纯电动汽车的冷却系统的制作方法

文档序号:11170394
纯电动汽车的冷却系统的制造方法与工艺

本实用新型涉及车辆冷却系统技术领域,特别涉及一种纯电动汽车的冷却系统。



背景技术:

随着国家政策的指引及排放的日益严苛,新能源汽车产销量日益增加,纯电动汽车也受到空前的重视和发展。纯电动汽车的冷却系统涉及到电机、电机控制器、充电机、电池包等部件的散热,如果设计不合理,会造成电能浪费甚至损坏相关部件。

现有纯电动汽车电池包多数采用风冷,而风冷有诸多缺点:低温时无法快速加热、高温时散热不均匀、散热量不足造成限功率等。

针对上述问题,现有技术中尚无良好解决方案。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型旨在提出一种纯电动汽车的冷却系统,以实现对纯电动汽车电池包进行有效散热。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种纯电动汽车的冷却系统,包括:

通过冷却液管路,依次连接成环路的电机、散热器第一端口、散热器第三端口、第一三通阀第一端口、第一三通阀第三端口、第一水泵、以及电机控制器,依次连接成环路的电池包、加热装置、暖风芯体、四通阀第四端口、四通阀第三端口以及第二水泵,依次连接成环路的所述散热器第一端口、散热器第二端口、四通阀第一端口、所述四通阀第三端口、所述第二水泵、所 述电池包;以及

在所述纯电动汽车行驶过程中,在预设情况下,通过所述第一三通阀和所述四通阀选择性地导通以下环路中的至少之一者:包含所述电池包和所述加热装置的电池包加热环路,包含所述电机、所述电机控制器和所述暖风芯体的第一暖风环路,包含所述电池包和所述暖风芯体的第二暖风环路,以及包含所述电机、所述电机控制器和所述散热器的电机散热环路。

进一步的,所述纯电动汽车的冷却系统包括:第二三通阀,其中所述第一水泵和所述电机控制器之间依次连接第二三通阀第一端口和第二三通阀第三端口;充电机,连接在所述散热器第一端口与所述第二三通阀第二端口之间与所述电机和所述电机控制器并联;所述第一三通阀第二端口与所述四通阀第二端口连接;以及在所述纯电动汽车充电过程中,在预设情况下,通过所述第一三通阀、所述第二三通阀和所述四通阀选择性地导通包含所述充电机和所述散热器的充电机散热环路或者所述电池包散热环路。

进一步的,在所述纯电动汽车充电过程中,当充电机温度大于第一预设值时,所述第一水泵启动,以及所述第一三通阀和所述第二三通阀被配置以使所述充电机散热环路导通,使所述冷却液在将所述散热器第一端口、所述散热器第三端口、所述第一三通阀第一端口、所述第一三通阀第三端口、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口、所述第二三通阀第二端口以及所述充电机依次连接成环路的冷却液管路中流动。

进一步的,当所述电池包的温度大于第二预设值时,所述第二水泵启动,以及所述四通阀被配置以使所述电池包散热环路导通,使所述冷却液在将所述散热器第一端口、所述散热器第二端口、所述四通阀第一端口、所述四通阀第三端口、所述第二水泵以及所述电池包依次连接的冷却液管路中流动。

进一步的,在所述纯电动汽车行驶过程中,当环境温度小于环境温度预设值时,所述第二水泵启动,以及所述四通阀被配置以使所述电池包加热环 路导通,使所述冷却液在将所述电池包、所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口、所述四通阀第三端口以及所述第二水泵依次连接成环路的冷却液管路中流动。

进一步的,在所述纯电动汽车行驶过程中,当所述电机的温度大于第三预设值且有暖风需求时,所述第一水泵启动,以及所述第一三通阀、第二三通阀和所述四通阀被配置以使所述第一暖风环路导通,使所述冷却液在将所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口、所述四通阀第二端口、所述第一三通阀第二端口、所述第一三通阀第三端口、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口、所述第二三通阀第三端口、所述电机控制器以及所述电机依次连接成环路的冷却液管路中流动。

