Устройство термостатирования агрегатов электромобиля
Владельцы патента RU 2673788:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") (RU)
Изобретение относится к электрическим транспортным средствам. Устройство термостатирования агрегатов электромобиля содержит насос (1) с электроприводом для подачи жидкого теплоносителя от радиатора (2) в рубашки жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи (3), тягового электродвигателя (4), инвертора (5), прибора (6) для зарядки аккумуляторной батареи (3). В гидролиниях (7, 10, 13, 16), сообщающих упомянутые рубашки охлаждения с входом радиатора (2), установлены краны (8, 11, 14, 17), управляемые датчиками (9, 12, 15, 18) температуры теплоносителя в указанных гидролиниях. На выходе из радиатора (2) установлен кран (19), управляемый датчиком (20) температуры на входе в радиатор (2). Вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи (3) сообщен с насосом (1) через кран (21), управляемый датчиком (9) температуры на выходе из рубашки охлаждения аккумуляторной батареи (3). Вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи (3) сообщен с выходом охладителя (22) теплоносителя через кран (23), управляемый датчиком (24) температуры на выходе охладителя (22), и через обратный клапан (25) и сообщен с выходом электронагревателя (26) теплоносителя через обратный клапан (25). Достигается повышение надежности работы агрегатов электромобиля. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к транспортным средствам на электрической тяге, а именно к электромобилям. Оно может быть использовано для поддержания оптимальной температуры (термостатирования) агрегатов электромобиля.
Известно представленное в заявке JP 2009126256 (А), опубликованной 11.06.2009 г. патентным ведомством Японии, устройство охлаждения агрегатов электромобиля, содержащее насос для подачи жидкого теплоносителя от радиатора в рубашки жидкостного охлаждения тягового электродвигателя, инвертора и аккумуляторной батареи (см. фигуру 12). При этом рубашка охлаждения тягового электродвигателя расположена в гидролинии параллельно рубашке охлаждения инвертора, что позволяет независимо охлаждать тяговый электродвигатель и инвертор. Однако в этом устройстве не предусмотрены средства для поддержания оптимальной температуры аккумуляторной батареи, поскольку в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи теплоноситель поступает уже подогретый электродвигателем и инвертором в процессе их охлаждения. Таким образом, высока вероятность перегрева аккумуляторной батареи и выход ее из строя.
Более близким к заявляемому изобретению является устройство термостатирования агрегатов электромобиля (см. DE 102011109703 (А1), опубл. 09.02.2012 г. ). Это устройство содержит насос для подачи жидкого теплоносителя от радиатора в рубашки жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи, инвертора и тягового электродвигателя, отопитель салона электромобиля, сообщенный с выходом нагревателя теплоносителя, распределительные клапаны (см. фигуру 2). Последовательное включение в цепь гидравлического контура рубашек охлаждения аккумуляторной батареи, инвертора и тягового электродвигателя снижает эффективность охлаждения этих агрегатов электромобиля, поскольку количество выделяемого тепла при работе аккумуляторной батареи, инвертора и тягового электродвигателя может быть различным, следовательно, и интенсивность охлаждения этих агрегатов должна различаться. В случае перегрева какого-либо агрегата электромобиля возможен выход его из строя, что понижает надежность электромобиля в целом.
Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в создании устройства термостатирования агрегатов электромобиля, в котором достигается оптимальный температурный режим каждого агрегата независимо от мощностной нагрузки агрегатов, режимов движения электромобиля и климатических условий, в которых эксплуатируется электромобиль.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении надежности работы агрегатов электромобиля.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство термостатирования агрегатов электромобиля содержит насос с электроприводом для подачи жидкого теплоносителя от радиатора в рубашки жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи, тягового электродвигателя, инвертора, прибора для зарядки аккумуляторной батареи. В гидролиниях, сообщающих упомянутые рубашки охлаждения с входом радиатора, установлены краны, управляемые датчиками температуры теплоносителя в указанных гидролиниях. На выходе из радиатора установлен кран, управляемый датчиком температуры на входе в радиатор. Вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи сообщен с насосом через кран, управляемый датчиком температуры на выходе из рубашки охлаждения аккумуляторной батареи. Вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи сообщен с выходом охладителя теплоносителя через кран, управляемый датчиком температуры на выходе охладителя, и через обратный клапан и сообщен с выходом электронагревателя теплоносителя через упомянутый обратный клапан.
