插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]插電式混合動力汽車是一種新型的混合動力汽車。區(qū)別于傳統(tǒng)汽油動力與電驅(qū)動結(jié)合的混合動力，插電式混合動力驅(qū)動原理、驅(qū)動單元都與電動車無異，之所以稱其為插電式混合動力，是因?yàn)椴咫娛交旌蟿恿ζ嚨碾姵厝萘肯鄬Ρ容^大，可以利用外部電網(wǎng)對電池進(jìn)行充電，可以用純電模式行駛。車輛行駛過程中，發(fā)動機(jī)、電機(jī)和電池等部件在工作過程中都將產(chǎn)生大量熱量，使得這些動力部件的溫度不斷升高，而發(fā)動機(jī)、電機(jī)及電池的工作效率、工作壽命及工作這就要求混合動力汽車需要配備一套區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的冷卻系統(tǒng)，這套冷卻系統(tǒng)能保證將發(fā)動機(jī)、電機(jī)和電池在工作時的溫度控制在一個合理的范圍之內(nèi)。
[0003]混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)(申請?zhí)枮?00288231.9)是將動力合成箱布置在電機(jī)控制器冷卻箱內(nèi)，在低溫環(huán)境下，電機(jī)控制器冷卻箱內(nèi)的冷卻液能夠加溫動力合成箱冷卻裝置內(nèi)的冷卻油，降低動力合成箱冷卻裝置油阻，提高冷卻效率。該技術(shù)主要作用是節(jié)省了冷卻裝置的布置空間，并利用電機(jī)控制器冷卻液對動力合成箱冷卻液進(jìn)行加溫，提高冷卻效率。但該技術(shù)只是在結(jié)構(gòu)上做出了部分改進(jìn)，并沒有對冷卻系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)做出解釋。一種混合動力車的動力冷卻裝置(申請?zhí)枮?01020226169.6)是將水冷散熱器分為2個腔體，2個腔體分別與發(fā)動機(jī)和電機(jī)系統(tǒng)相連，使得冷卻系統(tǒng)水冷散熱器結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。但該技術(shù)只是簡單地將水冷散熱器分為2個腔體，以起到簡化散熱器結(jié)構(gòu)的作用，也沒有涉及混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。油電混合動力汽車及其動力電池溫控系統(tǒng)(申請?zhí)枮?01220410460.8)主要涉及一種電池溫控系統(tǒng)，主要是利用氣體來給動力電池加熱或是冷卻，氣體是直接由發(fā)動機(jī)處得來。這一專利主要是針對電池溫控系統(tǒng)來說，并沒有對電機(jī)及發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)部分做出相關(guān)說明。
[0004]這些專利基本上是針對混合動力汽車的某一動力部件或是混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中的某一部件做出的改進(jìn)創(chuàng)新，或是在結(jié)構(gòu)上做出優(yōu)化，節(jié)省布置空間，或是降低了冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的流動阻力減少能量消耗，或是針對電池做出溫度控制，沒有同時考慮發(fā)動機(jī)、電機(jī)和電池等動力部件的溫度控制，沒有針對混合動力冷卻系統(tǒng)的整體做出足夠的設(shè)計(jì)說明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是在發(fā)動機(jī)和電機(jī)之間連接了分支管路和兩位三通閥來設(shè)計(jì)一套整體冷卻系統(tǒng)的插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明在電機(jī)上端的冷卻水管上連接一號分支管路，一號分支管路上安裝有一號兩位三通閥，一號分支管路的另一端連接在二號兩位三通閥上，二號兩位三通閥安裝在發(fā)動機(jī)上端的管路上；電機(jī)下端的電機(jī)冷卻水泵后面的管路上安裝有三號兩位三通閥，三號兩位三通閥通過三號分支管路連接在發(fā)動機(jī)下端的發(fā)動機(jī)冷卻水泵下面的管路上；一號兩位三通閥通過二號分支管路與三號分支管路連接。
[0007]本發(fā)明有益效果是:
