CN214420228U - 一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统 - Google Patents

一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN214420228U
CN214420228U CN202022413630.5U CN202022413630U CN214420228U CN 214420228 U CN214420228 U CN 214420228U CN 202022413630 U CN202022413630 U CN 202022413630U CN 214420228 U CN214420228 U CN 214420228U
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
fuel cell
storage battery
management system
peltier effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202022413630.5U
Other languages
English (en)
Inventor
秦腾
刘立邦
鲁大坤
周长峰
张家豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Jiaotong University
Original Assignee
Shandong Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Jiaotong University filed Critical Shandong Jiaotong University
Priority to CN202022413630.5U priority Critical patent/CN214420228U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN214420228U publication Critical patent/CN214420228U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统,主要包括电机、贴合于电机表面的温度传感器和制冷装置、逆变器、动力DC/DC变换器、与动力DC/DC变换器线性连接的燃料电池、蓄电池、SOC模块、电机控制器和温度控制器；该系统基于帕尔贴效应，利用燃料电池汽车电机制动回收的能量，对电机实施降温处理；该系统结构简单，工作性能可靠，在吸收同等热量的条件下，将消耗更少的能量，同时，有效避免了满电状态下的燃料电池汽车蓄电池仍处于长期充电过程，所造成的使用寿命缩短问题。

Description

一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统
技术领域
本实用新型涉及燃料电池汽车电机技术领域，尤其涉及一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统。
背景技术
目前，燃料电池汽车的发展备受关注，燃料电池汽车电机制动能量回收更是受到广泛关注，但由于燃料电池汽车的蓄电池存在储能少问题，使得在制动能量回收过程中，满电状态下的蓄电池仍常处于充电状态，这对于蓄电池造成了不可修复的损伤，同时，电机长时间处于工作状态时，电机温度会有所上升，这对电机持续稳定工作造成一定的影响；
中国发明“一种新能源汽车的双电机热管理系统和方法”(CN109177718A)利用共用的电机散热器组件同时为后电机水路和前电机水路提供散热功能，降低了整车重量，但是该热管理系统中的降温组件结构仍较为复杂，且该系统未能利用电机制动所回收的能量。
发明内容
本实用新型针对燃料电池汽车蓄电池容量小，使得在电机制动能量回收过程中常处于充电过程损害蓄电池寿命的问题以及电机温度高造成的电机工作稳定性下降问题，提供了一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统。本发明的技术方案是：
一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统主要包括电机、贴合于电机表面的温度传感器和制冷装置、逆变器、动力DC/DC变换器、与动力DC/DC变换器线性连接的燃料电池、蓄电池、SOC模块、电机控制器和温度控制器；
具体的，所述逆变器通过线束分别与电机、动力DC/DC变换器、蓄电池和电机控制器相连接；
更具体的，所述电机将制动过程中回收的能量通过逆变器储存到蓄电池中，继而，在工作过程中，蓄电池向电机、控制器、温度传感器、制冷装置和SOC模块提供能量；
具体的，蓄电池通过线束与逆变器、SOC模块和温度控制器相连接；
为了方便描述制冷过程，标记蓄电池的最佳储电量上限值为Q，SOC模块检测蓄电池实际所剩电量值为X；
更具体的，在电机进行制动回收能量过程中，SOC模块检测蓄电池所剩电量，并将电量信号X通过线束传递给温度控制器，继而温度控制器将X与Q进行对比，根据对比结果实施控制，当X不小于Q时，温度控制器控制制冷装置对电机进行降温，当X小于Q时，温度控制器不实施控制；
具体的，所述温度控制器通过线束分别与温度传感器、制冷装置、蓄电池和SOC模块相连接；
为了方便描述制冷过程，标记电机的最佳工作温度为T，温度传感器检测电机实际温度为Y；
更具体的，温度传感器对电机实施温度检测，检测完毕，温度传感器将温度信号Y传递给温度控制器，继而温度控制器将Y与T进行对比，当Y高于T时，温度控制器控制制冷装置继续对电机降温，基于帕尔贴效应，贴合电机侧的制冷装置进行制冷，吸附电机的热量，远离电机侧的制冷装置进行放热，当Y等于T时，制冷装置停止对电机降温。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
1)一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统结构简单，工作性能可靠，在吸收同等热量的条件下，将消耗更少的能量，同时，有效提升了电机的工作时长，有利于保护电机。
2)本实用新型中的燃料电池汽车电机热管理系统有效避免了满电状态下的燃料电池汽车蓄电池仍处于长期充电过程问题，降低了长期充电对蓄电池的损害程度，在一定程度上延长了蓄电池的使用寿命。
3)本实用新型中的燃料电池汽车电机热管理系统将电机回收能量用于制冷过程中的能量消耗，避免了能量浪费。
附图说明：
图1是一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统整体结构示意图。
图中：1-温度传感器、2-制冷装置、3-电机、4-逆变器、5-动力DC/DC变换器、6-燃料电池、7-蓄电池、8-SOC模块、9-电机控制器和10-温度控制器。
具体实施方式：
如附图1所示的，一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统主要包括电机3、贴合于电机3表面的温度传感器1和制冷装置2、逆变器4、动力DC/DC变换器5、与动力DC/DC变换器5线性连接的燃料电池6、蓄电池7、SOC模块8、电机控制器9和温度控制器10；
具体的，所述逆变器4通过线束分别与电机3、动力DC/DC变换器5、蓄电池7和电机控制器9相连接；
更具体的，所述电机3将制动过程中回收的能量通过逆变器4储存到蓄电池7中，继而，在工作过程中，蓄电池7向电机3、控制器、温度传感器1、制冷装置2和SOC模块8提供能量；
如此好处是，将电机3回收能量用于制冷过程中的能量消耗，以此避免了能量浪费；
具体的，蓄电池7通过线束与逆变器4、SOC模块8和温度控制器10相连接；
为了方便描述制冷过程，标记蓄电池7的最佳储电量上限值为Q，SOC模块8检测蓄电池7实际所剩电量值为X；
更具体的，在电机3进行制动回收能量过程中，SOC模块8检测蓄电池7所剩电量，并将电量信号X通过线束传递给温度控制器10，继而温度控制器10将X与Q进行对比，根据对比结果实施控制，当X不小于Q时，温度控制器10控制制冷装置2对电机3进行降温，当X小于Q时，温度控制器10不实施控制；
如此好处是，避免了满电状态下的燃料电池汽车蓄电池7仍处于长期充电过程，以此降低了长期充电对蓄电池7的损害程度，在一定程度上延长了蓄电池7的使用寿命；
具体的，所述温度控制器10通过线束分别与温度传感器1、制冷装置2、蓄电池7和SOC模块8相连接；
为了方便描述制冷过程，标记电机3的最佳工作温度为T，温度传感器1检测电机3实际温度为Y；
更具体的，温度传感器1对电机3实施温度检测，检测完毕，温度传感器1将温度信号Y传递给温度控制器10，继而温度控制器10将Y与T进行对比，当Y高于T时，温度控制器10控制制冷装置2继续对电机3降温，基于帕尔贴效应，贴合电机3侧的制冷装置2进行制冷，吸附电机3的热量，远离电机3侧的制冷装置2进行放热，当Y等于T时，制冷装置2停止对电机3降温；
如此好处是，该热管理系统结构简单，工作性能可靠，在吸收同等热量的条件下，将消耗更少的能量，同时，有效提升了电机3的工作时长，有利于保护电机3；
本实用新型一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统的工作过程为：SOC模块8检测蓄电池7的所剩电量，并将电量信号X通过线束传递给温度控制器10，继而温度控制器10对X进行判断并实施控制；
若X不小于Q时，热管理系统工作；温度控制器10控制制冷装置2对电机3进行降温，同时，温度传感器1对电机3进行温度检测，检测完毕后将温度信号Y通过线束传递给温度控制器10，继而温度控制器10对Y进行判断并实施控制；
当Y高于T，温度控制器10实施控制，将电机3制动回收的能量经蓄电池7和温度控制器10传递给制冷装置2，基于帕尔贴效应，制冷装置2贴近电机3侧开始制冷，对电机3进行降温，同时，制冷装置2远离电机3侧将所吸收的热量传递到大气中，进行散热；
当温度传感器1检测到电机3的Y低于T时，热管理系统停止工作；
若X小于Q时，热管理系统不工作；
另外，本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”“设置”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解以上术语在本实用新型中的具体含义。术语“中心”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
综上所述，本实用新型的内容不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。