进一步的,当所述电池包的温度大于第四预设值时,所述第二水泵启动,以及所述四通阀被配置以使所述电池包散热环路和所述第二暖风环路导通,使:

所述冷却液在将所述散热器第一端口、所述散热器第二端口、所述四通阀第一端口、所述四通阀第三端口、所述第二水泵以及所述电池包依次连接的冷却液管路中流动;以及

所述冷却液在将所述电池包、所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口、所述四通阀第三端口以及所述第二水泵依次连接成环路的冷却液管路中流动。

进一步的,在所述纯电动汽车行驶过程中,当所述电机的温度大于第三预设值且无暖风需求时,所述第一水泵启动,以及所述第一三通阀和所述第二三通阀被配置以使所述电机散热环路导通,使所述冷却液在将所述电机、所述散热器第一端口、所述散热器第二端口、所述第一三通阀第一端口、所述第一三通阀第三端口、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口、所述第二三通阀第三端口以及所述电机控制器依次连接成环路的冷却液管路中流 动。

进一步的,当所述电池包的温度大于第四预设值时,所述第二水泵启动,以及所述四通阀被配置以使所述电池包散热环路导通,使所述冷却液在将所述散热器第一端口、所述散热器第二端口、所述四通阀第一端口、所述四通阀第三端口、所述第二水泵、所述电池包依次连接的冷却液管路中流动。

进一步的,在所述纯电动汽车行驶过程中,当所述电机的温度大于第五预设值或所述电机控制器的温度大于第六预设值,且有暖风需求时,所述第一三通阀、第二三通阀和所述四通阀被配置以使所述电池包散热环路、所述第一暖风环路、所述第二暖风环路以及所述电机散热环路导通,使:

所述冷却液在将所述散热器第一端口、所述散热器第二端口、所述四通阀第一端口、所述四通阀第三端口、所述第二水泵以及所述电池包依次连接的冷却液管路中流动;

所述冷却液在将所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口、所述四通阀第二端口、所述第一三通阀第二端口、所述第一三通阀第三端口、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口、所述第二三通阀第三端口、所述电机控制器以及所述电机依次连接成环路的冷却液管路中流动;

所述冷却液在将所述电池包、所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口、所述四通阀第三端口以及所述第二水泵依次连接成环路的冷却液管路中流动;以及

所述冷却液在将所述电机、所述散热器第一端口、所述散热器第二端口、所述第一三通阀第一端口、所述第一三通阀第三端口、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口、所述第二三通阀第三端口以及所述电机控制器依次连接成环路的冷却液管路中流动。

进一步的,所述纯电动汽车的冷却系统还包括通过冷却液管路旁接的承压式溢水泵;以及所述纯电动汽车的冷却系统还包括沿所述电机、所述充电 机、所述加热装置、所述电池包四者中每一者到所述承压式溢水泵方向设置的单向阀。

相对于现有技术,本实用新型所述的纯电动汽车的冷却系统具有以下优势:

本实用新型所述的纯电动汽车的冷却系统通过将电机、充电机与PTC和散热器连接,能够利用冷却水实现低温时快速加热、高温时均匀散热并且散热量充足。

本实用新型的另一目的在于提出一种电动车,以在车内电池包过热时有效散热。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种电动车,设置有上述的纯电动汽车的冷却系统。

所述电动车与上述纯电动汽车的冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统部件连接示意图;

图2为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方式示意图;

图3为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方 式示意图;

图4为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方式示意图;

图5为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方式示意图;

图6为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方式示意图;

图7为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方式示意图;

图8为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方式示意图;

图9为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统的一种联通方式示意图。

附图标记说明:

