插电式混合动力汽车冷却系统技术方案

一种插电式混合动力汽车冷却系统，属于汽车技术领域。本发明专利技术的目的是在发动机和电机之间连接了分支管路和两位三通阀来设计一套整体冷却系统的插电式混合动力汽车冷却系统。本发明专利技术在电机上端的冷却水管上连接一号分支管路，一号分支管路上安装有一号两位三通阀，一号分支管路的另一端连接在二号两位三通阀上，二号两位三通阀安装在发动机上端的管路上；电机下端的电机冷却水泵后面的管路上安装有三号两位三通阀，三号两位三通阀通过三号分支管路连接在发动机下端的发动机冷却水泵下面的管路上；一号两位三通阀通过二号分支管路与三号分支管路连接。本发明专利技术将发动机、电机、乘员舱以及电池的温度控制统一考虑在内，设计一套整体的冷却系统，将发动机、电机、乘员舱以及电池的冷却部件集成到一个系统中，使得该冷却系统的结构相对简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车

技术介绍
插电式混合动力汽车是一种新型的混合动力汽车。区别于传统汽油动力与电驱动结合的混合动力，插电式混合动力驱动原理、驱动单元都与电动车无异，之所以称其为插电式混合动力，是因为插电式混合动力汽车的电池容量相对比较大，可以利用外部电网对电池进行充电，可以用纯电模式行驶。车辆行驶过程中，发动机、电机和电池等部件在工作过程中都将产生大量热量，使得这些动力部件的温度不断升高，而发动机、电机及电池的工作效率、工作寿命及工作这就要求混合动力汽车需要配备一套区别于传统汽车的冷却系统，这套冷却系统能保证将发动机、电机和电池在工作时的温度控制在一个合理的范围之内。混合动力汽车冷却系统（申请号为200288231.9）是将动力合成箱布置在电机控制器冷却箱内，在低温环境下，电机控制器冷却箱内的冷却液能够加温动力合成箱冷却装置内的冷却油，降低动力合成箱冷却装置油阻，提高冷却效率。该技术主要作用是节省了冷却装置的布置空间，并利用电机控制器冷却液对动力合成箱冷却液进行加温，提高冷却效率。但该技术只是在结构上做出了部分改进，并没有对冷却系统的整体设计做出解释。一种混合动力车的动力冷却装置（申请号为201020226169.6）是将水冷散热器分为2个腔体，2个腔体分别与发动机和电机系统相连，使得冷却系统水冷散热器结构简单，成本较低。但该技术只是简单地将水冷散热器分为2个腔体，以起到简化散热器结构的作用，也没有涉及混合动力汽车冷却系统的整体设计。油电混合动力汽车及其动力电池温控系统（申请号为201220410460.8）主要涉及一种电池温控系统，主要是利用气体来给动力电池加热或是冷却，气体是直接由发动机处得来。这一专利主要是针对电池温控系统来说，并没有对电机及发动机的冷却系统部分做出相关说明。这些专利基本上是针对混合动力汽车的某一动力部件或是混合动力汽车冷却系统中的某一部件做出的改进创新，或是在结构上做出优化，节省布置空间，或是降低了冷却系统中冷却介质的流动阻力减少能量消耗，或是针对电池做出温度控制，没有同时考虑发动机、电机和电池等动力部件的温度控制，没有针对混合动力冷却系统的整体做出足够的设计说明。
技术实现思路
本专利技术的目的是在发动机和电机之间连接了分支管路和两位三通阀来设计一套整体冷却系统的插电式混合动力汽车冷却系统。本专利技术在电机上端的冷却水管上连接一号分支管路，一号分支管路上安装有一号两位三通阀，一号分支管路的另一端连接在二号两位三通阀上，二号两位三通阀安装在发动机上端的管路上；电机下端的电机冷却水泵后面的管路上安装有三号两位三通阀，三号两位三通阀通过三号分支管路连接在发动机下端的发动机冷却水泵下面的管路上；一号两位三通阀通过二号分支管路与三号分支管路连接。本专利技术有益效果是：1、本专利技术所述的一种插电式混合动力汽车冷却系统是将发动机、电机、乘员舱以及电池的温度控制统一考虑在内，设计一套整体的冷却系统，将发动机、电机、乘员舱以及电池的冷却部件集成到一个系统中，使得该冷却系统的结构相对简单。2、本专利技术所述的一种插电式混合动力汽车冷却系统统一控制所有冷却部件，同时利用冷却水管的连接，设计出4中不同的工作模式，能够满足在不影响发动机、电机正常工作的基础上，将发动机、电机和乘员舱在工作时的温度控制在一个合理的温度范围之内。3、本专利技术所述的一种插电式混合动力汽车冷却系统通过对冷却系统冷却回路的选择、切换，使得发动机、电机在工作时散发的热量得到一定程度上的合理利用，将发动机冷启动时的启动温度适当提高，使得发动机启动过程更加高效稳定，降低了冷却系统的能量消耗。4、本专利技术所述的一种插电式混合动力汽车冷却系统的控制策略简单易行，适用于各种混合动力车型，在构型方面可根据实际车型的动力源部件数量、布置做出相应调整，还可根据实际车型不同动力部件的参数，对本冷却系统的控制策略进行调整，方便运用到不同的车型中。