一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，所述裝置包括：ECU、電機(jī)水冷裝置和電機(jī)風(fēng)冷裝置；所述電機(jī)水冷裝置和電機(jī)風(fēng)冷裝置分別均設(shè)有溫度采集裝置和溫度控制裝置，所述ECU與所述溫度采集裝置和溫度控制裝置連接；本實(shí)用新型插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置及方法基于插電式混合動(dòng)力的純電動(dòng)行駛及混合動(dòng)力行駛特點(diǎn)，根據(jù)工況模式及電機(jī)溫度來控制水冷裝置及風(fēng)冷裝置的工作狀態(tài)，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)在任何工況下都工作在最佳溫度狀態(tài)，使用范圍更加廣泛，可大大提高整車可靠性，實(shí)現(xiàn)降耗減排的目標(biāo)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及汽車制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷 卻裝置，具體來說是用兩套獨(dú)立的散熱裝置混合工作來調(diào)節(jié)電機(jī)工作溫度的裝置及方法。 一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，世界石油市場價(jià)格波動(dòng)劇烈，各國政府紛紛調(diào)整本國的能源策略，加之汽 車尾氣排放造成了城市空氣的嚴(yán)重污染，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，國家對(duì)能源節(jié)約和環(huán)境保 護(hù)的重視日益提高，國內(nèi)外正在興起一場電動(dòng)車的研究開發(fā)熱潮。
[0003] 插電式混合動(dòng)力客車兼具混合動(dòng)力客車和純電動(dòng)客車的特點(diǎn)，它與純電動(dòng)客車同 樣有著電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的工作模式，完全可以滿足客車低速大扭矩和高速行駛的要求。其能 量來源不僅來自于外充電也可以來自于發(fā)電機(jī)組。插電式混合動(dòng)力客車可以根據(jù)不同運(yùn)營 環(huán)境選擇純電動(dòng)、插電式、混合動(dòng)力等多種工作模式，達(dá)到明顯的節(jié)能減排效果，是由混合 動(dòng)力客車向純電動(dòng)客車過渡的最佳產(chǎn)品。
[0004] 2008年，科技部在^一五"863計(jì)劃中設(shè)立插電式混合動(dòng)力客車研發(fā)課題，2011 年，國家發(fā)改委設(shè)立插電式混合動(dòng)力機(jī)電耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)專項(xiàng)，支持插電式混合動(dòng)力機(jī)電耦 合系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作。2010年起，國家有關(guān)部門將混合動(dòng)力客車列為節(jié)能型客車，而將 插電式混合動(dòng)力客車和純電動(dòng)客車列為新能源客車，并且在十二五期間加大支持力度。但 是目前插電式機(jī)電耦合系統(tǒng)純電動(dòng)行駛電機(jī)升溫快、高溫持續(xù)時(shí)間長問題仍然存在。完全 適用于插電式混合動(dòng)力客車夏季使用的電機(jī)冷卻系統(tǒng)仍不完善，制約了插電式混合動(dòng)力客 車的產(chǎn)業(yè)化推廣工作。