CN206678774U - 一种纯电动车的电子水泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种纯电动车的电子水泵控制系统，包括：整车控制器、第一温度传感器、调速PWM波模块、微处理器、电机驱动模块和水泵电机。整车控制器的第一输入端与第一温度传感器的输出端相连，整车控制器的输出端与调速PWM波模块的控制端相连。微处理器的第一输入端与调速PWM波模块的输出端相连，微处理器的第一输出端与电机驱动模块的控制端相连。电机驱动模块的输入端与供电电源相连，电机驱动模块的输出端与水泵电机的电源输入端相连。第一温度传感器用于检测冷却液温度，并发送所述冷却液温度给所述整车控制器。整车控制器根据冷却液温度控制调速PWM波模块输出调速PWM波，以调整电子水泵的转速。本实用新型能提高电子水泵的使用寿命。

Description

一种纯电动车的电子水泵控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种纯电动车的电子水泵控制系统。

背景技术

当前纯电动汽车获得了国内外主机厂的高度重视，正在着力开展产业化研发。一般来说，纯电动汽车的电驱动动力总成，包括驱动电机、减速器、电机控制器，负责为车辆提供行驶所需的功率和扭矩，过程中会大量发热，需要配置冷却系统。与燃油汽车不同，纯电动汽车无发动机和发电机，低压附件所使用的电只能从动力电池系统输出的高压转化而来，起这种高低压电流转化作用的部件叫直流高低压转换器(DCDC转换器)；当车辆电量耗尽，还需使用车载充电器，为动力电池系统充电。这些高压部件，发热量也很大，也需要冷却系统。随着纯电动汽车的动力性、续驶里程、充电性能不断提升，导致电驱动动力总成、DCDC转换器、充电器的规格不断提高，实际使用时发热量也越来越大，电动车中主要采用液冷冷却系统。

现有液冷冷却系统一般由电子水泵、散热器(含散热风扇)、冷却管路等部件组成。如图1所示，电子水泵带动冷却液对驱动电机、车载充电器、电机控制器及DCDC转换器进行冷却，并使冷却液由散热器进行冷却。现有的电子水泵只有打开和关闭两种状态，无法根据液冷冷却系统的实际温度和部件的冷却需求调节转速，在运行过程中均为最大转速的全负荷运转，电子水泵的使用寿命会受到很大影响，同时也浪费动力电池的电能。另一方面，电子水泵一旦出现故障，只能停机无法再次启动，也不能将故障及时上报整车，这使得产品设计、验证及维修处理过程中，无法快速的、针对性的识别水泵具体故障原因。

实用新型内容

本实用新型提供一种纯电动车的电子水泵控制系统，解决现有电子水泵无法根据冷却液的温度调节转速、并在发生故障时不能及时上报故障的问题，提高电子水泵的使用寿命和汽车冷却系统的工作效率，使对电子水泵的故障检测更为高效。

为实现以上目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种纯电动车的电子水泵控制系统，包括：整车控制器、第一温度传感器、调速PWM波模块、微处理器、电机驱动模块和水泵电机；

所述整车控制器的第一输入端与所述第一温度传感器的输出端相连，所述整车控制器的输出端与所述调速PWM波模块的控制端相连；

所述微处理器的第一输入端与所述调速PWM波模块的输出端相连，所述微处理器的第一输出端与所述电机驱动模块的控制端相连；

所述电机驱动模块的输入端与供电电源相连，所述电机驱动模块的输出端与所述水泵电机的电源输入端相连；

所述第一温度传感器用于检测冷却液温度，并发送所述冷却液温度给所述整车控制器；

所述整车控制器根据所述冷却液温度查询预设的冷却液温度与PWM波占空比的对应表，控制所述调速PWM波模块输出相对应占空比的调速PWM波；

所述微处理器接收到所述调速PWM波后，根据所述调速PWM波的占空比控制所述电机驱动模块输出的供电频率，使所述水泵电机在所述供电频率下运转，以调整电子水泵的转速。

优选的，还包括：电压采集模块；

所述电压集模块的输入端与所述电机驱动模块的输出端相连，所述电压采集模块的输出端与所述微处理器的第二输入端相连；

所述电压采集模块用于采集所述电机驱动模块输出的工作电压，在所述工作电压小于第一电压阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报欠压故障；在所述工作电压大于第二电压阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报过压保护，其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。

