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1、(10)申请公布号 CN 101973204 A(43)申请公布日 2011.02.16CN101973204A*CN101973204A*(21)申请号 201010519817.1(22)申请日 2010.10.26B60K 11/06(2006.01)B60K 11/02(2006.01)(71)申请人上海瑞华（集团）有限公司地址 200335 上海市长宁区金钟路767弄5号瑞华大楼714室(72)发明人陆政德 徐锋 刘庆宇(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所 31233代理人黄志达 谢文凯(54) 发明名称一种纯电动汽车循环冷却装置和方法(57) 摘要本发明涉及一种纯电动汽车。
2、循环冷却装置和方法，包括主驱动电机、主驱动变频器、直流水泵、散热水箱和冷却板，所述的冷却板上设有主充电器和冗余系统；所述的散热水箱上带有冷却风机；所述的直流水泵、主驱动变频器、冷却板、主驱动电机和散热水箱依次通过水管相连形成循环冷却回路。该装置在检测到主驱动变频器、冷却板、主驱动电机的温度有一个超过设定值后便对其进行冷却，并在主系统中各个热源部件长期处于过热状态致使性能下降时，启动冗余系统代替主系统运行。本发明能够将整车的具有热源的部件进行统一循环冷却，提高了电动汽车运行的可靠性。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 。
3、附图 2 页CN 101973207 A 1/1页21.一种纯电动汽车循环冷却装置，包括主驱动电机(4)、主驱动变频器(2)、直流水泵(1)、散热水箱(5)和冷却板(3)，其特征在于，所述的冷却板(3)上设有主充电器(7)和冗余系统(8)；所述的散热水箱(5)上带有冷却风机(6)；所述的主驱动电机(4)、主驱动变频器(2)、冷却板(3)和散热水箱(5)均设有温度传感器(9)；所述的直流水泵(1)和冷却风机(6)分别与控制器(10)相连；所述的控制器(10)与所述的各个温度传感器(9)相连；所述的直流水泵(1)、主驱动变频器(2)、冷却板(3)、主驱动电机(4)和散热水箱(5)依次通过水管相连形。
4、成循环冷却回路。2.根据权利要求1所述的纯电动汽车循环冷却装置，其特征在于，所述的冗余系统(8)包括充电器冗余和驱动器冗余。3.根据权利要求1所述的纯电动汽车循环冷却装置，其特征在于，所述的循环冷却装置还包括膨胀水箱(11)；所述的膨胀水箱(11)通过水管并联在散热水箱(5)的两端。4.一种如权利要求1所述的纯电动汽车循环冷却装置的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)控制器采集主系统中各个热源部件的的温度值；(2)判断采集到的温度信号是否均小于第一门限温度，如果是则停止冷却，否则进入下一步；(3)启动直流水泵，对主系统中各个热源部件进行循环冷却；(4)判断采集到的温度信号是否大于第二门限。
5、温度，如果是则进入步骤(5)，否则进入步骤(6)；其中，第二门限温度大于第一门限温度；(5)判断采集到的温度信号是否大于第三门限温度且对应的热源部件的性能指标下降，如果是则启动冗余系统，由冗余系统中相应的部件代替该温度信号对应的热源部件进行工作，并记录启动的时间、事件和指示，否则使该温度信号对应的热源部件处于限功率运行状态；其中，第三门限温度大于第二门限温度；(6)控制器采集散热水箱内冷却水的温度，并判断冷却水的温度是否大于第一设定值，如果是则启动冷却风机对冷却水进行冷却，否则返回步骤(1)。5.根据权利要求4所述的纯电动汽车循环冷却装置的冷却方法，其特征在于，所述的控制器检测到电动汽车处于关。
6、闭状态时，启动冷却风机将冷却水的温度冷却到第二设定值；其中，第二设定值小于第一设定值。权 利 要 求 书CN 101973204 ACN 101973207 A 1/4页3一种纯电动汽车循环冷却装置和方法技术领域0001 本发明涉及一种汽车冷却领域，特别是涉及一种纯电动汽车循环冷却装置和方法。背景技术0002 随着石油资源日益短缺，国家节能环保要求的不断深入，传统汽油车已经不能再适应社会的发展，电动汽车作为一种新型能源汽车，有其优越的节能环保性能，同时也解决了石油资源日益短缺的问题，这一问题不仅是中国社会关注的话题，还是国际社会十分关注的重大问题。最近几年随着电动车的发展，促进电池、电机和电控。
