一种车辆冷却与车内暖风系统以及控制策略

技术领域：

本发明涉及一种车辆冷却与车内暖风系统以及控制策略。

背景技术：

现有的纯电动汽车的车内取暖都是依赖空调实现，在冬天，车内取暖也是影响冬季车辆续航的一个因素。

现有的纯电动汽车行驶时，车辆冷却时带走的热量无法被利用，若将散热时的热量利用于车内取暖，可以提供能量的利用率，因为本发明提供一种利用车车辆冷却时热量的车内暖风系统。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种车辆冷却与车内暖风系统以及控制策略。

本发明所采用的技术方案有：

一种车辆冷却与车内暖风系统，包括膨胀水箱、第一水泵、四合一控制器、电机控制器、电机、电子风扇、VCU、铜球阀、第二水泵、车内散热器以及具有CAN通讯功能的数字仪表，所述第一水泵的进水口与膨胀水箱上的补水口以及电子风扇上的出水口相连通，第一水泵的出水口与四合一控制器上的进水口相连，四合一控制器上的出水口与电机控制器上的进水口相连，电机控制器上的出水口与电机上的进水口相连，电机上的出水口与对应与电子风扇上的进水口以及铜球阀上的进水口相连，铜球阀上的出水口与第二水泵的进水口相连，第二水泵的出水口与车内散热器上的进水口相连，车内散热器上的出水口与电子风扇上的进水口相连，在膨胀水箱上设有水位报警传感器，所述水位报警传感器与数字仪表相连进行通讯，VCU与电子风扇相连进行通讯。

本发明还公开了一种车辆冷却与车内暖风系统的控制策略，包括：

1)车辆冷却：打开电子风扇，同时第一水泵抽取膨胀水箱内的冷却液，对四合一控制器、电机控制器以及电机进行循环冷却并带走四合一控制器、电机控制器以及电机(6)的热量；

2)车内取暖：打开铜球阀以及第二水泵，从电机上出水口出来的冷却液分为两路，一路进入电子风扇上的进水口，另一路进入铜球阀、第二水泵以及车内散热器，电子风扇根据车内散热器的开合状态按照设定的逻辑进行工作；所述设定的逻辑为：

a)在车内散热器未打开时，在电机或者电机控制器的任一温度大于60°时，电子风扇以3700-4100rpm的速度进行高速转动；

在电机或者电机控制器的任一温度小于等于60°并大于50°时，电子风扇以2800-3300rpm的速度进行中速转动；

在电机或者电机控制器的任一温度小于等于50°并大于45°，电子风扇以1025rpm的速度进行低速转动；

b)当车内散热器打开时，在电机或者电机控制器的任一温度大于60°时，电子风扇以所述高速转动速度的90％进行转动；

在电机或者电机控制器的任一温度小于等于60°并大于50°时，电子风扇以所述中速转动速度的80％进行转动；

在电机或者电机控制器的任一温度小于等于50°并大于45°，电子风扇以所述低速转动速度的70％进行转动。

本发明能够实现了车内辅助制热功能，可以让车辆在冬天不仅可以满足车辆基本的散热需求还可以为车内提供热量。同时降低空调系统的制热功率，降低整车能耗，提升车辆续驶里程。由此产生的有益效果为：本发明将冷却系统和暖风系统结合，不仅可以使冷却效果大大增益，更能提高能量的利用率，使得驱动系统产生的热量充分利用，给乘客区提供热量，降低空调的制热功率，不仅可以达到节能减排的目的更能给车辆降低成本。

附图说明：

图1为本发明结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1，本发明一种车辆冷却与车内暖风系统，包括膨胀水箱1、第一水泵3、四合一控制器4、电机控制器5、电机6、电子风扇(ATS)7、VCU8、铜球阀9、第二水泵10、车内散热器11以及具有CAN通讯功能的数字仪表2。

第一水泵3的进水口与膨胀水箱1上的补水口以及电子风扇7上的出水口相连通，第一水泵3的出水口与四合一控制器4上的进水口相连，四合一控制器4上的出水口与电机控制器5上的进水口相连，电机控制器5上的出水口与电机6上的进水口相连，电机6上的出水口与对应与电子风扇7上的进水口以及铜球阀9上的进水口相连，铜球阀9上的出水口与第二水泵10的进水口相连，第二水泵10的出水口与车内散热器11上的进水口相连，车内散热器11上的出水口与电子风扇7上的进水口相连，在膨胀水箱1上设有水位报警传感器，所述水位报警传感器与数字仪表2相连进行通讯，VCU8与电子风扇7相连进行通讯。

在该系统中，CAN通讯功能的数字仪表支持CAN通讯功能，并显示车辆各零部件温度的信息。

VCU采集各零部件温度信息，并控制第一水泵与第二水泵以及ATS(即：电子风扇)工作。电子风扇工作时给冷却系统中的冷却液进行散热；两个水泵加速冷却系统水循环的流速。

铜球阀，在不需要车内散热系统工作时，可关闭铜球阀关闭暖风系统的循环。散热器在车内散热器，将辅热系统中的热量散到乘客区。膨胀水箱给冷却系统及散热系统补充水，防止水路缺水。

本发明的控制策略如下：

1)车辆冷却：打开电子风扇7，同时第一水泵3抽取膨胀水箱1内的冷却液，对四合一控制器4、电机控制器5以及电机6进行循环冷却并带走四合一控制器4、电机控制器5以及电机6的热量。

2)车内取暖：打开铜球阀9以及第二水泵10，从电机6上出水口出来的冷却液分为两路，一路进入电子风扇7上的进水口，另一路进入铜球阀9、第二水泵10以及车内散热器11，电子风扇7根据车内散热器11的开合状态按照设定的逻辑进行工作；

所述设定的逻辑为：

a)在车内散热器11未打开时，在电机6或者电机控制器5的任一温度大于60°时，电子风扇7以3700-4100rpm的速度进行高速转动；

在电机6或者电机控制器5的任一温度小于等于60°并大于50°时，电子风扇7以2800-3300rpm的速度进行中速转动；

在电机6或者电机控制器5的任一温度小于等于50°并大于45°，电子风扇7以1025rpm的速度进行低速转动。

b)当车内散热器11打开时，在电机6或者电机控制器5的任一温度大于60°时，电子风扇7以高速(即3700-4100rpm)转动速度的90％进行转动；

在电机6或者电机控制器5的任一温度小于等于60°并大于50°时，电子风扇7以中速(即2800-3300rpm)转动速度的80％进行转动；

在电机6或者电机控制器5的任一温度小于等于50°并大于45°，电子风扇7以低速(即1025rpm)转动速度的70％进行转动。

本发明中电子风扇7转速按照相应的温度进行降低，其一是为了让热量不至于散失的太多；其二可以保证车辆基本散热需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。