一種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置及方法，所述均衡散熱裝置包括冷卻水道、導(dǎo)流板和導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述冷卻水道的截面為矩形，冷卻水道的底部設(shè)置有多個(gè)圓柱形的散熱柱，冷卻水道的一端的中部設(shè)置有進(jìn)水口；所述導(dǎo)流板通過(guò)一轉(zhuǎn)軸可擺動(dòng)的設(shè)置于冷卻水道內(nèi)部所述進(jìn)水口處；所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于冷卻水道背部，并與導(dǎo)流板的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。本發(fā)明可提高散熱裝置的散熱均衡性，防止功率器件散熱不均勻。
【專利說(shuō)明】
一種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在新能源汽車中，為了控制功率器件的溫度，新能源汽車都要配備新的散熱系統(tǒng)，電動(dòng)汽車中的功率器件包括控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電源轉(zhuǎn)換模塊等?，F(xiàn)有的控制器的散熱結(jié)構(gòu)中，使用最常見(jiàn)的就是S型水道散熱器，通過(guò)冷卻液與水道的接觸將熱量帶走，冷卻液溫度上升，以達(dá)到降低功率器件的溫度。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，還有一種散熱結(jié)構(gòu)就是風(fēng)冷散熱，風(fēng)冷散熱是通過(guò)將需要散發(fā)的熱量傳遞到散熱翅片，再通過(guò)風(fēng)扇對(duì)散熱翅片實(shí)行強(qiáng)制通風(fēng)，促成散熱翅片和空氣溫度的交換，達(dá)到降低功率器件的溫度?，F(xiàn)有的兩種散熱系統(tǒng)存在已下缺點(diǎn):
[0004]缺點(diǎn)1:在上述S型水道的散熱過(guò)程中，存在散熱的先后順序，導(dǎo)致功率器件散熱不均衡，影響功率器件的散熱效果。如果不采取措施，散熱不均衡的問(wèn)題將持續(xù)惡化。
[0005]缺點(diǎn)2:S型水道整個(gè)路徑迂回環(huán)繞，阻力較大，水的能量損失大，因此對(duì)水栗提出了更高的要求。
[0006]缺點(diǎn)3:風(fēng)冷散熱系統(tǒng)中，受空氣和散熱翅片的傳熱系數(shù)影響，只適合于小功率器件或變壓器的散熱，對(duì)于稍大的功率器件無(wú)法滿足散熱需求，另外，風(fēng)冷散熱的效率低，不穩(wěn)定，風(fēng)扇工作中存在噪音和灰塵堆積，不利于提升整個(gè)產(chǎn)品的性能和外觀形象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置，用于解決S型水道散熱裝置散熱不均衡，水流阻力大，對(duì)水栗要求高的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]—種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置，包括冷卻水道、導(dǎo)流板和導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
[0010]所述冷卻水道的截面為矩形，冷卻水道的底部設(shè)置有多個(gè)圓柱形的散熱柱，冷卻水道的一端的中部設(shè)置有進(jìn)水口 ；
[0011]所述導(dǎo)流板通過(guò)一轉(zhuǎn)軸可擺動(dòng)的設(shè)置于冷卻水道內(nèi)部所述進(jìn)水口處；
[0012]所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于冷卻水道背部，并與導(dǎo)流板的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。
[0013]進(jìn)一步的，還包括控制器和兩個(gè)以上溫度傳感器，所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)和溫度傳感器連接于所述控制器；
[0014]所述冷卻水道的背部與電動(dòng)汽車的功率器件貼合；
[0015]所述溫度傳感器設(shè)置于冷卻水道與功率器件的貼合面上的不同位置，用于檢測(cè)功率器件不同位置的溫度；
[0016]所述控制器用于根據(jù)溫度傳感器所檢測(cè)到的功率器件不同位置的溫度，控制導(dǎo)流板的角度，將冷卻液導(dǎo)流至功率器件溫度較高的位置。
[0017]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)為帶減速器的永磁同步電機(jī)。
[0018]進(jìn)一步的，所述冷卻水道的材質(zhì)為鋁合金，冷卻水道與功率器件之間涂設(shè)有導(dǎo)熱硅膠層。
[0019]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為:
[0020]—種電動(dòng)汽車均衡散熱方法，電動(dòng)汽車的功率器件設(shè)置了以上所述的均衡散熱裝置，所述電動(dòng)汽車均衡散熱方法包括以下步驟:
[0021]所述控制器采集各溫度傳感器所檢測(cè)到的溫度值，判斷所述溫度值是否大于預(yù)設(shè)的第一溫度值，若是，則啟動(dòng)均衡散熱控制;若否，則保持導(dǎo)流板的當(dāng)前角度，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)溫度傳感器的輸出數(shù)據(jù)；
[0022]所述均衡散熱控制包括:比較所采集到的各溫度傳感器的溫度值，并根據(jù)所述溫度值確定功率器件散熱效果最差的部位；
[0023]控制導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整導(dǎo)流板的角度，將冷卻液導(dǎo)游至冷卻水道中與所述功率器件散熱效果最差的部位所對(duì)應(yīng)的位置。
[0024]進(jìn)一步的，所述均衡散熱控制還包括:
[0025]判斷是否有兩個(gè)以上所述溫度值大于第二溫度值，若是，則根據(jù)大于第二溫度值的溫度傳感器所在的位置確定功率器件散熱效果差的部位，以及計(jì)算將冷卻液導(dǎo)流至各散熱效果差的部位導(dǎo)流板所對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)流角度；
[0026]控制導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)流板來(lái)回?cái)[動(dòng)，并使導(dǎo)流板在所述各導(dǎo)流角度停留大于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)。
[0027]進(jìn)一步的，所述均衡散熱裝置還包括設(shè)置于進(jìn)水管道上的調(diào)速栗，所述調(diào)速栗連接于控制器；
[0028]所述均衡散熱控制還包括:
[0029]判斷是否有至少一個(gè)所述溫度值大于第三溫度值，若是，則提高調(diào)速栗的栗水速率。
[0030]本發(fā)明的有益效果為:
[0031]本發(fā)明電動(dòng)汽車均衡散熱裝置及方法采用矩形冷卻水道，水道內(nèi)設(shè)置有散熱柱，在冷卻水道的進(jìn)水口設(shè)置有導(dǎo)流板和導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可將冷卻液導(dǎo)流至散熱需要高的部位，可實(shí)現(xiàn)均衡散熱目的，有效防止電動(dòng)功率器件散熱不均勻惡化;并且冷卻水道的截面積大，水流阻力小，對(duì)水栗要求低。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施方式電動(dòng)汽車均衡散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為圖1中A-A向的剖視圖；
[0034]圖3為圖1中B-B向的剖視圖；
[0035]圖4為圖3的側(cè)面視圖；
[0036]圖5為本發(fā)明實(shí)施方式中電動(dòng)汽車均衡散熱裝置的電氣連接示意圖；
[0037]圖6為本發(fā)明實(shí)施方式電動(dòng)汽車均衡散熱方法的流程圖。
[0038]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0039 ]1、冷卻水道;2、散熱柱;3、導(dǎo)流板;4、導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī);5、進(jìn)水口。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。
[0041]請(qǐng)參閱圖1至圖4，本發(fā)明實(shí)施方式，一種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置，其包括了冷卻水道1、導(dǎo)流板3和導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)4。
[0042]其中，所述冷卻水道I為截面為矩形的方形水道，在冷卻水道I內(nèi)的底部設(shè)置有多個(gè)圓柱形的散熱柱2，在冷卻水道I的一端的中部設(shè)置有進(jìn)水口 5。汽車?yán)鋮s液由所述進(jìn)水口5流入至冷卻水道I內(nèi)，并與內(nèi)內(nèi)壁以及其中的散熱柱2進(jìn)行熱交換，從而將熱量帶走，實(shí)現(xiàn)冷卻目的。
[0043]其中，所述導(dǎo)流板3設(shè)置于冷卻水道內(nèi)的進(jìn)水口5處，起到引導(dǎo)冷卻液的作用，導(dǎo)流板3通過(guò)轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)(可擺動(dòng))的設(shè)置于水道內(nèi)，所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)4設(shè)置于冷卻水道I的背部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸固聯(lián)，因此導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)4旋轉(zhuǎn)時(shí)即可驅(qū)動(dòng)導(dǎo)流板擺動(dòng)(SP調(diào)整導(dǎo)流板角度)，從而實(shí)現(xiàn)將冷卻液更多的導(dǎo)流至冷卻水道內(nèi)的某一位置。