7、技术等各项关键技术的飞速发展，为纯电动汽车的发展奠定了良好的基础。0003 近年来，由于各国政府和民间力量的合力推动，电动汽车技术已取得一些值得称道的成就。特别是在电动汽车用的电机和电池上取得了不错的成就，但是电动汽车的电机、电机控制器的工作环境一直是令人堪忧的，电机系统由于长期处于高转速下，电机的热效应导致电机的工作稳定性不佳，甚至导致电机损坏等问题。电机控制器也是电动汽车的核心零部件之一，由于控制器内部集成了大量的大功率电子元器件，这些元器件在工作时产生了大量的热，电子元器件长期工作在高温环境中，必然会导致元器件的老化或烧毁。因此电动汽车的热处理问题是长期困扰着电动汽车发展的一个重要问题。。
8、发明内容0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种纯电动汽车循环冷却装置和方法，能够将整车具有热源的部件进行统一循环冷却，提高电动汽车运行的可靠性。0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种纯电动汽车循环冷却装置，包括主驱动电机、主驱动变频器、直流水泵、散热水箱和冷却板，所述的冷却板上设有主充电器和冗余系统；所述的散热水箱上带有冷却风机；所述的主驱动电机、主驱动变频器、主充电器、冷却板和散热水箱均设有温度传感器；所述的直流水泵和冷却风机分别与控制器相连；所述的控制器与所述的各个温度传感器相连；所述的直流水泵、主驱动变频器、冷却板、主驱动电机和散热水箱依次通过水管相连形成循环冷。
9、却回路。0006 所述的冗余系统包括充电器冗余和驱动器冗余。0007 所述的循环冷却装置还包括膨胀水箱；所述的膨胀水箱通过水管并联在散热水箱的两端。0008 本发明还提供一种纯电动汽车循环冷却装置的冷却方法，包括以下步骤：0009 (1)控制器采集主系统中各个热源部件的温度值；0010 (2)判断采集到的温度信号是否均小于第一门限温度，如果是则停止冷却，否则进入下一步；0011 (3)启动直流水泵，对主系统中各个热源部件进行循环冷却；0012 (4)判断采集到的温度信号是否大于第二门限温度，如果是则进入步骤(5)，否则说 明 书CN 101973204 ACN 101973207 A 2/4页。
10、4进入步骤(6)；其中，第二门限温度大于第一门限温度；0013 (5)判断采集到的温度信号是否大于第三门限温度并且对应的热源部件的性能指标下降，如果是则启动冗余系统，由冗余系统中相应的部件代替该温度信号对应的热源部件进行工作，并记录启动的时间、事件和指示，否则使该温度信号对应的热源部件处于限功率运行状态；其中，第三门限温度大于第二门限温度；0014 (6)控制器采集散热水箱内冷却水的温度，并判断冷却水的温度是否大于第一设定值，如果是则启动冷却风机对冷却水进行冷却，否则返回步骤(1)。0015 所述的纯电动汽车循环冷却装置的冷却方法中所述的控制器检测到电动汽车处于关闭状态时，启动冷却风机将冷却水。
11、的温度冷却到第二设定值；其中，第二设定值小于第一设定值。0016 有益效果0017 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明充分利用了电动汽车的专用冷却控制装置的智能化特征，将通道自然风冷和水冷相结合，并且在主系统中各个热源部件(包括主驱动电机、主驱动变频器和主充电器等)长期处于过热状态致使性能下降时，启动冗余系统代替主系统运行，最大程度提高了系统的可靠性。附图说明0018 图1是本发明的结构示意图；0019 图2是本发明的控制原理图；0020 图3是本发明的流程图。具体实施方式0021 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明。
12、本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。0022 本发明涉及一种纯电动汽车循环冷却装置，如图1所示，包括主驱动电机4、主驱动变频器2、直流水泵1、散热水箱5和冷却板3。所述的冷却板3上设有主充电器7和冗余系统8，冗余系统8是为了保护整体系统而设的。所述的散热水箱5上带有冷却风机6，冷却风机6启动后给出的散热风量能够直接为散热水箱5进行散热。所述的直流水泵1、主驱动变频器2、冷却板3、主驱动电机4和散热水箱5依次通过水管相连形成循环冷却回路。所述的主驱动电机4、主驱。