При таком выполнении устройства термостатирования агрегатов электромобиля достигается оптимальный температурный режим каждого агрегата независимо от мощностной нагрузки агрегатов, режимов движения электромобиля и климатических условий, в которых эксплуатируется электромобиль. Это позволяет повысить надежность работы агрегатов электромобиля.
Устройство термостатирования агрегатов электромобиля содержит отопитель салона электромобиля, сообщенный с выходом электронагревателя теплоносителя через кран, управляемый датчиком температуры на выходе из электронагревателя.
Краны в устройстве термостатирования агрегатов электромобиля имеют электромеханический привод.
Устройство термостатирования агрегатов электромобиля содержит компенсационно-расширительный бачок, вход которого сообщен с выходами рубашек охлаждения аккумуляторной батареи, тягового электродвигателя, инвертора, прибора для зарядки аккумуляторной батареи, а выход из бачка сообщен с входом в насос, (см. представленный чертеж).
Устройство термостатирования агрегатов электромобиля содержит насос 1 с электроприводом для подачи жидкого теплоносителя от радиатора 2 по напорным Гидролиниям в рубашки жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи 3, тягового электродвигателя 4, инвертора 5, прибора 6 для зарядки аккумуляторной батареи 3. В сливной гидролинии 7, сообщающей рубашку охлаждения аккумуляторной батареи 3 с входом радиатора 2, установлен кран 8, с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 9 температуры теплоносителя в гидролинии 7. В сливной гидролинии 10, сообщающей рубашку охлаждения тягового электродвигателя 4 с входом радиатора 2, установлен кран 11 с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 12 температуры теплоносителя в гидролинии 10. В сливной гидролинии 13, сообщающей рубашку охлаждения инвертора 5 с входом радиатора 2, установлен кран 14 с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 15 температуры теплоносителя в гидролинии 13. В сливной гидролинии 16, сообщающей рубашку охлаждения прибора 6 для зарядки аккумуляторной батареи 3 с входом радиатора 2, установлен кран 17 с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 18 температуры теплоносителя в гидролинии 16.
На выходе из радиатора 2 установлен кран 19 с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 20 температуры на входе в радиатор 2.
Вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи 3 сообщен с насосом 1 через кран 21 с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 9 температуры на выходе из рубашки охлаждения аккумуляторной батареи 3. Вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи 3 сообщен с выходом охладителя 22 теплоносителя через кран 23 с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 24 температуры на выходе охладителя 22, и через обратный клапан 25 и сообщен с выходом электронагревателя 26 теплоносителя через обратный клапан 25.
Устройство термостатирования агрегатов электромобиля содержит отопитель 27 салона электромобиля, сообщенный с выходом электронагревателя 26 теплоносителя через кран 28 с электромеханическим приводом, управляемый датчиком 29 температуры на выходе из электронагревателя 26.
Устройство термостатирования агрегатов электромобиля содержит компенсационно-расширительный бачок 30, вход которого сообщен паровоздушными гидролиниями с выходами рубашек охлаждения аккумуляторной батареи 3, тягового электродвигателя 4, инвертора 5, прибора 6 для зарядки аккумуляторной батареи 3, а выход из бачка 30 сообщен с входом в насос 1.
Работа устройства термостатирования агрегатов электромобиля осуществляется следующим образом.
