CN218616200U - 一种电驱动冷却系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电驱动冷却系统及电动汽车。该电驱动冷却系统包括冷却网路以及散热器；冷却网路中流通有冷却工质，散热器设置于冷却网路中以与冷却网路中的冷却液进行热交换；冷却网路包括第一冷却单元、第二冷却单元以及阀门组件，第一冷却单元用于为电驱动系统的多合一控制器散热，第二冷却单元用于为电驱动系统的驱动电机散热；阀门组件设置于第一冷却单元和第二冷却单元之间，且阀门组件具有使第一冷却单元和第二冷却单元串联的第一工位以及使第一冷却单元和第二冷却单元并联的第二工位。该电驱动冷却系统可根据冷却系统流量需求，通过阀门组件使冷却方式在串联与并联之间切换，提高冷却系统的寿命和性能。

Description

一种电驱动冷却系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电驱动冷却系统及电动汽车。

背景技术

纯电动汽车(Battery Electric Vehicle，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。纯电动汽车具有无油耗、无尾气的优点，被越来越多的用户所认可和使用。纯电动汽车通常包括用于驱动电动汽车行驶的电机以及用于控制驱动电机等部件的多合一控制器。

在纯电动汽车的行驶过程中，电机电控为整车提供动力，存在发热的问题。为了使驱动电机以及多合一控制器工作在适合的温度下，车辆会配置驱动电机冷却系统。随着车辆配置越来越丰富，整车匹配的驱动电机和多合一控制器的品牌、种类也逐渐丰富。为了满足不同类型的驱动电机和多合一控制器的流量需求以及冷却管路流阻的设计要求，整车冷却管路经常会在串联和并联两种形式做适应性调整，而这回导致冷却管路设计工作复杂、设计周期长的问题。

实用新型内容

本实用新型公开了一种电驱动冷却系统及电动汽车，用于根据需求使电驱动冷却系统在串联与并联的冷却形式之间切换。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种电驱动冷却系统，包括：冷却网路以及散热器；所述冷却网路中流通有冷却工质，所述散热器设置于所述冷却网路中以与所述冷却网路中的冷却液进行热交换；

所述冷却网路包括第一冷却单元、第二冷却单元以及阀门组件，所述第一冷却单元用于为电驱动系统的多合一控制器散热，所述第二冷却单元用于为所述电驱动系统的驱动电机散热；所述阀门组件设置于所述第一冷却单元和所述第二冷却单元之间，且所述阀门组件具有使所述第一冷却单元和所述第二冷却单元串联的第一工位以及使所述第一冷却单元和所述第二冷却单元并联的第二工位。

上述该电驱动冷却系统，通过阀门组件将第一冷却单元和第二冷却单元连接在一起，并可以通过阀门组件实现第一冷却单元和第二冷却单元在串联与并联的冷却形式之间切换，使得以上两种冷却形式可根据冷却系统流量需求合理选择，提高冷却系统的寿命和性能。两种冷却形式相互独立运行，互不影响。不需要改变电驱动冷却系统本体结构，不影响整车布置空间及车辆外观。在生产中，可以提高产品平台化、规模化管理，有利于推广实施。

可选地，所述第一冷却单元包括第一管路和第一辅助管路，所述第一管路和所述第一辅助管路并联设置于所述阀门组件与所述散热器的出口之间；所述多合一控制器设置于所述第一管路上；

所述第二冷却单元包括第二管路和第二辅助管路，所述第二管路和所述第二辅助管路并联设置于所述阀门组件与所述散热器的入口之间；所述驱动电机设置于所述第二管路上；

当所述阀门组件处于所述第一工位，所述第一管路与所述第二管路连通；当所述阀门组件处于所述第二工位，所述第一管路与所述第二辅助管路连通，所述第二管路与所述第一辅助管路连通。

可选地，所述阀门组件包括阀体以及设置于所述阀体内的阀芯；所述阀体具有第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口，所述第一端口与所述第一管路连通，所述第二端口所述第二管路连通，所述第三端口与所述第一辅助管路连通，所述第四端口与所述第二辅助管路连通；

当所述阀门组件处于所述第一工位，所述阀芯将所述第一端口与所述第二端口连通并将所述第三端口与所述第四端口闭合；当所述阀门组件处于所述第二工位，所述阀芯将所述第一端口与所述第四端口导通并将所述第三端口与所述第二端口导通。

