一种车辆电驱动系统用智能散热控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆电驱动系统用智能散热控制方法，其解决了如何提高用于电动汽车的散热系统的性能，使散热系统快速准确的响应电驱系统散热需求，降低散热系统对整车的能耗，提高车辆的NVH水平的技术问题。本发明专利技术将散热控制系统与整车控制系统集成，通过整车控制器实时采集电驱系统各项参数和环境温度等信息，依据所采集的各项信息，整车控制器通过相应的控制策略实时调整散热系统各项参数，例如散热系统中电子水泵和电子风扇的启停、散热系统的水流量及电子风扇转速等。使散热系统能够动态快速准确的响应电驱系统对散热的需求，从而可以避免散热系统响应不及时造成的电驱系统零部件因过热而损坏，或者过度散热带来的整车能耗和成本的增加。耗和成本的增加。耗和成本的增加。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆电驱动系统用智能散热控制方法


[0001]本专利技术涉及机场服务车辆
，具体而言，涉及一种车辆电驱动系统用智能散热控制方法。

技术介绍

[0002]随着中国乃至全球汽车电动化的日益发展，相关电动汽车的配套系统也在不断的升级优化。为了实现整车的智能、高效和高可靠性，相关配套系统的智能、简洁高效以及高可靠性变成为新时代电动汽车对相关配套系统的普遍要求，为此各个领域的配套系统都在朝着这个方向加大研发力度。
[0003]目前永磁电机占电动汽车装机量的90％以上，但永磁电机的性能随着温度上升而衰减。因此为了防止永磁电机中永磁体可逆和不可逆的退磁，总是期望有一个低温的转子环境，低温工作温度是延长永磁和绝缘材料的最佳策略，而这个重任不可推卸的落在了散热系统上。也就是电驱系统的高可靠性离不开良好的散热系统。同时为不增加整车成本以及整车能耗，散热系统需能准确及时的响应电驱系统的散热需求，并能够随着车辆工况的变化智能的调整系统参数，使车辆在各种工况下都拥有较高的效率。另外，电动汽车噪音很大一部分来源于散热系统风扇的噪音，如果能够按需求精准的控制风扇的转速，对于提高车辆的NVH水平也有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术就是为了解决如何提高用于电动汽车的散热系统的性能，使散热系统快速准确的响应电驱系统散热需求，降低散热系统对整车的能耗，提高车辆的NVH水平的技术问题，提供一种车辆电驱动系统用智能散热控制方法。
[0005]本专利技术提供一种车辆电驱动系统用智能散热控制方法，包括智能散热系统，所述智能散热系统包括车辆控制器、电机控制器、永磁电机、散热器、电控风扇、电子水泵、水管、水温传感器、流量传感器和环境温度传感器，所述电机控制器设有水冷散热模块，所述永磁电机设有水冷散热装置，所述水冷散热装置设有水入口和水出口；通过水管将散热器、永磁电机、电机控制器、电子水泵串联起来形成循环水路，所述电子水泵的出口与电机控制器中水冷散热模块的入口连接，所述电机控制器中水冷散热模块的出口与永磁电机的水入口连接，永磁电机的水出口与散热器的进口端连接，所述散热器的出口端与电子水泵的入口连接；所述水温传感器与水管连接，所述水温传感器位于散热器的出口端之后；所述环境温度传感器用于检测电动汽车车外的环境温度T
h
，所述水温传感器通过信号线与车辆控制器连接，所述环境温度传感器通过信号线与车辆控制器连接，水温传感器采集的水管中水的温度Ts发送给车辆控制器，所述环境温度传感器采集的环境温度T
h
发送给车辆控制器；所述流量传感器与水管连接，流量传感器通过信号线与车辆控制器连接；
[0006]所述电机控制器与车辆控制器电连接，所述电机控制器能够反馈其自身温度数据T
c
给车辆控制器；所述永磁电机能够将自身的温度数据Tm发送给车辆控制器；
[0029]T
k
5＝T
k
2－T
k7[0030]T
k
4＝T
k
3－T
k
7。
[0031]优选地，所述步骤4的低散热模式下，车辆控制器依据水温T
s
的变化来线性调整电控风扇的转速，车辆控制器以间隔时间t读取水温T
s
，并计算前后水温差值
△
T
s
，按如下策略调整电控风扇的转速：如果水温降低，且
△
T
s
＜T
s1
，则保持电控风扇当前的转速不变；如果水温降低，且
△
T
s
≥T
s1
，则将电控风扇当前的转速降低
△
T
s
*a；如果水温增长，则将电控风扇当前的转速增加
△
T
s
*a。
[0032]优选地，所述步骤6的中散热模式下，
[0033]在散热系统进入中散热量模式，车辆控制器依据水温T
s
的变化来线性调整电控风扇的转速，具体调整过程是，车辆控制器以间隔时间t读取水温T
s
，并计算前后水温差值
△
T
s
，按如下策略调整电控风扇的转速：如果水温降低，且
△
T
s
＜T
s1
，则保持电控风扇当前的转速不变；如果水温降低，且
△
T
s
≥T
s1
，则将电控风扇当前的转速降低
△
T
s
*a；如果水温增长，则将电控风扇当前的转速增加
△
T
s
*a。
[0034]优选地，所述步骤8的高散热模式下，车辆控制器根据水温变化线性控制，具体过程是，车辆控制器以间隔时间t读取水温T
s
，并计算前后水温差值
△
T
s
，按如下策略调整电控风扇的转速：如果水温降低，且
△
T
s
＜T
s1
，则保持电控风扇当前的转速不变；如果水温降低，且
△
T
s
≥T
s1
，则将电控风扇当前的转速降低
△
T
s
*a；如果水温增长，使电控风扇保持以最高转速n
f