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻 裝置，它基于插電式混合動(dòng)力的純電動(dòng)行駛及混合動(dòng)力行駛特點(diǎn)，可以根據(jù)工況模式及電 機(jī)溫度來控制水冷裝置及風(fēng)冷裝置的工作狀態(tài)，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)在任何工況下都工作在最佳溫 度狀態(tài)，使用范圍更加廣泛，可大大提高整車可靠性，實(shí)現(xiàn)降耗減排的目標(biāo)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，包括：ECU、電機(jī)水冷裝置和電機(jī)風(fēng)冷 裝置；所述電機(jī)水冷裝置和電機(jī)風(fēng)冷裝置分別均設(shè)有溫度采集裝置和溫度控制裝置，所述 ECU與所述溫度采集裝置和溫度控制裝置連接；
[0008] 所述電機(jī)水冷裝置包括依次連接的膨脹水箱、散熱水箱、三通鋼管、水泵、第一 L 型鋼管、電機(jī)控制器、第二L型鋼管、電機(jī)、第三L型鋼管，其中，所述第三L型鋼管的進(jìn)水口 與電機(jī)連接，所述第三L型鋼管的出水口與所述散熱水箱的回水口連接，所述膨脹水箱的 透氣口與大地連接，所述散熱水箱的出水口與三通鋼管連接，所述散熱水箱的通氣口與膨 脹水箱連接；所述散熱水箱上設(shè)有電子風(fēng)扇；
[0009] 所述電機(jī)風(fēng)冷裝置包括依次連接的空調(diào)、第一不銹鋼管、空濾器、風(fēng)機(jī)、第二不銹 鋼管、電機(jī)，所述空濾器和風(fēng)機(jī)均安裝在不銹鋼箱體內(nèi)，所述電機(jī)的出風(fēng)口直接通向大氣； [0010] 所述電機(jī)水冷裝置的溫度采集裝置包括設(shè)置在散熱水箱內(nèi)部的進(jìn)水溫度傳感器、 設(shè)置在散熱水箱內(nèi)部的出水溫度傳感器、設(shè)置在電機(jī)外部的電機(jī)溫度傳感器和設(shè)置在電機(jī) 控制器外部的電機(jī)控制器溫度傳感器。
[0011] 所述電機(jī)風(fēng)冷裝置的溫度采集裝置包括設(shè)置在電機(jī)外部的電機(jī)溫度傳感器。
[0012] 所述電機(jī)水冷裝置的溫度控制裝置包括水泵繼電器和電子風(fēng)扇繼電器，所述水泵 繼電器分別與水泵和ECU連接，所述電子風(fēng)扇繼電器分別與電子風(fēng)扇和ECU連接。
[0013] 所述電機(jī)風(fēng)冷裝置的溫度控制裝置包括風(fēng)機(jī)繼電器，所述風(fēng)機(jī)繼電器分別與風(fēng)機(jī) 和E⑶連接。
[0014] 所述E⑶與所述溫度采集裝置通過CAN總線連接。
[0015] 所述水泵繼電器與水泵之間設(shè)有水泵保險(xiǎn)。
[0016] 所述電子風(fēng)扇繼電器與電子風(fēng)扇之間設(shè)有電子風(fēng)扇保險(xiǎn)。
[0017] 所述風(fēng)機(jī)繼電器與風(fēng)機(jī)之間設(shè)有風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0019] 1、大大提高了插電式混合動(dòng)力裝置的運(yùn)營可靠性，可保障電機(jī)及其控制器在最佳 溫度情況下工作，減少電機(jī)的退磁，消除高溫故障報(bào)警，降低保養(yǎng)費(fèi)用，提高運(yùn)營收入。
[0020] 2、增加的電機(jī)風(fēng)冷裝置相比于提高電機(jī)磁鋼等級(jí)、犧牲部分控制策略，具有結(jié)構(gòu) 簡單、成本低、方便維護(hù)等特點(diǎn)且可優(yōu)化整車控制策略，提高節(jié)油率，降低排放。
[0021] 3、不僅適用于插電式混合動(dòng)力電機(jī)散熱冷卻，同樣也適用于純電動(dòng)客車、無軌電 車的電機(jī)散熱冷卻。
[0022] 4、本實(shí)用新型結(jié)合i^一五863計(jì)劃--插電式混合動(dòng)力客車整車開發(fā)課題的實(shí) 施，開發(fā)了一種新型的插電式混合動(dòng)力客車電機(jī)雙冷卻裝置，通過采集電機(jī)、電機(jī)控制器、 散熱器進(jìn)出水等溫度信號(hào)來智能控制水冷與風(fēng)冷裝置的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制水泵啟停、電 子風(fēng)扇無級(jí)調(diào)速、風(fēng)冷風(fēng)機(jī)啟停及無級(jí)調(diào)速等功能，從而達(dá)到降低整車能耗及提高電機(jī)裝 置可靠性的目標(biāo)。
