用于电动汽车的动力热管理装置

专利摘要:
本实用新型涉及用车辆内部电源电力牵引的电动车辆动力装置领域，具体为一种用于电动汽车的动力热管理装置。一种用于电动汽车的动力热管理装置，包括驱动电机(1)和动力电池组(2)，其特征是：还包括电机散热装置(3)、电池吸热装置(4)和控制器(5)，电机散热装置(3)包括电机散热管(31)、散热片(32)、主出水管(33)、主进水管(34)、水箱(35)和水泵(36)等；电池吸热装置(4)包括电池散热管(41)、次进水管(42)和次出水管(43)等。本实用新型提升驱动电机效率，提高整车续航里程。
公开号:CN214336790U
申请号:CN202022957109.8U
申请日:2020-12-11
公开日:2021-10-01
发明作者:杨晓峰
申请人:Global Intelligent Power Technology Shanghai Co ltd；
IPC主号:H01M10-615

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及用车辆内部电源电力牵引的电动车辆动力装置领域，具体为一种用于电动汽车的动力热管理装置。
[n0002] 驱动电机将动力电池组的电能转换成动能以驱动电动汽车行驶，动力电池组是电动汽车的核心部件，目前，动力电池组大多采用锂电池，不同温度下锂电池的放电速率如图1所示，图1中锂电池的测试条件为：i. 充电：0.333C恒压恒流充电至3.65V，截止电流为0.033C，ii. 搁置：10min，iii. 放电：不同温度下，0.333C放电至2.00V。由图1可见，取锂电池0～95%的放电量区间，当锂电池处于20℃～60℃的温度区间内时有较为平缓的放电速率，能得到较为理想的动力性能。因此，保持锂电池处于合适的温度区间是提高电动汽车性能的一个有效手段。但是，目前对锂电池的温度控制手段较少，当气温下降时往往使得锂电池工作温度过低，影响了电动汽车的性能。
[n0003] 为了克服现有技术的缺陷，提供一种提高效率的电机控制设备，本实用新型公开了一种用于电动汽车的动力热管理装置。
[n0004] 本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：
[n0005] 一种用于电动汽车的动力热管理装置，包括驱动电机和动力电池组，动力电池组通过导线连接驱动电机，其特征是：还包括电机散热装置、电池吸热装置和用于热管理的控制器，
[n0006] 电机散热装置包括电机散热管、散热片、主出水管、主进水管、水箱、水泵、散热风扇和电机温度传感器，电机散热管盘绕在驱动电机的外壳上，电机散热管外围绕驱动电机的中心轴线设有至少十块散热片，电机散热管的进水端通过主出水管连接水箱的出水口，电机散热管的出水端通过主进水管连接水箱的进水口，主进水管上串联水泵，驱动电机的一侧设有散热风扇，散热风扇的吹风口正对散热片，电机温度传感器设于驱动电机上；
[n0007] 电池吸热装置包括电池散热管、次进水管、次出水管、电磁阀和电池温度传感器，电池散热管盘绕在动力电池组的外壳上，电池散热管的进水端连接次进水管的出水端，电池散热管的出水端连接次出水管的进水端，次进水管的进水端和次出水管的出水端依次连接在主进水管上，电磁阀串联在次进水管上，电池温度传感器设于动力电池组上；
[n0008] 控制器通过信号线分别连接水泵、散热风扇、电机温度传感器、电磁阀和电池温度传感器。
[n0009] 所述的用于电动汽车的动力热管理装置，其特征是：控制器选用单片机、电子控制单元和数字信号处理器中的任意一种。
[n0010] 所述的用于电动汽车的动力热管理装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
[n0011] ①冷却电机：驱动电机运行时电机温度传感器将驱动电机的温度实时传输至控制器，控制器控制水泵和散热风扇运行，水泵驱动冷却液沿水箱、主出水管、电机散热管、主进水管和水箱循环流动，冷却液流经电机散热管时和驱动电机发生热交换，冷却液吸收驱动电机的热量，同时驱动电机还通过散热片向外辐射散热，散热风扇向散热片吹风促进驱动电机的散热，如此通过电机散热装置吸收驱动电机运行时的热量；
[n0012] ②加热电池：驱动电机运行时电池温度传感器将动力电池组的温度T实时传输至控制器，控制器内存储动力电池组的最低工作温度T₀，当T≤T₀时，控制器控制电磁阀打开，流经主进水管的冷却液部分直接从主进水管直接流回水箱，另一部分冷却液从主进水管沿次进水管、电池散热管和次出水管流回主进水管，冷却液流经电池散热管时和动力电池组发生热交换，动力电池组吸收冷却液的热量，当T≥nT₀时控制器控制电磁阀关闭停止电池吸热装置运行，其中n≥1，如此通过电池吸热装置向动力电池组放热。
[n0013] 所述的用于电动汽车的动力热管理装置的使用方法，其特征是：步骤②时，T₀取20℃～25℃，n取1～1.1。
[n0014] 本实用新型在驱动电机总成出水口和动力电池组进水口处安装热管理模块，分配由冷却液吸收驱动电机带来的热量。当动力电池组温度或冷却液温度较高时，通过电机散热装置吸收驱动电机运行时产生的热量，此时动力电池吸热装置关闭，当环境温度较低时，开启电池吸热装置，通过冷却液将驱动电机运行时产生的热量输送至动力电池组，使动力电池组维持在合适的温度区间内运行，从而提高整体电池组续航能力。
[n0015] 本实用新型具有如下有益效果：
[n0016] 1. 利用驱动电机运转时产生的热量通过冷却液对电池升温，提高整车续航能力；
[n0017] 2. 通过热管理模块控制使驱动电机在适宜温度范围内工作，提高驱动电机系统效率；
[n0018] 3. 节能减排，提高资源的利用率。
[n0019] 图1是不同温度下电池的放电速率。
[n0020] 图2是本实用新型的示意图。
[n0021] 以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
[n0022] 实施例1
[n0023] 一种用于电动汽车的动力热管理装置，包括驱动电机1、动力电池组2、电机散热装置3、电池吸热装置4、用于热管理的控制器5，如图2所示，具体结构是：
[n0024] 动力电池组2通过导线连接驱动电机1；
[n0025] 电机散热装置3包括电机散热管31、散热片32、主出水管33、主进水管34、水箱35、水泵36、散热风扇37和电机温度传感器38，电机散热管31盘绕在驱动电机1的外壳上，电机散热管31外围绕驱动电机1的中心轴线设有至少十块散热片32，电机散热管31的进水端通过主出水管33连接水箱35的出水口，电机散热管31的出水端通过主进水管34连接水箱35的进水口，主进水管34上串联水泵36，驱动电机1的一侧设有散热风扇37，散热风扇37的吹风口正对散热片32，电机温度传感器38设于驱动电机1上；
[n0026] 电池吸热装置4包括电池散热管41、次进水管42、次出水管43、电磁阀44和电池温度传感器45，电池散热管41盘绕在动力电池组2的外壳上，电池散热管41的进水端连接次进水管42的出水端，电池散热管41的出水端连接次出水管43的进水端，次进水管42的进水端和次出水管43的出水端依次连接在主进水管34上，电磁阀44串联在次进水管42上，电池温度传感器45设于动力电池组2上；
[n0027] 控制器5通过信号线分别连接水泵36、散热风扇37、电机温度传感器38、电磁阀44和电池温度传感器45。
[n0028] 控制器5可以选用单片机、电子控制单元和数字信号处理器中的任意一种，本实施例选用电子控制单元。
[n0029] 为区别起见，图2中：虚线表示信号线，电机散热装置3和电池吸热装置4分别用两个双点划线框表示。
[n0030] 本实施例使用时：按如下步骤依次实施：
[n0031] ①冷却电机：驱动电机1运行时电机温度传感器38将驱动电机1的温度实时传输至控制器5，控制器5控制水泵36和散热风扇37运行，水泵36驱动冷却液沿水箱35、主出水管33、电机散热管31、主进水管34和水箱35循环流动，冷却液流经电机散热管31时和驱动电机1发生热交换，冷却液吸收驱动电机1的热量，同时驱动电机1还通过散热片32向外辐射散热，散热风扇37向散热片32吹风促进驱动电机1的散热，如此通过电机散热装置3吸收驱动电机1运行时的热量；
[n0032] ②加热电池：驱动电机1运行时电池温度传感器45将动力电池组2的温度T实时传输至控制器5，控制器5内存储动力电池组2的最低工作温度T₀，T₀取20℃～25℃，当T≤T₀时，控制器5控制电磁阀44打开，流经主进水管34的冷却液部分直接从主进水管34直接流回水箱35，另一部分冷却液从主进水管34沿次进水管42、电池散热管41和次出水管43流回主进水管34，冷却液流经电池散热管41时和动力电池组2发生热交换，动力电池组2吸收冷却液的热量，当T≥nT₀时控制器5控制电磁阀44关闭停止电池吸热装置4运行，其中n取1～1.1，如此通过电池吸热装置4向动力电池组2放热。