可选地，所述阀门组件为电磁四通阀。

可选地，所述第一管路、所述第一辅助管路与所述散热器的出口之间通过第一三通组件连通，所述第二管路、所述第二辅助管路与所述散热器的入口之间通过第二三通组件连通。

可选地，还包括供液装置，所述供液装置用于向所述冷却网路补充冷却工质。

可选地，所述冷却网路还包括水泵，所述水泵设置于所述散热器的出口一侧。

可选地，还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述散热器的出口与所述水泵之间。

可选地，所述冷却网路与所述供液装置之间还设置有溢气管路。

一种电动汽车，包括电驱动系统以及上述技术方案提供的任意一种所述的电驱动冷却系统；

所述电驱动系统包括多合一控制器和驱动电机，所述多合一控制器设置于所述第一冷却单元中，所述驱动电机设置于所述第二冷却单元中。

附图说明

图1为现有技术中的一种电驱动冷却系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统的结构示意图；

图3a为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统的工作原理示意图；

图3b为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统的工作原理示意图；

图4a为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统中阀门组件的结构示意图；

图4b为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统中阀门组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统的结构示意图；

图7a为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统中阀门组件的结构示意图；

图7b为本实用新型实施例提供的一种电驱动冷却系统中阀门组件的结构示意图。

具体实施方式

现有技术中，纯电动汽车会配置驱动电机冷却系统以缓解电机控制器的发热问题。如图1示出的一种冷却系统，包括膨胀水箱10、泵组40、多合一控制器20、驱动电机30、散热结构50以及温度传感元件60。其中，泵组40、多合一控制器20、驱动电机30以及散热结构50依次连通形成冷却回路，膨胀水箱10通过补偿管路70向泵组40提供冷却液，温度传感元件60设置于散热结构50的出液口一侧以监测出液温度。多合一控制器20和散热结构50还分别通过溢气管道80与膨胀水箱10连接，冷却回路中的气体可以通过溢气管道80排出到膨胀水箱10。随着电动汽车的发展，需要对电动汽车的冷却回路进行并联或串联的设计调整，而目前的结构调整使得冷却回路的结构复杂，且设计周期长、难度大。

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。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种电驱动冷却系统，包括冷却网路以及散热器1。冷却网路包括第一冷却单元2、第二冷却单元3以及阀门组件4，第一冷却单元2用于为电驱动系统的多合一控制器20散热，第二冷却单元3用于为电驱动系统的驱动电机30散热；阀门组件4设置于第一冷却单元2和第二冷却单元3之间，且阀门组件4具有使第一冷却单元2和第二冷却单元3串联的第一工位以及使第一冷却单元2和第二冷却单元3并联的第二工位。

该电驱动冷却系统，通过阀门组件4将第一冷却单元2和第二冷却单元3连接在一起，并可以通过阀门组件4实现第一冷却单元2和第二冷却单元3在串联与并联的冷却形式之间切换，使得以上两种冷却形式可根据冷却系统流量需求合理选择，提高冷却系统的寿命和性能。两种冷却形式相互独立运行，互不影响。不需要改变电驱动冷却系统本体结构，不影响整车布置空间及车辆外观。在生产中，可以提高产品平台化、规模化管理，有利于推广实施。

具体地，该电驱动冷却系统还包括供液装置5，供液装置5具体可以为膨胀水箱，用于向冷却网路补充冷却工质。

冷却网路还包括水泵6，水泵6具体可以设置于散热器1的出口一侧，以对冷却网路中的冷却工质提供动力。其中，水泵6具体可以为电子水泵，方便控制。

此处，示例性地将供液装置5连接到散热器1的出口与水泵6之间一侧。供液装置5通过供液管道51与散热器1的出口与水泵6之间的管道连接。

另外，为了方便电驱动冷却系统的冷却方式切换，还包括温度传感器7，温度传感器7具体设置于散热器1的出口a与水泵6之间。温度传感器7可以监测散热器1流出的冷却工质的温度，可以根据该温度选择不同的冷却方式。

如图2所示，第一冷却单元2包括第一管路21和第一辅助管路22，第一管路21和第一辅助管路22并联设置于阀门组件4与散热器1的出口a1之间；多合一控制器20设置于第一管路21上；第二冷却单元包3包括第二管路31和第二辅助管路32，第二管路31和第二辅助管路32并联设置于阀门组件4与散热器1的入口a2之间；驱动电机30设置于第二管路31上。当阀门组件4处于第一工位，第一管路21与第二管路31连通；当阀门组件4处于第二工位，第一管路21与第二辅助管路32连通，第二管路31与第一辅助管路22连通。

