[發(fā)明專利]用于車輛中的電力單元的冷卻裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680053396.3
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN108025634B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Z·卡多斯;O·哈爾;M·穆斯托寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯堪尼亞商用車有限公司
• 主分類號(hào): B60K11/04
• 分類號(hào): B60K11/04;B60K6/40;F01P5/02;F01P3/18
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

本發(fā)明涉及一種用于車輛(1)中的電能存儲(chǔ)器(4)和電力電子設(shè)備(5)的冷卻裝置。冷卻裝置包括第一冷卻系統(tǒng)(6)、第二冷卻系統(tǒng)(15)和和制冷系統(tǒng)(25)，該第一冷卻系統(tǒng)具有冷卻電力電子設(shè)備(5)的循環(huán)第一冷卻劑，該第二冷卻系統(tǒng)具有冷卻電能存儲(chǔ)器(4)的循環(huán)第二冷卻劑，該制冷系統(tǒng)構(gòu)造成在冷卻器(20)中冷卻第二冷卻系統(tǒng)(15)中的第二冷卻劑。此外，冷卻裝置包括配置成提供第一氣流(31)的第一散熱器風(fēng)扇(29)和配置成提供第二氣流(34)的第二散熱器風(fēng)扇(32)，該第一氣流穿過(guò)第一冷卻系統(tǒng)(6)的散熱器(8i)或散熱器(8)的一部分和第二冷卻系統(tǒng)(15)的散熱器(17)，該第二氣流穿過(guò)第一冷卻系統(tǒng)(6)的散熱器(8₂)或散熱器(8)的一部分和制冷系統(tǒng)(25)的冷凝器(26)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于車輛中的電力單元的冷卻裝置。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力車輛可以由電力單元結(jié)合一些其他形式的動(dòng)力單元(諸如內(nèi)燃機(jī))來(lái)供電。電力單元可以包括交替地用作電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的電機(jī)，用于存儲(chǔ)電能的電能存儲(chǔ)器和用于控制電能在電能存儲(chǔ)器與電機(jī)之間的流動(dòng)的電力電子設(shè)備。電力電子設(shè)備可以包括用于在電能存儲(chǔ)器與電機(jī)之間傳導(dǎo)電能的直流(DC)轉(zhuǎn)換器和逆變器。電能存儲(chǔ)器和電力電子設(shè)備設(shè)計(jì)成在特定溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。電能存儲(chǔ)器和電力電子設(shè)備在操作期間被加熱。例如，某種類型的電能存儲(chǔ)器不應(yīng)被加熱到高于40℃最高溫度的溫度。電力電子設(shè)備可被加熱到稍高的溫度。因此，重要的是在操作期間冷卻電能存儲(chǔ)器和電力電子設(shè)備。此外，電能存儲(chǔ)器的效率和電力電子設(shè)備的效率在它們的溫度過(guò)低時(shí)降低。因此，適當(dāng)?shù)氖钱?dāng)電能存儲(chǔ)器和電力電子設(shè)備溫度過(guò)低時(shí)加熱它們。

DE102012024080A1示出一種由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛。低溫冷卻回路用于冷卻向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電力的電池裝置。高溫冷卻回路冷卻控制電動(dòng)機(jī)電源的電力電子設(shè)備。低溫冷卻回路經(jīng)由熱交換器可連接到交流(AC)電路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種冷卻裝置，其提供車輛中的電能存儲(chǔ)器和電力電子設(shè)備的有效溫度控制。另一個(gè)目的是提供一種可以以簡(jiǎn)單方式修改的冷卻裝置。另一個(gè)目的是提供一種以節(jié)能方式操作的冷卻裝置。

上述目的通過(guò)根據(jù)本文的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。電力電子設(shè)備由第一冷卻系統(tǒng)冷卻，并且電能存儲(chǔ)器由第二冷卻系統(tǒng)冷卻。使用兩種不同的冷卻系統(tǒng)使得易于為電能存儲(chǔ)器和電力電子設(shè)備提供單獨(dú)的冷卻。冷卻裝置包括提供第一冷卻氣流和第二氣流的兩個(gè)散熱器風(fēng)扇。第一冷卻系統(tǒng)和第二冷卻系統(tǒng)包括散熱器，并且制冷系統(tǒng)包括可以以不同組合布置在所述兩個(gè)冷卻氣流中的冷凝器。這種可能性使得可以以簡(jiǎn)單的方式修改冷卻裝置并且使其適應(yīng)于不同類型的車輛以及車輛將被使用的和氣候。此外，可以以可變方式將電能存儲(chǔ)器的所需冷卻分配到第二冷卻系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)上。第二冷卻系統(tǒng)的冷卻效果由到散熱器風(fēng)扇的輸入能量限定。制冷系統(tǒng)的冷卻效果由到制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)的輸入能量限定。該裝置使得可以選擇在第二冷卻系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)上的所需冷卻效果的適當(dāng)分布。優(yōu)選地，選擇能量效率最高的分配，在該分配下到第二冷卻系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)的輸入能量的總供應(yīng)被最小化。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第一冷卻系統(tǒng)包括單一散熱器，該單一散熱器具有由第一氣流冷卻的第一部分和由第二冷卻劑氣流冷卻的第二部分。在這種情況下，散熱器的不同部分可以用來(lái)自兩個(gè)散熱器風(fēng)扇的不同氣流流量來(lái)冷卻。替代地，第一冷卻系統(tǒng)可以包括由第一氣流冷卻的第一散熱器和由第二氣流冷卻的第二散熱器。在某些情況下，更有利的是在第一冷卻系統(tǒng)中使用兩個(gè)較小的散熱器，而不是一個(gè)大的散熱器。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第一冷卻系統(tǒng)包括至少一個(gè)旁通閥和旁通管線，該至少一個(gè)旁通閥和旁通管線允許冷卻劑繞過(guò)第一冷卻系統(tǒng)的至少一個(gè)散熱器。在這種情況下，第一冷卻劑在任何散熱器中、在兩個(gè)散熱器之一中或在兩個(gè)散熱器中的兩個(gè)中不會(huì)被冷卻。以這種方式，可以改變第一冷卻劑的冷卻并且提供電力電子設(shè)備的受調(diào)節(jié)的冷卻。第二冷卻系統(tǒng)還可以包括旁通閥和旁通管線，該旁通閥和旁通管線允許冷卻劑繞過(guò)第二冷卻系統(tǒng)的散熱器。例如，當(dāng)電能存儲(chǔ)器的溫度過(guò)低時(shí)，可以將第二冷卻劑在第二冷卻劑系統(tǒng)中循環(huán)而不在散熱器中冷卻。