优选的，还包括：电流采集模块；

所述电流采集模块的输入端与所述电机驱动模块的输出端相连，所述电流采集模块的输出端与所述微处理器的第三输入端相连；

所述电流采集模块用于采集所述电机驱动模块输出的工作电流，在所述工作电流大于第一电流阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报过流故障。

优选的，还包括：反馈PWM波模块；

所述反馈PWM波模块的控制端与所述微处理器的第二输出端相连，所述反馈PWM波模块的输出端与所述整车控制器的第二输入端相连；

所述微处理器根据故障类型查询预设的故障类型与PWM波占空比的对应表，控制所述反馈PWM波模块输出相对应占空比的故障反馈PWM波，所述整车控制器接收所述故障反馈PWM波，并根据所述故障反馈PWM波的占空比确定故障类型。

优选的，还包括：组合仪表；

所述组合仪表通过CAN总线与所述整车控制器相连，在所述整车控制器接收到所述故障反馈PWM波并确定故障类型后，所述整车控制器通过CAN总线发送报警报文，所述组合仪表根据报警报文显示和/或语音报播报警。

优选的，还包括：第二温度传感器；

所述第二温度传感器的输出端与所述整车控制器的第三输入端相连，所述第二温度传感器用于检测DCDC转换器的温度，在所述DCDC转换器的温度大于第一温度阈值时，所述整车控制器根据所述DCDC转换器的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

优选的，还包括：第三温度传感器；

所述第三温度传感器的输出端与所述整车控制器的第四输入端相连，所述第三温度传感器用于检测车载充电器的温度，在所述车载充电器的温度大于第二温度阈值时，所述整车控制器根据所述车载充电器的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

优选的，还包括：第四温度传感器；

所述第四温度传感器的输出端与所述整车控制器的第五输入端相连，所述第四温度传感器用于检测驱动电机的温度，在所述驱动电机的温度大于第三温度阈值时，所述整车控制器根据所述驱动电机的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

本实用新型提供一种纯电动车的电子水泵控制系统，通过不同占空比的PWM波控制电机驱动模块对水泵电机输出的供电频率，以调整电子水泵的转速。同时还通过不同占空比的PWM波反馈电子水泵的故障类型。解决现有电子水泵无法根据冷却液的温度调节转速、并在发生故障时不能及时上报故障的问题，提高电子水泵的使用寿命和汽车冷却系统的工作效率，使对电子水泵的故障检测更为高效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是现有纯电动车的液冷冷却系统示意图；

图2：是本实用新型提供的一种纯电动车的电子水泵控制系统示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

针对当前纯电动车内的液冷冷却系统中的电子水泵无法根据液冷冷却系统的实际温度和部件的冷却需求调节转速，在运行过程中均为最大转速的全负荷运转，同时，在故障进也无法对故障类型及时上报。本实用新型提供一种纯电动车的电子水泵控制系统，通过不同占空比的PWM波控制电机驱动模块对水泵电机输出的供电频率，以调整电子水泵的转速。同时还通过不同占空比的PWM波反馈电子水泵的故障类型。解决现有电子水泵无法根据冷却液的温度调节转速、并在发生故障时不能及时上报故障的问题，提高电子水泵的使用寿命和汽车冷却系统的工作效率，使对电子水泵的故障检测更为高效。

如图2所示，一种纯电动车的电子水泵控制系统，包括：整车控制器、第一温度传感器、调速PWM波模块、微处理器、电机驱动模块和水泵电机。所述整车控制器的第一输入端与所述第一温度传感器的输出端相连，所述整车控制器的输出端与所述调速PWM波模块的控制端相连。所述微处理器的第一输入端与所述调速PWM波模块的输出端相连，所述微处理器的第一输出端与所述电机驱动模块的控制端相连。所述电机驱动模块的输入端与供电电源相连，所述电机驱动模块的输出端与所述水泵电机的电源输入端相连。所述第一温度传感器用于检测冷却液温度，并发送所述冷却液温度给所述整车控制器。所述整车控制器根据所述冷却液温度查询预设的冷却液温度与PWM波占空比的对应表，控制所述调速PWM波模块输出相对应占空比的调速PWM波。所述微处理器接收到所述调速PWM波后，根据所述调速PWM波的占空比控制所述电机驱动模块输出的供电频率，使所述水泵电机在所述供电频率下运转，以调整电子水泵的转速。

