二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统的制作方法

文档序号:12082324阅读:159来源:国知局

本发明涉及纯电动汽车温度调控系统,特别是涉及一类二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车的温度调控系统,该系统不仅可以实现对蓄电池和轮毂电机的集成冷却散热,低温启动时,还可以对蓄电池加热,尽可能使蓄电池在最佳温度范围内工作,更好的发挥蓄电池的工作性能和延长其使用寿命。

技术背景

日益严重的能源和环境危机,给传统车辆带来巨大的压力。因此,开发超低排放或零排放的电动汽车已成为解决这一问题的重要途径。毫无疑问,纯电动汽车是实现零排放的最佳途径,世界各国也将纯电动汽车作为研发的重点之一,尤其是轮毂电机驱动的纯电动汽车因其在车辆总布置结构简化、底盘主动控制以及操控方便性方面的明显技术优势使其受到工业界和学术界的普遍关注。但目前技术下,用于纯电动汽车动力电池能量密度较低,同时车用电机及蓄电池组的工作的温度范围较窄,而我国幅员辽阔,各地气候环境差异极大,造成纯电动汽车只能在特定的城市环境中行驶。

就目前常用的轮毂电机驱动纯电动汽车温度调控系统来说,基本上只能够对轮毂电机进行冷却散热,而不能对蓄电池组进行预热,故蓄电池组只能工作在环境温度较高的地区,在高寒地区无法使用。



技术实现要素:

针对轮毂电机驱动纯电动汽车温度控制存在的问题,本发明的目的在于提供一种适用于二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车的温度调控系统,其不仅能够实现对蓄电池和轮毂电机的集成冷却散热,还能够保证在低温恶劣环境下,对蓄电池进行加热,尽可能使蓄电池在最佳温度范围内工作,更好的发挥蓄电池的工作性能和延长其使用寿命。

本发明的目的通过如下技术方案实现:

本发明二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统主要由油箱、油泵、轮毂电机、车轮、蓄电池组、加热器、散热器、风扇、温度传感器、控制器、粗滤器、细滤器、四通阀和二通阀等组成。该控制器根据各温度传感器反馈回来的实时温度信号,发送指令给油泵、各个阀体、加热器和散热风扇,该油泵、该加热器、该散热风扇分别根据该控制器的指令进行启停,各个阀体则根据该控制器的指令进行阀口的开启与闭合,以此来实现轮毂电机和蓄电池的集成冷却散热并保证在低温启动时,对蓄电池进行加热,尽可能使蓄电池在最佳温度范围内工作,更好的发挥蓄电池的工作性能和延长其使用寿命。

在上述的二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统中,当轮毂电机的温度高于其设定的阈值时,控制器根据电机温度传感器反馈回来的实时温度信号,发送指令启动油泵,同时分别发送指令给第一四通阀开启阀口a、b、d关闭阀口c和第二四通阀开启阀口a、d、c关闭阀口b。此时,在油泵的作用下,冷却油经油箱、油泵、细滤器、第一四通阀后分两条支路分别经过第一轮毂电机和第二轮毂电机、然后经过第二四通阀、散热器和粗滤器流回油箱。

在上述的二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统中,当蓄电池温度传感器检测到蓄电池的温度为第一温度时,控制器根据蓄电池温度传感器反馈回来的实时温度信号,发送指令启动油泵和加热器,同时分别发送指令给第一四通阀开启阀口b、c关闭阀口a、d以及开启第二二通阀。此时,在油泵的作用下,冷却油依次经过油箱、油泵、细滤器、第一四通阀、加热器、蓄电池、第二二通阀、粗滤器流回油箱。

在上述的二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统中,当蓄电池温度传感器检测到蓄电池的温度为第二温度时,控制器根据蓄电池温度传感器反馈回来的实时温度信号,发送指令启动油泵并关闭加热器,同时分别发送指令给第一四通阀开启阀口a、b、d关闭阀口c和第二四通阀开启阀口a、b、d关闭阀口c以及开启第二二通阀。此时,在油泵的作用下,冷却油依次经过油箱、油泵、细滤器、第一四通阀、轮毂电机、第二四通阀、蓄电池、第二二通阀、粗滤器流回油箱。

在上述的二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统中,当蓄电池温度传感器检测到蓄电池的温度为第三温度时,控制器根据蓄电池温度传感器反馈回来的实时温度信号,发送指令启动油泵并关闭加热器,同时分别发送指令给第一四通阀开启阀口b、c关闭a、d,关闭第二四通阀和第二二通阀,开启第一二通阀。此时,在油泵的作用下,冷却油依次经过油箱、油泵、细滤器、第一四通阀、蓄电池、第一二通阀、散热器、粗滤器流回油箱。

在上述的二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统中,当散热器的温度传感器检测到散热器的温度高于设定的温度阈值时,控制器根据散热器温度传感器反馈回来的实时温度信号,发送指令启动散热器风扇,根据不同程度的温度信号反馈控制风扇的转速来保证散热器的正常工作,提高散热效率。

本发明的优点:

(1)该系统可以很好的实现对轮毂电机因内部的功耗产生的热量进行冷却散热,使其以最佳的工作性能运行。

(2)该系统可以综合考虑到轮毂电机驱动纯电动汽车各个发热部件的冷却散热,很好的实现各发热部件始终以最佳的工作性能运行,既能保证各发热部件的安全运行,又能够提高纯电动汽车的工作效率;

(3)该系统合理利用加热器和回油管路中的热油对蓄电池进行加热,使其能够在低温环境下启动并以最佳的工作性能运行,不仅提高了蓄电池的工作效率和使用寿命,而且在一定程度上对热油进行二次利用,实现了能量的有效利用;

(4)该系统结构简单且易于布置,提高轮毂电机驱动纯电动汽车的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例1二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统的结构原理图。

1-油箱;2-油泵;3-细滤器;4-粗滤器;5-散热器;6-蓄电池;7-控制器;81-第一轮毂电机;82-第二轮毂电机;91-第一四通阀;92-第二四通阀;101-104-温度传感器;11-第一二通阀;12-风扇;13-加热器;14-第二二通阀;151-车轮;152-车轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施实例1

如图1所示,二驱分布式轮毂驱动纯电动汽车温度调控系统,主要由油箱1、油泵2、细滤器3、粗滤器4、散热器5、蓄电池组6、控制器7、第一轮毂电机81、第二轮毂电机82、第一四通阀91、第二四通阀92、温度传感器101、102、103和104、第一二通阀11、风扇12、加热器13、第二二通阀14、车轮151和152等组成。

油泵2从油箱1将冷却油泵入细滤器3,冷却油通过第一四通阀91的阀口b流入后,经第一四通阀91的a、d、c口分别流入第一轮毂电机81、第二轮毂电机82和蓄电池6,其中从第一轮毂电机81和第二轮毂电机82输出的油路在第二四通阀92汇流后又分两条支路分别流向蓄电池6或散热器5,最后通过粗滤器4流回油箱1,四通阀91与蓄电池冷却管路上设置有加热器13;而流向蓄电池6的油路又分两条支路,一条油路经过第一二通阀11后流经散热器5再通过粗滤器4流回油箱1,另一条经过第二二通阀14后流经粗滤器4流回油箱1。

控制器7接收各温度传感器101-104反馈回来的信号,发送指令来控制油泵2和加热器13的启动与关闭,同时发送指令给第一四通阀91、第二四通阀92第一二通阀11和第二二通阀14来控制各阀阀口开启和关闭,此外,控制器7还根据接收到的温度信号控制风扇12的转速,以此来加大散热器5的散热功率。

本实施例的不同工况下的工作状态如下:

(1)对轮毂电机的温度调控

当电机温度传感器103和104检测到第一轮毂电机81和第二轮毂电机82的温度超过其正常工作的阈值时,控制器7根据接收到的电机温度传感器103和104的信号,发出指令启动油泵2,发送指令给第一四通阀91打开阀口a、b、d,关闭阀口c,同时指令第二四通阀92打开阀口a、c、d,关闭阀口b。这样,冷却油在油泵2的作用下经油箱1流出,经过细滤器3进入第一四通阀91的阀口b口,并经其阀口a口和d口分两条支路分别流向第一轮毂电机81和第二轮毂电机82的冷却装置,然后在第二四通阀92的阀口a口和d口汇流后经其阀口c口流经散热器5和粗滤器4后流回油箱1。

其中,该散热器5外面设置有冷却风扇12,当散热器温度传感器102检测到散热器5的温度高于其设定的温度阈值时,控制器7接收到温度传感器102的信号后发出指令开启风扇12加大散热器5的散热功率,加大冷却强度。