权利要求:
Claims (2)
[0001] 1.一种用于电动汽车的动力热管理装置，包括驱动电机(1)和动力电池组(2)，动力电池组(2)通过导线连接驱动电机(1)，其特征是：还包括电机散热装置(3)、电池吸热装置(4)和控制器(5)，
电机散热装置(3)包括电机散热管(31)、散热片(32)、主出水管(33)、主进水管(34)、水箱(35)、水泵(36)、散热风扇(37)和电机温度传感器(38)，电机散热管(31)盘绕在驱动电机(1)的外壳上，电机散热管(31)外围绕驱动电机(1)的中心轴线设有至少十块散热片(32)，电机散热管(31)的进水端通过主出水管(33)连接水箱(35)的出水口，电机散热管(31)的出水端通过主进水管(34)连接水箱(35)的进水口，主进水管(34)上串联水泵(36)，驱动电机(1)的一侧设有散热风扇(37)，散热风扇(37)的吹风口正对散热片(32)，电机温度传感器(38)设于驱动电机(1)上；
电池吸热装置(4)包括电池散热管(41)、次进水管(42)、次出水管(43)、电磁阀(44)和电池温度传感器(45)，电池散热管(41)盘绕在动力电池组(2)的外壳上，电池散热管(41)的进水端连接次进水管(42)的出水端，电池散热管(41)的出水端连接次出水管(43)的进水端，次进水管(42)的进水端和次出水管(43)的出水端依次连接在主进水管(34)上，电磁阀(44)串联在次进水管(42)上，电池温度传感器(45)设于动力电池组(2)上；
控制器(5)通过信号线分别连接水泵(36)、散热风扇(37)、电机温度传感器(38)、电磁阀(44)和电池温度传感器(45)。
[0002] 2.如权利要求1所述的用于电动汽车的动力热管理装置，其特征是：控制器(5)选用单片机、电子控制单元和数字信号处理器中的任意一种。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022957109.8U|CN214336790U|2020-12-11|2020-12-11|用于电动汽车的动力热管理装置|CN202022957109.8U| CN214336790U|2020-12-11|2020-12-11|用于电动汽车的动力热管理装置|