1-第一三通阀第一端口,2-第一三通阀第二端口,3-第一三通阀第三端口,4-四通阀第一端口,5-四通阀第二端口,6-四通阀第三端口,7-四通阀第四端口,8-散热器第一端口,9-散热器第二端口,10-散热器第三端口,11-第二三通阀第一端口,12-第二三通阀第二端口,13-第二三通阀第三端口。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型实施方式所述的纯电动汽车的冷却系统部件连接示意 图。如图1所示,本实用新型的实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统,可以包括:

通过冷却液管路,依次连接成环路的电机、散热器第一端口8、散热器第三端口10、第一三通阀第一端口1、第一三通阀第三端口3、第一水泵、以及电机控制器,依次连接成环路的电池包、加热装置、暖风芯体、四通阀第四端口7、四通阀第三端口6以及第二水泵,依次连接成环路的所述散热器第一端口8、散热器第二端口9、四通阀第一端口4、所述四通阀第三端口3、所述第二水泵、所述电池包;以及

在所述纯电动汽车行驶过程中,在预设情况下,通过所述第一三通阀和所述四通阀选择性地导通以下环路中的至少之一者:包含所述电池包和所述加热装置的电池包加热环路,包含所述电机、所述电机控制器和所述暖风芯体的第一暖风环路,包含所述电池包和所述暖风芯体的第二暖风环路,以及包含所述电机、所述电机控制器和所述散热器的电机散热环路。

在实施方式中,加热装置可以是正温度系数热敏材料PTC,以及第一水泵和第二水泵可以是PWM水泵。

在实施方式中,上述纯电动汽车的冷却系统还可以包括:第二三通阀,其中所述第一水泵和所述电机控制器之间依次连接第二三通阀第一端口11和第二三通阀第三端口13;充电机,连接在所述散热器第一端口8与所述第二三通阀第二端口12之间与所述电机和所述电机控制器并联;所述第一三通阀第二端口2与所述四通阀第二端口5连接;以及在所述纯电动汽车充电过程中,在预设情况下,通过所述第一三通阀、所述第二三通阀和所述四通阀选择性地导通包含所述充电机和所述散热器的充电机散热环路或者所述电池包散热环路。

在实施方式中,第一三通阀、第二三通阀和四通阀可以为电磁阀。

在实施方式中,纯电动汽车的冷却系统还可以包括通过冷却液管路旁接 的承压式溢水泵;以及所述纯电动汽车的冷却系统还包括沿所述电机、所述充电机、所述加热装置、所述电池包四者中每一者到所述承压式溢水泵方向设置的单向阀,即可以是4个单向阀。

上述的纯电动汽车的冷却系统通过将电机、充电机与PTC和散热器连接,能够利用冷却水实现低温时快速加热、高温时均匀散热并且散热量充足。例如,在对电池包充电时,当充电机内温度传感器到冷却液温度<T1时,充电机无需冷却,此时第一水泵可以不启动或导通,其中T1为第一预设温度。

下面结合附图2-图9对本实用新型实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统的多种工作状态的实施例进行描述。其中,图中实线表示冷却水管路,虚线表示热源部件排气通路。

实施例一

对电池包充电时,当充电机内温度传感器检测到冷却液温度≥T1时,可以如图2所示,所述第一三通阀和所述第二三通阀被配置以将第一三通阀第一端口1和第三端口3连通,将第二三通阀第一端口11和第二端口12连通,所述第一水泵启动,例如以a%的占空比运行,以及所述冷却液在将所述散热器第一端口8、所述散热器第三端口10、所述第一三通阀第一端口1、所述第一三通阀第三端口3、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口11、所述第二三通阀第二端口12以及所述充电机依次连接成环路的冷却液管路中流动。通过本实施例,可以通过冷却水与散热器相配合使充电机散热环路导通对充电机进行散热。

实施例二

对电池包充电时,当充电过程中电池包温度≥T2时,可以如图3所示,所述四通阀被配置以将四通阀第一端口4和第三端口6连通,所述第一水泵启动,并且所述第二水泵启动,例如以b%的占空比运行,以及所述冷却液在以下两个环路的冷却液管路中流动:

