混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車(chē)領(lǐng)域，具體說(shuō)涉及插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石化能源的日益枯竭以及環(huán)境保護(hù)越來(lái)越收到人們的重視，電動(dòng)汽車(chē)以其良好的能源替代特性和環(huán)保特性而備受關(guān)注，而在動(dòng)力電池技術(shù)尚未取得重大突破的情況下，插電式混合動(dòng)力車(chē)又由于同時(shí)兼?zhèn)浼冸妱?dòng)汽車(chē)的“零排放”特性和混合動(dòng)力汽車(chē)的續(xù)駛里程優(yōu)勢(shì)而成為當(dāng)下性能源汽車(chē)的重要研究方向。
[0003]由于插電式混合動(dòng)力汽車(chē)新增了動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等零部件，且使用電動(dòng)壓縮機(jī)替代了傳統(tǒng)車(chē)的機(jī)械壓縮機(jī)，因此插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)的控制方法也相較于傳統(tǒng)車(chē)更為復(fù)雜。目前的文獻(xiàn)和專(zhuān)利對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)的研究主要集中于冷卻回路的設(shè)計(jì)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器等)的冷卻控制，但對(duì)于如何更好地對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行冷卻以及如何通過(guò)改善控制方法來(lái)降低冷卻系統(tǒng)的電耗等方面的研究則比較缺乏。
[0004]由于動(dòng)力電池對(duì)于工作溫度有著非?？量痰囊?理想工作溫度約為200C?30°C)，需要通過(guò)空調(diào)壓縮機(jī)來(lái)降低冷卻液的溫度來(lái)對(duì)其進(jìn)行冷卻，因此冷卻系統(tǒng)消耗的相當(dāng)一部分電量是用于動(dòng)力電池的冷卻。插電式混合動(dòng)力汽車(chē)相比與傳統(tǒng)車(chē)的重要區(qū)別還在于:車(chē)輛需要進(jìn)行充電，車(chē)輛在進(jìn)行充電操作(尤其是直流充電)時(shí)，電池會(huì)產(chǎn)生大量熱量，為保證充電效率以及動(dòng)力電池的使用壽命，此時(shí)也需要對(duì)電池進(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)的另一重要組成部分一冷卻風(fēng)扇一也是冷卻系統(tǒng)的重要耗電部分，為進(jìn)一步降低降低冷卻風(fēng)扇的耗電量，可以引入PWM控制方法。
[0005]本發(fā)明將從不同工況下各零部件的不同冷卻需求出發(fā)，通過(guò)合理的冷卻系統(tǒng)控制方法，在滿(mǎn)足動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變速箱的冷卻需求的前提下，顯著降低冷卻系統(tǒng)的耗電量，從而達(dá)到既保障冷卻需求又能延長(zhǎng)車(chē)輛續(xù)駛里程的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)的控制方法，尤其適用于插電式混合動(dòng)力汽車(chē)，滿(mǎn)足在不同工況下的冷卻需求，同時(shí)降低冷卻系統(tǒng)的耗電量。
[0007]本發(fā)明涉及的混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)的控制方法，所述冷卻系統(tǒng)包括其中設(shè)有第一水泵的電力電子箱/電驅(qū)變速箱冷卻子系統(tǒng)，冷卻液流經(jīng)所述第一水泵，且流經(jīng)所述電力電子箱、和所述電驅(qū)變速箱，當(dāng)I)所述電力電子箱的溫度Tpeb大于第一溫度閾值Tl，或2)所述電驅(qū)變速箱的溫度Tedu大于第二溫度閾值T2，或3)所述電力電子箱的入口處的冷卻液的溫度TPEBaralant大于第三溫度閾值T3時(shí)，所述第一水泵開(kāi)啟。
[0008]在上述控制方法中，可選地，在所述第一水泵開(kāi)啟后，當(dāng)I)所述電力電子箱的溫度Tpeb小于第一溫度閾值T1-10，和2)所述電驅(qū)變速箱的溫度Tedu大于第二溫度閾值T2-10，以及3)所述電力電子箱的入口處的冷卻液的溫度T—大于第三溫度閾值T3-5時(shí)，所述第一水泵關(guān)閉。
[0009]在上述控制方法中，可選地，所述冷卻系統(tǒng)包括其中設(shè)有電空調(diào)壓縮機(jī)、第二水泵的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)冷卻子系統(tǒng)，冷卻液流經(jīng)所述電空調(diào)壓縮機(jī)，且流經(jīng)所述第二水泵，當(dāng)所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的蓄能介質(zhì)的溫度I^11大于第四溫度閾值T4時(shí)，所述第二水泵開(kāi)啟。
[0010]在上述控制方法中，可選地，在所述第二水泵開(kāi)啟后，當(dāng)所述蓄能介質(zhì)的溫度Tmi大于第四溫度閾值T4+1時(shí)，所述電空調(diào)壓縮機(jī)開(kāi)啟。
[0011]在上述控制方法中，可選地，在所述電空調(diào)壓縮機(jī)開(kāi)啟后，當(dāng)所述蓄能介質(zhì)的溫度Tcell小于第四溫度閾值T4-3，或當(dāng)所述冷卻液的溫度Taralant小于第五溫度閾值T5時(shí)，所述電空調(diào)關(guān)閉。
[0012]在上述控制方法中，可選地，在所述第二水泵開(kāi)啟后，當(dāng)所述蓄能介質(zhì)的溫度Tmi小于第四溫度閾值T4-5時(shí)，所述第二水泵關(guān)閉。
