一种混合冷却电驱系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及汽车技术领域，尤其涉及一种混合冷却电驱系统及控制方法，混合冷却电驱系统包括电驱模块、冷却模块、换热模块以及控制模块，电驱模块包括电机、减速器以及逆变器。冷却模块包括冷却壳体，冷却壳体内具有间隔设置的干腔和换热腔，逆变器的第一发热组件、电机的第二发热组件以及减速器的第三发热组件均设置在换热腔内，冷却介质填充于换热腔内。换热模块包括换热器和换热泵，冷却介质在换热器内能够与整车换热系统的换热介质进行换热，换热泵、换热器与换热腔之间通过管路连通形成循环系统。控制模块与电机、减速器、逆变器以及换热泵均通讯连接，控制模块设置在干腔内。控制模块设置在干腔内。控制模块设置在干腔内。

【技术实现步骤摘要】
一种混合冷却电驱系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种混合冷却电驱系统及控制方法。

技术介绍

[0002]在电动汽车中，电驱系统是实现电池的直流电供电与车轮机械能转换、实现电机的驱动运行的关键部件，属于电动汽车的核心功率部件。尽管电动汽车的市场认可度越来越高，但是消费者对电动汽车的里程焦虑是一直存在的，低电耗车型的开发是大势所趋。而电驱系统也是电动汽车的主要发热总成，其冷却系统的耗电量会影响整车的电耗水平。而且现有的冷却系统占用空间大，不利于整车的空间设计。
[0003]因此，亟需一种混合冷却电驱系统及控制方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种混合冷却电驱系统，能够降低耗电量和占用空间。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种混合冷却电驱系统，包括：
[0007]电驱模块，所述电驱模块包括电机、减速器以及逆变器；
[0008]冷却模块，所述冷却模块包括冷却壳体，所述冷却壳体内具有间隔设置的干腔和换热腔，所述逆变器的第一发热组件、所述电机的第二发热组件以及所述减速器的第三发热组件均设置在所述换热腔内，冷却介质填充于所述换热腔内；
[0009]换热模块，所述换热模块包括换热器和换热泵，所述冷却介质在所述换热器内能够与整车换热系统的换热介质进行换热，所述换热泵、所述换热器与所述换热腔之间通过管路连通形成循环系统；
[0010]控制模块，所述控制模块与所述电机、所述减速器、所述逆变器以及所述换热泵均通讯连接，所述控制模块设置在所述干腔内。
[0011]可选地，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于测量所述换热腔的入口处的所述冷却介质的温度。
[0012]可选地，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用于测量所述第一发热组件的实时温度；和/或，
[0013]还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器用于测量所述第二发热组件的实时温度；和/或，
[0014]还包括第四温度传感器，所述第四温度传感器用于测量所述第三发热组件的实时温度。
[0015]可选地，所述换热腔包括相连通的第一腔和第二腔，所述第一发热组件设置在所述第一腔，所述第二发热组件和所述第三发热组件均设置在所述第二腔。
[0016]可选地，所述换热腔的入口设置在所述第一腔上，所述换热腔的出口设置在所述
第二腔上，且所述第二发热组件靠近所述第一腔与所述第二腔的连通口设置，所述第三发热组件靠近所述出口设置。
[0017]可选地，所述冷却壳体的外表面上设置有散热结构。
[0018]可选地，所述散热结构为多个间隔设置的散热筋。
[0019]可选地，所述冷却模块包括密封结构，所述密封结构设置在所述干腔与所述换热腔之间，以防止所述冷却介质进入所述干腔。
[0020]本专利技术的另一个目的在于提供一种控制方法，应用于混合冷却电驱系统，能够降低混合冷却电驱系统的能耗。
[0021]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0022]一种控制方法，应用于上述的混合冷却电驱系统，所述控制方法包括以下步骤：
[0023]实验得到不同的电机的转速、功率对应的所述混合冷却电驱系统的发热量，绘制函数图，并根据所述发热量将所述函数图的第一象限划分为第一区域、第二区域和非正常区域；
[0024]当所述电机的实时转速和实时功率的数值在所述第一区域内时，进入换热模式，当所述实时转速和所述实时功率的数值在所述第二区域内时，判断第一发热组件、第二发热组件和第三发热组件的实时温度是否满足第一条件，是则进入所述换热模式，否则进入不换热模式；
[0025]换热模式：换热器与整车换热系统连通，控制器根据所述第一发热组件、所述第二发热组件和所述第三发热组件的实时温度、冷却介质的实时温度以及换热介质的实时温度，控制换热泵的运行功率以及进入所述换热器的所述换热介质的流量；
[0026]不换热模式：换热器不与整车换热系统连通，控制器根据所述第一发热组件、所述第二发热组件和所述第三发热组件的实时温度和冷却介质的实时温度，控制换热泵的运行功率。
[0027]可选地，还包括以下步骤：
