于不同散热工况和散热需求的组件而言是非常有意义的。

例如，包括牵引电机、牵引电机控制器等组件的电动汽车驱动系统一般仅在车辆运动时工作或者高负荷工作，从而产生冷却需求；而车载充电机通常只在对动力电池充电时工作，且一般在车辆停放时对电动汽车进行充电。因而，电动汽车驱动系统和车载充电机实际上无需同时进行冷却。而采用根据本实用新型实施例的冷却系统，由于用于冷却电动汽车驱动系统的冷却支路和用于冷却电动汽车车载充电机的冷却支路是相互独立的，因而可以避免同时同量冷却，也就是说，例如，在车辆运行时，在对电动汽车驱动系统进行冷却时，不需要对车载充电机进行冷却；而在车辆停止并进行充电时，可按需对车载充电机进行冷却，而无需对电动汽车驱动系统进行冷却。

如果采用同一冷却支路来对驱动系统和车载充电机进行冷却，则可能对车载充电机进行不必要的冷却，尽管这种过度冷却本身不一定会使得车载充电机因为温度过低而不工作，但是会造成不必要的冷却资源消耗，导致电力浪费，从而减低诸如续航里程的电动汽车核心性能。而根据本实用新型的实施例，采用不同的冷却支路分别对车载充电机和车辆的驱动系统进行冷却，可以优化冷却系统结构，提高冷却效率，降低能耗。

再例如，可用阀103的关闭和流量控制来调整各个支路的冷却介质流量，从而进行差异化制冷。该差异也可以体现在不同支路的管路结构(例如截面积)上，不同结构的管路也可以具有不同的单位时间冷却介质流量，从而产生差异化的制冷效果。

可以通过在每个支路设置温度传感器105对被冷却组件、冷却管路或者冷却介质的温度进行监测，并根据所监测到的温度来对冷却支路的开闭及冷却介质流量进行闭环控制。

可选地，冷却管路与被冷却组件之间的热交换可以通过被设置为包裹被冷却组件并与冷却管路连接的冷却套来实现。冷却套与冷却管路都可以采用有良好导热性的金属材料制成。

例如，车载充电机OBC所能承受的环境温度例如在-40～105℃，其可以在-40～60℃下正常工作，并且在60～85℃下限额运行，而在85℃以上一般不能工作。温度传感器105监控OBC的温度、或者用于与冷却支路传热的与OBC接触的冷却套的温度、或者作用于OBC的冷却管路部分的温度，将温度检测信号传输到VCU，VCU基于该温度检测信号控制冷却泵102和/或阀103，对相应冷却支路进行开闭控制和/或控制冷却支路的流量，从而控制对用于冷却OBC的冷却支路的冷却供应量。例如，在检测到OBC的温度大于60℃时，开启冷却泵102并开启阀103控制OBC冷却支路的阀门，提供一定流量的冷却介质；如果随后温度继续上升，则通过加大冷却泵102的功率和/或开大阀103的相应阀门进一步加大冷却量供给，保证OBC能够运行(包括正常工作或者限额运行)；如果仍不能有效控制温度，可以在OBC温度接近85℃时由VCU控制关闭OBC。

又例如，牵引电机控制器300或者牵引电机控制器300与直流变换器400的集成所能承受的环境温度例如在-40～105℃，其可以在-30～65℃下正常工作，并且在-40～-30℃或65～85℃下降额(功率)运行。牵引电机(TM)200所能承受的环境温度例如在-40～105℃，其可以在-30～65℃下正常工作，并且在-40～-30℃或65～85℃下降额(功率)运行。由于牵引电机200、牵引电机控制器300、直流变换器400由此具有相同的工作温度要求，则其冷却水温要求也相同，可以采用一个冷却支路来同时对该三个部分组件进行冷却，如图1所示的方案。可选地，对于车辆驱动(牵引)系统中的不同组件，也可以用不同的冷却支路进行冷却。