[0013]在上述控制方法中，可選地，所述冷卻系統(tǒng)包括電力電子箱/電驅(qū)變速箱冷卻子系統(tǒng)、其中設(shè)有電空調(diào)壓縮機(jī)的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)冷卻子系統(tǒng)、以及風(fēng)扇冷卻子系統(tǒng)，所述控制方法包括行車(chē)模式，和充電模式，當(dāng)所述混合動(dòng)力汽車(chē)在直流充電時(shí)，激活所述電空調(diào)壓縮機(jī)并采用所述行車(chē)模式。
[0014]在上述控制方法中，可選地，將風(fēng)扇速度檔位分為若干檔，根據(jù)所述空調(diào)壓縮機(jī)壓力、車(chē)速、以及流經(jīng)所述電力電子箱的冷卻液的溫度查表計(jì)算所述風(fēng)扇的檔位速度。
[0015]在上述控制方法中，可選地，所述風(fēng)扇為PWM風(fēng)扇，并由混動(dòng)控制器控制。
[0016]在上述控制方法中，可選地，所述混合動(dòng)力汽車(chē)適用于插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。
[0017]本發(fā)明還涉及的混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)，包括電力電子箱/電驅(qū)變速箱冷卻子系統(tǒng)、能量存儲(chǔ)系統(tǒng)冷卻子系統(tǒng)、以及風(fēng)扇冷卻子系統(tǒng)，所述電力電子箱/電驅(qū)變速箱冷卻子系統(tǒng)包括冷卻液存儲(chǔ)器、和第一水泵，來(lái)自所述冷卻液存儲(chǔ)器的冷卻液通過(guò)所述第一水泵，流經(jīng)所述電力電子箱和所述電驅(qū)變速箱后返回到所述冷卻液存儲(chǔ)器。
[0018]本發(fā)明還涉及的混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)，包括電力電子箱/電驅(qū)變速箱冷卻子系統(tǒng)、能量存儲(chǔ)系統(tǒng)冷卻子系統(tǒng)、以及風(fēng)扇冷卻子系統(tǒng)，所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)冷卻子系統(tǒng)包括電空調(diào)壓縮機(jī)、冷卻蒸發(fā)器、和第二水泵，冷卻液流經(jīng)所述電空調(diào)壓縮機(jī)和所述冷卻蒸發(fā)器，來(lái)自所述冷卻蒸發(fā)器的冷卻液通過(guò)所述第二水泵流經(jīng)用于能量存儲(chǔ)的動(dòng)力電池后回到所述冷卻蒸發(fā)器。
[0019]在上述冷卻系統(tǒng)中，可選地，來(lái)自所述冷卻蒸發(fā)器的冷卻液還通過(guò)冷凝器流入所述電空調(diào)壓縮機(jī)。
[0020]本發(fā)明專(zhuān)適用于混合動(dòng)力車(chē)輛的控制系統(tǒng)。提供一種插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)及其控制方法，既能滿(mǎn)足車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變速箱的冷卻需求，同時(shí)還能夠最大限度地減小冷卻系統(tǒng)的耗電量，有效節(jié)約電能，降低排放，延長(zhǎng)車(chē)輛的續(xù)駛里程。
[0021]通過(guò)以下參考附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其他方面和特征變得明顯。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋的目的設(shè)計(jì)，而不是作為本發(fā)明的范圍的限定，這是因?yàn)槠鋺?yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，附圖僅僅意圖概念地說(shuō)明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖。
【附圖說(shuō)明】
[0022]結(jié)合附圖參閱以下【具體實(shí)施方式】的詳細(xì)說(shuō)明，將更加充分地理解本發(fā)明，附圖中同樣的參考附圖標(biāo)記始終指代視圖中同樣的元件。其中:
圖1為本發(fā)明涉及的混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明涉及的混合動(dòng)力汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠確切地理解本發(fā)明要求保護(hù)的主題，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0024]不同于傳統(tǒng)車(chē)只在車(chē)輛行駛時(shí)才有冷卻的需求，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)在充電時(shí)也有冷卻的需求；另外，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的零部件(尤其是動(dòng)力電池)對(duì)于工作溫度有著更為苛刻的要求，這對(duì)冷卻系統(tǒng)的控制方法提出了更高的要求。本發(fā)明將提出一種新穎的冷卻系統(tǒng)控制方法，提高冷卻系統(tǒng)的工作效率，滿(mǎn)足插電式混合動(dòng)力汽車(chē)在不同工況下的冷卻需求，同時(shí)降低冷卻系統(tǒng)的耗電量。
[0025]本冷卻系統(tǒng)的控制如圖1所示，該控制系統(tǒng)由三大部分組成:PEB/EDU冷卻控制、ESS冷卻控制和PWM風(fēng)扇控制。制方法的具體實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示。
[0026](I) PEB/EDU 冷卻控制
PEBCPower Electronics Box)為電力電子箱，包含電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)器以及DC/DC，EDU(Electric Drive Unit)為電驅(qū)變速箱，包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)及變速箱。該冷卻子系統(tǒng)由冷卻液、冷卻液回路、第一冷卻