CN218558531U - 一种基于应用高压电机热管理技术的电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源汽车领域，其公开了一种基于应用高压电机热管理技术的电动车，包括动力电池、驱动电机，还包括热管理系统，所述热管理系统为由水箱、水泵、散热器、用于与热源进行热交换的热交换模块组成一个循环回路；所述第一散热器上安装有风机，所述水泵和风机的电机额定工作电压范围与动力电池的供电电压范围一致且由动力电池供电；所述热源为动力电池、IGBT、控制器、驱动电机中至少一种。该电动车的热量管理系统中涉及的电机均采用高电压的电机，其电机电源可直接由动力电池供电，可降低电机工作电流，降低电机发热量、减小电机体积，减少变压模块，可有效降低整车成本，提高电能利用效率，延长整车续航里程。

Description

一种基于应用高压电机热管理技术的电动车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体为一种基于应用高压电机热管理技术的电动车。

背景技术

现在的新能源车热管理系统、空调系统等水泵电机、风扇电机、鼓风机电机都是使用12V、24V直流电压，这是沿用传统燃油车使用的低压系统，而传统燃油车的水泵、风机等电机功率一般都在100W左右，很少超过200W。

新能源车水泵、风扇电机等新问题：由于新能源车热管理系统功率大，而且都是直流电机，目前风机电机功率最大的已经超过400W，水泵电机功率最大超过300W；电机功率加大，且沿用12V或24V电压带来的问题是：1、电流大，目前最大电流已经达到50-60A，因此发热量很大，除电机需要增加散热外，电机的可靠性大大降低；2、当前新能源车的动力电池或驱动电机都是高压系统，一般在350V-700V，为满足低压小电机需要，需大量的DC-DC模块，使用功率模块变压，而功率模块的效率不高、发热量大，增加了多合一控制器的发热量，额外增加了散热需求；3、由于电流大，电机电源导线直径大，对电机封装、安装以及整车的线束增加了难度，同时成本增加；4、由于采用低压系统，相同功率下，电机的体积也需要加大、加重，不利于整车减重；5、由于降压满足数个低压小电机的需要，使动力电池电能利用效率下降，整体耗电增大，减少了电动汽车续航里程。

所以，本申请解决的技术问题在于：如何降低现在的热管理系统中的电机的发热量、简化热管理系统电源使用技术、降低多合一控制器功率模块使用量与发热量、减小电机体积、降低整车重量、降低整车成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于应用高压电机热管理技术的电动车，该电动车的热量管理系统中涉及的电机均采用高电压的电机，其电机电源可直接由动力电池供电，可降低电机工作电流，降低电机发热量、减小电机体积，减少变压模块，可有效降低整车成本，提高电能利用效率，延长整车续航里程。

本实用新型可以适用于动力锂离子电池为动力的电动汽车，也适用于以氢燃料等燃料电池为动力的电动汽车。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于应用高压电机热管理技术的电动车，包括动力电池、驱动电机，还包括热管理系统，所述热管理系统为由水箱、水泵、散热器、用于与热源进行热交换的热交换模块组成一个循环回路；所述散热器上安装有风机，所述水泵和风机的电机额定工作电压范围与动力电池的供电电压范围一致且由动力电池供电；

所述热源为动力电池、IGBT、控制器、驱动电机中至少一种。

在上述的基于应用高压电机热管理技术的电动车中，所述热交换模块为设置在热源内部和/或外部的冷却水夹套。

在上述的基于应用高压电机热管理技术的电动车中，所述电机为直流或交流电机；

若所述电机为交流电机，则电机和动力电池之间设有AC/DC转换模块。

在上述的基于应用高压电机热管理技术的电动车中，所述水箱包括第一水箱和第二水箱；所述水泵包括第一水泵和第二水泵，所述散热器包括第一散热器和第二散热器，所述热交换模块包括第一热交换模块和第二热交换模块；

所述第一水箱、第一水泵、第一散热器、第一热交换模块构成第一循环回路；所述第一热交换模块用于与动力电池进行热交换；

所述第二水箱、第二水泵、第二散热器、第二热交换模块构成第二循环回路，所述第二热交换模块用于与IGBT、控制器或驱动电机进行热交换。

在上述的基于应用高压电机热管理技术的电动车中，所述第一循环回路上还串联或并联有加热模块和/或制冷模块；

所述加热模块的额定工作电压范围与动力电池的供电电压范围一致且由动力电池供电。

在上述的基于应用高压电机热管理技术的电动车中，所述制冷模块包括换热器，所述换热器也可以和电动车上的车载空调的冷端连接，所述换热器用于将车载空调的冷端和第一循环回路中的液体进行热交换使第一循环回路中的液体降温。

在上述的基于应用高压电机热管理技术的电动车中，所述动力电池的额定电压范围为300-800V。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、热管理系统的水泵电机、风机电机不需要电源电压转换，直接使用动力电池电源供电，不需要DC-DC电压转换，减少功率模块，减少多合一控制器发热，降低整车设计和布置难度；2、大幅降低电机电流，电机发热量大幅下降，电机散热器减小，可减小电机体积，减轻电机重量，提高电机寿命，降低成本；3、减小电机电源线径，有利于电机封装和防护，降低成本；4、有利于整车布置，降低线束制造难度，降低成本；5、有利于提高电能利用效率，延长整车续航里程。

当然，本方案还存在一些问题需要进一步的对本方案进行优化，以达到商业化的目的，比如如何提高电机绝缘等级并控制电磁辐射和提高抗干扰能力。这是后续的改进创造需要注意的问题。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的第一循环回路的主视图；

