变速泵流动系统技术方案

一种用于冷却车辆的发热部件的方法和设备，包括能在正常需求模式与高需求模式之间切换的第一泵。在正常需求模式下，冷却剂以正常需求流速从第一泵泵送通过散热装置与发热部件之间的冷却剂回路。将第一泵切换到高需求模式会将冷却剂转移到第二泵。第二泵以高需求流速将冷却剂泵送通过冷却剂回路。速将冷却剂泵送通过冷却剂回路。速将冷却剂泵送通过冷却剂回路。

【技术实现步骤摘要】
变速泵流动系统


[0001]本专利技术总体上涉及用于变换至发热或吸热部件的冷却剂流速/流量的泵。

技术介绍

[0002]泵是已知的并且通常用于移动流体，例如车辆中的冷却剂。一个示例是带有水泵的冷却系统，用于冷却车辆的不同电气或机械部件。在需要冷却电气部件的混合动力或纯电动车辆中，阀用于确保冷却剂在整个冷却系统中的分布。每个阀都需要带电气控制的致动器和用于将阀和致动器安装在车辆部件上的支架，这导致部件成本高。
[0003]车辆的正常使用需求通常需要泵提供最小流量以满足正常驾驶或温和环境条件下的冷却需求。然而，在某些运行状况下，例如性能驾驶、将重型拖车拉上陡峭的斜坡或在极端环境条件下，必须提供更高的冷却剂流量以适当冷却车辆的发热部件。为了满足不同的冷却需求，泵以不同的速度运行。当流量需求较低时，泵在低压下以较慢的速度运行，而当流量需求较高时，泵以较快的速度运行，但能源使用效率低下。本专利技术的一个目的是采用一种泵，该泵可以变换流速/流量以满足所有驾驶和环境条件的冷却需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及一种用于冷却车辆的发热部件的方法，该车辆包括能在正常需求模式与高需求模式之间切换的第一泵。在正常需求模式下，将冷却剂以正常需求流速从第一泵泵送通过散热装置与发热部件之间的冷却剂回路。在高需求模式下，将第一泵切换成将冷却剂转移到第二泵，并且将冷却剂以高需求流速从第二泵泵送通过散热装置与发热部件之间的冷却剂回路。
[0005]本专利技术还涉及一种用于冷却车辆的发热部件的设备，该设备包括包含散热装置和发热部件的冷却剂回路。第一泵使冷却剂以正常需求流速循环通过散热装置与发热部件之间的冷却剂回路。第二泵流体连接到第一泵。第一泵能切换成将冷却剂从冷却剂回路转移到第二泵。第二泵使冷却剂以高需求流速循环通过散热装置与发热部件之间的冷却剂回路。
[0006]根据以下附图、描述和权利要求，其他技术特征对于本领域技术人员而言可能是显而易见的。
附图说明
[0007]为了更完整地理解本专利技术，现在参考以下结合附图的描述，在附图中：
[0008]图1示出了本专利技术的系统的示意图；
[0009]图2示出了本专利技术的系统的示意图；
[0010]图3示出了本专利技术的示例性多功能泵组件的截面透视图；
[0011]图4A示出了穿过本专利技术的图3的多功能泵组件的第一泵和第一阀的一部分的截面图；
[0012]图4B示出了穿过本专利技术的图3的多功能泵组件的第二泵和第二阀的一部分的截面图；
[0013]图5A示出了穿过本专利技术的图3的多功能泵组件的第一泵和第一阀的一部分的截面图；和
[0014]图5B示出了穿过本专利技术的图3的多功能泵组件的第二泵和第二阀的一部分的截面图。
具体实施方式
[0015]下面讨论的附图以及本专利文件中用于描述本专利技术原理的各种实施例仅作为说明，不应以任何方式解释为限制本专利技术的范围。本领域的技术人员将理解，本专利技术的原理可以在任何类型的适当布置的设备或系统中实施。
[0016]图1描绘了用于调节车辆的发热部件的温度的热管理系统10。系统10使用包含冷却剂流体的冷却剂回路来维持电动车辆的充电和动力传动系两者的所需温度条件。冷却剂回路流体连接到散热装置12，例如由风扇冷却的热交换器或散热器。散热装置12用于冷却从电动车辆的多种发热部件吸收的热量，例如高低压DC转换器14、电池充电器16、DC到AC逆变器18、包含驱动车辆车轮的电动机的驱动单元20和变速器油冷却器22。应当注意，电动车辆可以包含可以由热管理系统10管理的其他发热部件，并且为了更好地理解本专利技术，这里列出的部件仅显示简化的系统。
[0017]发热部件可以根据功能沿分支回路连接到冷却剂回路。例如，冷却剂回路可以包括沿第一主冷却剂管线15下游的冷却剂管线25从节点21分支的充电器分支回路。充电器分支回路包含DC转换器14和电池充电器16。单独的驱动分支回路从节点21的下游沿包含驱动车辆车轮的部件的冷却管线28延伸。例如，电逆变器18、驱动单元20和变速器油冷却器22。充电器分支回路和驱动分支回路的冷却管线25和28分别在节点/汇合点(junction)23重新汇合。系统10还包括用于将冷却剂泵送通过冷却剂回路的第一泵40和第二泵50。流体连接到节点23的第二主冷却剂管线16从冷却剂管线25和28收集冷却剂，并将收集的冷却剂施加到第一泵40的入口41。
[0018]第一泵40具有两个出口并且可在正常需求模式和高需求模式这两种模式之间切换。当第一泵40处于正常需求模式时，第一泵40中的第一阀打开第一出口42以在第二出口43关闭时从第一出口42排出冷却剂。第一泵40将冷却剂经第一出口42和节点24泵送到第三主冷却剂管线17，以泵送到散热装置12。在正常需求模式下，第一泵40以足以管理充电和动力传动系统的所需温度条件的正常需求流速将冷却剂泵送通过冷却剂分支回路。第一泵40使用为正常条件设计的流速使冷却剂循环通过系统10，例如低或中等外部气温和低需求驾驶条件。由于第一泵40中的第一阀将所有冷却剂引导到第一出口42，因此没有冷却剂从第二出口43流到第二泵50的入口51。在正常需求模式下，第二泵50与冷却剂回路隔离并且对在系统10中循环的冷却剂的流速无贡献。
