本發(fā)明涉及電動汽車動力系統(tǒng)冷卻技術(shù)，尤其涉及一種雙電機動力系統(tǒng)的冷卻的方法及其冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動汽車由于采用電機驅(qū)動，車輛的起步、加速、高速行駛?cè)侩妱訖C來實現(xiàn)。在上述行駛中的大電流狀況下，電動機的內(nèi)耗也會急劇增加，電動機的內(nèi)耗幾乎全部以熱量的方式釋放。由于動力系統(tǒng)的冷卻性能直接影響著系統(tǒng)的運行效率，影響其可靠性和經(jīng)濟性。因此，控制電動機的工作溫度，使其得到有效冷卻尤為重要。

電動機常見的冷卻方式有風冷和液冷。風冷電動機為了獲得必要的冷卻效果，體積相對較大，且表面一般采用冷卻柵的方式增加散熱面積，而且還需要在電動機的封閉端增加散熱風扇以增加散熱效果，因而風冷電動機體積大和質(zhì)量較大，但由于風冷電動機不需要散熱水道，在制作和工藝上要求較低，成本相對較低。液冷電動機結(jié)構(gòu)復雜，一般在外殼體上布置冷卻水道，而且需要增加較為嚴格的防護措施，因而成本較風冷電動機要高。液冷電動機還需要增設(shè)額外的電動水泵和散熱器等裝置來為電動機提供冷卻，因而增加了額外功耗，使結(jié)構(gòu)較為復雜，且布置和安裝要求較高。多數(shù)電動汽車，尤其是大功率電動汽車一般采用液冷電動機。

目前，電動汽車用電機多為機殼內(nèi)置螺旋水道的水冷方式，電機和電控的冷卻回路多為串聯(lián)形式，此冷卻方案在單電機電控的系統(tǒng)中簡單有效，安全可靠。但近年來隨著純電動汽車技術(shù)的更新與發(fā)展，為滿足汽車實際運行時的復雜工況，出現(xiàn)并聯(lián)或串聯(lián)雙電機動力系統(tǒng)，同時為節(jié)省空間通常將兩個電機集成在一個殼體內(nèi)，此時冷卻系統(tǒng)處理變成一個難點，更改為集成的冷卻水道將大大增加設(shè)計和工藝加工的困難，保持單個電機的冷卻水道將其串聯(lián)在系統(tǒng)中又將造成2個電機冷卻效果存在差別，內(nèi)部溫度不均勻，降低冷卻系統(tǒng)的效果。

如現(xiàn)有技術(shù)中，中國發(fā)明專利公開號為：102765321b，公開了一種電動汽車冷卻系統(tǒng)，用于對電動汽車的電機單元和充電單元進行冷卻，該電動汽車冷卻系統(tǒng)包括：并聯(lián)的電機冷卻支路和充電冷卻支路，所述電機冷卻支路上設(shè)置有所述電機單元，所述充電冷卻支路上設(shè)置有所述充電單元；共用冷卻干路，所述共用冷卻干路與所述電機冷卻支路串聯(lián)構(gòu)成用于對所述電機單元進行冷卻的電機冷卻回路，并且，所述共用冷卻干路與所述充電冷卻支路串聯(lián)構(gòu)成用于對所述充電單元進行冷卻的充電冷卻回路。該發(fā)明采用冷卻水道串聯(lián)構(gòu)成對電機單元和充電單元的冷卻回路，但是并不能應(yīng)用于解決雙電機系統(tǒng)的電機冷卻問題。

又如現(xiàn)有技術(shù)中，中國發(fā)明專利公開號為：102497139a，公開了發(fā)明名稱為：一種混合動力型電動汽車用雙電機控制器結(jié)構(gòu)，其特征是：控制器殼體中的平面布置為：位于左上角是兩只成橫排設(shè)置的母線高壓端子，位于下方是六只成橫排設(shè)置的相線高壓端子，在所述母線高壓端子的下方是薄膜電容，在薄膜電容與相線高壓端子之間是驅(qū)動電機igbt，在所述薄膜電容和驅(qū)動電機igbt的右側(cè)是發(fā)電電機igbt；在控制器殼體的一側(cè)設(shè)置有低壓端子；控制器殼體中的立面布置為：位于所述驅(qū)動電機igbt和發(fā)電電機igbt的底部，設(shè)置冷卻水道。該發(fā)明申請涉及雙電機動力結(jié)構(gòu)，但是并未有效解決雙電機系統(tǒng)冷卻溫度和效果的控制。

