CN113199936A - 车用冷却***管路分配设计方法、车用冷却*** - Google Patents
车用冷却***管路分配设计方法、车用冷却*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种车用冷却***管路分配设计方法、车用冷却***,包括:获取设计方法所需要的元件的数据参数;根据数据参数,建立各个元件的流量水阻拟合曲线;根据各个元件的流量水阻拟合曲线,建立各个并联支路子模块;采集各个并联支路子模块的流量、水阻参数,建立各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线;结合各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线以及相关元件的流量水阻拟合曲线,计算出各个并联支路子模块的最佳流量值并进行评价分析,并得到最佳管路分配方案;根据最佳管路分配方案合理分配元件的摆放位置以及冷却***内水流量路线。
Description
技术领域
本申请涉及汽车冷却***水流量分配设计领域,特别是涉及一种车用冷却***管路分配设计方法、车用冷却***。
背景技术
随着汽车新能源技术的不断发展,汽车整车热管理正在日益完善,但是电池的续航里程和安全依然是新能源车的技术瓶颈。在短期内,更合理的布置冷却***,来保证新能源汽车的冷却总成在合适的温度下不出现问题,是新能源热管理发展的一个方向。新能源汽车需要冷却总成对入水温度要求严格,很多车型为了布置方便,直接串联各个需要冷却的元件,导致冷却***管路水阻变大。从而不得不采用更大的水泵,然而水泵在通过理论计算,水泵工作在低效率区时,为了保证最后一个冷却元件的入水口温度满足需求,不得不降低风扇开启时的水温温度,造成不必要的耗电,减少了整车的续航里程。
因此,如何合理的分配各个需要冷却的元件摆设位置以及冷却***水流量的路线将会成为一项关键技术。
发明内容
基于此,为合理分配各个需要冷却的元件摆设位置以及冷却***水流量的路线,本发明提供了一种车用冷却***管路分配设计方法、车用冷却***。
为了实现上述目的,本发明提供了一种车用冷却***管路分配设计方法,包括以下步骤:
获取所述车用冷却***管路分配设计方法所需要的元件的数据参数;
根据所述数据参数,建立各个所述元件的流量水阻拟合曲线;
根据各个所述元件的流量水阻拟合曲线,建立各个并联支路子模块;
采集各个所述并联支路子模块的流量、水阻参数,建立各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线;
结合各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线以及相关所述元件的流量水阻拟合曲线,计算出各个所述并联支路子模块的最佳流量值并基于最佳流量值是否大于管路流量最小要求值的标准进行评价分析,并得到最佳管路分配方案;
根据所述最佳管路分配方案合理分配所述元件的摆放位置以及冷却***内水流量路线。
在其中一个实施例中,所述元件包括水泵、四合一元件、电机控制器元件、燃电附件元件以及电机元件中的至少两种。
在其中一个实施例中,所述获取所述车用冷却***管路分配设计方法所需要的元件的数据参数的步骤,包括:
采集所述水泵在工作时,不同流量下扬程的大小,即水泵的参数;
采集所述四合一元件在不同流量下的水阻参数;
采集所述电机控制器元件在不同流量下的水阻参数;
采集所述燃电附件元件在不同流量下的水阻参数;
采集所述电机元件在不同流量下的水阻参数;
其中,所述水阻参数指不同水流量下压降的大小。
在其中一个实施例中,所述根据所述数据参数,建立各个所述元件的流量水阻拟合曲线的步骤,包括:
将所述四合一元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述四合一元件的流量水阻拟合曲线;
将所述电机控制器元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述电机控制器元件的流量水阻拟合曲线;
将所述燃电附件元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述燃电附件元件的流量水阻拟合曲线;
将所述电机元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述电机元件的流量水阻拟合曲线;
将所述水泵的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述水泵的流量水阻拟合曲线。
在其中一个实施例中,所述根据各个所述元件的流量水阻拟合曲线,建立各个并联支路子模块的步骤,包括:
分析各个所述元件的流量水阻拟合曲线,判断在相同流量下各个所述元件的水阻大小;