动力电池500也是电动汽车的发热部件，而且在电动汽车运行的时候动力电池500会发热，在充电的时候电池500也会发热。并且动力电池500的性能通常与其温度相关。例如，动力电池的工作温度范围在-20～55℃，环境温度范围在-30～55℃，而较佳工作温度范围在25～35℃，因此动力电池对冷却的要求也比较高。

可以采用风冷的方式对动力电池500进行降温冷却。例如，散热器104可以包括电池散热器1042，该电池散热器1042可以设置在车辆的前部，在车辆行进时与空气进行热交换，从而进行散热。可以设置与该电池散热器1042相配合的风道或气体流通管路，还可以配合(对应于电池组设置的)散热风扇，从而将电池产生的热量与外界进行交换。类似地，可以通过设置温度传感器来监测电池的温度，由VCU基于检测的温度信号来判断和指示散热操作，于是可以将电池的工作温度控制在较佳的范围内。另外，如果动力电池500设置于车辆底盘上，也可以利用被动冷却的方式，通过底盘部分散去一部分热量。

根据本实用新型的实施例，可以用水冷辅助风冷的方式对动力电池500进行温度控制。例如，采用独立的冷却支路对动力电池500进行冷却，并在该支路设置温度传感器105，检测冷却支路或冷却介质或设置于动力电池500的冷却套或者动力电池500本身的温度，由VCU基于检测到的温度值来调整水冷冷却的供给量。

冷却支路的管路形状可以根据需冷却组件或被冷却组件及其组合具有的自身形状及空间分布排列来设计。例如，冷却支路可以是直线或折线形的，类似于图1中充电机600的冷却支路(如对应箭头所示)；在图1中，由于直流变换器400与牵引电机控制器300集成在一起，并且该牵引电机控制器300与牵引电机200可以在空间上串行，因此，对于它们的冷却支路也可以是直线形的。当然，根据不同的物理空间安排，冷却支路可以具有曲线形、圆形等多种形状，例如，用于冷却动力电池500的支路(未在图1中示出)可以具有大致圆形或者矩形的形状。

根据本实用新型的实施例，散热器104还包括驱动系散热器1043。该驱动系散热器1043用于对包括直流变换器400、牵引电机控制器300、牵引电机200的电动汽车驱动系组件进行散热。也可以设置散热风道与散热器1043相配合进行与被冷却组件与散热器之间的热交换。

如图1所示，散热器104还包括空调冷凝器1041。空调冷凝器是汽车制冷的重要部件，汽车空调主要包括压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器。首先压缩机工作，推动制冷剂在管路中循环流动，气态的制冷剂通过压缩机压缩变成高压的气体排出压缩机；经过压缩的制冷剂经过冷凝器，在冷凝器当中进行散热和降温，变成高压的液态制冷剂；液态制冷剂经过管路干燥箱，干燥后进入膨胀阀；液态的制冷剂在膨胀阀变化形成低温的制冷剂，但还是以液态形式存在；液态的低温制冷剂在经过蒸发器的时候，吸收了蒸发器内的空气热量，蒸发器内的温度就会降低，降低温度的空气就形成了冷风吹进车内，而吸收了热量的制冷剂蒸发变成了气态制冷剂；气态的制冷剂再次经过压缩机的压缩，依次进行循环。冷凝器主要的作用是对制冷剂进行制冷，周围环境当中的空气与制冷剂进行热交换，将制冷剂的热量传递给空气。因此，空调冷凝器1014实际上也是一种散热装置。

被动风冷和空调系统是车辆风冷系统的主要冷却量来源，如果对于车辆驱动系统也采用风冷的方式，则驱动系散热器1043与空调冷凝器1041和电池散热器1042组合在一起构成散热器104；另一方面，如果采用水冷的方式(包括仅采用水冷或者同时采用水冷和风冷)对车辆驱动系组件进行温度控制，则可以设置使得水冷却支路通过驱动系散热器1043进行散热(例如图1所示)，该冷却支路既可以包括驱动系冷却支路，也可以包括充电机冷却支路(例如图1所示)，还可以包括电池冷却支路。这样，驱动系散热器1043可以实现水冷系散热器，也可以设置单独的散热器作为水冷系散热器，还可以将整个散热器104都作为水冷系散热器。