由此可知，基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，缺乏一種針對雙電機集成的車用動力系統(tǒng)，簡單高效并且可控制降溫效果的冷卻系統(tǒng)及冷卻方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種電動汽車用雙電機動力系統(tǒng)的冷卻方法及其系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)包括循環(huán)水冷、測溫和控制單元，循環(huán)水冷單元設(shè)置有可變速循環(huán)水泵和散熱風機，測溫單元包括設(shè)置于循環(huán)水管路中的溫度傳感器和兩個電機內(nèi)置的溫度傳感器。冷卻系統(tǒng)和動力系統(tǒng)設(shè)定程序啟動，在系統(tǒng)工作過程中，整車控制器根據(jù)汽車運行路況調(diào)節(jié)電機運行工況，循環(huán)水管路中的溫度傳感器和電機內(nèi)置的溫度傳感器同步檢測系統(tǒng)各位置的溫度，并以溫度傳感器的讀數(shù)作為調(diào)節(jié)量，通過改變循環(huán)水泵和散熱風機的轉(zhuǎn)速控制冷卻效果。另一方面，對兩個電機內(nèi)部溫度的溫差設(shè)定限值，當兩個電機內(nèi)置溫度傳感器檢測到溫差超過限值時，通過改變冷卻水在電機換熱器內(nèi)的流通方向，使冷卻水先流經(jīng)溫度較高的電機，實現(xiàn)兩個電機內(nèi)部溫度均勻性的調(diào)節(jié)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述電動汽車用雙電機動力系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)及其冷卻方法是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

所述冷卻系統(tǒng)包括：循環(huán)水冷單元、測溫單元和控制單元。其中，循環(huán)水冷單元由儲水水箱、循環(huán)水泵、循環(huán)水冷卻器、散熱風機、多合一控制器換熱器、四通換向閥、電機換熱器通過循環(huán)水管路依次連接，其中多合一控制器換熱器外置于多合一控制器一側(cè)，電機換熱器與第一電機內(nèi)置的第一溫度傳感器和第二電機內(nèi)置的第二溫度傳感電連接；測溫單元包括設(shè)置于儲水水箱與四通換向閥之間的溫度傳感器、第一電機內(nèi)置的第一電機溫度傳感器和第二電機內(nèi)置的第二電機溫度傳感器，第一電機溫度傳感器和第二電機溫度傳感器相互電連接；控制單元由多合一控制器和與多合一控制器電連接的整車控制器組成,循環(huán)水泵、多合一控制器換熱器、整車控制器與四通換向閥電連接，循環(huán)水泵、多合一控制器換熱器、整車控制器與溫度傳感器電連接，散熱風機與多合一控制器、第二電機溫度傳感器、第一電機溫度傳感器依次電連接，四通換向閥與溫度傳感器電連接。

進一步的,循環(huán)水泵能夠改變轉(zhuǎn)速。

進一步的，四通換向閥為電磁式的四通換向閥。

本發(fā)明所述冷卻方法的具體步驟如下：

步驟1，以對第一電機、第二電機內(nèi)分別內(nèi)置的第一電機溫度傳感器、第二電機溫度傳感器的讀數(shù)取平均值后的數(shù)值作為被調(diào)量值，采用pid調(diào)節(jié)，以循環(huán)水泵為執(zhí)行機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，控制循環(huán)水流量，當被調(diào)量值升高時，增加循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，反之減小循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速；