[0019]然而，在极端条件下，例如当在升高的环境温度和/或诸如更高持续速度的极端驾驶条件和/或诸如在陡峭的斜坡上拖拉或拖曳重物的极端负载条件下运行时，第一泵40提供的流速将不足以冷却车辆的发热部件。
[0020]当条件需要车辆的热管理系统10切换到高需求模式时，第二泵50切换到冷却剂回
路中以将通过分支回路的冷却剂流速升高为高需求流速。如图2所示，第一泵40中的第一阀切换到第二出口43，从而关闭第一出口42。第二出口43将第一泵40泵送的冷却剂施加到第二泵50的入口51。同时，第二泵50中的第二阀从关闭位置53切换到第三出口52。在高需求模式下，第二泵50以正常需求流速从第一泵40接收冷却剂。第二泵50将接收到的正常需求流速转换为高需求流速。冷却剂以升高的转换后的高需求流速在第三出口52处离开第二泵50，该高需求流速大约是第一泵40提供到入口51的流速的两倍。高需求流速被施加到节点24和通向散热装置12的第三主冷却剂管线17以循环通过系统10。
[0021]当车辆返回到正常驾驶条件时，系统10返回到正常需求模式。第一泵40中的第一阀打开以从第一出口42排出冷却剂，从而关闭第二出口43并防止冷却剂流向第二泵50。另外，第二泵50中的第二阀切换到关闭位置53，从而阻止冷却剂离开第二泵50。第一泵40恢复将冷却剂经第一出口42泵送到回流管线17，并以如图1所示的正常需求流速返回到散热装置12。
[0022]图3示出了多功能泵组件100的一个示例，该多功能泵组件100将第一泵40和第二泵50以及它们相关联的阀结合到集成单元中以用于选择性地变换热管理系统10的冷却剂流速。可以理解，第一泵40和第二泵50也可以用于非车辆应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于冷却车辆的至少一个第一发热部件的方法，包括：提供能在正常需求模式与高需求模式之间切换的第一泵；在所述正常需求模式下，将冷却剂以正常需求流速从该第一泵泵送通过散热装置和所述至少一个第一发热部件之间的第一冷却剂回路；在所述高需求模式下将所述第一泵切换成将冷却剂转移到第二泵；和将冷却剂以高需求流速从所述第二泵泵送通过所述散热装置和所述至少一个发热部件之间的该第一冷却剂回路。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：提供连接到第二冷却剂回路的至少一个第二发热部件；在所述正常需求模式下，将冷却剂以正常需求流速从所述第一泵泵送通过所述散热装置与所述第一发热部件和第二发热部件之间的该第一冷却剂回路和该第二冷却剂回路；在高需求模式下将所述第一泵切换成将冷却剂转移到第二泵；和将冷却剂以高需求流速从所述第二泵泵送通过所述散热装置与所述第一发热部件和第二发热部件之间的该第一冷却剂回路和该第二冷却剂回路。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一泵包括连接到所述第一冷却剂回路和第二冷却剂回路的入口和位于所述入口与第一出口和第二出口之间的第一阀，所述第一阀能在第一位置和第二位置之间移动，所述方法还包括：在所述正常需求模式下将所述第一阀移动到将所述第一出口连接到所述入口的第一位置，其中，冷却剂在该第一出口处以所述正常需求流速从所述第一泵泵送出。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述高需求模式下将所述第一阀移动到将所述第一出口与所述入口断开连接并且所述第二出口连接到所述入口的第二位置，其中将冷却剂以所述正常需求流速从所述第一泵泵送到所述第二泵的入口。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二泵包括位于所述第二泵的入口与连接到所述第一冷却剂回路和第二冷却剂回路的出口之间的第二阀，所述第二阀能在第一位置与第二位置之间移动，其中在所述正常需求模式下，所述第二阀的第一位置使所述第二泵的入口与所述第二泵的出口断开连接。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述高需求模式下所述第二泵的第二阀移动到将该第二泵的入口连接到所述第二泵的出口的该第二位置，其中所述第二泵从所述第一泵接收正常需求流速并将所述正常需求流速变换成所述高需求流速，从而以所述高需求流速从所述第二泵的出口泵送冷却剂。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一阀和所述第二阀同步移动到各自的第一位置和各自的第二位置。8.一种用于冷却车辆的发热部件的设备，包括：第一冷却剂回路，其包含散热装置和至少一个第...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：库珀标准汽车公司，
类型：发明
国别省市：