图2为本实用新型的实施例1的第二循环回路的俯视图；

图3为本实用新型的实施例1的管道结构框图；

图4为本实用新型的实施例1的管道结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例1

请参阅图1-4，一种基于应用高压电机热管理技术的电动车，包括动力电池1、驱动电机2，还包括热管理系统，所述热管理系统为由水箱、水泵、散热器、用于与热源进行热交换的热交换模块组成一个循环回路；所述散热器7上安装有风机13，所述水泵和风机的电机额定工作电压范围与动力电池1的供电电压范围一致且由动力电池1供电；

所述热源为动力电池1和/或驱动电机2。

在本实施例中，由水泵、水箱、散热器组成的散热系统为现在的非电动车辆中经常采用的散热系统，只是简单的平移而已。

本实施例的创新之处在于，对于水泵和风机的电机均采用高压电机，其能够和动力电池1直接适配，无需变压模块，一方面可以降低变压模块的费用和维护成本，另外一方面可免去变压模块的发热。

在本实施例中，所述电机为直流或交流电机；

若所述电机为交流电机，则电机和动力电池1之间设有AC/DC转换模块。如果是直流电机，则无需加设该模块。

在本实施例中，水箱可为一个，也可以为两个，如果是一个，则动力电池1、动力电机的冷却共用一个水箱，如果是两个，则两者为单独拥有水箱。不管怎么样，水泵、散热器都必须是动力电池1、动力电机各自单独拥有。

下文针对两个水箱的情况进行解释：

在本实施例中，所述水箱包括第一水箱3和第二水箱4；所述水泵包括第一水泵5和第二水泵6，所述散热器包括第一散热器7和第二散热器8，所述热交换模块包括第一热交换模块9和第二热交换模块10；

所述第一水箱3、第一水泵5、第一散热器7、第一热交换模块9构成第一循环回路；所述第一热交换模块9用于与动力电池1进行热交换；

所述第二水箱4、第二水泵6、第二散热器8、第二热交换模块10构成第二循环回路，所述第二热交换模块10用于与驱动电机2进行热交换。

第一散热器7和第二散热器8均配套有风机13。

由第一水泵5驱动水在第一循环回路中流动，对动力电池1进行冷却；由第二水泵6驱动水在第二循环回路中流动，对驱动电机2进行热交换。

优选地，第一热交换模块9为设置在动力电池1内部和外部的夹套；

第二热交换模块10为套设在动力电机外部的夹套。

优选地，所述第一循环回路上还并联有加热模块11和制冷模块12；

所述加热模块11的额定工作电压范围与动力电池1的供电电压范围一致且由动力电池1供电。

所述制冷模块12包括换热器，所述换热器和电动车上的车载空调的冷端连接，所述换热器也可以用于将车载空调的冷端和第一循环回路中的液体进行热交换使第一循环回路中的液体降温。

作为另外一种可选地选择，制冷模块12为单独的一套制冷系统，配套独立的压缩机、膨胀阀等，但是这不是从成本角度考虑的最优选择。

需要说明的是，在现有市场上的动力电池1的电压范围为300-800V。也就是说本实施例涉及的电机、水泵、加热模块11的电压也为该电压，进一步优选地，车载空调也为该电压。

进一步的说明，本发明的第一循环回路和第二循环回路中涉及的液体一般为水或防冻液，但是并不排斥其他的导热液体。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种基于应用高压电机热管理技术的电动车，包括动力电池、驱动电机，其特征在于，还包括热管理系统，所述热管理系统为由水箱、水泵、散热器、用于与热源进行热交换的热交换模块组成一个循环回路；所述散热器上安装有风机，所述水泵和风机的电机额定工作电压范围与动力电池的供电电压范围一致且由动力电池供电；

所述热源为动力电池、IGBT、控制器、驱动电机中至少一种。

2.根据权利要求1所述的基于应用高压电机热管理技术的电动车，其特征在于，所述热交换模块为设置在热源内部和/或外部的冷却水夹套。

3.根据权利要求1所述的基于应用高压电机热管理技术的电动车，其特征在于，所述电机为直流或交流电机；

若所述电机为交流电机，则电机和动力电池之间设有AC/DC转换模块。

4.根据权利要求1所述的基于应用高压电机热管理技术的电动车，其特征在于，所述水箱包括第一水箱和第二水箱；所述水泵包括第一水泵和第二水泵，所述散热器包括第一散热器和第二散热器，所述热交换模块包括第一热交换模块和第二热交换模块；

所述第一水箱、第一水泵、第一散热器、第一热交换模块构成第一循环回路；所述第一热交换模块用于与动力电池进行热交换；

所述第二水箱、第二水泵、第二散热器、第二热交换模块构成第二循环回路，所述第二热交换模块用于与IGBT、控制器或驱动电机进行热交换。

5.根据权利要求4所述的基于应用高压电机热管理技术的电动车，其特征在于，所述第一循环回路上还串联或并联有加热模块和/或制冷模块；

所述加热模块的额定工作电压范围与动力电池的供电电压范围一致且由动力电池供电。

6.根据权利要求5所述的基于应用高压电机热管理技术的电动车，其特征在于，所述制冷模块包括换热器，所述换热器和电动车上的车载空调的冷端连接，所述换热器用于将车载空调的冷端和第一循环回路中的液体进行热交换使第一循环回路中的液体降温。

7.根据权利要求1-6任一所述的基于应用高压电机热管理技术的电动车，其特征在于，所述热交换模块为夹套；

与动力电池配套的热交换模块为设置在动力电池内部和外部的夹套；

与驱动电机配套的热交换模块为套设在动力电机外部的夹套。

8.根据权利要求1-6任一所述的基于应用高压电机热管理技术的电动车，其特征在于，所述动力电池的额定电压范围为300-800V。

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