步驟2，以溫度傳感器測量的電機換熱器進口水溫為被調(diào)量值，以散熱風機為執(zhí)行機構(gòu)，采用pid調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)散熱風機的轉(zhuǎn)速，控制循環(huán)水的向外散熱，進而控制循環(huán)水進入電機換熱器前的溫度，當被調(diào)量值升高時，增加散熱風機7轉(zhuǎn)速，反之則減小散熱風機7轉(zhuǎn)速；

同時，采用第一電機溫度傳感器、第二電機溫度傳感器分別檢測第一電機、第二電機內(nèi)的溫度，并通過切換四通換向閥位置，使得第一電機、第二電機內(nèi)溫度保持均勻一致，其具體步驟為：

步驟2.1，通過第一電機溫度傳感器檢測第一電機內(nèi)部溫度，通過第二電機溫度傳感器檢測第二電機內(nèi)部溫度，對第一電機與第二電機內(nèi)的溫度的溫差設(shè)定一整數(shù)限值；

步驟2.2，當檢測到第一電機和第二電機的溫差超過整數(shù)限值時，使電磁式的四通換向閥上電或失電，改變四通換向閥接通狀態(tài)，切換四通換向閥的位置，以改變冷卻水在電機換熱器內(nèi)的流通方向，使冷卻水先流經(jīng)第一電機和第二電機中的溫度高的電機，實現(xiàn)第一電機和第二電機的內(nèi)部溫度均勻一致的調(diào)節(jié)；

其中所述切換四通換向閥位置的具體步驟為；

步驟2.2.1，當?shù)谝浑姍C溫度傳感器讀數(shù)高于第二電機溫度傳感器讀數(shù)時，電磁式的四通換向閥上電，使電磁式的四通換向閥的sc接通，ed接通，冷卻水從電機換熱器設(shè)置的第一電機側(cè)的接口流入，從第二電機側(cè)的接口流出；

步驟2.2.2，當?shù)谝浑姍C溫度傳感器讀數(shù)低于第二電機溫度傳感器讀數(shù)時，電磁式的四通換向閥失電，使電磁式的四通換向閥的se接通，cd接通，冷卻水從電機換熱器設(shè)置的第二電機側(cè)接口流入，從第一電機側(cè)的接口流出。

進一步的,循環(huán)水泵能夠改變轉(zhuǎn)速。

進一步的，四通換向閥為電磁式的四通換向閥。

本發(fā)明所述系統(tǒng)的冷卻方法及其冷卻系統(tǒng)的有益效果在于：

1、構(gòu)造簡單、制造成本或?qū)ΜF(xiàn)有的電動汽車冷卻系統(tǒng)進行改造的成本顯著降低，本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)無需對單個電機水道設(shè)計進行更改，僅需將兩個電機的水道直接串聯(lián)在一起；同時，只需在傳統(tǒng)電動汽車動力系統(tǒng)的冷卻回路中接入一個四通閥和兩個溫度檢測裝置，在控制單元中增加模塊實現(xiàn)智能切換與控制，簡單易行，改造成本低。

2、通過對兩個電機內(nèi)部溫度均勻性的調(diào)節(jié)有利于提高系統(tǒng)的整體效率，增加系統(tǒng)的運行經(jīng)濟性，經(jīng)初步試驗驗證，節(jié)約能源超過百分之五十。

3、本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)，系多年試驗研究產(chǎn)生的創(chuàng)新性科技成果，結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，所述冷卻系統(tǒng)的冷卻方法，操作穩(wěn)定可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中所示：1-儲水水箱，2-循環(huán)水泵，3-四通換向閥，4-電機換熱器，5-多合一控制器換熱器，6-循環(huán)水冷卻器，7-散熱風機，8-溫度傳感器，9-第一電機溫度傳感器，10-第二電機溫度傳感器，11-多合一控制器，12-整車控制器。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合說明書附圖詳細介紹本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)及其冷卻方法的具體實施方式。本明實施例中的附圖，是對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

