电动汽车用的热管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种电动汽车用的热管理系统。电动汽车用的热管理系统具备连接电动机冷却器、外部空气热交换器与供暖器的循环路、切换阀及控制器。在使供暖器工作的供暖模式下，在电动机温度低于电动机温度阈值的期间，控制器将切换阀设定于第一阀位置，在高于电动机温度阈值的期间，控制器将切换阀设定于第二阀位置。控制器在电动机的负载或负载预测值超过了负载阈值的情况下，控制器在预先确定的保持时间的期间将切换阀保持于第二阀位置。间的期间将切换阀保持于第二阀位置。间的期间将切换阀保持于第二阀位置。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用的热管理系统


[0001]本说明书公开的技术涉及电动汽车用的热管理系统。

技术介绍

[0002]已知将外部空气的热量利用于车厢的供暖的热管理系统。日本特开2012
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158197中公开了那种热管理系统的一例。使比外部空气温度低的温度的热介质通过外部空气热交换器，由此能够吸收外部空气的热量。使用该热量来对车厢进行供暖。
[0003]电动汽车具备行驶用的电动机。电动机的发热量较大。为了将电动机的热向外部空气放出也使用外部空气热交换器。若能够将一个外部空气热交换器用于供暖(从外部空气吸收热量)和电动机的冷却(将电动机的热量向外部空气放出)，则能够实现高效率的热管理系统。然而，在从外部空气吸收热量和将电动机的热量向外部空气放出频繁地切换时，温度变化变激烈，热管理系统有可能受到损伤。本说明书提供一种在用一个外部空气热交换器来进行将电动机的热量向外部空气放出的动作(放热动作)和为了供暖用而取得外部空气的热量的动作(吸热动作)的热管理系统中抑制放热动作与吸热动作的频繁的切换的技术。