使所述冷却液在将所述散热器第一端口8、所述散热器第三端口10、所述第一三通阀第一端口1、所述第一三通阀第三端口3、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口11、所述第二三通阀第二端口12以及所述充电机依次连接成环路的冷却液管路中流动;以及

使所述冷却液在将所述散热器第一端口8、所述散热器第二端口9、所述四通阀第一端口4、所述四通阀第三端口6、所述第二水泵以及所述电池包依次连接的冷却液管路中流动。

通过本实施例,可以使充电机散热环路和电池包散热环路同时导通,通过冷却水分别对充电机和电池包进行散热。

实施例三

在设置有本实用新型实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统的电动车行驶时,并且行驶环境为冬天或环境温度较低时,启动车辆后需要PTC给电池包加热,这种情况下,可以如图4所示,所述四通阀被配置以将四通阀第三端口6和第四端口7连通,所述第二水泵启动,PTC工作,例如以c%的占空比运行,使所述冷却液在将所述电池包、所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口7、所述四通阀第三端口6以及所述第二水泵依次连接成环路的冷却液管路中流动。通过本实施例,可以使电池包加热环路导通,通过冷却水与PTC相配合对电池包进行加热,还可以通过PTC、暖风芯体和鼓风机相配合向车内提供暖风。

实施例四

在设置有本实用新型实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统的电动车行驶一段后当温度传感器检测到电机内温度≥T3时如果有暖风需求,可以使所述第一三通阀、第二三通阀和所述四通阀被配置,将第二三通阀第一端口11和第三端口13连通,将第一三通阀第二端口2和第三端口3连通,将四通阀第二端口5和第四端口7连通,如图5所示,所述第一水泵启动,以及所述冷却液在将所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口7、所述四通阀第二端口5、所述第一三通阀第二端口2、所述第一三通阀第三端口3、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口11、所述第二三通阀第三端口13、所述电机控制器以及所述电机依次连接成环路的冷却液管路中流动。通过本实施例,使第一暖风环路导通,电机、电机控制器产生的热量可以传递到暖风芯体,PTC就可以减小加热量甚至关闭以节省电能。

实施例五

在设置有本实用新型实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统的电动车行驶一段后当温度传感器检测到电池包内温度≥T4时如果有暖风需求,可以使所述四通阀被配置以使所述电池包散热环路和所述第二暖风环路导通,将四通阀第一端口4和第三端口6连通,将其第二端口5和第四端口7连通,所述第一水泵和所述第二水泵启动,以及如图6所示,所述冷却液在将所述散热器第一端口8、所述散热器第二端口9、所述四通阀第一端口4、所述四通阀第三端口6、所述第二水泵以及所述电池包依次连接的冷却液管路中流动;以及所述冷却液在将所述电池包、所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口7、所述四通阀第三端口6以及所述第二水泵依次连接成环路的冷却液管路中流动。通过本实施例,使电池包散热环路和第二暖风环路导通,电机、电机控制器、电池包产生的热量一部分会被暖风芯体利用,从而减小PTC发热量,节省电能。

实施例六

在设置有本实用新型实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统的电动车行驶一段后如果没有暖风需求,此时,例如,电机内温度≥T3,可以如图7所示,使所述第一三通阀和所述第二三通阀被配置,将第一三通阀第一端口1和第三端口3连通,将第二三通阀第一端口11和第三端口13连通,所述第一水泵启动,以及所述冷却液在将所述电机、所述散热器第一端口8、所述散热器第二端口9、所述第一三通阀第一端口1、所述第一三通阀第三端口3、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口11、所述第二三通阀第三端口13以及所述电机控制器依次连接成环路的冷却液管路中流动。通过本实施例,使电机散热环路导通,实现了在电动车行驶过程中对电机和电机控制器进行散热。