在实际应用中，可将调速PWM波的某一范围内的占空比对应一个转速，比如，0-10％占空比对应的需求转速为零，95％-100％占空比对应最大转速，15％-95％段占空比对应转速从零线性增加到最大转速，具体转速大小以实际控制需要决定。

进一步，该系统还包括：电压采集模块。所述电压集模块的输入端与所述电机驱动模块的输出端相连，所述电压采集模块的输出端与所述微处理器的第二输入端相连。所述电压采集模块用于采集所述电机驱动模块输出的工作电压，在所述工作电压小于第一电压阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报欠压故障；在所述工作电压大于第二电压阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报过压保护，其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。

在实际应用中，如果工作电压小于8V，则微处理器控制电机驱动模块停止向水泵电机供电，并向整车控制器反馈欠压故障信息。如果工作电压大于16V，微处理器控制电机驱动模块停止水泵电机供电，并向整车控制器反馈过压故障信息。

更进一步，该系统还包括：电流采集模块。所述电流采集模块的输入端与所述电机驱动模块的输出端相连，所述电流采集模块的输出端与所述微处理器的第三输入端相连。所述电流采集模块用于采集所述电机驱动模块输出的工作电流，在所述工作电流大于第一电流阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报过流故障。

在实际应用中，在工作电流大于5A时，微处理器控制电机驱动模块停止向水泵电机供电，并向整车控制器反馈过流故障信息。

当然还可以包括：转速传感器，所述传速传感器的输出端与所述微处理器的第四输入端相连，所述转速传感器用于检测水泵电机的转速，在所述水泵电机的转速大于6000r/min时，微处理器上报空转故障信息，在所述水泵电机的转速小于500r/min时，微处理器上报水泵堵塞故障信息。

再进一步，该系统还包括：反馈PWM波模块。所述反馈PWM波模块的控制端与所述微处理器的第二输出端相连，所述反馈PWM波模块的输出端与所述整车控制器的第二输入端相连。所述微处理器根据故障类型查询预设的故障类型与PWM波占空比的对应表，控制所述反馈PWM波模块输出相对应占空比的故障反馈PWM波，所述整车控制器接收所述故障反馈PWM波，并根据所述故障反馈PWM波的占空比确定故障类型。

具体地，可能不同占空比范围的PWM表征不同故障类型，比如，可用0％-3％占空比的PWM信号，表征空转故障；5％-8％占空比的PWM信号，表征过流故障；10％-13％占空比的PWM信号，表征欠压故障；15％-18％占空比的PWM信号，表征过压故障；20％-23％占空比的PWM信号，表征堵塞故障。

该系统还包括：组合仪表。所述组合仪表通过CAN总线与所述整车控制器相连，在所述整车控制器接收到所述故障反馈PWM波并确定故障类型后，所述整车控制器通过CAN总线发送报警报文，所述组合仪表根据报警报文显示和/或语音报播报警。

该系统还包括：第二温度传感器。所述第二温度传感器的输出端与所述整车控制器的第三输入端相连，所述第二温度传感器用于检测DCDC转换器的温度，在所述DCDC转换器的温度大于第一温度阈值时，所述整车控制器根据所述DCDC转换器的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

该系统还包括：第三温度传感器。所述第三温度传感器的输出端与所述整车控制器的第四输入端相连，所述第三温度传感器用于检测车载充电器的温度，在所述车载充电器的温度大于第二温度阈值时，所述整车控制器根据所述车载充电器的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

该系统还包括：第四温度传感器。所述第四温度传感器的输出端与所述整车控制器的第五输入端相连，所述第四温度传感器用于检测驱动电机的温度，在所述驱动电机的温度大于第三温度阈值时，所述整车控制器根据所述驱动电机的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