Claims (1)

1.一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统，其特征在于：主要包括电机、贴合于电机表面的温度传感器和制冷装置、逆变器、与逆变器线性连接的动力DC/DC变换器，蓄电池和电机控制器、与动力DC/DC变换器线性连接的燃料电池、温度控制器、以及与温度控制器线性连接的蓄电池，SOC模块，温度传感器和制冷装置。
CN202022413630.5U 2020-10-27 2020-10-27 一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统 Active CN214420228U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022413630.5U CN214420228U (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022413630.5U CN214420228U (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN214420228U true CN214420228U (zh) 2021-10-19

Family

ID=78059920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202022413630.5U Active CN214420228U (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN214420228U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103358930B (zh) 一种电动汽车车载充电控制系统及其控制方法
CN110212264B (zh) 一种新能源汽车蓄电池散热装置
US20180072181A1 (en) Location-based electric vehicle preemptive cooling for dc fast charge
CN103407346A (zh) 一种纯电动汽车整车热管理系统
CN105365594A (zh) 一种氢燃料动力系统及氢燃料动力有轨电车
CN203166039U (zh) 一种动力电池液冷装置
CN109004293B (zh) 动力电池液冷系统热管理模块大小循环控制方法
CN204375857U (zh) 插电式混合动力汽车用动力电池组
CN103612570A (zh) 一种纯电动汽车整车热管理控制系统及其控制方法
CN112477691A (zh) 电动车电池管理系统及利用其管理动力电池的方法
CN109585952A (zh) 车辆动力电池包的热管理方法及装置
US20130000325A1 (en) Temperature control system of vehicle
CN204558619U (zh) 一种电池包的温度管理系统
US20120235640A1 (en) Energy management systems and methods
CN105703662A (zh) 一种汽车尾气温差发电系统
CN205790275U (zh) 一种电池散热系统
CN214420228U (zh) 一种基于帕尔贴效应的燃料电池汽车电机热管理系统
CN211182307U (zh) 一种动力电池冷却系统、装置及电动汽车
CN203331784U (zh) 一种车载太阳能半导体制冷装置
CN115411411A (zh) 一种电池热管理控制方法以及一种电池
CN111907374A (zh) 一种车载电池组温度调节系统及其控制方法
CN112886094A (zh) 一种新能源车动力电池热管理系统
CN108790787B (zh) 一种用于混动车辆热管理系统的控制方法及控制系统
CN207388934U (zh) 一种电动汽车及电池包加热系统
CN212861122U (zh) 一种快充口液冷装置及控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant