一种基于VCU的纯电动汽车冷却系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了一种基于VCU的纯电动汽车冷却系统，采用冷却液散热，电机电控部件冷却一般通过冷却液冷却，系统由水泵、散热器、风扇、水管，电机电控部件等组成，水泵工作带动冷却液，冷却液经过电机电控部件将热量带走，热量在散热器散热到空气，散热能力不足时可开启风扇加快散热。依据整车热管理结构，分析冷却系统应用，并结合电池热管理使用变速水泵，充分优化水泵风扇开启条件，达到节能效果。达到节能效果。达到节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VCU的纯电动汽车冷却系统


[0001]本技术涉及纯电动汽车冷却系统控制技术。

技术介绍

[0002]电动汽车在使用时，其内部的温度控制对于电动汽车的性能有着至关重要的影响，特别是电动汽车动力电池的温度控制，目前对于电池管理的系统有很多，并且能够可靠的保证电池工作的环境温度，但是对于其他部件的冷却则并没有做的很到位，在纯电动汽车中，电池、电机、DCDC与OBC都有冷却需求，因此需要设计一种针对纯电动车热管理回路及整车冷却系统结构。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是实现一种可以可靠调节车辆零部件工作环境的冷却系统，能够合理利用冷却循环，保障车辆各部件(电机、发动机、电池等)在适宜的温度下工作，通过合理利用冷却液回路，增加热传导范围，提升能量利用率。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种基于VCU的纯电动汽车冷却系统，散热器出口连接三通阀Y1的进口，所述散热器的出口连接三通阀Y3的第一出口，所述三通阀Y3的第二出口连接三通阀Y1的进口，所述三通阀Y1的第一出口经水泵M1、电池包冷却水路接入三通阀Y2的进口，所述三通阀Y1的第二出口经水泵M2、DCDC/OBC二合一冷水水路、MCU冷却水路接入三通阀Y3的进口，所述三通阀Y2的第一出口连接DCDC/OBC二合一冷水水路和水泵M2之间的管路上，所述三通阀Y2的第二出口经冷冻机、PTC接入水泵M1与三通阀Y1第一出口之间的管路上。
[0005]所述电池包内、电池包冷却水路的进口和出口、三通阀Y1的进口、电机上、DCDC/OBC二合一上、MCU上均设有温度传感器，所有的温度传感器均通过CAN连接VCU，并将温度信号输送至VCU，所述VCU连接并输出控制信号至散热元件，所述散热元件包括散热器、水泵M1、水泵M2、冷冻机、PTC、三通阀Y1、三通阀Y2、三通阀Y3。
[0006]所述冷冻机连接冷凝器、压缩机构成的第一循环回路，所述冷冻机连接HVAC构成第二循环回路。
[0007]所述散热器连接有膨胀壶。
[0008]所述VCU通过CAN连接汽车仪表，并输出过热报警信号至汽车仪表。
[0009]本技术纯电动汽车冷却系统可有效降低电池及各控制器过温风险，解决冷却系统因能力过剩而造成的能量消耗，降低能耗。
附图说明
[0010]下面对本技术说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
[0011]图1为基于VCU的纯电动汽车冷却系统原理框图。
具体实施方式
[0012]下面对照附图，通过对实施例的描述，本技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0013]在纯电动汽车中，电池、电机、DCDC与OBC都有冷却需求，纯电动汽车冷却系统采用综合系统，优化车内热量传递及合理利用整车能量，能够提升纯电动车能量利用率。本技术冷却液散热，电机电控部件冷却一般通过冷却液冷却，系统由水泵、散热器、风扇、水管，电机电控部件等组成，水泵工作带动冷却液，冷却液经过电机电控部件将热量带走，热量在散热器散热到空气，散热能力不足时可开启风扇加快散热。依据整车热管理结构，分析冷却系统应用，并结合电池热管理使用变速水泵，充分优化水泵风扇开启条件，达到节能效果。
[0014]系统设有多个独立的散热回路，通过三通阀的开合实现不同的散热回路的工作，对于不同的汽车部件进行散热，散热回路之间通过管路连接，下面按照冷却介质在管路流动方向，逐一列举每条散热路径：
[0015]散热器、三通阀Y1、水泵M1、电池包、三通阀Y2、DCDC/OBC二合一、MCU、三通阀Y3、散热器；
[0016]散热器、三通阀Y1、水泵M2、DCDC/OBC二合一、MCU、三通阀Y3、散热器；
[0017]冷冻机、PTC、水泵M1、电池包、三通阀Y2、冷冻机；
[0018]VCU：根据整车其他ECU上传的信息、温度等信息，根据控制策略统一管理各控制器的工作情况；
[0019]BMS：根据电池包的实时状况上传信息；
[0020]MCU：根据电机的实时状况上传信息；
[0021]DCDC/OBC：实时上传车载充电机及逆变器温度；
[0022]水泵、风扇：水泵风扇采用变速控制、根据VCU指令执行响应动作。
[0023]散热器连接有膨胀壶，冷冻机利用汽车上的空调系统对汽车部件进行散热，冷冻机连接冷凝器、压缩机构成的一个循环回路，冷冻机连接HVAC构成另一个循环回路，PTC用于加热，当环境温度过低，需要加热保证元器件正常工作时，通过驱动PTC工作来产生热量，提升车辆部件的工作温度。
[0024]温度监控采用温度传感器，在电池包内、电池包冷却水路的进口和出口、三通阀Y1的进口、电机上、DCDC/OBC二合一上、MCU上均设有温度传感器，这些温度传感器用于采集监测点的温度，所有的温度传感器均通过CAN连接VCU，并将温度信号输送至VCU，VCU根据设计的判断条件执行散热操作，VCU连接并输出控制信号至散热元件，由散热元件对整个汽车系统进行散热，散热元件包括散热器、水泵M1、水泵M2、冷冻机、PTC、三通阀Y1、三通阀Y2、三通阀Y3。
[0025]此外，VCU通过CAN连接汽车仪表，并输出过热报警信号至汽车仪表，当监控点温度异常时，也可以通过汽车仪表进行提示。
[0026]行车时，VCU实时采集电池包最高最低温度，以及DCDC和电机本体温度，实时控制水泵风扇，同理根据标定判断DCDC与电机控制器温度对应水泵占空比及风扇状态，在控制
变速水泵开启时，VCU对各个控制器需求占空比进行比较，采用较大的占空比作为输出控制水泵M2开启。此时还需要判断电池温度，当电池最高温度超过30℃时，开启水泵M1。风扇则依据表格温度开启，多个控制器以温度最大者作为输出条件。同理，在充电时，仅判断DCDC、OBC与电池温度即可。
[0027]同理，充电时也考虑DCDC温度及电池温度，实际水泵开启占空比采用三者最高值，考虑到在充电时，在外循环回路上减少了电机这个发热器件，故如图1，在循环回路上，可以将内外循环通过三通阀连接，在此回路上仅采用M1水泵，将电池接入散热器回路，此时可利用散热器回路给与电池降温。
[0028]上面结合附图对本技术进行了示例性描述，显然本技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VCU的纯电动汽车冷却系统，其特征在于：散热器出口连接三通阀Y1的进口，所述散热器的出口连接三通阀Y3的第一出口，所述三通阀Y3的第二出口连接三通阀Y1的进口，所述三通阀Y1的第一出口经水泵M1、电池包冷却水路接入三通阀Y2的进口，所述三通阀Y1的第二出口经水泵M2、DCDC/OBC二合一冷水水路、MCU冷却水路接入三通阀Y3的进口，所述三通阀Y2的第一出口连接DCDC/OBC二合一冷水水路和水泵M2之间的管路上，所述三通阀Y2的第二出口经冷冻机、PTC接入水泵M1与三通阀Y1第一出口之间的管路上。2.根据权利要求1所述基于VCU的纯电动汽车冷却系统，其特征在于：所述电池包内、电池包冷却水路的进口和出口、三通阀Y1的进口、电机上、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，项南军，
申请(专利权)人：奇瑞商用车安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：