可见，本实用新型提供一种纯电动车的电子水泵控制系统，通过不同占空比的PWM波控制电机驱动模块对水泵电机输出的供电频率，以调整电子水泵的转速。同时还通过不同占空比的PWM波反馈电子水泵的故障类型。解决现有电子水泵无法根据冷却液的温度调节转速、并在发生故障时不能及时上报故障的问题，提高电子水泵的使用寿命和汽车冷却系统的工作效率，使对电子水泵的故障检测更为高效。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，包括：整车控制器、第一温度传感器、调速PWM波模块、微处理器、电机驱动模块和水泵电机；

所述整车控制器的第一输入端与所述第一温度传感器的输出端相连，所述整车控制器的输出端与所述调速PWM波模块的控制端相连；

所述微处理器的第一输入端与所述调速PWM波模块的输出端相连，所述微处理器的第一输出端与所述电机驱动模块的控制端相连；

所述电机驱动模块的输入端与供电电源相连，所述电机驱动模块的输出端与所述水泵电机的电源输入端相连；

所述第一温度传感器用于检测冷却液温度，并发送所述冷却液温度给所述整车控制器；

所述整车控制器根据所述冷却液温度查询预设的冷却液温度与PWM波占空比的对应表，控制所述调速PWM波模块输出相对应占空比的调速PWM波；

所述微处理器接收到所述调速PWM波后，根据所述调速PWM波的占空比控制所述电机驱动模块输出的供电频率，使所述水泵电机在所述供电频率下运转，以调整电子水泵的转速。

2.根据权利要求1所述的纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，还包括：电压采集模块；

所述电压集模块的输入端与所述电机驱动模块的输出端相连，所述电压采集模块的输出端与所述微处理器的第二输入端相连；

所述电压采集模块用于采集所述电机驱动模块输出的工作电压，在所述工作电压小于第一电压阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报欠压故障；在所述工作电压大于第二电压阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报过压保护，其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。

3.根据权利要求2所述的纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，还包括：电流采集模块；

所述电流采集模块的输入端与所述电机驱动模块的输出端相连，所述电流采集模块的输出端与所述微处理器的第三输入端相连；

所述电流采集模块用于采集所述电机驱动模块输出的工作电流，在所述工作电流大于第一电流阈值时，所述微处理器控制所述电机驱动模块停止向所述水泵电机供电，所述微处理器上报过流故障。

4.根据权利要求3所述的纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，还包括：反馈PWM波模块；

所述反馈PWM波模块的控制端与所述微处理器的第二输出端相连，所述反馈PWM波模块的输出端与所述整车控制器的第二输入端相连；

所述微处理器根据故障类型查询预设的故障类型与PWM波占空比的对应表，控制所述反馈PWM波模块输出相对应占空比的故障反馈PWM波，所述整车控制器接收所述故障反馈PWM波，并根据所述故障反馈PWM波的占空比确定故障类型。

5.根据权利要求4所述的纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，还包括：组合仪表；

所述组合仪表通过CAN总线与所述整车控制器相连，在所述整车控制器接收到所述故障反馈PWM波并确定故障类型后，所述整车控制器通过CAN总线发送报警报文，所述组合仪表根据报警报文显示和/或语音报播报警。

6.根据权利要求1所述的纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，还包括：第二温度传感器；

所述第二温度传感器的输出端与所述整车控制器的第三输入端相连，所述第二温度传感器用于检测DCDC转换器的温度，在所述DCDC转换器的温度大于第一温度阈值时，所述整车控制器根据所述DCDC转换器的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

7.根据权利要求1所述的纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，还包括：第三温度传感器；

所述第三温度传感器的输出端与所述整车控制器的第四输入端相连，所述第三温度传感器用于检测车载充电器的温度，在所述车载充电器的温度大于第二温度阈值时，所述整车控制器根据所述车载充电器的温度输出相对应占空比的调速PWM波。

8.根据权利要求1所述的纯电动车的电子水泵控制系统，其特征在于，还包括：第四温度传感器；

所述第四温度传感器的输出端与所述整车控制器的第五输入端相连，所述第四温度传感器用于检测驱动电机的温度，在所述驱动电机的温度大于第三温度阈值时，所述整车控制器根据所述驱动电机的温度输出相对应占空比的调速PWM波。