[發明專利]一種利用空冷電機余熱的電動汽車暖風系統

在審

• 申請號: 201710944707.1
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107599785A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 楊杰;王作祿;李洪亮;張軍;甄冬
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;天津楚琪自動化科技有限公司
• 主分類號: B60H1/14
• 分類號: B60H1/14
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙)12210
• 代理人: 付長杰

技術領域

本發明涉及一種電動汽車暖風系統，尤其涉及一種利用空氣冷卻電機余熱的電動汽車暖風系統。

背景技術

目前純電動汽車攜帶的暖風系統(王瑩,丁鵬,高健.一種純電動汽車暖風系統的研發[J].汽車實用技術,2016(11):15-17.)，基本上都采用和傳統汽車類似的PTC電加熱器,并依靠空調鼓風機提高進風量，電加熱器及空調鼓風機的工作消耗了車載電池大量的電能，故暖風系統消耗的電量對汽車的動力性、經濟性以及續航里程有著重要的影響。目前電動汽車電機在運行過程會產生大量的熱量還沒有得到充分的利用，尤其是冷卻空氣經過電機氣室因帶走電機產生的大量熱量溫度得到升高的這部分氣體，如果可以在冬季氣溫較低的情況下將這部分高溫氣體通往車內進行供暖，可以節省電加熱器及其空調鼓風機工作而消耗的大量電能，因此這種利用電機余熱的暖風系統可以解決傳統暖風系統浪費電力能源的問題，有效提高了純電動汽車的續航里程。

發明內容

為順應電動汽車節能環保的趨勢，解決現在電動汽車暖風系統浪費能源的問題，本發明提出了一種利用空冷電機余熱的電動汽車暖風系統。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是：提供一種利用空冷電機余熱的電動汽車暖風系統，其特征在于該系統包括空氣濾清器、多位三通電磁閥、車內溫度傳感器、通駕駛艙管道、通大氣管道、車內暖風系統控制臺和電子控制單元ECU；所述空氣濾清器安裝在電機氣室的進氣冷卻流道上，且位于電機氣室所用的鼓風機的入口前；在電機氣室的出口上連接多位三通電磁閥，所述多位三通電磁閥具有一個入口、兩個出口和左、右兩個閥體，左、右兩個閥體尺寸相同，入口直徑是左、右兩個閥體寬度的兩倍，出口直徑與左、右兩個閥體寬度相匹配，兩個閥體通過閥芯依次連接，多位三通電磁閥的入口及兩個出口分別連接電機氣室出口附近的冷卻流道、通駕駛艙管道及通大氣管道的一端，冷卻流道與通駕駛艙管道恰好完全關閉的位置為多位三通電磁閥的初始位置；冷卻流道與通大氣管道恰好完全關閉，冷卻流道與通駕駛艙管道恰好完全接通的位置為多位三通電磁閥的最遠位置，最遠位置處多位三通電磁閥的最大輸入電流為A；多位三通電磁閥能處于初始位置和最遠位置之間的任意一個位置；所述通駕駛艙管道另一端連接駕駛艙，所述通大氣管道的另一端直接與外部大氣相聯通；所述車內暖風系統控制臺安裝在電動汽車的車內操作界面上，用于控制暖風系統的啟動與關閉及車內溫度的設置；在電動汽車上安裝車內溫度傳感器，車內溫度傳感器用于檢測車內溫度；

所述電子控制單元ECU安裝在電動汽車內部，同時連接多位三通電磁閥、車內暖風系統控制臺和車內溫度傳感器，電子控制單元ECU根據車內傳感器檢測的溫度與通過車內暖風系統控制臺設定的溫度進行比較，進而相應地控制多位三通電磁閥工作，使車內達到所設定的溫度。

與現有技術相比，本發明有益效果在于：

在電動汽車驅動電機長時間高速運轉下，電機表面溫度較高，冷卻空氣經過電機氣室冷卻后溫度較高，可將這部分高溫氣體通入車內形成暖風，供暖效果較好。與傳統暖風系統相比，省去了電加熱器和與電加熱器相對應的空調鼓風機結構，既提高了能量的利用效率，又在一定程度上減少電池能量的使用，提高電動汽車的續航里程。

三通電磁閥分別連接冷卻流道、通駕駛艙管道及通大氣管道三個管道，空氣的流向由三通電磁閥的閥芯移動位置來控制，閥芯位置依靠ECU根據車內溫度傳感器信號給電磁閥輸入大小不同電流來控制，暖風系統工作時，依靠三通電磁閥可以較好控制高溫氣體流向車內的流量，進而較好的控制車內溫度。

附圖說明

圖1為本發明利用空冷電機余熱的電動汽車暖風系統的結構示意圖；

圖2(a)為多位三通電磁閥斷電時的初始位置的結構示意圖，此時多位三通電磁閥的入口與通大氣管道相通，高溫氣體全部排向大氣；

圖2(b)為某一工作位置時，多位三通電磁閥的結構示意圖，多位三通電磁閥根據輸入電流大小有多個工作位置，其通入電流X在0-A之間，該工作位置體現三通電磁閥的工作原理，高溫氣體既可以排向大氣又可以通往車內；

圖2(c)為多位三通電磁閥通入最大電流時的最遠工作位置的結構示意圖，高溫氣體完全排向車內供暖；

圖3為本發明利用空冷電機余熱的電動汽車暖風系統的控制框圖；

圖中，1空氣濾清器、2冷卻流道、3鼓風機、4電機氣室、5多位三通電磁閥、6車內溫度傳感器、7通駕駛艙管道、8通大氣管道、9車內暖風系統控制臺、10電子控制單元ECU。

具體實施方式