[0023] 5、本裝置的開發(fā)將有力促進(jìn)插電式混合動(dòng)力客車技術(shù)發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和 市場推廣；同時(shí)可向傳統(tǒng)汽車技術(shù)擴(kuò)散，取消傳統(tǒng)機(jī)械式皮帶傳動(dòng)散熱裝置，帶動(dòng)我國汽車 產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本實(shí)用新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0025] 圖2是圖1的電機(jī)水冷裝置；
[0026] 圖3是圖1的電機(jī)風(fēng)冷裝置；
[0027] 圖4是圖1的電氣控制裝置
[0028] 實(shí)用新型。
[0029] 其中，1、E⑶，2、電機(jī)水冷裝置，3、電機(jī)風(fēng)冷裝置，4、膨脹水箱，5、大地，6、散熱水 箱，7、三通鋼管，8、水泵，9、第一 L型鋼管，10、電機(jī)控制器，11、第二L型鋼管，12、電機(jī)，13、 第三L型鋼管，14、空調(diào)，15、第一不銹鋼管，16、空濾器，17、風(fēng)機(jī)，18、第二不銹鋼管，19、大 氣，20、電機(jī)溫度傳感器，21、電機(jī)控制器溫度傳感器，22、散熱水箱進(jìn)水溫度傳感器，23、散 熱水箱出水溫度傳感器，24、水泵繼電器，25、電子風(fēng)扇繼電器，26、風(fēng)機(jī)繼電器，27、電子風(fēng) 扇。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0031] 如圖1所示，一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，包括：E⑶1、電機(jī)水冷裝 置2和電機(jī)風(fēng)冷裝置3 ;所述電機(jī)水冷裝置2和電機(jī)風(fēng)冷裝置3分別均設(shè)有溫度采集裝置 和溫度控制裝置，所述ECU1與所述溫度采集裝置和溫度控制裝置連接；
[0032] 如圖2所示，所述電機(jī)水冷裝置2包括依次連接的膨脹水箱4、散熱水箱6、三通鋼 管7、水泵8、第一 L型鋼管9、電機(jī)控制器10、第二L型鋼管11、電機(jī)12、第三L型鋼管13， 其中，所述第三L型鋼管13的進(jìn)水口與電機(jī)12連接，所述第三L型鋼管13的出水口與所 述散熱水箱6的回水口連接，所述膨脹水箱4的透氣口與大地5連接，所述散熱水箱6的出 水口與三通鋼管7連接，所述散熱水箱6的通氣口與膨脹水箱4連接；所述散熱水箱6上設(shè) 有電子風(fēng)扇27 ;
[0033] 如圖3所示，所述電機(jī)風(fēng)冷裝置3包括依次連接的空調(diào)14、第一不銹鋼管15、空濾 器16、風(fēng)機(jī)17、第二不銹鋼管18、電機(jī)12,所述空濾器16和風(fēng)機(jī)17均安裝在不銹鋼箱體內(nèi)， 所述電機(jī)12的出風(fēng)口直接通向大氣19 ;
[0034] 如圖4所示，
[0035] 所述電機(jī)水冷裝置2的溫度采集裝置包括設(shè)置在散熱水箱6內(nèi)部的進(jìn)水溫度傳感 器、設(shè)置在散熱水箱6內(nèi)部的出水溫度傳感器、設(shè)置在電機(jī)12外部的電機(jī)溫度傳感器20和 設(shè)置在電機(jī)控制器10外部的電機(jī)控制器溫度傳感器21。
[0036] 所述電機(jī)風(fēng)冷裝置3的溫度采集裝置包括設(shè)置在電機(jī)外部的電機(jī)溫度傳感器20。
