冷却系统及具有其的电动客车的制作方法

1.本实用新型涉及散热系统技术领域，尤其是涉及一种冷却系统及具有其的电动客车。


背景技术：

2.如图1所示，在给电动客车的电机电控系统设计冷却系统时，为保证电机电控系统中各散热部件(如电机、电机控制器、集成辅助控制器等)的散热，冷却管路会以并联的方式连接。但是，电机电控系统在工作过程中，各散热部件的发热趋势并不同步，而现有的冷却系统无法按需分配每个冷却支路的水流量，为了满足每个散热部件的散热需求，往往会匹配冗余量更大的水泵和散热器，导致整个冷却系统的能耗较大。此外，现有的冷却系统没有自检功能，无法检测出冷却管路堵塞和水泵停转等故障，当冷却系统出现故障时，车辆无法提前对故障进行预警，进而造成车辆抛锚等事故。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种冷却系统，能够为每个散热部件分配合理的水流量，在满足各个散热部件的散热需求的同时，降低整个冷却系统的能耗。
4.本实用新型还提出了一种具有上述冷却系统的电动客车。
5.第一方面，根据本实用新型实施例的冷却系统，包括多个散热部件、散热器、水泵、多个水流量调节阀、多个水流量传感器和控制器，每个所述散热部件上分别设置有温度传感器；所述水泵的进水端与所述散热器的出水端连通，多个所述散热部件分别通过管路并联于所述水泵的出水端及所述散热器的进水端之间；每个所述水流量调节阀分别设置于相应的所述散热部件的进水端；每个所述水流量传感器分别设置于相应的所述散热部件的出水端；所述控制器分别与所述温度传感器、所述水泵、所述水流量调节阀和所述水流量传感器电性连接。
6.根据本实用新型实施例的冷却系统，至少具有如下有益效果：冷却液在水泵的作用下，通过管路分别流经各个散热部件，带走散热部件的热量，对散热部件进行降温，随后冷却液流经散热器，由散热器将热量散发到外界空气中；在冷却液循环流动的过程中，散热部件上的温度传感器会实时检测散热部件的温度，并传递给控制器；散热部件出水端处的水流量传感器，则是用于检测流经散热部件的冷却液的流量大小，并将检测的结果传递给控制器；散热部件进水端处的水流量调节阀，则是用于调节流经散热部件的冷却液的流量，水流量调节阀也是由控制器控制的；在冷却系统运作过程中，控制器根据各散热部件上的温度值和各散热部件的冷却液流量，对水泵的功率以及水流量调节阀进行动态调节，实现按需分配，合理控制流经每个散热部件的冷却液的流量，从而降低冷却系统的能耗并提高冷却系统的冷却效率；同时，通过设置水流量传感器和温度传感器，可以实时监测管路的流通状态及各散热部件的实时温度，以便于在有异常的时候能够及时检测出来。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述散热器包括散热水箱和用于降低所述散热水箱的温度的可调速风扇，所述可调速风扇设于所述散热水箱上，所述可调速风扇与所述控制器电性连接。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述散热器的进水端及出水端处分别设置有水温传感器，所述水温传感器与所述控制器电性连接。
9.根据本实用新型的一些实施例，还包括膨胀水壶，所述膨胀水壶分别与所述水泵的进水端及所述散热器的出水端相互连通。
10.根据本实用新型的一些实施例，还包括警报单元，所述警报单元与所述控制器电性连接，所述膨胀水壶上设置有最小液位刻度线和最大液位刻度线，所述膨胀水壶内部靠近所述最小液位刻度线处设置有液位传感器，所述警报单元用于在所述膨胀水壶内部的液位高度低于所述液位传感器所在高度时发出警报提示。
11.根据本实用新型的一些实施例，还包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述控制器电性连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，还包括供电装置，所述供电装置与所述水泵电性连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，还包括继电器，所述继电器的第一被控端与所述供电装置的正极端电性连接，所述继电器的第二被控端与所述水泵的电源端电性连接，所述继电器的控制端与所述控制器电性连接。
14.第二方面，根据本实用新型实施例的电动客车，包括如本实用新型上述第一方面实施例所述的冷却系统。