1、本發(fā)明所述的一種插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)是將發(fā)動機(jī)、電機(jī)、乘員艙以及電池的溫度控制統(tǒng)一考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)一套整體的冷卻系統(tǒng)，將發(fā)動機(jī)、電機(jī)、乘員艙以及電池的冷卻部件集成到一個系統(tǒng)中，使得該冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對簡單。
[0008]2、本發(fā)明所述的一種插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)統(tǒng)一控制所有冷卻部件，同時利用冷卻水管的連接，設(shè)計(jì)出4中不同的工作模式，能夠滿足在不影響發(fā)動機(jī)、電機(jī)正常工作的基礎(chǔ)上，將發(fā)動機(jī)、電機(jī)和乘員艙在工作時的溫度控制在一個合理的溫度范圍之內(nèi)。
[0009]3、本發(fā)明所述的一種插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)通過對冷卻系統(tǒng)冷卻回路的選擇、切換，使得發(fā)動機(jī)、電機(jī)在工作時散發(fā)的熱量得到一定程度上的合理利用，將發(fā)動機(jī)冷啟動時的啟動溫度適當(dāng)提高，使得發(fā)動機(jī)啟動過程更加高效穩(wěn)定，降低了冷卻系統(tǒng)的能量消耗。
[0010]4、本發(fā)明所述的一種插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的控制策略簡單易行，適用于各種混合動力車型，在構(gòu)型方面可根據(jù)實(shí)際車型的動力源部件數(shù)量、布置做出相應(yīng)調(diào)整，還可根據(jù)實(shí)際車型不同動力部件的參數(shù)，對本冷卻系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行調(diào)整，方便運(yùn)用到不同的車型中。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明修改部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是整體結(jié)構(gòu)包括本發(fā)明改進(jìn)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:管路ο和P構(gòu)成一號分支管路22 ;管路k和i構(gòu)成三號分支管路23，管路j是二號分支管路24 ；
圖3是本發(fā)明所述的插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的模式一:電機(jī)獨(dú)立冷卻模式冷卻回路不意圖；
圖4為本發(fā)明所述的插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的模式二:電機(jī)給發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式冷卻回路不意圖；
圖5為本發(fā)明所述的插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的模式三:發(fā)動機(jī)和電機(jī)獨(dú)立冷卻、發(fā)動機(jī)小循環(huán)冷卻模式冷卻回路示意圖；
圖6為本發(fā)明所述的插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的模式四:發(fā)動機(jī)和電機(jī)獨(dú)立冷卻、發(fā)動機(jī)大循環(huán)冷卻模式冷卻回路示意圖；
圖7為本發(fā)明所述的插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的模式五:發(fā)動機(jī)與電機(jī)串聯(lián)冷卻模式冷卻回路示意圖；
圖8為乘員艙取暖單兀利用發(fā)動機(jī)熱量供暖不意圖；
圖9為乘員艙取暖單元利用PTC加熱供暖示意圖；
圖10為乘員艙制冷單元制冷示意圖；
圖11為插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的系統(tǒng)流程框圖；
圖12為發(fā)動機(jī)溫度變化率曲線；
圖13為單個US06循環(huán)；
圖14為發(fā)動機(jī)、電機(jī)溫度變化曲線； 圖15為電池耗電量曲線；
圖16為連續(xù)US06循環(huán)；
圖17為環(huán)境溫度為-30度時，連續(xù)US06循環(huán)下發(fā)動機(jī)、電機(jī)溫度變化曲線；
