[發(fā)明專利]一種基于水冷電機系統(tǒng)的電動汽車水泵選型方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111341937.1
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114033659B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊輝;羅春福
• 申請（專利權(quán)）人: 四川野馬汽車股份有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;F04B53/00;F04B17/03;H02K9/19
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 劉金蓉

本申請?zhí)峁┮环N基于水冷電機系統(tǒng)的電動汽車水泵選型方法及裝置，方法包括以下步驟：S1：基于水冷電機系統(tǒng)的峰值功率發(fā)熱量和總阻力，計算獲得與水泵相關(guān)的第一流量參數(shù)和第一揚程參數(shù)，并根據(jù)第一流量參數(shù)和第一揚程參數(shù)，進行水泵第一次選型；S2：在預(yù)設(shè)極限工況下采集對應(yīng)的占空比數(shù)據(jù)δ、定子電流數(shù)據(jù)I CE、電機扭矩數(shù)據(jù)T、電機轉(zhuǎn)速Ω和定子頻率數(shù)據(jù)f1；S3：基于開關(guān)損耗和導通損耗，計算在預(yù)設(shè)極限工況下電機控制器的第一功率發(fā)熱量；S4：計算在預(yù)設(shè)極限工況下水冷電機的第二功率發(fā)熱量；S5：根據(jù)水冷電機系統(tǒng)的總功率發(fā)熱量，計算獲得與水泵相關(guān)的第二流量參數(shù)和第二揚程參數(shù)，并根據(jù)第二流量參數(shù)和第二揚程參數(shù)，進行水泵第二次選型。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電動汽車水冷電機冷卻系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于水冷電機系統(tǒng)的電動汽車水泵選型方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著綠色經(jīng)濟的發(fā)展，電動汽車在市場的滲透率迅速提升，電動汽車冷卻系統(tǒng)的布置方法主要有兩種：一種為風冷結(jié)構(gòu)，另一種為液冷結(jié)構(gòu)。目前，在電動汽車領(lǐng)域大多采用水冷電機系統(tǒng)，因此，對絕大多數(shù)電動汽車而言，水泵是必不可少的零部件，其為整車的冷卻循環(huán)系統(tǒng)提供了運行的動力。

電動汽車的水泵選型與電機系統(tǒng)的發(fā)熱量直接相關(guān)，在現(xiàn)有技術(shù)中，往往通過電機系統(tǒng)的峰值功率發(fā)熱量選取，而電動汽車的電機峰值功率允許的連續(xù)運行時間一般小于60S，且在大部分工況下，電機系統(tǒng)都工作在額定功率以下。因此，根據(jù)電機系統(tǒng)峰值功率發(fā)熱量對水泵選型的方法，往往導致所選的水泵流量和揚程有較大裕量，從而導致零部件成本上升，且水泵工作效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種基于水冷電機系統(tǒng)的電動汽車水泵選型方法及裝置，用以有效的改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高效率低的技術(shù)缺陷。

第一方面，本申請實施例提供了一種基于水冷電機系統(tǒng)的電動汽車水泵選型方法，方法包括以下步驟：S1：基于水冷電機系統(tǒng)的峰值功率發(fā)熱量和總阻力，計算獲得與水泵相關(guān)的第一流量參數(shù)和第一揚程參數(shù)，并根據(jù)第一流量參數(shù)和第一揚程參數(shù)，進行水泵第一次選型；S2：在預(yù)設(shè)極限工況下采集對應(yīng)的占空比數(shù)據(jù)δ、定子電流數(shù)據(jù)ICE、電機扭矩數(shù)據(jù)T、電機轉(zhuǎn)速Ω和定子頻率數(shù)據(jù)f1；S3：基于開關(guān)損耗和導通損耗，計算在預(yù)設(shè)極限工況下電機控制器的第一功率發(fā)熱量；S4：計算在預(yù)設(shè)極限工況下水冷電機的第二功率發(fā)熱量；S5：根據(jù)水冷電機系統(tǒng)的總功率發(fā)熱量，計算獲得與水泵相關(guān)的第二流量參數(shù)和第二揚程參數(shù)，并根據(jù)第二流量參數(shù)和第二揚程參數(shù)，進行水泵第二次選型，其中，總功率發(fā)熱量為第一功率發(fā)熱量和第二功率發(fā)熱量之和。

結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，基于水冷電機系統(tǒng)的峰值功率發(fā)熱量和總阻力，計算獲得與水泵相關(guān)的第一流量參數(shù)和第一揚程參數(shù)，包括：根據(jù)下列公式計算出所述第一流量參數(shù)：

式中，V為水泵流量，單位為L/min；1.1為安全系數(shù)；P_f為水冷電機系統(tǒng)的峰值功率的發(fā)熱量，單位為Kw；ρ為水的密度；Cw為水的比熱容；為散熱器進出水溫差；根據(jù)下列公式計算所述水冷電機系統(tǒng)中的多個零部件對應(yīng)的管道水阻：

P_管道水阻＝P_電機+P_電控+P_散熱器+P_水管+P_其他 (2)

式中，P_電機為電機水阻；P_電控為電機控制器水阻；P_散熱器為散熱器水阻；P_水管為水管阻力；P_其他為包括水冷充電機和水冷DCDC等其他零部件對應(yīng)的阻力；根據(jù)下列公式計算冷卻系統(tǒng)的揚程壓力：

P_揚＝ρ*g*h (3)

式中，g為重力加速度，h為水勢高低；根據(jù)下列公式計算所述水冷電機系統(tǒng)的總阻力：