根据各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间的差值在预设范围内的原则,将各个所述元件划分为若干个并联支路子模块;
连接各个所述并联支路子模块中的所述元件,并将各个所述并联支路子模块与所述水泵连接。
在其中一个实施例中,所述采集各个所述并联支路子模块的流量、水阻参数,建立各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线的步骤,包括:
采集各个所述并联支路子模块的流量、水阻参数;
将各个所述并联支路子模块的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线。
在其中一个实施例中,所述结合各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线以及相关所述元件的流量水阻拟合曲线,计算出各个所述并联支路子模块的最佳流量值并基于最佳流量值是否大于管路流量最小要求值的标准进行评价分析,并得到最佳管路分配方案的步骤,包括:
分别将各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线与水泵的流量水阻拟合曲线结合;
计算各个所述并联支路子模块的最佳流量值;
将各个所述并联支路子模块的最佳流量值与该并联支路子模块的最小流量值进行比较并评价分析;
根据分析结果得到最佳管路分配方案。
为了实现本发明的目的,本发明还采用如下技术方案:
一种车用冷却***,使用了上述的车用冷却***管路分配设计方法,包括:冷却模块、膨胀水箱、水泵、第一并联支路子模块和第二并联支路子模块;
所述冷却模块连接所述膨胀水箱和所述水泵;所述水泵连接第一并联支路子模块和第二并联支路子模块,所述水泵驱动冷却液通过所述第一并联支路子模块和所述第二并联支路子模块并完成在冷却***内的循环。
在其中一个实施例中,所述第一并联支路子模块包括四合一元件和电机元件;所述第二并联支路子模块包括电机控制器元件和燃电附件元件。
在其中一个实施例中,在所述第一并联支路子模块中,所述四合一元件设置在所述电机元件靠近所述水泵的一端;
在所述第二并联支路子模块中,所述电机控制器元件设置在所述燃电附件元件靠近所述水泵的一端。
本发明的有益效果为:本实施例所提供的一种车用冷却***管路分配设计方法,通过获取水泵的参数以及各个需要冷却的元件的流量水阻参数,来拟合各自的流量水阻曲线,并根据各个元件的流量水阻曲线来建立并联支路子模块及其拟合曲线,根据并联支路子模块的拟合曲线来确定最佳管路分配方案,从而根据最佳管路分配方案分配设置各个需要冷却的元件的摆放位置以及管路水流量支路。该设计方法只需要知道需要冷却元件的水阻数据,利用各元件的水阻数据来拟合得到曲线的多项式方程,然后计算出需要冷却元件的最佳流量值,将复杂的三维冷却流量场简化为一维数据公式,使得计算更加简便,可以方便快捷的评价出各支路子模块水流量是否满足使用标准。且该设计方法适用范围比较大,不仅仅适用于燃料电池车,在整车布置允许的情况下,新能源车均可采用此方法设计并联冷却回路。使用该设计方法,在设计阶段可以避免因流量分布不均产生车辆的热管理问题,大大降低了造车成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为车用冷却***管路分配设计方法的流程示意图。
图2为四合一元件的流量水阻拟合曲线图。
图3为电机控制器元件的流量水阻拟合曲线图。
图4为燃电附件元件的流量水阻拟合曲线图。
图5为电机元件的流量水阻拟合曲线图。
图6为水泵元件的流量水阻拟合曲线图。
图7为各元件的流量水阻拟合曲线图。
图8为四合一元件、电机元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线图。
图9为电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线图。
图10为四合一+电机并联支路与水泵的拟合曲线图。
图11为电机控制器+燃电附件并联支路与水泵的拟合曲线图。
图12为一种车用冷却***结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明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描述不一定指的是相同的实施例或示例。
为合理分配各个需要冷却的元件摆设位置以及冷却***水流量的路线,本实施例提供了一种车用冷却***管路分配设计方法。
如图1所示,为本实施例所提供的车用冷却***管路分配设计方法的流程示意图,具体包括以下步骤:
S10、获取车用冷却***管路分配设计方法所需要的元件的数据参数;
获取各个所需要的元件的参数,包括在不同水流量下各元件的水阻参数,可以得到各元件关于水流量和水阻参数的关系。水阻参数指不同水流量下压降的大小。
