專利名稱：電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，且特別是有關于一種用于純電動汽車的驅動電機溫度控制系統(tǒng)。
背景技術：
由于石油資源的日益枯竭以及大眾環(huán)保意識的提升，世界各汽車廠都在從事新能源汽車尤其是純電動汽車的開發(fā)。但目前技術下，用于純電動汽車動力電池能量密度較低， 同時車用電機及車用電機控制器工作的溫度范圍較窄，而我國幅員遼闊，各地氣候環(huán)境差異極大，造成純電動汽車只能在特定的城市環(huán)境中行駛。請參閱圖1，為目前常用的純電動汽車驅動電機冷卻系統(tǒng)的結構示意圖。該冷卻系統(tǒng)由驅動電機11、電動水泵12、電機散熱器13、電機控制器14及管道15組成，其中該驅動電機11、電動水泵12、電機散熱器13及電機控制器14通過管道15依次連接形成一通路， 管道15內有冷卻液在該通路中流動。當電機控制器14控制驅動電機11運轉時，電動水泵 12即開始運轉，冷卻液經過電動水泵12轉而流向電機散熱器13，冷卻液中的熱量通過電機散熱器13散發(fā)到空氣中，管道15中的冷卻液轉而流過電機控制器14和驅動電機11，因冷卻液流經高溫電機控制器14和驅動電機11時會吸收熱量，從而降低發(fā)動機的溫度，達到冷卻降溫的作用。圖I中所示的驅動電機冷卻系統(tǒng)具有如下缺點1、該冷卻系統(tǒng)只能對純電動汽車驅動電機及電動控制器進行冷卻，而不能對驅動電機及電機控制器進行加熱，故驅動電機及電機控制器只能工作在環(huán)境溫度較高的地區(qū)，在高寒地區(qū)無法使用。2、該冷卻系統(tǒng)不能將驅動電機運行產生的熱耗供整車空調使用，能量利用率較低，降低了純電動汽車的一次充電續(xù)駛里程，對純電動汽車的推廣產生了消極影響。

發(fā)明內容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于純電動汽車的驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其能量利用率較高，且結構簡單易于布置，整車改造成本低。本發(fā)明提出一種電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其包括驅動電機、電動水泵、電機散熱器、電機控制器、加熱器、管道及控制裝置。該電機控制器、該驅動電機、該加熱器、該電動水泵及該電機散熱器通過該管道依次連結形成一個循環(huán)通路，該管道內有冷卻液在該通路中流動。該控制裝置，設置于該加熱器和該驅動電機之間，該控制裝置根據需要控制該加熱器的工作。在本發(fā)明的一個實施例中，該電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)進一步包括第一電磁閥及第二電磁閥。該電動水泵臨近該電機散熱器處的管道分兩路設置，其中一路的管道連結該第一電磁閥至該電機控制器，另一路的管道連結該第二電磁閥再經該電機散熱器至該電機控制器。在本發(fā)明的一個實施例中，該電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)進一步包括空調蒸發(fā)器、第三電磁閥及第四電磁閥，該加熱器臨近該電動水泵一端的管道分兩路設置，其中一路的管道連結該第三電磁閥再經該空調蒸發(fā)器至電動水泵，另一路的管道連結該第四電磁閥至該電動水泵。在本發(fā)明的一個實施例中，該控制裝置感測到經由該驅動電機及該電機控制器的管道中冷卻液的溫度為第一溫度時，該控制裝置啟動該加熱器；同時，該控制裝置還控制該第一電磁閥及該第四電磁閥打開，管道內的冷卻液經該加熱器加熱后，由該電動水泵供給該電機控制器及該驅動電機以對二者進行加熱。在本發(fā)明的一個實施例中，該控制裝置感測到經由該驅動電機及該電機控制器的冷卻液的溫度為第二溫度，該控制裝置關閉該加熱器，并控制該第一電磁閥及該第四電磁閥打開，經由該驅動電機的冷卻液繼續(xù)沿該第一電磁閥、該第四電磁閥所在的管道流動。在本發(fā)明的一個實施例中，該控制裝置感測到經由該驅動電機及該電機控制器的冷卻液的溫度為第三溫度時，該控制裝置關閉該第一電磁閥，并打開該第二電磁閥，由該驅動電機流出的冷卻液經由該電動水泵沿該第二電磁閥流入該電機散熱器，并經該電機控制器流回該驅動電機。