当第一管路21与第二管路31连通，冷却工质在冷却网路中的流通路径可以参照图3a中的箭头所示。冷却工质自散热器1的出口a流出后经水泵5、第一管路21、阀门组件4、第二管路31后回到散热器1的入口b，形成一个冷却回路。其中，冷却工质在第一管路21中可以为多合一控制器20散热，冷却工质在第二管路31中可以为驱动电机30散热。其中，用于为多合一控制器20散热的第一冷却单元2与用于为驱动电机30散热的第二冷却单元3相当于串联。

当第一管路21与第二管路31连通，冷却工质在冷却网路中的流通路径可以参照图3b中的两组箭头所示。冷却工质自散热器1的出口a流出后经水泵5后分为并联的A路和B路。其中A路经第一管路21、阀门组件4、第二辅助管路32后回到散热器1的入口b，冷却工质在第一管路21中可以为多合一控制器20散热。A路经第一辅助管路22、阀门组件4、第二管路31后回到散热器1的入口b，冷却工质在第二管路31中可以为驱动电机30散热。其中，用于为多合一控制器20散热的第一冷却单元2与用于为驱动电机30散热的第二冷却单元3相当于并联。

在一些实施例中，如图4a和图4b所示，阀门组件4包括阀体41以及设置于阀体内的阀芯42；阀体41具有第一端口c1、第二端口c2、第三端口c3以及第四端口c4，第一端口c1与第一管路21连通，第二端口c2第二管路31连通，第三端口c3与第一辅助管路22连通，第四端口c4与第二辅助管路32连通。其中，阀门组件4可以为电磁四通阀，阀芯42的动作可以通过控制器控制。

控制器可以与温度传感器7电连接，使得控制器可以根据温度传感器7的温度信号控制阀门组件4在第一工位和第二工位之间切换。具体地，阀门组件4在正常温度下处于第二工位。当温度传感器7监测到的温度到达设定阈值，将温度信号传递到控制器，控制器控制阀门组件4自第二工位切换到第一工位。控制器还可以根据流量控制阀门组件4在第一工位和第二工位之间切换，实现对电驱动系统的冷却方式控制。

当阀门组件4处于第一工位，如图4a所示，控制器控制阀芯42将第一端口c1与第二端口c2连通并将第三端口c3与第四端口c4闭合；当阀门组件4处于第二工位，如图4b所示，控制器控制阀芯42将第一端口c1与第四端口c4导通并将第三端口c3与第二端口c2导通。

如图5所示，第一管路21、第一辅助管路22与散热器1的出口a之间通过第一三通组件81连通，第二管路31、第二辅助管路32与散热器1的入口b之间通过第二三通组件82连通。其中，第一三通组件81可以为电磁三通阀，第二三通组件82也可以为电磁三通阀。

此外，如图6所示，在冷却网路与供液装置5之间还设置有溢气管路52。当冷却网路中的冷却工质内有气体，可以通过该溢气管路52排出到供液装置5，并通过供液装置5排出到外部空间。示例性地，溢气管路52有两组，分别接入三合一控制器20和驱动电机30。

结合图7a和图7b所示，对本申请所提供的电驱动系统的工作过程做以介绍。如图7a所示，当控制器未接收到温度传感器7传递的温度信号时，控制器控制阀门组件4的第一端口c1和第二端口c2连通，并将第三端口c3与第二端口c2闭合，此时整个冷却回路处于串联状态。冷却工质自散热器1的出口a流出后，经水泵6、第一三通组件81分两路。第一三通组件81其中一个出口流出的冷却工质经第一管路21、阀门组件4的第一端口c1、第二端口c2、第二管路31、第二三通组件82回到散热器1的入口b形成一个串联的冷却回路，以串联状态的冷却形式为多合一控制器20和驱动电机散热。第一三通组件81另一个出口流出的冷却工质经第一辅助管路22走到阀门组件4后中断，不再向第二辅助管路32中提供冷却工质。

如图7b所示，当控制器接收到温度传感器7传递的温度信号时，控制器控制阀门组件4的第一端口c1和第四端口c4连通，并将第二端口c2与第三端口c3连通，此时整个冷却回路处于并联状态。冷却工质自散热器1的出口a流出后，经水泵6、第一三通组件81分两路。第一三通组件81其中一个出口流出的冷却工质经第一管路21、阀门组件4的第一端口c1、第四端口c4、第二辅助管路32到第二三通组件82的其中一个入口。第一三通组件81另一个出口流出的冷却工质经第一辅助管道22、阀门组件4的第三端口c3、第二端口c2、第二管路21到第二三通组件82的另一个入口。第二三通组件82将两路冷却工质汇合后经出口传送到散热器1的入口b，以并联状态的冷却形式为多合一控制器20和驱动电机散热。