S20、根据数据参数,建立各个元件的流量水阻拟合曲线;
根据所获取的参数,来拟合各个元件的流量水阻拟合曲线,通过各个拟合曲线可以使用数学方式计算得到各元件之间的水阻关系。
S30、根据各个元件的流量水阻拟合曲线,建立各个并联支路子模块;
通过所得到的各个元件之间的拟合曲线,可以大致观察出在相同水流量下,各个元件之间水阻大小的排序,然后再根据各元件之间水阻的大小关系来建立各个并联支路子模块。各个并联支路子模块之间总的水阻要求相差不大,最优为各个并联支路子模块之间总的水阻相同。
S40、采集各个并联支路子模块的流量、水阻参数,建立各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线;
通过各个元件之间的拟合曲线,计算得出在不同水流量下各个并联支路子模块的水阻参数,再通过所获得的流量、水阻参数,建立各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线。
S50、结合各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线以及相关元件的流量水阻拟合曲线,计算出各个并联支路子模块的最佳流量值并基于最佳流量值是否大于管路流量最小要求值的标准进行评价分析,并得到最佳管路分配方案;
将各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线和相关元件的流量水阻拟合曲线相结合,相关元件包括水泵。并联支路子模块的流量水阻拟合曲线和水泵的流量水阻拟合曲线之间的交点,即为该并联支路子模块的最佳水流量大小。比较所计算出的并联支路子模块的最佳水流量与该并联支路子模块所要求的最小流量之间的大小,来判断该并联支路子模块是否符合要求。从而可以确定最佳的管路分配方案。
S60、根据最佳管路分配方案合理分配元件的摆放位置以及冷却***内水流量路线。
根据所确定的最佳的管路分配方案来相应设置各个元件的摆放位置,和通过各个元件的水流量路线。
本实施例所提供的一种车用冷却***管路分配设计方法,通过获取水泵的参数以及各个需要冷却的元件的流量水阻参数,来拟合各自的流量水阻曲线,并根据各个元件的流量水阻曲线来建立并联支路子模块及其拟合曲线,根据并联支路子模块的拟合曲线来确定最佳管路分配方案,从而根据最佳管路分配方案分配设置各个需要冷却的元件的摆放位置以及管路水流量支路。该设计方法只需要知道需要冷却元件的水阻数据,利用各元件的水阻数据来拟合得到曲线的多项式方程,然后计算出需要冷却元件的最佳流量值,将复杂的三维冷却流量场简化为一维数据公式,使得计算更加简便,可以方便快捷的评价出各支路子模块水流量是否满足使用标准。且该设计方法适用范围比较大,不仅仅适用于燃料电池车,在整车布置允许的情况下,新能源车均可采用此方法设计并联冷却回路。使用该设计方法,在设计阶段可以避免因流量分布不均产生车辆的热管理问题,大大降低了造车成本。
在一个实施例中,元件包括水泵、四合一元件、电机控制器元件、燃电附件元件以及电机元件中的至少两种。
在一个实施例中,S10、获取车用冷却***管路分配设计方法所需要的元件的数据参数的步骤包括:步骤S11-步骤S15。具体地,S11、采集水泵在工作时,不同流量下水阻的大小,得到水泵的参数。在本实施例中以9P8型号水泵为例说明。
表1水泵9P8的参数
S12、采集四合一元件在不同流量下的水阻参数。
表2四合一元件的水阻参数
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) |
0 | 0 |
9 | 11.658 |
12 | 19.472 |
15 | 30.112 |
18 | 38.93 |
S13、采集电机控制器元件在不同流量下的水阻参数。
表3电机控制器元件的水阻参数
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) |
15 | 7 |
18 | 13 |
20 | 16 |
25 | 28 |
30 | 43 |
S14、采集燃电附件元件在不同流量下的水阻参数。
表4燃电附件元件的水阻参数
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) |
0 | 0.0 |
5 | 1.3 |
10 | 4.3 |
15 | 9.2 |
20 | 16.0 |
25 | 24.6 |
30 | 35.1 |
35 | 47.4 |
40 | 61.7 |
S15、采集电机元件在不同流量下的水阻参数。
表5电机元件的水阻参数
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) |
15 | 7.5 |
20 | 10.1 |
25 | 14.2 |
30 | 18.7 |
其中,水阻参数指不同水流量下压降的大小。