在本發(fā)明的一個實施例中，該控制裝置感測到經由該驅動電機及該電機控制器的冷卻液的溫度為第四溫度時，并打開該第三電磁閥，關閉該第四電磁閥，管道中的冷卻液經由該空調蒸發(fā)器與該電機散熱器同時發(fā)散熱量。在本發(fā)明的一個實施例中，當需要空調暖風時，該控制裝置打開該第一電磁閥和該第三電磁閥，關閉該第二電磁閥和該第四電磁閥，并開啟該加熱器，此時管道中的冷卻液由該電動水泵流出，并經該電機控制器、該驅動電機、該加熱器分別加熱，且未經該電機散熱器散熱。在本發(fā)明的一個實施例中，該電機散熱器進一步包括一風扇，該控制裝置感測到經由該驅動電機及該電機控制器的冷卻液的溫度為第四溫度時，該控制裝置啟動該電機散熱器上自帶的該風扇，加大該電機散熱器的散熱功率。在本發(fā)明的一個實施例中，該控制裝置包括一溫度傳感器及一控制器，該溫度傳感器檢測管道中的冷卻液溫度，該控制器控制該第一電磁閥、該第二電磁閥、該第三電磁閥及該第四電磁閥的打開和關閉；若該溫度傳感器檢測經由該驅動電機及該電機控制器的冷卻液的溫度低于一定值，則該控制器啟動該加熱器；若該溫度傳感器檢測經由該驅動電機及該電機控制器的冷卻液的溫度高于一定值，則該控制器斷開該加熱器。本發(fā)明所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)采用汽車用加熱器來實現(xiàn)驅動電機及電機控制器加熱，提升驅動電機及電機控制器的溫度，從而擴大了純電動汽車驅動電機系統(tǒng)的使用范圍，從而能夠使純電動汽車也可以在高寒地區(qū)行駛，同時該電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)可以有效地利用內部的功耗制熱，提高整車的舒適性，也可有效地延長純電動汽車一次充電的續(xù)駛里程。因此，本發(fā)明的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術中純電動汽車驅動電機冷卻系統(tǒng)不能對驅動電機及電機控制器進行預熱，同時不能對驅動電機及電機控制器工作時產生的熱耗進行有效利用等缺點，且結構簡單易于布置，整車改造成本低。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖I為現(xiàn)有技術的純電動汽車驅動電機冷卻系統(tǒng)的結構示意圖。圖2為本發(fā)明較佳實施例的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)的結構示意圖。圖3為本發(fā)明較佳實施例的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)的控制裝置的結構示意圖。
具體實施例方式請參閱圖2所示，圖2為依據本發(fā)明一較佳實施例的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)的結構示意圖。本實施例中，電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)采用加熱與制冷復合溫度控制，整個控制系統(tǒng)包括驅動電機21、電動水泵22、電機散熱器23、電機控制器24、空調蒸發(fā)器25、加熱器26、第一電磁閥27、第二電磁閥28、第三電磁閥29、第四電磁閥30及管道 31。該電機控制器24、驅動電機21、加熱器26、電動水泵22、電機散熱器23及通過管道31 依次連結形成一個循環(huán)通路，管道15內有液體(一般為冷卻液)在該通路中流動。其中，在加熱器26臨近電動水泵22 —端的管道31分兩路設置，其中一路的管道31連結第三電磁閥29再經空調蒸發(fā)器25至電動水泵22，另一路的管道31連結第四電磁閥30至電動水泵 22。第三電磁閥29和第四電磁閥30用于控制空調蒸發(fā)器25的工作。在電動水泵22臨近電機散熱器23處，即出水口一端的管道31分兩路設置,其中一路的管道31連結第一電磁閥27至電機控制器24，另一路的管道31連結第二電磁閥28再經電機散熱器23至電機控制器24。第一電磁閥27、第二電磁閥28用于控制電機散熱器23的工作。