用于电动车辆部件的两相浸没冷却的控制系统技术方案

公开了用于电动车辆部件的两相浸没冷却的控制系统。一种冷却系统，包括壳体，该壳体被配置为封闭浸没在冷却流体中的电动车辆部件并限定第一体积。可变体积构件限定响应于第一信号而变化的第二体积。组合体积由第一体积和第二体积限定。热量使冷却流体在组合体积中在液态与蒸气态之间转变。压力传感器被配置成感测组合体积中的压力。冷凝器被配置成使冷却流体从蒸气状态转变回液态。控制器包括体积调节模块，体积调节模块被配置为响应于电动车辆部件的压力和第一温度来产生第一信号以改变可变体积构件的第二体积从而调节组合体积。变体积构件的第二体积从而调节组合体积。变体积构件的第二体积从而调节组合体积。

【技术实现步骤摘要】
用于电动车辆部件的两相浸没冷却的控制系统


[0001]本公开涉及电动车辆部件，并且更具体地涉及用于电动车辆部件的冷却系统。

技术介绍

[0002]在此部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。在此部分中描述的程度上，当前署名的专利技术人的著作以及在提交时可能不构成现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为对抗本公开的现有技术。
[0003]电动车辆（EV）包括具有一个或多个电池单体、电池模块和/或电池组的电池系统。EV可以是电池电动车辆(BEV)、燃料电池车辆或混合动力车辆。功率控制系统用于在充电、再生和/或驾驶期间控制电池系统的充电和/或放电。在驾驶期间，EV的一个或多个电动马达从电池系统接收功率以为车辆提供推进和/或在再生期间将功率返回到电池系统和/或从公用电力设施充电。
[0004]在操作期间，功率由电池系统递送到（多个）马达，并由（多个）马达使用例如功率逆变器、DC
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DC转换器等一个或多个EV部件和/或其他EV部件返回到电池系统。该电池系统被设计成在请求时递送高功率，在从公用电力设施充电期间快速吸收高功率和/或在再生期间吸收高功率。电池系统预计将继续增加功率密度，并在更高的电压电平下操作。当在这些条件下操作时，可能会发生电池单体、电池模块、电池组、功率逆变器、DC
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DC转换器和/或其他EV部件的显著发热。