除了散热器被动散热之外，还可以设置冷却风扇106，如图1所示，冷却风扇106设置于散热器104附近，该风扇106可以用于对散热器104提供风冷，也可以仅对水冷系散热器或者驱动系散热器1043提供风冷。

图1中黑色箭头所表示的水冷系统管路只是示意性的，根据本实用新型实施例的电动汽车，水冷系统的管路可以采用立体的空间安排，从而充分利用管路的延伸提高冷却量供应的效率。例如，在图1所示的电动汽车结构中，充电机600设置于车辆前部，可选地，充电机600也可以设置于车辆后部。如果充电机600设置于车辆后部，通过适当改变对该充电机600进行冷却的支路的形状和冷却量连接关系，也可以使得该支路对其它相邻组件(例如，动力电池500)提供水冷冷却量。

图2示意性地示出了根据本实用新型另一个实施例的电动汽车组件冷却系统及相关电动车组件的结构。图2所示的电动汽车结构与图1所示的电动汽车结构的不同之处在于，图1的电动汽车是前驱动的，而图2的电动汽车采用后驱动的方式。

如图2所示，包括牵引电机200，牵引电机控制器300，直流变换器400的电动汽车驱动系统设置于车辆的后部，可选地，设置在车辆后轴702的后部。这样，相对于设置在车辆前部的水冷系统的冷却液箱101，泵102，阀103，散热器104而言，驱动系统距离较远，因而需要较长的冷却管路来对后置的驱动系统提供冷却量。由于后置驱动系统的冷却管路经过动力电池500附近，可以通过改变该管路形状或者立体空间位置来使得该冷却管路接近并作用于该动力电池500，为其提供冷却量。

可选地，水冷系统的冷却液箱101，泵102，阀103也可以设置在车辆的后部。

如前所述，图1所示实施例的电动汽车采用前驱模式，即由一套驱动系统(包括牵引电机200，牵引电机控制器300，直流变换器400)驱动前轴701；图2所示实施例的电动汽车采用后驱模式，由一套驱动系统(包括牵引电机200，牵引电机控制器300，直流变换器400)驱动后轴702。

图3示意性地示出了根据本实用新型又一个实施例的电动汽车组件冷却系统及相关电动车组件的结构。与图1和图2所示的电动汽车的结构不同，图3所示的电动汽车采用了双驱(全时四驱)结构，即由两套驱动系统分别驱动前轴701和后轴702。此外，图3所示的电动汽车包括了三条冷却支路，其中，冷却支路1冷却后驱动系统(如前所述也可以同时冷却动力电池500)，冷却支路2冷却前驱动系统，冷却支路3冷却充电机600。

双驱模式要比单驱模式更加复杂，因为根据不同的工况和驱动要求，可以采取不同的驱动方式。两套驱动系统可以同时工作(全时四驱模式)，也可以分别工作(后驱模式或前驱模式)，还可以同时不工作(充电模式)。

在上述模式下，如果VCU基于检测的温度判断无需开启相应的冷却支路，则即使电动汽车运行于这些模式，阀103也可以不必开启相应的冷却支路。

图4示意性地示出了图3所示电动汽车组件冷却系统的一种工作过程。

如图4所示，ECU可以根据驾驶员的指令来选择驱动模式，例如，选择前驱、后驱还是四驱模式，并根据驱动模式控制阀103，选择打开或关闭相应冷却支路和调整冷却支路供应的冷却量(冷却支路流量)。