15.根据本实用新型实施例的电动客车，至少具有如下有益效果：通过采用上述冷却系统，能够按需分配每个散热部件的水流量大小，既满足每个散热部件的散热需求，又能够降低整个冷却系统的能耗；同时，冷却系统还具备自检功能，能够在冷却系统系统出现故障时，及时检测到并进行预警，从而提高电动客车的安全性能。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述控制器为所述电动客车的整车控制器。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1为现有技术的冷却系统的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的冷却系统的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例的冷却系统的电路结构示意图；
22.附图标记：
23.散热器100、可调速风扇110、水温传感器200、水泵300、水流量调节阀400、水流量传感器500、控制器600、膨胀水壶700、人机交互界面800、供电装置900、继电器1000。
具体实施方式
24.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
27.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
28.第一方面，如图2和图3所示，根据本实用新型实施例的冷却系统，包括多个散热部件、散热器100、水泵300、多个水流量调节阀400、多个水流量传感器500和控制器600；其中，每个散热部件上分别设置有温度传感器(图中未示出)；水泵300的进水端与散热器100的出水端连通，多个散热部件分别通过管路并联于水泵300的出水端及散热器100的进水端之间；每个水流量调节阀400分别设置于相应的散热部件的进水端；每个水流量传感器500分别设置于相应的散热部件的出水端；控制器600分别与温度传感器、水泵300、水流量调节阀400和水流量传感器500电性连接。
29.具体地，当上述的冷却系统应用于电动客车上时，散热部件指的主要是电动客车的电机电控系统中的电机、电机控制器和集成辅助控制器等器件，在本实施例中以散热部件1、散热部件2和散热部件3指代，这些散热部件外部一般都具有铝合金外壳，管路可以集成在铝合金外壳里面，冷却液经过管路时可以带走这些散热部件产生的热量。需要理解的是，该冷却系统不只适用于电机电控系统的散热，也同样适用于具有两个或者更多个散热部件的其它系统的散热。
30.如图2所示，多个散热部件通过管路相互并联于水泵300的出水端及散热器100的进水端之间，每个散热部件上均设置有温度传感器，温度传感器一般可以采用热敏电阻，当然也可以采用其它常见的元件；散热器100内的冷却液在水泵300的作用下，通过管路分别流经各个散热部件，带走散热部件的热量，对散热部件进行降温，随后冷却液再流经散热器100，由散热器100将热量散发到外界空气中。在冷却液循环流动的过程中，散热部件上的温度传感器会实时检测散热部件的温度，并通过can(controller area network，控制器局域网络)总线传递给控制器600；而散热部件出水端处的水流量传感器500，则是用于检测流经散热部件的冷却液的流量大小，并将检测的结果传递给控制器600；散热部件进水端处的水流量调节阀400，则是用于调节流经散热部件的冷却液的流量，水流量调节阀400也是由控制器600控制的。在冷却系统运作过程中，控制器600根据各散热部件上的温度值和各散热
部件的冷却液流量，对水泵300的功率以及水流量调节阀400进行动态调节，实现按需分配，合理控制每个散热部件的冷却液的流量大小，从而降低冷却系统的能耗并提高冷却系统的冷却效率。同时，通过设置水流量传感器500和温度传感器，可以实时监测管路的流通状态及各散热部件的实时温度，以便于在有异常的时候能够及时预警。
31.需要理解的是，水流量调节阀400的数量可以与散热部件的数量等同，也可以比散热部件的数量少一个。如图2所示，在本实施例中，散热部件的数量为三个，而水流量调节阀400的数量只需两个，因为通过控制器600控制水泵300的输出流量及散热部件1和散热部件2的水流量，即可同时控制散热部件3的水流量。