[0044]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)為帶減速器的永磁同步電機(jī)，所述冷卻水道為鋁合金材質(zhì)。
[0045]請(qǐng)參閱圖5，在本實(shí)施方式中，所述電動(dòng)汽車均衡散熱裝置還包括控制器和兩個(gè)以上溫度傳感器，所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)4和溫度傳感器連接于所述控制器；
[0046]所述冷卻水道I的背部與電動(dòng)汽車的功率器件(如驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電源模塊等)貼合;所述溫度傳感器設(shè)置于冷卻水道2與功率器件的貼合面上的不同位置，用于檢測(cè)功率器件不同位置的溫度。為了提高功率器件與冷卻水道之間的熱傳遞效率，所述冷卻水道與功率器件之間涂設(shè)有導(dǎo)熱硅膠層。
[0047]所述控制器用于根據(jù)溫度傳感器所檢測(cè)到的功率器件不同位置的溫度，控制導(dǎo)流板的角度，將冷卻液導(dǎo)流至功率器件溫度較高的位置。
[0048]本實(shí)施方式通過(guò)檢測(cè)功率器件散熱面的溫度，確定散熱較差的部位，引導(dǎo)水流流向散熱效果較差的部位，達(dá)到功率器件的散熱均衡。
[0049]請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明另一實(shí)施方式電動(dòng)汽車均衡散熱方法的流程圖。所述電動(dòng)汽車的功率器件設(shè)置了上述實(shí)施方式中的均衡散熱裝置，本電動(dòng)汽車均衡散熱方法包括以下步驟:
[0050]所述控制器采集各溫度傳感器所檢測(cè)到的溫度值，判斷所述溫度值是否大于預(yù)設(shè)的第一溫度值(如至少一個(gè)溫度值大于60°C )，若是，則啟動(dòng)均衡散熱控制;若否，則保持導(dǎo)流板3的當(dāng)前角度，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)溫度傳感器的輸出數(shù)據(jù)。
[0051]其中，所述均衡散熱控制包括:比較所采集到的各溫度傳感器的溫度值，并根據(jù)所述溫度值確定功率器件散熱效果最差的部位，溫度值最高的位置為散熱效果最差的部位；
[0052]控制導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整導(dǎo)流板的角度，將冷卻液導(dǎo)游至冷卻水道中與所述功率器件散熱效果最差的部位所對(duì)應(yīng)的位置。
[0053]例如，此時(shí)檢測(cè)到位于冷卻水道左側(cè)的溫度傳感器的溫度高于第一溫度值，此時(shí)控制導(dǎo)流板向冷卻水道左側(cè)擺，將冷卻液導(dǎo)流至水道左側(cè)。
[0054]進(jìn)一步的，在本方式中，所述均衡散熱控制還包括:
[0055]判斷是否有兩個(gè)以上所述溫度值大于第二溫度值(如80°C)，第二溫度值大于第一溫度值，若是，則說(shuō)明此時(shí)功率器件的溫度較高，且不只一個(gè)部位出現(xiàn)散熱不均衡，因此根據(jù)大于第二溫度值的溫度傳感器所在的位置確定功率器件散熱效果差的部位(即溫度值大于第二溫度值所在的部位)，以及計(jì)算將冷卻液導(dǎo)流至各散熱效果差的部位導(dǎo)流板所對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)流角度；
[0056]控制導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)流板來(lái)回?cái)[動(dòng)，并使導(dǎo)流板在所述各導(dǎo)流角度停留大于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)。
[0057]例如，此時(shí)檢測(cè)到冷卻水道I的左側(cè)和右側(cè)的溫度傳感器的溫度大于第二溫度值，此時(shí)確定冷卻水道I的左側(cè)和右側(cè)為功率器件散熱效果差的部位;并計(jì)算出導(dǎo)流板3將冷卻液導(dǎo)流至冷卻水道I的左側(cè)和右側(cè)分別需要的導(dǎo)流角度Al和A2;
[0058]此時(shí)，控制導(dǎo)流板3在水道內(nèi)左右擺動(dòng)，并使導(dǎo)流板3擺動(dòng)到Al和A2角度時(shí)，分別停留3?5秒鐘。
[0059]本實(shí)施方式即能滿足整體散熱需求，同時(shí)又能兼顧到多個(gè)散熱不均衡部位的均衡散熱需要，提高了冷卻水道的散熱效果。