技术实现思路

[0005]一种用于电动车辆部件的冷却系统，包括壳体，该壳体被配置为封闭浸没在冷却流体中的电动车辆部件并限定第一体积。可变体积构件限定响应于第一信号而变化的第二体积。组合体积由第一体积和第二体积限定。电动车辆部件的操作产生的热量使冷却流体在组合体积中在液态与蒸气态之间转变。压力传感器被配置成在操作期间感测组合体积中的压力。冷凝器被布置在壳体中，并被配置成使冷却流体从蒸气态转变回液态。控制器包括体积调节模块，体积调节模块被配置为响应于电动车辆部件的压力和第一温度来产生第一信号以改变可变体积构件的第二体积以调节组合体积。
[0006]在其他特征中，温度传感器被配置成感测电动车辆部件的第一温度。可变体积构件包括波纹管，波纹管可在第一位置与第二位置之间移动。第一位置对应于第二体积的最低值，并且第二位置对应于第二体积的最高值。与控制器通信的致动器使波纹管在第一位置与第二位置之间移动。
[0007]在其他特征中，控制器还包括第一操作查找表。控制器使用压力对第一操作查找表进行索引以识别饱和温度。控制器在饱和温度与第一温度之间产生压力差。控制器确定压力差是否在预定温度范围内。控制器响应于确定压力差不在预定温度范围内来调节第一信号以改变组合体积中的压力。
[0008]在其他特征中，压力波发生器与控制器通信，并被配置成选择性地在冷却流体中
产生压力波，以减少积聚在电动车辆部件上的气泡。可变体积构件包括：波纹管，波纹管包括开口端和闭合端，开口端与第一体积流体连通；杆，杆包括连接到波纹管的第一端；以及致动器，致动器连接到杆的第二端。
[0009]一种系统，包括冷却系统和电动车辆部件。电动车辆部件选自由电池单体、电池模块、电池组、功率逆变器和DC
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DC转换器组成的组。
[0010]一种用于电动车辆部件的冷却系统，包括壳体，壳体被配置成封闭浸没在冷却流体中的电动车辆部件。电动车辆部件的操作产生的热量使冷却流体在液态与蒸气态之间转变。冷凝器布置在壳体中，并被配置成使冷却流体从蒸气态转变回液态。压力波发生器被配置成选择性地在冷却流体中产生压力波。控制器被配置成响应于电动车辆部件的第一温度来调节压力波发生器的操作。
[0011]在其他特征中，温度传感器被配置成感测电动车辆部件的第一温度。控制器响应于第一温度与预定温度之间的差值来调节压力波发生器的操作。
[0012]一种系统，包括冷却系统和电动车辆部件。电动车辆部件选自由电池单体、电池模块、电池组、功率逆变器和DC
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DC转换器组成的组。
[0013]一种用于电动车辆部件的冷却系统，包括壳体，壳体封闭浸没在冷却流体中的电动车辆部件并限定第一体积。电动车辆部件的操作产生的热量使冷却流体在液态与蒸气态之间转变。冷凝器布置在壳体中，并被配置成使冷却流体从蒸气态转变回液态。可变体积构件限定与第一体积流体连通的第二体积。第二体积随壳体中压力的变化而改变。
[0014]在其他特征中，可变体积构件包括波纹管，波纹管包括开口端和闭合端，开口端与第一体积流体连通。
[0015]一种系统，包括冷却系统和电动车辆部件。电动车辆部件选自由电池单体、电池模块、电池组、功率逆变器和DC
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DC转换器组成的组。
[0016]从详细描述、权利要求和附图中，本公开的另外的应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0017]本公开将从详细描述和附图中变得更全面地被理解，其中：图1是根据本公开的包括用于电动车辆(EV)部件的主动可变体积构件的冷却系统的示例的功能框图；图2是示出作为饱和温度和压力的函数的冷却流体的相变的示例的曲线图；图3是示出作为EV部件的温度与饱和温度之间的差值的函数的热通量的示例的曲线图；图4是根据本公开的用于控制致动器以改变体积的方法的示例的流程图，壳体封闭浸没在冷却流体中的EV部件；图5
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6是根据本公开的包括被动可变体积构件的用于EV部件的被动冷却系统的示例的功能框图；图7是根据本公开的用于EV部件的另一主动冷却系统的示例的功能框图；以及图8是根据本公开的用于控制一个或多个压力波发生器以清除在EV部件上形成的气泡以调节EV部件的温度的方法的示例的流程图。
[0018]在附图中，附图标记可以被重复使用来标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
[0019]如上文所描述，用于电动车辆（EV）的电池系统的功率密度和操作电压显著增加。可以发生例如电池单体、（多个）电池模块、（多个）电池组、（多个）功率逆变器、（多个）DC
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DC转换器等EV部件和/或（多个）其他EV部件的加热。冷却系统用于将EV部件保持在一个温度范围内，以确保最佳性能和/或防止由于过高的操作温度而过早损坏/磨损。
[0020]单相冷却系统已经被用来冷却EV部件。冷却流体可以由冷却流体源和泵通过包括用于EV部件的壳体的冷却回路供应。冷却流体与EV部件的表面进行热交换。在冷却流体不发生相变的情况下进行冷却。在被EV部件加热之后，冷却流体使用散热器和/或风扇冷却，并然后返回到冷却流体源。虽然单相冷却系统可以在某些应用中工作，但更高的功率密度应用要求更高的冷却能力。根据本公开的冷却系统和方法关于两相冷却，两相冷却涉及冷却流体从液态到蒸气态的相变。两相冷却系统提供大约十倍于单相冷却系统的冷却能力。
[0021]现在参考图1，主动冷却系统10包括用于电动车辆(EV)部件22的壳体20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动车辆部件的冷却系统，包括:壳体，所述壳体被配置成封闭浸没在冷却流体中的电动车辆部件并限定第一体积，可变体积构件，所述可变体积构件限定响应于第一信号而改变的第二体积，其中组合体积由所述第一体积和所述第二体积限定，其中来自所述电动车辆部件的操作的热量导致所述冷却流体在所述组合体积中在液态与蒸气态之间转变；压力传感器，所述压力传感器被配置为在操作期间感测所述组合体积中的压力；冷凝器，所述冷凝器布置在所述壳体中，并被配置成使所述冷却流体从蒸气态转变回液态；以及控制器，所述控制器包括体积调节模块，所述体积调节模块被配置成响应于所述压力和所述电动车辆部件的第一温度产生第一信号以改变所述可变体积构件的第二体积，从而调节所述组合体积。2.根据权利要求1所述的冷却系统，还包括温度传感器，所述温度传感器被配置为感测所述电动车辆部件的第一温度。3.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，所述可变体积构件包括:波纹管，所述波纹管能在第一位置与第二位置之间移动，其中所述第一位置对应于所述第二体积的最低值，并且所述第二位置对应于所述第二体积的最高值；以及致动器，所述致动器与所述控制器通...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚健，段诚武，刘名，CH，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：