附图说明图1是本专利技术修改部分结构示意图；图2是整体结构包括本专利技术改进部分的结构示意图；其中：管路o和p构成一号分支管路22；管路k和i构成三号分支管路23，管路j是二号分支管路24；图3是本专利技术所述的插电式混合动力汽车冷却系统的模式一：电机独立冷却模式冷却回路示意图；图4为本专利技术所述的插电式混合动力汽车冷却系统的模式二：电机给发动机预热模式冷却回路示意图；图5为本专利技术所述的插电式混合动力汽车冷却系统的模式三：发动机和电机独立冷却、发动机小循环冷却模式冷却回路示意图；图6为本专利技术所述的插电式混合动力汽车冷却系统的模式四：发动机和电机独立冷却、发动机大循环冷却模式冷却回路示意图；图7为本专利技术所述的插电式混合动力汽车冷却系统的模式五：发动机与电机串联冷却模式冷却回路示意图；图8 为乘员舱取暖单元利用发动机热量供暖示意图；图9为乘员舱取暖单元利用PTC加热供暖示意图；图10为乘员舱制冷单元制冷示意图；图11为插电式混合动力汽车冷却系统的系统流程框图；图12为发动机温度变化率曲线；图13为单个US06循环；图14为发动机、电机温度变化曲线；图15为电池耗电量曲线；图16为连续US06循环；图17为环境温度为-30度时，连续US06循环下发动机、电机温度变化曲线；图18为电机散热随时间的变化曲线；图19为发动机温升随时间的变化曲线；图20为发动机的温升率随时间的变化曲线；图21为发动机温升率随时间变化曲线；图22为连续循环之下每个循环的温升曲线；图23为不同缸体温度下，发动机输出功率和热效率对比图。具体实施方式本专利技术在电机15上端的冷却水管上连接一号分支管路22，一号分支管路22上安装有一号两位三通阀14，一号分支管路22的另一端连接在二号两位三通阀13上，二号两位三通阀13安装在发动机12上端的管路上；电机15下端的电机冷却水泵16后面的管路上安装有三号两位三通阀17，三号两位三通阀17通过三号分支管路23连接在发动机12下端的发动机冷却水泵11下面的管路上；一号两位三通阀14通过二号分支管路24与三号分支管路23连接。以下结合附图对本专利技术做进一步详细的描述：图2中：1.风扇，2.低温散热片（制冷单元冷凝器），3.高温散热片，4.两位三通阀，5.取暖水阀，6.储液罐，7.压缩机，8.热交换器，9.PTC加热器，10.鼓风机，11.发动机冷却水泵，12.发动机，13.二号两位三通阀，14.一号两位三通阀，15.电机，16.电机冷却水泵，17.三号两位三通阀，19.电池包冷却风扇，20.电池包，21膨胀阀。本专利技术提供了一套插电式混合动力汽车冷却系统。该系统能够克服现有的混合动力汽车冷却方案中的只针对混合动力汽车的某一动力部件或是混合动力汽车冷却系统中的某一部件做出的改进创新，或是在结构上做出优化，节省布置空间，或是降低了冷却系统中冷却介质的流动阻力减少能量消耗，或是针对电池做出温度控制，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插电式混合动力汽车冷却系统，其特征在于：在电机（15）上端的冷却水管上连接一号分支管路（22），一号分支管路（22）上安装有一号两位三通阀（14），一号分支管路（22）的另一端连接在二号两位三通阀（13）上，二号两位三通阀（13）安装在发动机（12）上端的管路上；电机（15）下端的电机冷却水泵（16）后面的管路上安装有三号两位三通阀（17），三号两位三通阀（17）通过三号分支管路（23）连接在发动机（12）下端的发动机冷却水泵（11）下面的管路上；一号两位三通阀（14）通过二号分支管路（24）与三号分支管路（23）连接。

【技术特征摘要】
1.一种插电式混合动力汽车冷却系统，其特征在于：在电机（15）上端的冷却水管上连接一号分支管路（22），一号分支管路（22）上安装有一号两位三通阀（14），一号分支管路（22）的另一端连接在二号两位三通阀（13）上，二号两位三通阀（13）安装在发动机（12）上端的管路上；电机（15）下端的电机冷却水泵（16）后面的管路上安装有三号两位三通阀（17），三号两位三通阀（17）通过三号分支管路（23）连接在发动机（12）下端的发动机冷却水泵（11）下面的管路上；一号两位三通阀（14）通过二号分支管路（24）与三号分支管路（23）连接。
2.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车冷却系统，其特征在于：由发动机冷却循环单元、电机冷却循环单元、乘员舱取暖单元、乘员舱制冷单元、电池散热单元组成；
a、发动机冷却循环单元包括高温散热器（3）、风扇（1），发动机水泵（11）和二号两位三通阀（13）通过水管连接；
b、电机冷却循环单元包括电机水泵（16）、电机（15）、低温散热器（2）以及风扇（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆年，李峰，王鹏宇，韩彪，路广明，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22