实施例七

在设置有本实用新型实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统的电动车行驶一段后如果没有暖风需求,而电池包内温度≥T4时,可以如图8所示,使第一三通阀、第二三通阀和四通阀被配置,将第一三通阀第一端口1和第三端口3连通,将第二三通阀第一端口11和第三端口13连通,以及将四通阀的第一端口4和第三端口6连通,所述第一水泵和所述第二水泵启动,以及所述冷却液在将所述电机、所述散热器第一端口8、所述散热器第二端口9、所述第一三通阀第一端口1、所述第一三通阀第三端口3、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口11、所述第二三通阀第三端口13以及所述电机控制器依次连接成环路的冷却液管路中流动;以及所述冷却液在将所述散热器第一端口8、所述散热器第二端口9、所述四通阀第一端口4、所述四通阀第三端口6、所述第二水泵、所述电池包依次连接的冷却液管路中流动。通过 本实施例,使电机散热环路和电池包散热环路导通实现了在电动车行驶过程中对电池包、电机和电机控制器进行散热。

实施例八

在设置有本实用新型实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统的电动车行驶一段后,当电机、电机控制器内温度继续升高到电机温度≥T5或电机控制器温度≥T6时,如果有暖风需求,可以如图9所示,使所述第一三通阀、第二三通阀和所述四通阀被配置将第一三通阀第一端口1、第二端口2和第三端口3连通,将第二三通阀第一端口11和第三端口13连通,以及将四通阀的第一端口4和第三端口6连通,并将其第二端口5和第四端口7连通,所述第一水泵和所述第二水泵启动,以及使:

所述冷却液在将所述散热器第一端口8、所述散热器第二端口9、所述四通阀第一端口4、所述四通阀第三端口6、所述第二水泵以及所述电池包依次连接的冷却液管路中流动;

所述冷却液在将所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口7、所述四通阀第二端口5、所述第一三通阀第二端口2、所述第一三通阀第三端口3、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口11、所述第二三通阀第三端口13、所述电机控制器以及所述电机依次连接成环路的冷却液管路中流动;

所述冷却液在将所述电池包、所述加热装置、所述暖风芯体、所述四通阀第四端口7、所述四通阀第三端口5以及所述第二水泵依次连接成环路的冷却液管路中流动;以及

所述冷却液在将所述电机、所述散热器第一端口8、所述散热器第二端口9、所述第一三通阀第一端口1、所述第一三通阀第三端口3、所述第一水泵、所述第二三通阀第一端口11、所述第二三通阀第三端口13以及所述电 机控制器依次连接成环路的冷却液管路中流动。

通过本实施例,使所述电池包散热环路、所述第一暖风环路、所述第二暖风环路以及所述电机散热环路导通,实现了在电动车行驶过程中对电池包、电机和电机控制器进行散热,同时,利用电池包、电机和电机控制器提供暖风芯体所需的热量从而减小PTC发热量,节省电能。

在实施例八的场景中,如果没有暖风需求,则可以继续使用实施例七提供的连通方式。

此外,在上述实施例中,实施方式提供的纯电动汽车的冷却系统还可以包括与散热器配合使用的风扇,以及与暖风芯体配合使用的鼓风机。

本实用新型实施方式的另一个方面还提供了一种电动车,该电动车设置有上述的纯电动汽车的冷却系统。

本实用新型的实施方式及实施例提供的纯电动汽车的冷却系统,整个系统共用一个散热器、一个溢水罐,通过温度传感器与电磁阀的检测及控制完成各种工况的冷却需求,零件少、功能全、成本低、控制合理。除此之外,本实用新型的实施方式及实施例提供的纯电动汽车的冷却系统及电动车还具有以下优点:

低温环境运用PTC为电池包、暖风芯体加热,随着电机、电机控制器内温度升高,逐渐运用电机、电机控制器、电池包产生的热量提供给暖风芯体,减少PTC的加热量,从而减少电能损失;

纯电动车充电时电机、电机控制器不工作,电机、电机控制器工作时充电机不工作,所以将电机、电机控制器与充电机并联控制,减小系统内阻,提升效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

再多了解一些
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