在一个实施例中,S20、根据数据参数,建立各个元件的流量水阻拟合曲线的步骤包括步骤S21-步骤S25:
S21、将四合一元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立四合一元件的流量水阻拟合曲线。
表6四合一元件的水阻参数坐标轴转换表
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) | 无量纲X | 无量纲Y |
0 | 0 | 0 | 0 |
9 | 11.658 | 9 | 11.658 |
12 | 19.472 | 12 | 19.472 |
15 | 30.112 | 15 | 30.112 |
18 | 38.93 | 18 | 38.93 |
根据表6的参数获得四合一元件的流量水阻拟合曲线,该四合一元件的流量水阻拟合曲线如图2所示。
S22、将电机控制器元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立电机控制器元件的流量水阻拟合曲线。
表7电机控制器元件的水阻参数坐标轴转换表
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) | 无量纲X | 无量纲Y |
15 | 7 | 15 | 7 |
18 | 13 | 18 | 13 |
20 | 16 | 20 | 16 |
25 | 28 | 25 | 28 |
30 | 43 | 30 | 43 |
根据表7的参数获得电机控制器元件的流量水阻拟合曲线,该电机控制器元件的流量水阻拟合曲线如图3所示。
S23、将燃电附件元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立燃电附件元件的流量水阻拟合曲线。
表8燃电附件元件的水阻参数坐标轴转换表
根据表8的参数获得燃电附件元件的流量水阻拟合曲线,该燃电附件元件的流量水阻拟合曲线如图4所示。
S24、将电机元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立电机元件的流量水阻拟合曲线。
表9电机元件的水阻参数坐标轴转换表
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) | 无量纲X | 无量纲Y |
15 | 7.5 | 15 | 7.5 |
20 | 10.1 | 20 | 10.1 |
25 | 14.2 | 25 | 14.2 |
30 | 18.7 | 30 | 18.7 |
根据表9的参数获得电机元件的流量水阻拟合曲线,该电机元件的流量水阻拟合曲线如图5所示。
S25、将水泵的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立水泵的流量水阻拟合曲线。
表10水泵的水阻参数坐标轴转换表
根据表10的参数获得水泵的流量水阻拟合曲线,该水泵的流量水阻拟合曲线如图6所示。
在一个实施例中,S30、根据各个元件的流量水阻拟合曲线,建立各个并联支路子模块的步骤包括步骤S31-步骤S33:
S31、分析各个元件的流量水阻拟合曲线,判断在相同流量下各个元件的水阻大小。
具体地,根据四合一元件的流量水阻拟合曲线、电机控制器元件的流量水阻拟合曲线、燃电附件元件的流量水阻拟合曲线以及电机元件的流量水阻拟合曲线,得到在相同流量下各个元件的水阻大小。
表11各元件在相同流量下各个元件的水阻大小
如图7所示,为各元件流量水阻图。在各元件的水流量大于20L/MIN时,在相同水流量下,四合一元件的水阻最大,电机控制器元件的水阻第二大,燃电附件元件的水阻第三大,电机元件的水阻最小。其中,各元件对于管路水流量最小要求为20L/MIN。
S32、根据各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间的差值在预设范围内的原则,将各个元件划分为若干个并联支路子模块。
根据各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间的差值在预设范围内的原则,该预设范围要求各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间的差值在200以内,即要求各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间相差不大,且各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间的差值越小越好。在最理想的状态下,各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间的差值为0。
因此,将在相同水流量下,水阻最大的四合一元件和水阻最小的电机元件设置为一个并联支路子模块。将在相同水流量下,水阻第二大的电机控制器元件和水阻第三大的燃电附件元件设置为一个并联支路子模块。