[0060]與上一實(shí)施方式一同的，在一實(shí)施方式中，所述均衡散熱裝置還包括設(shè)置于進(jìn)水管道上的調(diào)速栗，所述調(diào)速栗連接于控制器，調(diào)速栗用于調(diào)整進(jìn)水口的冷卻液流速。
[0061 ]所述均衡散熱控制還包括:
[0062]判斷是否有至少一個(gè)所述溫度值大于第三溫度值(如1(TC)，若是，則說(shuō)明此時(shí)冷卻水道的總散熱量不足于滿足功率器件的散熱要求，因此本實(shí)施方式通過(guò)提高調(diào)速栗的栗水速率，提高冷卻液的流速，來(lái)提高冷卻水道的總散熱量。
[0063]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車均衡散熱裝置，其特征在于，包括冷卻水道、導(dǎo)流板和導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 所述冷卻水道的截面為矩形，冷卻水道的底部設(shè)置有多個(gè)圓柱形的散熱柱，冷卻水道的一端的中部設(shè)置有進(jìn)水口； 所述導(dǎo)流板通過(guò)一轉(zhuǎn)軸可擺動(dòng)的設(shè)置于冷卻水道內(nèi)部所述進(jìn)水口處； 所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于冷卻水道背部，并與導(dǎo)流板的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車均衡散熱裝置，其特征在于，還包括控制器和兩個(gè)以上溫度傳感器，所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)和溫度傳感器連接于所述控制器； 所述冷卻水道的背部與電動(dòng)汽車的功率器件貼合； 所述溫度傳感器設(shè)置于冷卻水道與功率器件的貼合面上的不同位置，用于檢測(cè)功率器件不同位置的溫度； 所述控制器用于根據(jù)溫度傳感器所檢測(cè)到的功率器件不同位置的溫度，控制導(dǎo)流板的角度，將冷卻液導(dǎo)流至功率器件溫度較高的位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車均衡散熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)為帶減速器的永磁同步電機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車均衡散熱裝置，其特征在于，所述冷卻水道的材質(zhì)為鋁合金，冷卻水道與功率器件之間涂設(shè)有導(dǎo)熱硅膠層。5.—種電動(dòng)汽車均衡散熱方法，其特征在于，電動(dòng)汽車的功率器件設(shè)置了權(quán)利要求2至4任一所述的均衡散熱裝置，所述電動(dòng)汽車均衡散熱方法包括以下步驟: 所述控制器采集各溫度傳感器所檢測(cè)到的溫度值，判斷所述溫度值是否大于預(yù)設(shè)的第一溫度值，若是，則啟動(dòng)均衡散熱控制;若否，則保持導(dǎo)流板的當(dāng)前角度，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)溫度傳感器的輸出數(shù)據(jù)； 所述均衡散熱控制包括:比較所采集到的各溫度傳感器的溫度值，并根據(jù)所述溫度值確定功率器件散熱效果最差的部位； 控制導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整導(dǎo)流板的角度，將冷卻液導(dǎo)游至冷卻水道中與所述功率器件散熱效果最差的部位所對(duì)應(yīng)的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車均衡散熱方法，其特征在于，所述均衡散熱控制還包括: 判斷是否有兩個(gè)以上所述溫度值大于第二溫度值，若是，則根據(jù)大于第二溫度值的溫度傳感器所在的位置確定功率器件散熱效果差的部位，以及計(jì)算將冷卻液導(dǎo)流至各散熱效果差的部位導(dǎo)流板所對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)流角度，其中，第二溫度值大于第一溫度值； 控制導(dǎo)流板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)流板來(lái)回?cái)[動(dòng)，并使導(dǎo)流板在所述各導(dǎo)流角度停留大于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)汽車均衡散熱方法，其特征在于，所述均衡散熱裝置還包括設(shè)置于進(jìn)水管道上的調(diào)速栗，所述調(diào)速栗連接于控制器； 所述均衡散熱控制還包括: 判斷是否有至少一個(gè)所述溫度值大于第三溫度值，若是，則提高調(diào)速栗的栗水速率;其中，第三溫度值大于第二溫度值。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK105979753SQ201610303701
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】胡慶魁, 劉心文, 趙明, 羅曉
【申請(qǐng)人】福建省汽車工業(yè)集團(tuán)云度新能源汽車股份有限公司