其中，該電機散熱器23進一步包括一風扇231,在高于一定溫度時,開啟風扇231 可加大電機散熱器23的散熱功率。加熱器26包括加熱組件261 (例如電熱絲)，其中，經過加熱器26的管道31臨近加熱組件261設置，以便對管道31內部的液體進行加熱。在加熱器26和驅動電機21之間設有控制裝置32。請參閱圖3，為本發(fā)明較佳實施例的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)的控制裝置的結構示意圖。該控制裝置32包括一溫度傳感器321及一控制器322。該溫度傳感器321檢測管道31中的液體溫度，該控制器 322與加熱器26及第一電磁閥27、第二電磁閥28、第三電磁閥29、第四電磁閥30電性連接。 控制器322根據需要控制加熱器26的工作，若液體溫度低于一定值，則控制器322啟動加熱器26的加熱組件261,加熱器26開始工作；若液體溫度高于一定值，則控制器322斷開加熱器26的加熱組件261，加熱器26停止工作。同時，控制器322還控制第一電磁閥27、 第二電磁閥28、第三電磁閥29、第四電磁閥30的打開和關閉。可以理解，該控制裝置32也可以作整車控制系統(tǒng)的一部分。整體而言，本發(fā)明所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)由制冷和制熱兩部分組成，并與車用空調的供暖系統(tǒng)對接，在整車行駛過程中，可以通過控制加熱器26、電磁閥I、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4、電機散熱器23、空調蒸發(fā)器25的自由組合來控制驅動電機21及電機控制器23的溫度，并給整車供暖。當純電動汽車置于低溫環(huán)境下 (如_20°C _40°C)，驅動電機21及電機控制器24不易在此溫度下工作，此時通過加熱器 26將管道31中的冷卻液加熱，并通過電動水泵22驅動，從而使驅動電機21及電機控制器24的溫度上升到適宜工作的溫度(如0°C)。當驅動電機21及電機控制器24已開始工作， 則加熱器26停止工作，并將驅動電機21及電機控制器24產生的熱耗通過電機散熱器23 發(fā)散到空氣中，降低經由驅動電機21及電機控制器24的管路31中冷卻液的溫度，來保證驅動電機21及電機控制器24的正常運行。同時，在整車需要空調暖風時，可以將驅動電機 21及電機控制器24產生的熱能將冷卻液加熱，供空調蒸發(fā)器25使用，以提供汽車空調暖風。故，此溫度控制系統(tǒng)在環(huán)境溫度極低、環(huán)境溫度極高時均可以保證驅動電機及電機控制器正常運行，同時還可以在整車需要空調供暖時給整車提供熱源，提高了整車純電動能量的使用效率。詳而言之，結合一較佳實施例，本發(fā)明的工作原理說明如下
當經由驅動電機21及電機控制器24的管道31中冷卻液的溫度很低時，例如為大于等于_40°C且小于等于_20°C的第一溫度時，控制裝置32的溫度傳感器321感測到此較低的溫度，控制器322接通加熱器26的加熱組件261，啟動加熱器26開始工作；同時，控制器 322還控制第一電磁閥27及第四電磁閥30打開，管道31內的液體經加熱器26加熱后，由電動水泵22供給電機控制器24及驅動電機21以對二者進行加熱，當驅動電機21及電機控制器24的溫度上升到正常工作的溫度范圍，例如大于_20°C時，整車即可正常行駛。當經由驅動電機21及電機控制器24的冷卻液的溫度達到適當的程度時，例如為大于等于_15°C的第二溫度，控制裝置32的控制器322關閉加熱器26，并控制第一電磁閥 27及第四電磁閥30打開，經由驅動電機21的冷卻液繼續(xù)沿第一電磁閥27、第四電磁閥30 所在的管道31流動，以供汽車正常行駛。當經由驅動電機21及電機控制器24的冷卻液的溫度較高時，例如為大于等于 25°C且小于等于70°C的第三溫度時，控制裝置32的控制器322關閉第一電磁閥27，并打開第二電磁閥28，由驅動電機21流出的冷卻液經由電動水泵22沿第二電磁閥28流入電機散熱器23，并經電機控制器24流回驅動電機21，以供汽車正常行駛。