13、动变频器2、冷却板3和散热水箱5均设有温度传感器9，所述的直流水泵1和冷却风机6分别与控制器10相连，所述的控制器10与各个温度传感器9相连。如图2所示，当控制器10采集到的温度信号(包括主驱动变频器2的温度信号、主驱动电机4的温度信号和冷却板3的温度信号)中有一个超过设定值时，则启动直流水泵1对各个热源部件进行降温；当控制器10采集到的温度信号中全部低于设定值时，循环冷却装置停止工作。所述的循环冷却装置还包括膨胀水箱11，所述的膨胀水箱11通过水管并联在散热水箱5的两端，在整个循环冷却装置中加入膨胀水箱11的目的是当压力过高时，膨说 明 书CN 101973204 ACN 101973207。
14、 A 3/4页5胀水箱11被用作卸压器件，减小装置压力，以保证装置正常工作。所述的冗余系统8包括充电器冗余和驱动器冗余，当主驱动变频器2和主充电器7长期处于过热状态后，为保护整体系统，冗余系统将被激活，将由冗余系统中的驱动器系统和充电器系统分别代替主驱动变频器2和主充电器7运行，并记录启动的时间、事件、指示。冗余系统8启动后还将报告给数据中心备案，相关管理人员将对事件作出相关处理。0023 本发明的整个工作流程如下：当控制器采集到的温度信号中有一个超过设定值时，则启动直流水泵，将一定压力的低温冷却水输送到主驱动变频器的水循环管道内，对主驱动变频器进行冷却，冷却水从主驱动变频器的出水口接着流经冷。
15、却板内的循环管道内，对冷却板进行冷却，冷却水从冷却板的出水口再流经主驱动电机的循环管道内对主驱动电机进行冷却，最后从主驱动电机的出水口流出的高温水进入散热水箱，散热水箱通过车辆运行中产生的气流以及冷却风机启动后输出的散热风对高温水进行降温，降温后的冷却水再由直流水泵加压进行下一个循环。0024 本发明还涉及一种纯电动汽车循环冷却方法，如图3所示，包括以下步骤：0025 (1)控制器采集主系统中各个热源部件(包括主驱动电机、主驱动变频器和主充电器等)的温度值。采集主驱动变频器的温度是因为其内部集成了大量的大功率电子元器件，这些元器件在工作时会产生了大量的热，电子元器件长期工作在高温环境中，必然会。
16、导致老化或烧毁；采集冷却板的温度是因为当冷却板不能提供降温能量带走其上各个元器件的热量时，冷却板与其上的各个元器件之间产生了温差，冷却板温度会逐渐上升，从而导致元器件的老化或烧毁；采集主驱动电机的温度是因为电机由于长期处于高转速下，电机的热效应导致电机的工作稳定性不佳，甚至导致电机损坏等问题。0026 (2)判断采集到的温度信号是否均小于第一门限温度，如果采集到的温度信号均小于第一门限温度，则停止冷却，否则进入步骤(3)。也就是说，当采集到的主驱动变频器冷却板和主驱动电机的温度值有一个大于第一门限温度时就进入步骤(3)。0027 (3)启动直流水泵，对主系统中各个热源部件进行循环冷却，即使得冷。
17、却水依次经过主驱动变频器、冷却板和主驱动电机对上述各个热源部件进行降温。0028 (4)判断采集到的温度信号是否大于第二门限温度，如果采集到的温度信号大于第二门限温度，则进入步骤(5)，否则进入步骤(6)；其中，第二门限温度大于第一门限温度。0029 (5)判断采集到的温度信号是否大于第三门限温度并且对应的热源部件的性能指标下降，如果是则启动冗余系统，由冗余系统中相应的部件代替该温度信号对应的热源部件进行工作，并记录启动的时间、事件和指示，否则使该温度信号对应的热源部件处于限功率运行状态；其中，第三门限温度大于第二门限温度。比如说，采集到的主驱动电机的温度信号大于第三门限温度，并且主驱动电机的。
18、性能指标开始下降，则启动冗余系统中的驱动器冗余来代替主驱动电机进行工作，并记录驱动器冗余启动的时间、事件和指示，将报告给数据中心备案，在事后相关管理人员将对事件作出相关处理，否则，只需将主驱动电机设置为限功率运行状态，以不使主驱动电机的温度继续上升。0030 (6)控制器采集散热水箱内冷却水的温度，并判断冷却水的温度是否大于第一设定值，如果冷却水的温度大于第一设定值，则启动冷却风机对冷却水进行冷却，否则返回步骤(1)。说 明 书CN 101973204 ACN 101973207 A 4/4页60031 值得一提的是，本方法在实行过程中如果控制器检测到电动汽车处于关闭状态时，则启动冷却风机将冷却水的温度冷却到第二设定值，以确保电动汽车启动后有足够的冷却水对热源部件进行降温。其中，第二设定值小于第一设定值。0032 不难发现，本发明充分利用了电动汽车的专用冷却控制装置的智能化特征，将通道自然风冷和水冷相结合，并且在主系统长期处于过热状态时，启动冗余系统代替主系统运行，最大程度提高了系统的可靠性。说 明 书CN 101973204 ACN 101973207 A 1/2页7图1图2说 明 书 附 图CN 101973204 ACN 101973207 A 2/2页8图3说 明 书 附 图CN 101973204 A。