CN105150867B - 电动汽车车载充电器及其冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车车载充电器，所述车载充电器固定在备胎池中，在所述备胎池和所述车载充电器之间填充支撑部件，且支撑部件和备胎池之间留有空隙，所述空隙在支撑部件和备胎池之间形成气流可流动的冷却回路。车载充电器布置在车辆备胎池密闭空间内，无需对外连接的进风风道和出风风道，解决外部风道对空间的占用，同时有效降低开发成本；车载充电器集成散热风扇，解决外部风道中安装风扇对空间的额外占用；内部空气沿备胎池钣金壁循环流动实现通过备胎池整体钣金对外热交换达到冷却的目的，在密封的情况下实现车载充电器的冷却；无需要车身对外开孔的风道出风口，降低开发成本，规避开孔带来的漏水风险。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车领域，特别是一种电动汽车车载充电器的冷却布置方法。
背景技术
车载充电器做为电动汽车一个重要部件，布置和冷却是关键，在满足新能源零部件布置、性能要求的前提下，如何低成本、高可靠性、较小的空间占用是首要解决的问题。
车载充电器目前主要的冷却方式有自然冷却、强制风冷和液冷。
自然冷方案通过空气自然对流散热，结构简单，但器件温度高，对周边件影响较大，布置位置具有局限性，不能布置在密闭空间内，必须要保证足够的散热空间，这与电动乘用车空间普遍紧凑相违背。
液冷方案优点为布置空间需求较小，对周边部件影响较小；缺点为***较复杂，液循环***增加了***的复杂度，带来了成本的上升和可靠性的降低。
强制风冷在自然冷方案基础上增加强制冷却的风扇，方案成本介于自然冷和液冷之间，对布置空间的要求也介于以上两个方案之间。
针对车辆布置空间有限，前舱已无空间布置车载充电器，通过对布置方案进行研究，设计一种强制风冷车载充电器布置在原车备胎池密闭空间内，满足低成本，高可靠性的冷却布置方案要求。
目前，在已知技术中，与本发明技术效果相近似的技术材料有：
CN200610157108.7，其公开了一种电动汽车车载充电器的冷却装置和方法。
该技术的优点为：该电动汽车车载充电器通过车内的进风道经过车载充电器连接出风道与外部连通，通过风道中的风扇实现了车载充电器的强制风冷冷却。
该技术的的缺点为：
1.该车载充电器散热方案需要有进风道和出风道，占用额外布置空间，增加开发成本；
2.该车载充电器风扇布置在风道内，导致风道体积变大，占用额外布置空间，增加开发成本；
3.该车载充电器散热方案需要车载充电器通过风道与车身外部连通，使用原车通风孔存在影响车辆闭合力风险，如专门为此开出风道连接孔存在车辆漏水风险。
发明内容
本发明的目的是：为了克服电动汽车空间紧凑，布置空间不足的现状，而提供一种新型电动汽车强制风冷车载充电器布置和冷却方案，此方案设计适用于空间紧凑，前舱和其他地方无足够空间布置车载充电器，原车备胎池中取消备胎而增配补胎液等工具，不额外占用后备箱空间的的情况。
具体技术方案如下：
一种电动汽车车载充电器，其特征在于所述车载充电器固定在备胎池中。
在所述备胎池和所述车载充电器之间填充支撑部件，且支撑部件和备胎池之间留有空隙。
所述空隙为支撑部件和备胎池之间形成的气流可流动的冷却回路。
所述冷却回路为气流逆时针流动的闭环环路。
所述支撑部件为泡沫支撑块。
所述气流在冷却回路中的移动方向为车载充电器进风口、车载充电器内部、车载充电器出风口、后围板、备胎池右侧侧壁、备胎池前侧侧壁、充电器进风口处备胎池侧壁、回到车载充电器进风口。
所述车载充电器包括由所述车载充电器独立控制的内部风扇。
所述支撑部件下方的空间可以用来放置随车工具，充电线或其他需要布置的整车部件，且支撑部件与冷却回路隔离开，不影响空气循环。
一种电动汽车车载充电器的冷却方法，其特征在于所述车载充电器根据自身内部的功率器件布置的温度传感器采集的温度信息传给所述车载充电器的内部控制单元，控制所述内部风扇的转速，从而控制空气在所述闭环环路中流动的速度。
所述备胎池前侧侧壁为钣金结构，循环空气与所述钣金结构进行热交换，所述钣金结构通过金属传导，与车辆外界空气进行热交换，最终完成车载充电器与车辆外部的热交换。
与目前现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.车载充电器布置在车辆备胎池密闭空间内，无需对外连接的进风风道和出风风道，解决外部风道对空间的占用，同时有效降低开发成本；
2.车载充电器集成散热风扇，解决外部风道中安装风扇对空间的额外占用；
3.内部空气沿备胎池钣金壁循环流动实现通过备胎池整体钣金对外热交换达到冷却的目的，在密封的情况下实现车载充电器的冷却；
4.无需要车身对外开孔的风道出风口，降低开发成本，规避开孔带来的漏水风险。
故此方案在满足电动汽车开发需求的前提下，带来了显著的性能提升和巨大的经济效益。
附图说明
图1所示为组成部件说明；
图2所示为充电器在备胎池中的安装；