[0028]根据所述混合冷却电驱系统的各个发热组件的控制温度，将所述函数图的第一象限划分为第三区域、第四区域、第五区域和非正常区域，所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域的温度阈值不同；
[0029]所述第一条件为：根据所述实时功率和所述实时转速，得到对应区域的所述温度阈值，所述第一发热组件、所述第二发热组件和所述第三发热组件的实时温度均高于所述温度阈值。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031]本专利技术提供了一种混合冷却电驱系统，包括电驱模块、冷却模块、换热模块以及控制模块，电驱模块包括电机、减速器以及逆变器。冷却模块包括冷却壳体，冷却壳体内具有间隔设置的干腔和换热腔，逆变器的第一发热组件、电机的第二发热组件以及减速器的第三发热组件均设置在换热腔内，冷却介质填充于换热腔内。换热模块包括换热器和换热泵，冷却介质在换热器内能够与整车换热系统的换热介质进行换热，换热泵、换热器与换热腔之间通过管路连通形成循环系统。控制模块与电机、减速器、逆变器以及换热泵均通讯连接，控制模块设置在干腔内。
[0032]该混合冷却电驱系统实现了电机、减速器以及逆变器的集成冷却，且通过控制模
块实时获取电机、减速器、逆变器的运行参数，实时调节换热泵的运行功率，实现能耗的降低。并且相较于现有的对电机、减速器以及逆变器分别单独进行冷却的电驱系统而言，本专利技术只需要设置一个换热泵，占用的空间更小，有利于整车的空间设计和负载的降低。
[0033]本专利技术还提供了控制方法，可应用于上述的混合冷却电驱系统，控制方法包括以下步骤：实验得到不同的电机的转速、功率对应的混合冷却电驱系统的发热量，绘制函数图，并根据发热量将函数图的第一象限划分为第一区域、第二区域和非正常区域；当电机的实时转速和实时功率的数值在第一区域内时，进入换热模式，当实时转速和实时功率的数值在第二区域内时，判断第一发热组件、第二发热组件和第三发热组件的实时温度是否满足第一条件，是则进入换热模式，否则进入不换热模式；换热模式：换热器与整车换热系统连通，控制器根据第一发热组件、第二发热组件和第三发热组件的实时温度、冷却介质的实时温度以及换热介质的实时温度，控制换热泵的运行功率以及进入换热器的换热介质的流量；不换热模式：换热器不与整车换热系统连通，控制器根据第一发热组件、第二发热组件和第三发热组件的实时温度和冷却介质的实时温度，控制换热泵的运行功率。该混合冷却电驱系统使用上述控制方法，即可实时调节换热泵的运行功率、换热器是否与整车换热系统连通以及进入换热器的换热介质的流量等，可实现能耗的降低。
附图说明
[0034]图1是本专利技术实施例所提供的混合冷却电驱系统的结构示意图；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合冷却电驱系统，其特征在于，包括：电驱模块，所述电驱模块包括电机(1)、减速器(2)以及逆变器(3)；冷却模块，所述冷却模块包括冷却壳体(4)，所述冷却壳体(4)内具有间隔设置的干腔(401)和换热腔，所述逆变器(3)的第一发热组件、所述电机(1)的第二发热组件以及所述减速器(2)的第三发热组件均设置在所述换热腔内，冷却介质填充于所述换热腔内；换热模块，所述换热模块包括换热器(5)和换热泵(6)，所述冷却介质在所述换热器(5)内能够与整车换热系统的换热介质进行换热，所述换热泵(6)、所述换热器(5)与所述换热腔之间通过管路连通形成循环系统；控制模块(7)，所述控制模块(7)与所述电机(1)、所述减速器(2)、所述逆变器(3)以及所述换热泵(6)均通讯连接，所述控制模块(7)设置在所述干腔(401)内。2.根据权利要求1所述的混合冷却电驱系统，其特征在于，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于测量所述换热腔的入口处的所述冷却介质的温度。3.根据权利要求1所述的混合冷却电驱系统，其特征在于，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用于测量所述第一发热组件的实时温度；和/或，还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器用于测量所述第二发热组件的实时温度；和/或，还包括第四温度传感器，所述第四温度传感器用于测量所述第三发热组件的实时温度。4.根据权利要求1所述的混合冷却电驱系统，其特征在于，所述换热腔包括相连通的第一腔(402)和第二腔(403)，所述第一发热组件设置在所述第一腔(402)，所述第二发热组件和所述第三发热组件均设置在所述第二腔(403)。5.根据权利要求4所述的混合冷却电驱系统，其特征在于，所述换热腔的入口设置在所述第一腔(402)上，所述换热腔的出口设置在所述第二腔(403)上，且所述第二发热组件靠近所述第一腔(402)与所述第二腔(403)的连通口(404)设置，所述第三发热组件靠近所述出口设置。6.根据权利要求1所述的混合冷却电驱系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智昊，张颖，王斯博，苍衍，高一，王金昊，范雨卉，刘亚川，于拓舟，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：