[0037] 所述電機(jī)水冷裝置2的溫度控制裝置包括水泵繼電器24和電子風(fēng)扇繼電器25， 所述水泵繼電器24分別與水泵8和ECU1連接，所述電子風(fēng)扇繼電器25分別與電子風(fēng)扇和 ECU 1連接。
[0038] 所述電機(jī)風(fēng)冷裝置3的溫度控制裝置包括風(fēng)機(jī)繼電器26，所述風(fēng)機(jī)繼電器26分別 與風(fēng)機(jī)17和E⑶1連接。
[0039] 實(shí)用新型具體連接方式：
[0040] 電機(jī)水冷裝置2 :膨脹水箱4通過三元乙丙膠管分別與散熱水箱的通氣口及出水 口處三通鋼管7注水口連接，膨脹水箱4的透氣口通過三元乙丙膠管垂直導(dǎo)向地面，散熱水 箱出水口通過成型硅橡膠管與三通鋼管7連接，三通鋼管7通過成型硅橡膠管與水泵8進(jìn) 水口連接，水泵8出水口通過成型硅橡膠管與不銹鋼管連接，不銹鋼管通過成型硅橡膠管 與電機(jī)控制器進(jìn)水口連接，電機(jī)控制器出水口通過成型硅橡膠管與不銹鋼管連接，不銹鋼 管通過三元乙丙長膠管與不銹鋼管連接，不銹鋼管通過成型硅橡膠管與電機(jī)進(jìn)水口連接， 電機(jī)出水口通過成型硅橡膠管與不銹鋼管連接，不銹鋼管通過三元乙丙長膠管與不銹鋼管 連接，不銹鋼管通過成型硅橡膠管與散熱水箱回水口連接；
[0041] 電機(jī)風(fēng)冷裝置3 :空調(diào)風(fēng)通過硅橡膠管與不銹鋼管連接，不銹鋼管通過硅橡膠管 與空濾器16進(jìn)風(fēng)口連接，空濾器16出風(fēng)口通過硅橡膠管與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口連接，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口通 過硅橡膠管與不銹鋼管連接，不銹鋼管通過硅橡膠管與電機(jī)進(jìn)風(fēng)口連接，電機(jī)出風(fēng)口直接 導(dǎo)向大氣。
[0042] 溫度采集及控制機(jī)構(gòu)：E⑶1通過CAN總線讀取散熱水箱、電機(jī)控制器、電機(jī)溫度信 息，ECU1通過繼電器、保險(xiǎn)控制水泵8、風(fēng)機(jī)17的啟停，通過繼電器、保險(xiǎn)控制散熱水箱電子 風(fēng)扇的啟停及轉(zhuǎn)速大小。
[0043] 具體工作方式：
[0044] 一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，包括溫度采集及控制機(jī)構(gòu)ECU1，水冷 裝置的散熱水箱、電子風(fēng)扇、水泵、水溫傳感器，風(fēng)冷裝置的空濾器、風(fēng)機(jī)等。ECU1通過繼 電器和電子風(fēng)扇、水泵、風(fēng)機(jī)連接，ECU1通過CAN總線和測溫裝置連接，通過采集電機(jī)及其 控制器溫度信號(hào)控制水泵及風(fēng)機(jī)的啟停，通過采集散熱水箱進(jìn)出水溫度控制電子風(fēng)扇的轉(zhuǎn) 速。
[0045] -種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻方法，保障電機(jī)在最佳溫度范圍內(nèi)工作，只 有在最佳溫度工作，電機(jī)才會(huì)減少退磁，電機(jī)控制器功率器件才會(huì)正常工作。在純電動(dòng)工況 電機(jī)以峰值功率持續(xù)行駛及加速、減速頻繁時(shí)，電機(jī)溫升較快，最高可達(dá)T max以上。電機(jī)混合 冷卻裝置E⑶1可通過采集電機(jī)、電機(jī)控制器、冷卻液溫度信號(hào)，實(shí)時(shí)控制繼電器，由繼電器 輸出控制電子風(fēng)扇的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)、控制水泵、風(fēng)機(jī)的啟停。其特點(diǎn)在于可控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、水 泵軟啟動(dòng)，增加風(fēng)機(jī)冷卻裝置的高溫輔助冷卻功能，從而使電機(jī)峰值溫度保持在T max以下， 冷卻液溫度保持在T以下；確保電機(jī)及其控制器工作狀態(tài)達(dá)到最佳功效比，提高混合動(dòng)力 裝置的可靠性，裝置設(shè)備適用于DC12V-DC42V車輛。