當經由驅動電機21及電機控制器24的冷卻液的溫度很高時，例如為大于70°C的第四溫度時，控制裝置32的控制器322啟動電機散熱器23上自帶的風扇231，加大電機散熱器23的散熱功率，并打開第三電磁閥29，關閉第四電磁閥30，此時，同時通過空調蒸發(fā)器 25與電機散熱器23發(fā)散熱量，以盡可能快地降低經由驅動電機21的冷卻液的溫度，使供汽車正常行駛。當整車需要空調暖風時，控制裝置32的控制器322打開第一電磁閥27和第三電磁閥29，關閉第二電磁閥28和第四電磁閥30，同時開啟加熱器26，此時管道31中的冷卻液由電動水泵22，并經電機控制器24、驅動電機21、加熱器26分別加熱，且未經電機散熱器 23散熱，其制熱效能較好，能更好地為純電動汽車提供暖風，最大效能地降低純電動汽車動力電池的能量。綜上所述，本發(fā)明所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，主要針對現(xiàn)有純電動汽車驅動電機及電機控制器工作溫度區(qū)間較窄，不能滿足我國各地溫度差異大的現(xiàn)實。本發(fā)明涉及的純電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)采用汽車用加熱器來實現(xiàn)驅動電機及電機控制器加熱，提升驅動電機及電機控制器的溫度，從而擴大了純電動汽車驅動電機系統(tǒng)的使用范圍，從而能夠使純電動汽車也可以在高寒地區(qū)行駛，同時該電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)可以有效地利用內部的功耗制熱，提高整車的舒適性，也可有效地延長純電動汽車一次充電的續(xù)駛里程。因此，本發(fā)明的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術中純電動汽車驅動電機冷卻系統(tǒng)不能對驅動電機及電機控制器進行預熱，同時不能對驅動電機及電機控制器工作時產生的熱耗進行有效利用等缺點，改善純電動汽車的應用范圍，提高了電動汽車的能量使用率，提升燃油經濟性，增大純電動續(xù)駛里程。以上所述，僅是本發(fā)明的實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，包括驅動電機(21 )、電動水泵(22)、電機散熱器(23)、電機控制器(24)及管道(31)，其特征在于，該系統(tǒng)進一步包括加熱器(26)；控制裝置(32)，設置于該加熱器(26)和該驅動電機(21)之間，該控制裝置(32)根據需要控制該加熱器(26)的工作；其中，該電機控制器(24 )、該驅動電機(21)、該加熱器(26 )、該電動水泵(22 )及該電機散熱器(23)通過該管道(31)依次連結形成一個循環(huán)通路，該管道(15)內有冷卻液在該通路中流動。
2.根據權利要求I所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其進一步包括第一電磁閥(27)、第二電磁閥(28)，該電動水泵(22)臨近該電機散熱器(23)處的管道(31)分兩路設置，其中一路的管道(31)連結該第一電磁閥(27)至該電機控制器(24)，另一路的管道 (31)連結該第二電磁閥(28 )再經該電機散熱器(23 )至該電機控制器(24 )。
3.根據權利要求2所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其進一步包括空調蒸發(fā)器 (25)、第三電磁閥(29)及第四電磁閥(30)，該加熱器(26)臨近該電動水泵(22)—端的管道(31)分兩路設置，其中一路的管道(31)連結該第三電磁閥(29)再經該空調蒸發(fā)器(25)至電動水泵(22)，另一路的管道(31)連結該第四電磁閥(30)至該電動水泵(22)。
4.根據權利要求2所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制裝置(32)感測到經由該驅動電機(21)及該電機控制器(24)的管道(31)中冷卻液的溫度為第一溫度時，該控制裝置(32)啟動該加熱器(26);同時，該控制裝置(32)還控制該第一電磁閥(27)及該第四電磁閥(30)打開，管道(31)內的冷卻液經該加熱器(26)加熱后，由該電動水泵(22)供給該電機控制器(24)及該驅動電機(21)以對二者進行加熱。