图3所示为泡沫支撑件盖好后的备胎池。
其中：1-泡沫支撑块1；2-泡沫支撑块2；3-车载充电器；4-车载充电器进风口；5-车载充电器出风口；6-车载充电器内部风扇；7-备胎池；8-充电器进风口处备胎池侧壁；9-后围板；10-备胎池右侧侧壁；11-备胎池前侧侧壁；12-充电器与备胎池间侧壁。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
泡沫支撑块1、泡沫支撑块2(如图1)根据车载充电器3和备胎池6钣金结构进行设计，选用EPP材料满足整车对温度、结构强度、耐久等性能的要求，车载充电器3位于泡沫支撑块1的下方，通过固定螺栓固定在备胎池7中(如图2)，充电器3左侧与备胎池间侧壁12之间由泡沫支撑块1填充，充电器3右侧与备胎池右侧侧壁10之间由泡沫支撑块1和泡沫支撑块2之间填充，车载充电器出风口5与后围板9之间保持50mm以上空气流通的间隙，车载充电器进风口4与充电器进风口处备胎池侧壁8保持50mm以上空气流通的间隙，在其他部位，泡沫支撑块1和泡沫支撑块2与备胎池和后围板之间底部侧壁保持50mm以上间隙，上部全部盖满，从而在泡沫支撑块1、泡沫支撑块2底部与备胎池钣金壁四周形成一个空气流通的逆时针闭环环路，依次经过：车载充电器进风口4、车载充电器3内部、车载充电器出风口5、后围板9、备胎池右侧侧壁10、备胎池前侧侧壁11、充电器进风口处备胎池侧壁8回到车载充电器进风口4。
泡沫支撑块2下方的空间可以用来放置随车工具，充电线或其他可以布置的整车部件，通过泡沫支撑块2下方的结构与冷却回路隔离开，而不影响空气循环回路；车载充电器内部风扇6由车载充电器3独立控制，车载充电器3根据自身内部的功率器件布置的温度传感器采集的温度信息传给车载充电器3内部控制单元，当温度低于一定温度时，车载充电器3内部控制单元控制车载充电器内部风扇6停转或低速运转，当车载充电器3自身内部的功率器件布置的温度传感器采集的温度达到一定值时，车载充电器3内部控制单元控制车载充电器内部风扇6以阶梯状提升转速直至全速运转，在一定范围内，风扇转速越高，空气沿备胎池 钣金壁循环流动速度越快，热交换越快，以此控制方式来满足不同整车环境温度下车载充电器3的冷却散热需求。
车载充电器3串联在备胎池周边钣金的回路中，车载充电器3内部有强制风冷风扇，充电开始后，风扇根据车载充电器3工作温度，适时调整车载充电器内部风扇6的转速，使较冷空气从车载充电器进风口4进入车载充电器3内部散热片，从车载充电器出风口5排出较热空气，车载充电器出风口5排出的较热空气由泡沫支撑块1、2结构限制，强制沿后围板9、备胎池右侧壁10、备胎池前侧侧壁11，充电器进风口处备胎池侧壁8，又进入车载充电器进风口4，如此形成逆时针闭环的空气循环冷却，循环中备胎池7的后围板9、充电器出风口处备胎池侧壁10、备胎池前侧侧壁11均为钣金结构，循环空气与这些钣金结构进行热交换，这些钣金结构通过金属传导，与车辆外界空气进行热交换，最终完成车载充电器3与车辆外部的热交换。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电动汽车车载充电器，其特征在于所述车载充电器固定在备胎池中；所述备胎池和所述车载充电器之间填充支撑部件，且支撑部件和备胎池之间留有空隙，所述空隙为支撑部件和备胎池之间形成的气流可流动的冷却回路；备胎池上部被所述支撑部件全部盖满，所述冷却回路为在所述支撑部件底部与备胎池钣金壁四周形成一个空气流通的逆时针闭环环路。
2.根据权利要求1所述的电动汽车车载充电器，其特征在于所述支撑部件为泡沫支撑块。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车车载充电器，其特征在于所述气流在冷却回路中的移动方向为车载充电器进风口、车载充电器内部、车载充电器出风口、后围板、备胎池右侧侧壁、备胎池前侧侧壁、充电器进风口处备胎池侧壁、回到车载充电器进风口。
4.根据权利要求1或2所述的电动汽车车载充电器，其特征在于所述车载充电器包括由所述车载充电器独立控制的内部风扇。
5.根据权利要求1或2所述的电动汽车车载充电器，其特征在于所述支撑部件下方的空间可以用来放置随车工具，充电线或其他需要布置的整车部件，且支撑部件与冷却回路隔离开，不影响空气循环。
6.一种如权利要求1或2所述的电动汽车车载充电器的冷却方法，其特征在于所述车载充电器根据自身内部的功率器件布置的温度传感器采集的温度信息传给所述车载充电器的内部控制单元，控制所述内部风扇的转速，从而控制空气在所述闭环环路中流动的速度。
7.根据权利要求6所述的电动汽车车载充电器的冷却方法，其特征在于所述备胎池前侧侧壁为钣金结构，循环空气与所述钣金结构进行热交换，所述钣金结构通过金属传导，与车辆外界空气进行热交换，最终完成车载充电器与车辆外部的热交换。
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