并且，通过传感器的反馈实现对冷却量供应的闭环控制。例如，通过传感器检测电机转速、扭矩、功率等工况，并将工况传送给ECU从而控制冷却支路的开闭、流量；和/或通过温度传感器将检测到温度值反馈至ECU，用于各冷却支路流量调节。也就是说，可以单独基于工况调整冷却供应量，也可以单独基于温度调整冷却供应量，还可以同时基于工况和温度来调整冷却供应量。

对于工况参数和温度的检测可以是持续实时检测。由于工况参数和被冷却组件温度相对于阀门103所控制的冷却量流速的变化通常有一定的滞后，因而，对于工况参数和温度的检测也可以是采样监测，还可以有时间上的滞后。

根据本实用新型的实施例，可以在风冷系统和水冷系统中设置加热单元，使得风道或冷却管路还可具有增温的作用，这样冷却系统就成为了温度调节系统，既可以向组件提供冷却量，也可以向组件提供加热量。这对于如前所述要求较佳工作温度范围比较高(例如25～35℃)的动力电池而言是非常有意义的，特别是在较寒冷地区使用该电动汽车时。在寒冷地区，可能在每年的很长期间，并不需要冷却功能，而常需要通过加热来保障组件的工作温度。

加热单元可以设置在各个温度调节支路(即前述的冷却支路)上，也可以仅设置在部分支路上(例如电池调温支路)，还可以总的设置在冷却液箱101。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统或者电动汽车组件温度调节系统以及应用该系统的电动汽车，用于监测/检测温度的感温器件或者包括有温度信号发生单元的温度传感器可以设置在每个水冷支路/风道，也可以设置在设置于被冷却组件的冷却套等传热部件，还可以设置在被冷却组件本身。

根据本实用新型实施例的电动汽车组件冷却系统或者电动汽车组件温度调节系统以及应用该系统的电动汽车，能够以分时和闭环控制方法对各冷却/温控支路对应的需冷却/温控组件进行温度调节，可以在很大程度上提高冷却/温控效率，节约电力，提高电池续航能力。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (11)

1.一种电动汽车组件冷却系统，

其特征在于，包括：

冷却介质储存器(101)，泵(102)，阀(103)，散热器(104)，冷却管路，

所述冷却介质储存器(101)用于存储液态冷却介质；

通过所述泵(102)将存储在所述冷却介质储存器(101)中的所述液态冷却介质经过所述阀(103)输入到所述冷却管路；

通过所述散热器(104)散发由所述冷却管路传递的热量，

其中，

所述冷却管路包括多于一条冷却支路(1，2，3)，各个冷却支路(1，2，3)分别用于冷却不同的组件。

2.根据权利要求1所述的电动汽车组件冷却系统，其特征在于，所述冷却管路包括：第一冷却支路和第二冷却支路，分别用于冷却车载充电机和车辆驱动系统。

3.根据权利要求2所述的电动汽车组件冷却系统，其特征在于，所述车辆驱动系统包括：牵引电机(200)，牵引电机控制器(300)，直流变换器(400)。

4.根据权利要求1所述的电动汽车组件冷却系统，其特征在于，所述电动汽车组件冷却系统还包括：温度传感器(105)，其中，

在每条所述冷却支路(1，2，3)设置所述温度传感器(105)，该温度传感器(105)监测该冷却支路的被冷却组件或管路或冷却介质或被设置为包裹被冷却组件并与所述冷却支路连接的冷却套的温度，电动汽车的车辆控制器基于所述温度传感器(105)检测的温度来调节所述泵(102)的冷却介质流量，或者电动汽车的车辆控制器基于所述温度传感器(105)检测的温度来控制所述阀(103)从而开启所述冷却支路(1，2，3)或者调节所述冷却支路(1，2，3)的冷却介质供应量。

5.根据权利要求4所述的电动汽车组件冷却系统，其特征在于，所述电动汽车组件冷却系统还包括：冷却风扇(106)，用于对所述散热器(104)提供风冷量，所述车辆控制器基于所述温度传感器(105)检测的温度来调节所述冷却支路(1，2，3)的冷却介质供应量和所述冷却风扇(106)提供的风冷量。

