[发明专利]一种电动汽车用轮毂电机智能散热系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车用轮毂电机技术领域，尤其涉及一种电动汽车用轮毂电机智能散热系统。

背景技术

面对全球能源安全和环境变化的严峻挑战，世界各国禁售燃油车时间表相继公布，电动汽车的发展与推广势在必行。基于轮毂电机驱动的电动汽车具有明显的优势，高度一体化设计的轮毂电机省却了传统的离合器、变速箱、减速器、传动轴等复杂装置，简化了汽车的结构，提高了驱动系统的传动效率。

为了满足电动汽车轮毂电机高功率、高转矩和结构紧凑等要求。电动汽车在行驶过程中会导致轮毂电机单位质量产生的热损耗过大，电机温升过高，而对于高度一体化的轮毂电机封闭的结构来说，电机温升过高会带来诸多不良后果：如引起绝缘层损坏，使其失去绝缘作用；导致永磁体磁通密度降低，引起永磁体永久性退磁；定转子受热膨胀，使电机尺寸发生变化，导致电机运行的精度下降。这些不良后果都会影响电机性能，降低电机的可靠性。

目前，对普通电机散热冷却的装置与方法较多，在一定程度上能起到一定的作用。在复杂的外在环境与汽车工况下，电动汽车在行驶过程中，轮毂电机的热损耗始终处于一种不断变化的状态。目前较为普遍的做法是将轮毂电机冷却系统的冷却水泵或散热风扇设计成固定功率来冷却电机，如（专利号为CN201320716905.X的专利），这不仅会造成能源的浪费，甚至会导致轮毂电机散热能力不足，如当汽车在不断重复制动时，置于轮毂电机内部的摩擦片将产生大量的热量，固定功率的水泵或散热风扇无法立即匹配相应的冷却能力来冷却电机，这势必会严重降低轮毂电机的使用寿命，降低电机的可靠性。为此，设计一款结构相对简单，运用广泛、且具有智能冷却散热功能的电动汽车用轮毂电机智能散热系统显得尤为重要。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种电动汽车用轮毂电机智能散热系统及控制方法，克服现有技术中存在的不足，能根据驾驶者的驾驶意图及时为电动汽车轮毂电机匹配相应的冷却散热能力，采取相应的冷却散热处理措施，节省能源，响应了国家节能减排的号召，大大提高了轮毂电机的可靠性与电动汽车的安全性。

本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种电动汽车用轮毂电机智能散热系统及控制方法，包括中央控制单元1、电门踏板位移传感器2、制动踏板位移传感器3、驱动水泵4、冷却水套5、冷却水箱6、继电控制开关7、散热风扇8、温度传感器9、信息收集单元10、进水口11、出水口12。

所述电门踏板位移传感器2、制动踏板位移传感器3与中央控制单元1的输入端相连接；所述中央控制单元1的输出端分别与驱动水泵4、继电控制开关7连接，继电控制开关7又与散热风扇8连接，驱动水泵4与电动汽车轮毂电机冷却水套5的入口连接，冷却水套5的出口与冷却水箱6连接，所述温度传感器9有两个，分别安装在冷却水套5的进水口11、出水口12。中央控制单元1根据电门踏板位移传感器2、制动踏板位移传感器3与温度传感器9传来的信号对驱动水泵4和散热风扇8的功率进行控制。

所述电门踏板位移传感器2、制动踏板位移传感器3分别安装在电动汽车的电门踏板位置和制动踏板位置，能将位移信号转化为电信号传递给中央控制单元1，中央控制单元1根据已存入的位移-驱动水泵4功率对于关系，发出命令对驱动水泵4功率进行调节。

所述电门踏板位移传感器2、制动踏板位移传感器3位移较小时，即汽车刚启动不久，驱动水泵4将根据中央控制单元1的指令维持一个恒定的驱动水泵4功率对轮毂电机进行冷却。

所述中央控制单元1根据电门踏板位移传感器2、制动踏板位移传感器3实时监测到的位移信号感知驾驶者的操纵意图，判断轮毂电机温度变化趋势，当所检测位移增大时，中央控制单元1立即调控驱动水泵4的功率，以匹配相应的散热能力，进行一级散热001。

所述控制命令都是通过中央控制单元1发出，中央控制单元1根据事先存储在其内部的位移-驱动水泵4功率对应关系控制驱动水泵4冷却轮毂电机，冷却液通过驱动水泵4的加压在冷却水套5中循环，与电机壳体发生对流传热，轮毂电机产生的热量通过冷却液带走。

当所述轮毂电机内部温度高于设定值时，所述中央控制单元1立即通过继电控制开关7调控散热风扇8的功率对轮毂电机进行二级冷却散热002。