3运行。
[0035]优选地，所述智能散热系统还包括副水箱，所述副水箱的顶部设有排气阀，所述散热器的顶部设有排气口，所述散热器顶部的排气口通过一根管与副水箱的侧面连接；所述副水箱的底部通过补水管与散热器的出口和电子水泵的入口之间的管路连接。
[0036]本专利技术的有益效果是：(1)控制方法可以智能的调节散热系统参数，快速准确的响应电驱系统散热需求；(2)有效保护电驱系统，免于因局部过热而导致零部件遭到破坏；(3)考虑环境温度影响，相应调整散热系统参数，使散热系统在各个环境温度下都具有较高效率；(4)可以有效降低散热系统对整车的能耗；(5)提高整车NVH水平；(6)全方面监控散热系统各项参数，便于故障诊断维修。
[0037]NVH是噪声(Noise)、振动(Vibration)、声振粗糙度(Harshness)的英文缩写。
[0038]本专利技术进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
[0039]图1是智能散热系统的原理框图；
[0040]图2是智能散热系统控制方法的控制模式图；
[0041]图3是智能散热系统控制方法的具体流程图。
[0042]图中符号说明：
[0043]1.散热器，2.电控风扇，3.流量传感器，4.车辆控制器，5.环境温度传感器，6.副水箱，7.液位传感器，8.水温传感器，9.电子水泵，10.电机控制器，11.永磁电机，12.水管。
具体实施方式
[0044]以下参照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆电驱动系统用智能散热控制方法，其特征是，包括智能散热系统，所述智能散热系统包括车辆控制器、电机控制器、永磁电机、散热器、电控风扇、电子水泵、水管、水温传感器、流量传感器和环境温度传感器，所述电机控制器设有水冷散热模块，所述永磁电机设有水冷散热装置，所述水冷散热装置设有水入口和水出口；通过水管将散热器、永磁电机、电机控制器、电子水泵串联起来形成循环水路，所述电子水泵的出口与电机控制器中水冷散热模块的入口连接，所述电机控制器中水冷散热模块的出口与永磁电机的水入口连接，永磁电机的水出口与散热器的进口端连接，所述散热器的出口端与电子水泵的入口连接；所述水温传感器与水管连接，所述水温传感器位于散热器的出口端之后；所述环境温度传感器用于检测电动汽车车外的环境温度T
h
，所述水温传感器通过信号线与车辆控制器连接，所述环境温度传感器通过信号线与车辆控制器连接，水温传感器采集的水管中水的温度Ts发送给车辆控制器，所述环境温度传感器采集的环境温度T
h
发送给车辆控制器；所述流量传感器与水管连接，流量传感器通过信号线与车辆控制器连接；所述电机控制器与车辆控制器电连接，所述电机控制器能够反馈其自身温度数据T
c
给车辆控制器；所述永磁电机能够将自身的温度数据T
m
发送给车辆控制器；所述智能散热控制方法包括以下步骤：步骤S1，车辆上电初始化；步骤S2，只要车辆控制器和电机控制器上电，车辆控制器就指令电子水泵按预定转速n
s
1低速运行，使水管中的冷却水低速循环，开启预散热模式；此时电控风扇处于停止运转状态，转速是零；步骤S3，永磁电机的温度T
m
≥T
d
1，或者电机控制器的温度T
c
≥T
k
1,则进入步骤S4，否则进入步骤S10；步骤S4，车辆控制器使电子水泵的转速提高至预定转速n
s
2，使系统冷却水流量达到系统所要求的额定流量Q；同时车辆控制器4指令电控风扇启动，电控风扇按预定转速n
f
1运行，此时散热系统开始以低散热量模式运行；所述电控风扇的开启转速n
f
1与环境温度T
h
有关，当环境温度T
h
≤T
h
1时，n
f
1＝n
f
4，n
f
4为电控风扇的最低转速，当环境温度T
h
＞T
h
1时，n
f
1＝n
f
4+(T
h
‑
T
h
1)*f，其中T
h
1是经验值一般取10℃～15℃，f是系数；步骤S5，当永磁电机的温度T
m
≥T
d
2，或电机控制器的温度T
c
≥T
k
2，则进入步骤S6，否则进入步骤S11。步骤S6，车辆控制器指令电控风扇的转速提高至n
f
2，散热系统进入中散热量模式；n
f
2的计算过程是：当环境温度T
h
≤T
h
1时，n
f
2＝(n
f3‑
n
f
1)/2+n
f
1，当环境温度T
h
＞T
h
1时，n
f
2＝(n
f3‑
n
f
1)/2+n
f
1，其中T
h
1是经验值一般取10℃～15℃，f是系数，n
f
3表示电控风扇的最高转速；步骤S7，在散热系统在处于中散热量模式，如果永磁电机的温度T
m
≥T
d
3，或电机控制器的温度T
c
≥T
k
3，则进入步骤S8，否则进入步骤S13；步骤S8，车辆控制器指令电控风扇的转速提高至n
f
3，电子水泵保持以转速n
s
2运行，散热系统进入高散热量模式；步骤S9，在散热系统处于高散热量模式，如果永磁电机的温度T
m
＜T
d
4，且电机控制器的温度T
c
＜T
k
4，则进入步骤S6；
步骤S10，车辆是否挂挡，如果是则进入步骤S4，否则进入步骤S3；步骤S11，如果永磁电机温度T
m
＜T
d
6，且电机控制器的温度T
c
＜T
k
6，进入步骤S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏鹏，刘燕波，吴冬冬，吴香明，邱小康，孙玉雪，
申请(专利权)人：威海广泰空港设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：