如圖1所示，所述冷卻系統(tǒng)，包括循環(huán)水冷單元、測溫單元和控制單元。其中，循環(huán)水冷單元由儲水水箱1、循環(huán)水泵2、循環(huán)水冷卻器6、散熱風機7、多合一控制器換熱器5、四通換向閥3、電機換熱器4通過循環(huán)水管路依次連接，其中多合一控制器換熱器5外置于多合一控制器11一側(cè)，電機換熱器4與第一電機內(nèi)置的第一溫度傳感器9和第二電機內(nèi)置的第二溫度傳感器10電連接；測溫單元包括設(shè)置于儲水水箱1與四通換向閥3之間的溫度傳感器8、第一電機內(nèi)置的第一電機溫度傳感器9、第二電機內(nèi)置的第二電機溫度傳感器10，第一電機溫度傳感器9和第二電機溫度傳感器10相互電連接；控制單元由多合一控制器11和與多合一控制器11電連接的整車控制器12組成,循環(huán)水泵2、多合一控制器換熱器5、整車控制器12與四通換向閥3電連接，循環(huán)水泵2、多合一控制器換熱器5、整車控制器12與溫度傳感器8電連接，散熱風機7與多合一控制器11、第一電機溫度傳感器9和第二電機溫度傳感器10電連接，四通換向閥3與溫度傳感器8電連接。

進一步的,循環(huán)水泵能夠改變轉(zhuǎn)速。

進一步的，四通換向閥為電磁式的四通換向閥。

本發(fā)明所述冷卻方法的具體步驟如下：

步驟1，以第一電機溫度傳感器9、第二電機溫度傳感器10的讀數(shù)進行大選或取平均值后的數(shù)值作為被調(diào)量值，采用pid調(diào)節(jié)，以循環(huán)水泵2為執(zhí)行機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)循環(huán)水泵2轉(zhuǎn)速，控制循環(huán)水流量，當被調(diào)量值升高時，增加循環(huán)水泵2轉(zhuǎn)速，反之減小循環(huán)水泵2轉(zhuǎn)速；

步驟2，以溫度傳感器8測量的電機換熱器4進口水溫為被調(diào)量值，以散熱風機7為執(zhí)行機構(gòu)，采用pid調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)散熱風機7的轉(zhuǎn)速，控制循環(huán)水的向外散熱，進而控制循環(huán)水進入電機換熱器4前的溫度，當被調(diào)量值升高時，增加散熱風機7轉(zhuǎn)速，反之則減小散熱風機7轉(zhuǎn)速；

同時，采用第一電機溫度傳感器9、第二電機溫度傳感器10分別檢測第一電機、第二電機內(nèi)的溫度，并通過切換四通換向閥3位置，使第一電機、第二電機內(nèi)溫度保持均勻，具體步驟為：

步驟2.1，通過第一電機溫度傳感器9檢測第一電機內(nèi)部溫度，通過第二電機溫度傳感器10檢測第二電機內(nèi)部溫度，對第一電機與第二電機內(nèi)的溫度的溫差設(shè)定一整數(shù)限值；

步驟2.2，當檢測到第一電機和第二電機的溫差超過整數(shù)限值時，使電磁式的四通換向閥3上電或失電，改變四通換向閥3接通狀態(tài)，切換四通換向閥3的位置，從而改變冷卻水在電機換熱器4內(nèi)的流通方向，使冷卻水先流經(jīng)第一電機和第二電機中的溫度高的電機，實現(xiàn)第一電機和第二電機的內(nèi)部溫度均勻性的調(diào)節(jié)；

其中所述切換四通換向閥3位置的具體步驟為；

步驟2.2.1，當?shù)谝浑姍C溫度傳感器9讀數(shù)高于第二電機溫度傳感器10讀數(shù)時，電磁式的四通換向閥3上電，使四通換向閥3的sc接通，ed接通，冷卻水從電機換熱器4設(shè)置的第一電機側(cè)的接口流入，從第二電機側(cè)的接口流出；

步驟2.2.2，當?shù)谝浑姍C溫度傳感器9讀數(shù)低于第二電機溫度傳感器10讀數(shù)時，電磁式的四通換向閥3失電，使電磁式的四通換向閥3的se接通，cd接通，冷卻水從電機換熱器4設(shè)置的第二電機側(cè)接口流入，從第一電機側(cè)的接口流出。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。