[发明专利]一种流向可换的电动汽车液冷系统及其换向控制方法

权利要求书

1.一种流向可换的电动汽车液冷系统的换向控制方法，其特征在于，该控制方法基于流向可换的电动汽车液冷系统，用于电动汽车动力电池包冷却，所述电动汽车液冷系统包括液冷管路和监控装置，所述电动汽车液冷管路包括离心泵(1)、与离心泵(1)机械连接且用于驱动离心泵(1)运转的可调速电机(2)、与离心泵(1)入口机械连接的入口母管(3)、与离心泵(1)出口机械连接的出口母管(4)、第一三通接头(5)、第二三通接头(6)、第一电磁三通阀(7)、第二电磁三通阀(8)、膨胀水箱(9)、第一换热器(10)、第二换热器(11)和风扇(13)，所述第一三通接头(5)的第一支管(51)与入口母管(3)机械连接，所述第一三通接头(5)的第二支管(52)与第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)机械连接，所述第一三通接头(5)的第三支管(53)与第二电磁三通阀(8)的第三通路(83)机械连接，所述第二三通接头(6)的第一支管(61)与出口母管(4)机械连接，所述第二三通接头(6)的第二支管(62)与第二电磁三通阀(8)的第二通路(82)机械连接，所述第二三通接头(6)的第三支管(63)与第一电磁三通阀(7)的第三通路(73)机械连接，所述第一电磁三通阀(7)的第一通路(71)、膨胀水箱(9)、第一换热器(10)、第二换热器(11)和第二电磁三通阀(8)的第一通路(81)通过管道依次连接，所述第一换热器(10)相对的两端分别设有第一管道接口(101)和第二管道接口(102)，所述第一换热器(10)的第一管道接口(101)通过管道与第一电磁三通阀(7)的第一通路(71)连接且二者之间的管道与膨胀水箱(9)连通，所述第一换热器(10)的第二管道接口(102)通过管道与第二换热器(11)连接，所述第一换热器(10)与动力电池包(12)紧贴并用于动力电池包(12)的冷却，所述动力电池包(12)内相对的两端分别设有第一温度测点(14)和第二温度测点(15)用于测量动力电池包(12)相应位置的温度，所述动力电池包(12)内的第一温度测点(14)靠近第一换热器(10)的第一管道接口(101)，所述动力电池包(12)内的第二温度测点(15)靠近第一换热器(10)的第二管道接口(102)，所述第二换热器(11)的表面附近设有风扇(13)以利用外界空气对冷却液进行降温；所述监控装置包括信息输入模块(20)、存储模块(21)、运算模块(22)、控制模块(23)和环境温度传感器(24)，所述信息输入模块(20)、存储模块(21)、运算模块(22)和控制模块(23)依次电性连接；所述环境温度传感器(24)和第一温度测点(14)、第二温度测点(15)分别与存储模块(21)电性连接，所述可调速电机(2)和第一电磁三通阀(7)、第二电磁三通阀(8)分别与控制模块(23)电性连接；其中：

(a)所述信息输入模块(20)用于输入可调速电机(2)调速控制用参数信息，包括但不限于第一参考温度R₁、第二参考温度R₂和第三参考温度R₃且有R₁R₂，以及离心泵(1)的最低设计转速N_min和最高设计转速N_max；

(b)所述存储模块(21)用于存储环境温度传感器(24)、第一温度测点(14)和第二温度测点(15)的采集数据以及信息输入模块(20)的输入信息；

(c)所述运算模块(22)用于从存储模块(21)读取数据进行运算并将运算结果传输至控制模块(23)；

(d)所述控制模块(23)用于第一电磁三通阀(7)和第二电磁三通阀(8)各通路的接通状态感知与控制、计时以及可调速电机(2)的速度感知与控制；

所述电动汽车液冷系统通过电气互锁设计，使第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)的接通状态和第三通路(73)的接通状态始终处于互斥关系，且第二电磁三通阀(8)的第二通路(82)的接通状态和第三通路(83)的接通状态始终处于互斥关系；

所述控制方法为，电动汽车使用过程中，保持风扇(13)的开启状态，始终使第一电磁三通阀(7)的第一通路(71)和第二电磁三通阀(8)的第一通路(81)均保持接通状态，同时按一定时间间隔通过第一温度测点(14)、第二温度测点(15)和环境温度传感器(24)分别采集获得第一温度测采集值T₁₄、第二温度测采集值T₁₅和环境温度采集值T_a，并同步计算得到第一温差值ΔT₁和第二温差值ΔT₂：

ΔT₁＝0.5×(T₁₄+T₁₅)-T_a (1)

ΔT₂＝|T₁₄-T₁₅| (2)

在以上基础上，依次进行以下步骤：

步骤1、接通第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)和第二电磁三通阀(8)的第二通路(82)，断开第一电磁三通阀(7)的第三通路(73)和第二电磁三通阀(8)的第三通路(83)；

步骤2、将第一温差值ΔT₁分别与第一参考温度R₁、第二参考温度R₂进行比较，并调节离心泵(1)的转速N为：

式(2)中，N为离心泵(1)的转速，R₁和R₂分别为根据设计资料事先输入信息输入模块(20)中的第一参考温度和第二参考温度且有R₁R₂，N_min和N_max分别为根据设计资料事先输入信息输入模块(20)中的离心泵(1)的最低设计转速和最高设计转速，ΔT₁为第一温差值；

步骤3、将第二温差值ΔT₂与第三参考温度R₃进行比较，将第一温度测采集值T₁₄和第二温度测采集值T₁₅进行比较，获得当前第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)的接通状态，并根据以下判定结果进行相应的操作：

(a)若ΔT₂≤R₃，则返回步骤2；

(b)若ΔT₂R₃且T₁₄T₁₅且第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)处于接通状态，则返回步骤2；

(c)若ΔT₂R₃且T₁₄T₁₅且第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)处于断开状态，则进行第一换向操作，然后返回步骤2；

(d)若ΔT₂R₃且T₁₄T₁₅且第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)处于断开状态，则返回步骤2；

(e)若ΔT₂R₃且T₁₄T₁₅且第一电磁三通阀(7)的第二通路(72)处于接通状态，则进行第二换向操作，然后返回步骤2。