32.如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，散热器100包括散热水箱(图中未示出)和可调速风扇110；可调速风扇110设于散热水箱上，可调速风扇110与控制器600电性连接，可调速风扇110用于降低散热水箱的温度。
33.具体地，散热水箱用于盛装冷却液，散热水箱上带有散热片，冷却液把散热部件发出来的热量带到散热水箱，散热水箱的热量传导到散热片上，然后由可调速风扇110吹动气流把散热片上的热量带走，可调速风扇110的风速可以由控制器600进行调节。
34.如图2和图3所示，散热器的进水端及出水端处分别设置有水温传感器200，水温传感器200与控制器600电性连接。水温传感器200用于检测散热器100的进水端和出水端处的冷却液的温度，并传递给控制器600，由控制器600判断散热部件的发热总量，并以此控制可调速风扇110的转速；其中，可调速风扇110可以采用pwm调速风扇，由控制器600进行脉冲宽度调制。通过这样的设置，控制器600可以合理调节可调速风扇110的转速，从而控制散热器的工作功率，达到降低能耗的作用。
35.如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括膨胀水壶700，膨胀水壶700分别与水泵300的进水端及散热器100的出水端相互连通。由于冷却液在循环过程中，会带走散热部件上的热量，所以冷却液的温度会升高，导致整个冷却系统内部的压力增大，如果不及时泄压，将会胀坏整个冷却系统。因此，通过设置膨胀水壶700，能够起到泄压的作用；同时，要补充冷却液时，也可以通过膨胀水壶700进行添加冷却液。
36.在本实用新型的一些实施例中，还包括警报单元(图中未示出)，警报单元与控制器600电性连接，膨胀水壶700上设置有最小液位刻度线和最大液位刻度线，膨胀水壶700内部靠近最小液位刻度线处设置有液位传感器，警报单元用于在膨胀水壶700内部的液位高度低于液位传感器所在高度时发出警报提示。通过在膨胀水壶700上设置有最小液位刻度线和最大液位刻度线，便于用户合理掌控添加冷却液的量；而通过在膨胀水壶700内部靠近最小液位刻度线处设置液位传感器，则可以及时检测到膨胀水壶700内部的冷却液的液位高度低于液位传感器所在高度的情况，并通过警报单元发出警报提示，以便提醒用户及时添加冷却液，避免冷却液不足而造成散热部件温度过高的情况。其中，警报单元可以采用带蜂鸣器或者显示器等的电路。
37.如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括人机交互界面800，人机交互界面800与控制器600电性连接。用户可以通过人机交互界面800对控制器600进行参数的设置以及对整个冷却系统进行控制等。
38.如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括供电装置900，供电装置900用于为水泵300供电。具体地，供电装置900可以采用蓄电池或是其它常见的装置，供电装置
900除了为水泵300供电，也可以为控制器600、可调速风扇110等电子元件供电，确保整个冷却系统能够正常工作。
39.如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括继电器1000，继电器1000的第一被控端与供电装置900的正极端电性连接，继电器1000的第二被控端与水泵300的电源端电性连接，继电器1000的控制端与控制器600电性连接。
40.在实际应用中，水泵300一般是通过无刷直流电机来驱动的，无刷直流电机的工作功率较大，而由于控制器600的输出功率较低，所以控制器600无法直接控制水泵300接通或断开电源，需要通过继电器1000来间接控制。
41.第二方面，根据本实用新型实施例的电动客车，通过采用上述冷却系统，能够按需分配每个散热部件的水流量大小，既满足每个散热部件的散热需求，又能够降低整个冷却系统的能耗，同时冷却系统还具备自检功能，能够在冷却系统系统出现故障时，及时检测到并进行预警，从而提高电动客车的安全性能。
42.当该冷却系统应用于电动客车时，控制器600可以是电动客车的整车控制器，人机交互界面800可以是电动客车上的仪表，供电装置900可以是电动客车上的低压蓄电池。可以理解的是，控制器600也可以另外采用单片机等装置、人机交互界面800也可以是另外设置的显示屏、供电装置900也可以另外进行设置的供电模块。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。