(2)对蓄电池的温度调控

当蓄电池温度传感器101检测到蓄电池的温度为第一温度(例如大于等于-40℃且小于等于-20℃)时,控制器7根据蓄电池温度传感器101反馈回来的实时温度信号,发送指令启动油泵2和加热器13,同时分别发送指令给第一四通阀91开启阀口b、c,关闭阀口a、d以及开启第二二通阀14。此时,冷却油在油泵2的作用下经油箱1流出,经过细滤器3进入第一四通阀91的阀口b口,并经其阀口c口分流向加热器13进行加热后流经蓄电池6、第二二通阀14、粗滤器4后流回油箱1,来实现对蓄电池6的启动预热;当蓄电池温度传感器101检测到蓄电池6的温度上升到正常工作的温度范围时,例如大于-20℃时,蓄电池6即可正常启动并给第一轮毂电机81和第二轮毂电机82供电,使其正常运行。

当蓄电池温度传感器101检测到蓄电池6的温度为第二温度(例如为大于-20℃且小于等于60℃)时,控制器7根据蓄电池温度传感器101反馈回来的实时温度信号,发送指令启动油泵2并关闭加热器13,同时发送指令给第一四通阀91开启阀口a、b、d,关闭阀口c,同时指令第二四通阀92开启阀口a、b、d,关闭阀口c以及开启第二二通阀14。此时,冷却油在油泵2的作用下经油箱1流出,经过细滤器3进入第一四通阀91的阀口b口,并经其阀口a口和d口分两条支路分别流向第一轮毂电机81和第二轮毂电机82的冷却装置,然后在第二四通阀92的阀口a口和d口汇流后经其阀口d口流向蓄电池6并经第二二通阀14、粗滤器4后流回油箱1。通过给第一轮毂电机81和第二轮毂电机82冷却散热后的热油来给蓄电池6进行加热,保持其正常的工作温度,以供汽车正常行驶。

当蓄电池温度传感器101检测到蓄电池6的温度为第三温度(例如大于60℃)时,控制器7根据蓄电池温度传感器101反馈回来的实时温度信号,发送指令启动油泵1并关闭加热器13,同时发送指令给第一四通阀91开启阀口b、c并关闭阀口a、d,同时指令关闭第二四通阀92和第二二通阀14,开启第一二通阀11。此时,却油在油泵2的作用下经油箱1流出,经过细滤器3进入第一四通阀91的阀口b口,并经其阀口c口流向蓄电池6并经第一二通阀11、散热器5、粗滤器4后流回油箱1,以此来实现对蓄电池6的冷却散热,保证其正常的工作温度,以供汽车正常行驶。

(3)蓄电池和电机同时进行调控

当电机温度传感器103和104以及蓄电池温度传感器101分别检测到第一轮毂电机81和第二轮毂电机82以及蓄电池6的温度均为第四温度(例如10℃)时,控制器7根据接收到的电机温度传感器103和104的信号以及蓄电池温度传感器101的信号,发出指令启动油泵2,发送指令给第一四通阀91打开阀口a、b、d,关闭阀口c,同时指令第二四通阀92打开阀口a、b、d,关闭阀口c并打开第二二通阀14并关闭第一二通阀11,此种工况下加热器13始终处于关闭状态,这样,冷却油在油泵2的作用下经油箱1流出,经过细滤器3进入第一四通阀91的阀口b口,并经其阀口a口、d口分别流经第一轮毂电机81和第二轮毂电机82的冷却装置,并在第二四通阀92汇流后经阀口b流经蓄电池6、第二二通阀14、粗滤器4后流回油箱1,以此来实现对对第一轮毂电机81、第二轮毂电机82的冷却散热并对蓄电池6进行加热,保证其正常的工作温度,以供汽车正常行驶。

当电机温度传感器103和104以及蓄电池温度传感器101分别检测到第一轮毂电机81和第二轮毂电机82以及蓄电池6的温度均为第五温度(例如超过其正常工作的阈值)时,控制器7根据接收到的电机温度传感器103和104的信号以及蓄电池温度传感器101的信号,发出指令启动油泵2,发送指令给第一四通阀91打开阀口a、b、c、d,同时指令第二四通阀92打开阀口a、c、d,关闭阀口b并开启第一二通阀11,此种工况下加热器13始终处于关闭状态,这样,冷却油在油泵2的作用下经油箱1流出,经过细滤器3进入第一四通阀91的阀口b口,并经其阀口a口、d口、c口分三条支路分别流经第一轮毂电机81、第二轮毂电机82和蓄电池6的冷却装置,其中流经第一轮毂电机81和第二轮毂电机82的两条油路在第二四通阀92汇流后经阀口c流向散热器5经粗滤器4后流回油箱1,而流经蓄电池6的油路经第一二通阀11流向散热器5和粗滤器4后流回油箱1,以此来实现对第一轮毂电机81、第二轮毂电机82以及蓄电池6的冷却散热,保证其正常的工作温度,以供汽车正常行驶。

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