5.根據權利要求2所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制裝置 (32)感測到經由該驅動電機(21)及該電機控制器(24)的冷卻液的溫度為第二溫度，該控制裝置(32)關閉該加熱器(26)，并控制該第一電磁閥(27)及該第四電磁閥(30)打開，經由該驅動電機(21)的冷卻液繼續(xù)沿該第一電磁閥(27)、該第四電磁閥(30)所在的管道(31) 流動。
6.根據權利要求2所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制裝置 (32)感測到經由該驅動電機(21)及該電機控制器(24)的冷卻液的溫度為第三溫度時，該控制裝置(32)關閉該第一電磁閥(27)，并打開該第二電磁閥(28)，由該驅動電機(21)流出的冷卻液經由該電動水泵(22)沿該第二電磁閥(28)流入該電機散熱器(23)，并經該電機控制器(24 )流回該驅動電機(21)。
7.根據權利要求3所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制裝置 (32)感測到經由該驅動電機(21)及該電機控制器(24)的冷卻液的溫度為第四溫度時，并打開該第三電磁閥(29)，關閉該第四電磁閥(30)，管道(31)中的冷卻液經由該空調蒸發(fā)器 (25)與該電機散熱器(23)同時發(fā)散熱量。
8.根據權利要求3所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，當需要空調暖風時，該控制裝置(32 )打開該第一電磁閥(27 )和該第三電磁閥(29 )，關閉該第二電磁閥 (28)和該第四電磁閥(30)，并開啟該加熱器(26)，此時管道(31)中的冷卻液由該電動水泵 (22)流出，并經該電機控制器(24)、該驅動電機(21)、該加熱器(26)分別加熱，且未經該電機散熱器(23)散熱。
9.根據權利要求7所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該電機散熱器(23)進一步包括一風扇(231)，該控制裝置(32)感測到經由該驅動電機(21)及該電機控制器(24)的冷卻液的溫度為第四溫度時，該控制裝置(32)啟動該電機散熱器(23)上自帶的該風扇(231)，加大該電機散熱器(23)的散熱功率。
10.根據權利要求3所述的電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制裝置(32)包括一溫度傳感器(321)及一控制器(322)，該溫度傳感器(321)檢測管道(31)中的冷卻液溫度，該控制器(322 )控制該第一電磁閥(27 )、該第二電磁閥(28 )、該第三電磁閥(29 ) 及該第四電磁閥(30)的打開和關閉；若該溫度傳感器(321)檢測經由該驅動電機(21)及該電機控制器(24)的冷卻液的溫度低于一定值,則該控制器(322)啟動該加熱器(26);若該溫度傳感器(321)檢測經由該驅動電機(21)及該電機控制器(24)的冷卻液的溫度高于一定值，則該控制器(322)斷開該加熱器(26)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)，其包括驅動電機、電動水泵、電機散熱器、電機控制器、加熱器、管道及控制裝置。該電機控制器、驅動電機、加熱器、電動水泵及電機散熱器通過該管道依次連結形成一個循環(huán)通路，該管道內有冷卻液在該通路中流動。該控制裝置，設置于該加熱器和驅動電機之間，該控制裝置根據需要控制該加熱器的工作。本發(fā)明所述電動汽車驅動電機溫度控制系統(tǒng)能有效地利用內部的功耗制熱，并擴大純電動汽車驅動電機系統(tǒng)的使用范圍。
文檔編號B60H1/06GK102582393SQ20121005768
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權日2012年3月7日
發(fā)明者張加聰, 張福強, 潘之杰, 裴文炳, 趙福全, 陳文強, 陳曉麗 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司