在图7a和图7b所示的两种状态中，冷却网路中冷却工质掺杂的气体都可以通过溢气管路52排出到供液装置5中。

综上所述，本申请实施例所提供的电驱动冷却系统在不改变电驱动冷却系统结构本体的前提下，根据冷却系统各零部件参数需求可以快速地、智能地选择不同的冷却形式，提高冷却系统的寿命和性能。且结构简洁，利于制造前端操作安装及后端市场检修，方便形成标准化作业，提升作业效率。

本申请还提供一种电动汽车，包括电驱动系统以及上述电驱动冷却系统。其中，电驱动系统包括多合一控制器20和驱动电机30，多合一控制器20设置于第一冷却单元2中，驱动电机30设置于第二冷却单元3中。结合如图7a和图7b所示，可以通过阀门组件4控制第一冷却单元2与第二冷却单元3以串联或并联的方式对多合一控制器20和驱动电机30进行散热。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电驱动冷却系统，其特征在于，包括：冷却网路以及散热器；所述冷却网路中流通有冷却工质，所述散热器设置于所述冷却网路中以与所述冷却网路中的冷却液进行热交换；

所述冷却网路包括第一冷却单元、第二冷却单元以及阀门组件，所述第一冷却单元用于为电驱动系统的多合一控制器散热，所述第二冷却单元用于为所述电驱动系统的驱动电机散热；所述阀门组件设置于所述第一冷却单元和所述第二冷却单元之间，且所述阀门组件具有使所述第一冷却单元和所述第二冷却单元串联的第一工位以及使所述第一冷却单元和所述第二冷却单元并联的第二工位。

2.根据权利要求1所述的电驱动冷却系统，其特征在于，所述第一冷却单元包括第一管路和第一辅助管路，所述第一管路和所述第一辅助管路并联设置于所述阀门组件与所述散热器的出口之间；所述多合一控制器设置于所述第一管路上；

所述第二冷却单元包括第二管路和第二辅助管路，所述第二管路和所述第二辅助管路并联设置于所述阀门组件与所述散热器的入口之间；所述驱动电机设置于所述第二管路上；

当所述阀门组件处于所述第一工位，所述第一管路与所述第二管路连通；当所述阀门组件处于所述第二工位，所述第一管路与所述第二辅助管路连通，所述第二管路与所述第一辅助管路连通。

3.根据权利要求2所述的电驱动冷却系统，其特征在于，所述阀门组件包括阀体以及设置于所述阀体内的阀芯；所述阀体具有第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口，所述第一端口与所述第一管路连通，所述第二端口所述第二管路连通，所述第三端口与所述第一辅助管路连通，所述第四端口与所述第二辅助管路连通；

当所述阀门组件处于所述第一工位，所述阀芯将所述第一端口与所述第二端口连通并将所述第三端口与所述第四端口闭合；当所述阀门组件处于所述第二工位，所述阀芯将所述第一端口与所述第四端口导通并将所述第三端口与所述第二端口导通。

4.根据权利要求3所述的电驱动冷却系统，其特征在于，所述阀门组件为电磁四通阀。

5.根据权利要求2所述的电驱动冷却系统，其特征在于，所述第一管路、所述第一辅助管路与所述散热器的出口之间通过第一三通组件连通，所述第二管路、所述第二辅助管路与所述散热器的入口之间通过第二三通组件连通。

6.根据权利要求1所述的电驱动冷却系统，其特征在于，还包括供液装置，所述供液装置用于向所述冷却网路补充冷却工质。

7.根据权利要求6所述的电驱动冷却系统，其特征在于，所述冷却网路还包括水泵，所述水泵设置于所述散热器的出口一侧。

8.根据权利要求7所述的电驱动冷却系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述散热器的出口与所述水泵之间。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的电驱动冷却系统，其特征在于，所述冷却网路与所述供液装置之间还设置有溢气管路。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括电驱动系统以及如权利要求1-9中任一项所述的电驱动冷却系统；

所述电驱动系统包括多合一控制器和驱动电机，所述多合一控制器设置于所述第一冷却单元中，所述驱动电机设置于所述第二冷却单元中。

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