При включении зажигания в электромобиле перед началом его движения приводится в действие насос 1, который подает жидкость от радиатора 2 через кран 19 в напорные гидролинии. Регулирование температурного состояния теплоносителя на выходе из радиатора 2 обеспечивается датчиком 20 температуры теплоносителя на входе в радиатор 2 и краном 19. При этом циркуляция жидкого теплоносителя осуществляется по всем напорным и сливным гидролиниям, в том числе и по паровоздушным гидролиниям компенсационно-расширительного бачка 30. При низком температурном состоянии агрегатов электромобиля, а именно аккумуляторной батареи 3, тягового электродвигателя 4, инвертора 5 и прибора 6 для зарядки аккумуляторной батареи 3 циркуляция теплоносителя происходит только по гидролиниям компенсационно-расширительного бачка 30, что обеспечивает устранение паровоздушной смеси из агрегатов электромобиля и быстрый выход на рабочий температурный режим.
При достижении заданного температурного режима в каждом агрегате электромобиля термостатирование осуществляется за счет изменения расхода теплоносителя в гидролиниях 7, 10, 13, 16 с использованием циклической работы кранов 8, 11, 14, 17 по сигналам датчиков 9, 12, 15, 18 температуры в указанных гидролиниях.
При необходимости отопления салона электромобиля включают электронагреватель 26 и открывают кран 28, через который подогретый теплоноситель подается в отопитель 27. При этом температуру теплоносителя, подаваемого в отопитель 27, регулируют с помощью датчика 29 температуры за счет изменения времени включения электронагревателя 26.
При использовании подогрева только аккумуляторной батареи 3 включают электронагреватель 26, при этом закрывают краны 21, 28 и открывают кран 8. В этом случае теплоноситель поступает от электронагревателя 26 в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи 3 по гидролинии, в которой расположен обратный клапан 25.
При совместном нагреве аккумуляторной батареи 3 и отоплении салона включают электронагреватель 26 и открывают краны 8, 28, а кран 21 закрывают.
При использовании охлаждения аккумуляторной батареи 3 включают охладитель 22, открывают краны 8, 23 и закрывают краны 21 и 28. При этом регулируют температуру теплоносителя датчиком 24 температуры, расположенным на выходе охладителя 22.
Таким образом, вследствие использования при термостатировании агрегатов электромобиля рубашек жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи, тягового электродвигателя, инвертора и прибора для зарядки аккумуляторной батареи, сообщаемых определенным образом через краны, управляемые датчиками температуры, с электронагревателем и охладителем жидкого теплоносителя, достигается оптимальный температурный режим каждого агрегата независимо от мощностной нагрузки агрегатов, режимов движения электромобиля и климатических условий, в которых эксплуатируется электромобиль, чем обеспечивается надежность работы агрегатов электромобиля.
1. Устройство термостатирования агрегатов электромобиля, содержащее насос с электроприводом для подачи жидкого теплоносителя от радиатора в рубашки жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи, тягового электродвигателя, инвертора, прибора для зарядки аккумуляторной батареи, в гидролиниях, сообщающих упомянутые рубашки охлаждения с входом радиатора, установлены краны, управляемые датчиками температуры теплоносителя в указанных гидролиниях, на выходе из радиатора установлен кран, управляемый датчиком температуры на входе в радиатор, вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи сообщен с насосом через кран, управляемый датчиком температуры на выходе из рубашки охлаждения аккумуляторной батареи, при этом вход в рубашку охлаждения аккумуляторной батареи сообщен с выходом охладителя теплоносителя через кран, управляемый датчиком температуры на выходе охладителя, и через обратный клапан и сообщен с выходом электронагревателя теплоносителя через упомянутый обратный клапан.
2. Устройство термостатирования агрегатов электромобиля по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит отопитель салона электромобиля, сообщенный с выходом электронагревателя теплоносителя через кран, управляемый датчиком температуры на выходе из электронагревателя.
3. Устройство термостатирования агрегатов электромобиля по любому предыдущему пункту, отличающееся тем, что упомянутые краны имеют электромеханический привод.
4. Устройство термостатирования агрегатов электромобиля по любому предыдущему пункту, отличающееся тем, что оно содержит компенсационно-расширительный бачок, вход которого сообщен с выходами рубашек охлаждения аккумуляторной батареи, тягового электродвигателя, инвертора, прибора для зарядки аккумуляторной батареи, а выход из бачка сообщен с входом в насос.