技术实现思路

[0004]本说明书公开的电动汽车用的热管理系统具备：行驶用的电动机；电动机冷却器，构成为利用热介质来对电动机进行冷却；外部空气热交换器，构成为在热介质与外部空气之间进行热交换；供暖器，构成为利用热介质的热量来对车厢进行加热；循环路，热介质在循环路中流动；切换阀，与循环路连接；及控制器，构成为对切换阀进行控制。循环路连接电动机冷却器、外部空气热交换器与供暖器。切换阀构成为能够选择第一阀位置与第二阀位置，在切换阀选择上述第一阀位置时，上述热介质在上述外部空气热交换器与上述供暖器之间循环，并且在上述外部空气热交换器与上述电动机冷却器之间切断上述热介质的流动，在切换阀选择上述第二阀位置时，上述热介质在上述外部空气热交换器与上述电动机冷却器之间循环，并且在上述外部空气热交换器与上述供暖器之间切断上述热介质的流动切断。
[0005]在使供暖器工作的供暖模式下，在电动机的温度低于预定的电动机温度阈值的期间，控制器将切换阀设定于第一阀位置，在电动机的温度高于电动机温度阈值的期间，控制器将切换阀设定于第二阀位置。在电动机的负载或负载预测值超过预定的负载阈值的情况下，无论电动机温度如何，控制器都在预先确定的保持时间的期间将切换阀保持于第二阀位置。
[0006]本说明书公开的电动汽车用的热管理系统在电动机的负载或负载预测值较高的情况下，在预先确定的保持时间的期间将切换阀保持于第二阀位置而将电动机的热量充分地向外部空气放出。抑制第一阀位置与第二阀位置的频繁的切换。
[0007]控制器通常可以基于以下的任一指标来决定电动机的负载或负载预测值。(i)电
动机温度超过电动机温度阈值的频率。(ii)从电动机温度低于电动机温度阈值的时刻开始到下一次超过电动机温度阈值为止的时间间隔。(iii)最新的预定时间的期间的电动机的输出的累计值。(iv)最新的预定时间的期间的电动机温度的上升率。(v)电动汽车的预定行驶路径。
[0008]本说明书公开的技术的详细内容和进一步的改良在以下的“具体实施方式”中进行说明。
附图说明
[0009]本专利技术的实施方式的特征、优点、技术及工业意义通过参照附图如下来描述，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：
[0010]图1是实施例的热管理系统的热回路图(第一阀位置)。
[0011]图2是实施例的热管理系统的热回路图(第二阀位置)。
[0012]图3是供暖模式时的控制器的处理的流程图。
[0013]图4是空调机的热回路图。
具体实施方式
[0014]参照附图来说明实施例的热管理系统2。图1中示出了热管理系统2的热回路图。在此所说的“热回路”是指热介质流动的流路的回路。
[0015]热管理系统2搭载于电动汽车，对车厢的温度进行调整，并且将电源3和行驶用的电动机4的温度维持于适当的温度范围。电源3的电力通过未图示的电力转换器而转换成适合于电动机4的驱动的交流电力并向电动机4供给。电源3通常为锂离子等蓄电池或燃料电池，但也可以为其他类型的电源。在图1中，省略了电力线的图示。
[0016]热管理系统2具备：循环路10，热介质在循环路10中流动；电源冷却器11，对电源3进行冷却；电动机冷却器12，对电动机4进行冷却；外部空气热交换器13，在热介质与外部空气之间进行热交换；空调机20，对车厢的温度进行调整；泵15、16，输送热介质；及切换阀19，对热介质的流路进行切换。
[0017]循环路10是连接电源冷却器11、电动机冷却器12、外部空气热交换器13、空调机20、切换阀19的管，使热介质在多个冷却器与空调机之间循环。为了说明的方便，将循环路10分割成通过空调机20的流路10a、通过外部空气热交换器13的流路10b、通过电源冷却器11的流路10c、通过电动机冷却器12的流路10d、绕过外部空气热交换器13的旁通流路10e。
[0018]空调机20对车厢的温度进行调整。空调机20以对车厢进行冷却的制冷模式和对车厢进行加热的供暖模式进行动作。在图1中简化地描绘空调机20。空调机20的详细的构造后面进行说明。
[0019]电源冷却器11对电源3进行冷却。通过电源冷却器11的热介质吸收电源3的热量，对电源3进行冷却。
[0020]外部空气热交换器13具备风扇13a。通过风扇13a向外部空气热交换器13中导入的外部空气在与通过外部空气热交换器13的热介质之间进行热交换。外部空气热交换器13一般被称为散热器，不过有时使热量从外部空气向热介质转移，因此在本实施例中称为外部空气热交换器。
[0021]电动机冷却器12包含：油冷却器91、油泵92及油流路93。流路10d通过油冷却器91。油流路93通过油冷却器91和电动机4。油在油流路93中流动。油泵92配置于油流路93，使油在油冷却器91与电动机4之间循环。电动机4由在循环路10中流动的热介质冷却。更详细而言，在油冷却器91中热介质对油进行冷却，冷却后的油对电动机4进行冷却。电动机4的热量经由油而被热介质吸收。
[0022]热管理系统2具备对电动机4的温度进行计测的温度传感器94。热管理系统2还具备很多温度传感器，不过省略它们的说明。温度传感器94及其他温度传感器的计测值向控制器30传送。控制器30基于温度传感器94等的计测值来控制泵15、16、油泵92、切换阀19。
[0023]流路10a
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10e各自的一端与切换阀19连接。切换阀19对流路10a
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10e的连接关系进行切换。关于切换阀19中的多个流路的连接关系，后面详细地进行说明。流路10a
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10e各自的另一端用几个三通阀95连结。在循环路10上配置有泵15、16。泵15在空调机20的上游侧处配置于流路10a，泵16在电动机冷却器12的上游侧处配置于流路10d。另外，在图1中，沿着流路绘制的箭头表示热介质的流动的方向。泵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用的热管理系统，其特征在于，具备：行驶用的电动机；电动机冷却器，构成为利用热介质对所述电动机进行冷却；外部空气热交换器，构成为在所述热介质与外部空气之间进行热交换；供暖器，构成为利用所述热介质的热量对车厢进行加热；循环路，连接所述电动机冷却器、所述外部空气热交换器及所述供暖器，所述热介质在所述循环路中流动；切换阀，与所述循环路连接，且构成为能够选择第一阀位置与第二阀位置，在所述切换阀选择所述第一阀位置时，所述热介质在所述外部空气热交换器与所述供暖器之间循环，并且在所述外部空气热交换器与所述电动机冷却器之间切断所述热介质的流动，在所述切换阀选择所述第二阀位置时，所述热介质在所述外部空气热交换器与所述电动机冷却器之间循环，并且在所述外部空气热交换器与所述供暖器之间切断所述热介质的流动；及控制器，构成为对所述切换阀进行控制，在使所述供暖器工作的供暖模式下，在所述电动机的温度低于预定的电动机温度阈值的期间，所述控制器将所述切换阀设定于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川吉男，古川智，大村充世，石原义弘，
申请(专利权)人：株式会社斯巴鲁，
类型：发明
国别省市：