圖18為電機(jī)散熱隨時間的變化曲線；
圖19為發(fā)動機(jī)溫升隨時間的變化曲線；
圖20為發(fā)動機(jī)的溫升率隨時間的變化曲線；
圖21為發(fā)動機(jī)溫升率隨時間變化曲線；
圖22為連續(xù)循環(huán)之下每個循環(huán)的溫升曲線；
圖23為不同缸體溫度下，發(fā)動機(jī)輸出功率和熱效率對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明在電機(jī)15上端的冷卻水管上連接一號分支管路22，一號分支管路22上安裝有一號兩位三通閥14，一號分支管路22的另一端連接在二號兩位三通閥13上，二號兩位三通閥13安裝在發(fā)動機(jī)12上端的管路上；電機(jī)15下端的電機(jī)冷卻水泵16后面的管路上安裝有三號兩位三通閥17，三號兩位三通閥17通過三號分支管路23連接在發(fā)動機(jī)12下端的發(fā)動機(jī)冷卻水泵11下面的管路上；一號兩位三通閥14通過二號分支管路24與三號分支管路23連接。
[0013]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
圖2中:1.風(fēng)扇，2.低溫散熱片(制冷單元冷凝器)，3.高溫散熱片，4.兩位三通閥，5.取暖水閥，6.儲液罐，7.壓縮機(jī)，8.熱交換器，9.PTC加熱器，10.鼓風(fēng)機(jī)，11.發(fā)動機(jī)冷卻水泵，12.發(fā)動機(jī)，13.二號兩位三通閥，14.一號兩位三通閥，15.電機(jī)，16.電機(jī)冷卻水泵，17.三號兩位三通閥，19.電池包冷卻風(fēng)扇，20.電池包，21膨脹閥。
[0014]本發(fā)明提供了一套插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠克服現(xiàn)有的混合動力汽車?yán)鋮s方案中的只針對混合動力汽車的某一動力部件或是混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中的某一部件做出的改進(jìn)創(chuàng)新，或是在結(jié)構(gòu)上做出優(yōu)化，節(jié)省布置空間，或是降低了冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的流動阻力減少能量消耗，或是針對電池做出溫度控制，并沒有同時考慮發(fā)動機(jī)、電機(jī)和電池等動力部件的溫度控制，沒有針對混合動力冷卻系統(tǒng)的整體做出足夠的設(shè)計(jì)說明等問題。該系統(tǒng)能夠?qū)l(fā)動機(jī)、電機(jī)、乘員艙以及電池的溫度控制統(tǒng)一考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)一套整體的冷卻系統(tǒng)，將發(fā)動機(jī)、電機(jī)、乘員艙以及電池的冷卻部件集成到一個系統(tǒng)中，統(tǒng)一控制所有冷卻部件，同時利用冷卻水管的連接，設(shè)計(jì)出四中不同的工作模式，能夠滿足在不影響發(fā)動機(jī)、電機(jī)正常工作的基礎(chǔ)上，將發(fā)動機(jī)、電機(jī)和乘員艙在工作時的溫度控制在一個合理的溫度范圍之內(nèi)，通過對冷卻系統(tǒng)冷卻回路的選擇、切換，使得發(fā)動機(jī)、電機(jī)在工作時散發(fā)的熱量得到一定程度上的合理利用，將發(fā)動機(jī)冷啟動時的啟動溫度適當(dāng)提高，使得發(fā)動機(jī)啟動過程更加高效穩(wěn)定，降低了冷卻系統(tǒng)的能量消耗，并且控制策略簡單易行，適用于各種混合動力車型，在構(gòu)型方面可根據(jù)實(shí)際車型的動力源部件數(shù)量、布置做出相應(yīng)調(diào)整，還可根據(jù)實(shí)際車型不同動力部件的參數(shù)，對本冷卻系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行調(diào)整，方便運(yùn)用到不同的車型中。
[0015]一、參閱圖2，本發(fā)明所述的插電式混合動力汽車?yán)鋮s系統(tǒng)主要由發(fā)動機(jī)冷卻循環(huán)單元、電機(jī)冷卻循環(huán)單元、乘員艙取暖單元、乘員艙制冷單元、電池散熱單元組成。
[0016]1、所述發(fā)動機(jī)冷卻循環(huán)單元包括高溫散熱器3、風(fēng)扇1，發(fā)動機(jī)水泵11、高溫散熱器3和二號兩位三通閥13通過水管連接。發(fā)動機(jī)12工作時，冷卻水管中的冷卻液與發(fā)動機(jī)進(jìn)行熱交換，將發(fā)動機(jī)12散發(fā)出的熱量吸收，冷卻液溫度升高，使