[0046] 上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新 型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，包括：ECU、電機(jī)水冷裝置和 電機(jī)風(fēng)冷裝置；所述電機(jī)水冷裝置和電機(jī)風(fēng)冷裝置分別均設(shè)有溫度采集裝置和溫度控制裝 置，所述ECU與所述溫度采集裝置和溫度控制裝置連接； 所述電機(jī)水冷裝置包括依次連接的膨脹水箱、散熱水箱、三通鋼管、水泵、第一 L型鋼 管、電機(jī)控制器、第二L型鋼管、電機(jī)、第三L型鋼管，其中，所述第三L型鋼管的進(jìn)水口與電 機(jī)連接，所述第三L型鋼管的出水口與所述散熱水箱的回水口連接，所述膨脹水箱的透氣 口與大地連接，所述散熱水箱的出水口與三通鋼管連接，所述散熱水箱的通氣口與膨脹水 箱連接；所述散熱水箱上設(shè)有電子風(fēng)扇； 所述電機(jī)風(fēng)冷裝置包括依次連接的空調(diào)、第一不銹鋼管、空濾器、風(fēng)機(jī)、第二不銹鋼管、 電機(jī)，所述空濾器和風(fēng)機(jī)均安裝在不銹鋼箱體內(nèi)，所述電機(jī)的出風(fēng)口直接通向大氣。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述電 機(jī)水冷裝置的溫度采集裝置包括設(shè)置在散熱水箱內(nèi)部的進(jìn)水溫度傳感器、設(shè)置在散熱水箱 內(nèi)部的出水溫度傳感器、設(shè)置在電機(jī)外部的電機(jī)溫度傳感器和設(shè)置在電機(jī)控制器外部的電 機(jī)控制器溫度傳感器。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述電 機(jī)風(fēng)冷裝置的溫度采集裝置包括設(shè)置在電機(jī)外部的電機(jī)溫度傳感器。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述電 機(jī)水冷裝置的溫度控制裝置包括水泵繼電器和電子風(fēng)扇繼電器，所述水泵繼電器分別與水 泵和ECU連接，所述電子風(fēng)扇繼電器分別與電子風(fēng)扇和ECU連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述電 機(jī)風(fēng)冷裝置的溫度控制裝置包括風(fēng)機(jī)繼電器，所述風(fēng)機(jī)繼電器分別與風(fēng)機(jī)和ECU連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述ECU 與所述溫度采集裝置通過CAN總線連接。
7. 如權(quán)利要求4所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述水 泵繼電器與水泵之間設(shè)有水泵保險(xiǎn)。
8. 如權(quán)利要求4所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述電 子風(fēng)扇繼電器與電子風(fēng)扇之間設(shè)有電子風(fēng)扇保險(xiǎn)。
9. 如權(quán)利要求5所述的一種插電式新能源客車電機(jī)混合冷卻裝置，其特征是，所述風(fēng) 機(jī)繼電器與風(fēng)機(jī)之間設(shè)有風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)。
【文檔編號(hào)】B60K11/02GK203832238SQ201420246537
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王欽普, 宋忠凱, 王波, 劉濤, 宋金香, 孫國偉, 薛守飛, 孫萬義 申請人:中通客車控股股份有限公司