6.根据权利要求1所述的电动汽车组件冷却系统，其特征在于，所述电动汽车组件冷却系统还包括用于冷却动力电池(500)的冷却支路。

7.根据权利要求1所述的电动汽车组件冷却系统，其特征在于，所述电动汽车组件冷却系统还包括风冷部分，该风冷部分包括车载空调系统以及用于冷却动力电池(500)的电池散热器(1042)和相应的风道。

8.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的电动汽车组件冷却系统。

9.一种后驱型电动汽车，

其特征在于，包括：

组件冷却系统，该组件冷却系统包括：

冷却介质储存器(101)，泵(102)，阀(103)，散热器(104)，冷却管路，

所述冷却介质储存器(101)用于存储液态冷却介质；

通过所述泵(102)将存储在所述冷却介质储存器(101)中的所述液态冷却介质经过所述阀(103)输入到所述冷却管路；

通过所述散热器(104)散发由所述冷却管路传递的热量；

所述冷却管路包括多于一条冷却支路，各个冷却支路分别用于冷却不同的组件，

以及驱动系统，该驱动系统设置于所述后驱型电动汽车的后部，用于驱动该电动汽车的后轴(702)，

其中，用于冷却所述驱动系统的冷却支路也能够用于冷却所述电动汽车的动力电池(500)。

10.一种四驱型电动汽车，

其特征在于，包括：

第一驱动系统，该第一驱动系统设置于所述四驱型电动汽车的后部，用于驱动该电动汽车的后轴(702)；

第二驱动系统，该第二驱动系统设置于所述四驱型电动汽车的前部，用于驱动该电动汽车的前轴(701)；

冷却系统(100)，该冷却系统(100)包括：

冷却介质储存器(101)，泵(102)，流量阀，散热器(104)，冷却管路，风扇，

所述冷却介质储存器(101)用于存储液态冷却介质；

通过所述泵(102)将存储在所述冷却介质储存器(101)中的所述液态冷却介质经过所述流量阀输入到所述冷却管路；

通过所述散热器(104)散发由所述冷却管路传递的热量；

风扇对所述散热器(104)提供风冷量；

所述冷却管路包括：

第一冷却支路(1)，用于冷却所述第一驱动系统；

第二冷却支路(2)，用于冷却所述第二驱动系统；

第三冷却支路(3)，用于冷却所述四驱电动汽车的充电机。

11.根据权利要求10所述的四驱型电动汽车，其特征在于，当采用后驱模式时，所述流量阀控制开启所述第二冷却支路(2)，车辆控制器基于设置于所述第二冷却支路(2)的温度传感器(105)来决定所述流量阀对所述第二冷却支路(2)的开启量和风扇的转速；当采用前驱模式时，所述流量阀控制开启所述第一冷却支路(1)，所述车辆控制器基于设置于该第一冷却支路(1)的温度传感器(105)来决定所述流量阀对冷却支路(2)的开启量和风扇的转速；当采用全时四驱模式时，所述流量阀同时控制开启所述第二冷却支路(2)和所述第一冷却支路(1)，所述车辆控制器基于分别设置于所述第二冷却支路(2)和所述第一冷却支路(1)的温度传感器(105)来决定所述流量阀对所述第二冷却支路(2)和所述第一冷却支路(1)的开启量和所述风扇的转速；当处于充电模式时，所述流量阀控制开启所述第三冷却支路(3)，所述车辆控制器基于设置于所述第三冷却支路(3)的温度传感器(105)来决定所述流量阀对所述第三冷却支路(3)的开启量和所述风扇的转速，或者所述车辆控制器基于设置于所述第三冷却支路(3)的温度传感器(105)反馈的温度信号和电池温度信息来决定所述流量阀对所述第三冷却支路(3)的开启量和风扇的转速。