在四合一元件、电机元件并联支路子模块中,四合一元件的散热器量小于电机元件的散热器量,因此将四合一元件设置在并联支路子模块的前端,即距离水泵元件近的一端。将电机元件设置在并联支路子模块的后端,即距离水泵元件远的一端。同理,在电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块中,将电机控制器元件设置在并联支路子模块的前端,燃电附件元件设置在并联支路子模块的后端。
S33、连接各个并联支路子模块中的元件,并将各个并联支路子模块与水泵连接。
将四合一元件、电机元件并联支路子模块和电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块水泵相连接,组成具有两条并联支路的冷却***。
在一个实施例中,S40、采集各个并联支路子模块的流量、水阻参数,建立各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线的步骤包括步骤S41-步骤S42:
S41、采集各个并联支路子模块的流量、水阻参数。
表12四合一元件、电机元件并联支路子模块的水阻参数
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) |
5 | 9.4489 |
10 | 20.0474 |
15 | 36.2359 |
20 | 58.0144 |
25 | 85.3829 |
30 | 118.3414 |
35 | 156.8899 |
40 | 201.0284 |
表13电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的水阻参数
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) |
5 | 1.2613 |
10 | 5.4032 |
15 | 16.4772 |
20 | 32.2662 |
25 | 52.7702 |
30 | 77.9892 |
35 | 107.9232 |
40 | 142.5722 |
S42、将各个并联支路子模块的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线。
表14四合一元件、电机元件并联支路子模块的水阻参数坐标轴转换表
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) | 无量纲X | 无量纲Y |
5 | 9.4489 | 5 | 9.4489 |
10 | 20.0474 | 10 | 20.0474 |
15 | 36.2359 | 15 | 36.2359 |
20 | 58.0144 | 20 | 58.0144 |
25 | 85.3829 | 25 | 85.3829 |
30 | 118.3414 | 30 | 118.3414 |
35 | 156.8899 | 35 | 156.8899 |
40 | 201.0284 | 40 | 201.0284 |
根据表14的参数获得四合一元件、电机元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线,该四合一元件、电机元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线如图8所示。
表15电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的水阻参数坐标轴转换表
流量(L/MIN) | 水阻(KPA) | 无量纲X | 无量纲Y |
5 | 1.2613 | 5 | 1.2613 |
10 | 5.4032 | 10 | 5.4032 |
15 | 16.4772 | 15 | 16.4772 |
20 | 32.2662 | 20 | 32.2662 |
25 | 52.7702 | 25 | 52.7702 |
30 | 77.9892 | 30 | 77.9892 |
35 | 107.9232 | 35 | 107.9232 |
40 | 142.5722 | 40 | 142.5722 |
根据表15的参数获得电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线,该电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线如图9所示。
在一个实施例中,S50、结合各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线以及相关元件的流量水阻拟合曲线,计算出各个并联支路子模块的最佳流量值并基于最佳流量值是否大于管路流量最小要求值的标准进行评价分析,并得到最佳管路分配方案的步骤包括步骤S51-步骤S54:
S51、分别将各个并联支路子模块的流量水阻拟合曲线与水泵的流量水阻拟合曲线结合;
参阅图10与图11,在图10中,四合一元件、电机元件并联支路子模块的最佳流量值为四合一元件、电机元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线与水泵的流量水阻拟合曲线之间的交点。在图11中,电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的最佳流量值为电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线与水泵的流量水阻拟合曲线之间的交点。
S52、计算各个并联支路子模块的最佳流量值。
结合四合一元件、电机元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线与水泵的流量水阻拟合曲线,计算得出两条拟合曲线之间的交点的水流量为35.56L/MIN,此时四合一元件、电机元件并联支路子模块的水阻为161.56KPA。
结合电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的流量水阻拟合曲线与水泵的流量水阻拟合曲线,计算得出两条拟合曲线之间的交点的水流量为40.69L/MIN,此时电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的水阻为148.07KPA。
S53、将各个并联支路子模块的最佳流量值与该并联支路子模块的最小流量值进行比较并评价分析。
四合一元件、电机元件并联支路子模块的最小流量值为20L/MIN,而此时四合一元件、电机元件并联支路子模块的流量为35.56L/MIN,大于最小流量值。四合一元件、电机元件并联支路子模块符合设计要求。
电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块的最小流量值为25L/MIN,而此时电机控制器元件、燃电附件并联支路子模块的流量为40.69L/MIN,大于最小流量值。电机控制器元件、燃电附件并联支路子模块符合设计要求。
S54、根据分析结果得到最佳管路分配方案。
根据上述分析结果,可以得到冷却***管路分配方法。即将四合一元件、电机元件设置为同一条水流管路,将电机控制器元件、燃电附件元件设置为同一条水流管路。且四合一元件、电机元件水流管路与电机控制器元件、燃电附件元件水流管路之间并联设置,连接在同一水泵上。
在一个实施例中,S60、根据所述最佳管路分配方案合理分配所述元件的摆放位置以及冷却***内水流量路线的步骤包括:
四合一元件和电机元件组合构成一个并联支路,且四合一元件的散热器量小于电机元件的散热器量,因此将四合一元件设置在并联支路子模块的前端,即距离水泵元件近的一端。将电机元件设置在并联支路子模块的后端,即距离水泵元件远的一端。
电机控制器元件和燃电附件元件组合构成一个并联支路,且电机控制器元件的散热器量小于燃电附件元件的散热器量,因此将电机控制器元件设置在并联支路子模块的前端,燃电附件元件设置在并联支路子模块的后端。
冷却***内的水流一条通过四合一元件、电机元件并联支路子模块,一条通过电机控制器元件、燃电附件元件并联支路子模块。
如图12所示,本实施例还提供一种车用冷却***,使用了本实施所提供的车用冷却***管路分配设计方法,包括:冷却模块、膨胀水箱、水泵、第一并联支路子模块和第二并联支路子模块;
冷却模块连接膨胀水箱和水泵;水泵连接第一并联支路子模块和第二并联支路子模块,水泵驱动冷却液通过第一并联支路子模块和第二并联支路子模块并完成在冷却***内的循环。
本实施例所提供的一种车用冷却***,使用了上述车用冷却***管路分配设计方法,将各个需要冷却元件并联成支路子模块,可以采用较小的水泵,降低了使用成本;以及减少了风扇的开启次数,节约了电池的电量,增加了整车的续航里程。
在一个实施例中,第一并联支路子模块包括四合一元件和电机元件;第二并联支路子模块包括电机控制器元件和燃电附件元件。
在一个实施例中,在第一并联支路子模块中,四合一元件设置在电机元件前方,即四合一元件位于靠近水泵的一端;
在第二并联支路子模块中,电机控制器元件设置在燃电附件元件前方,即电机控制器元件位于靠近水泵的一端。
上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种车用冷却***管路分配设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取所述车用冷却***管路分配设计方法所需要的元件的数据参数;
根据所述数据参数,建立各个所述元件的流量水阻拟合曲线;
根据各个所述元件的流量水阻拟合曲线,建立各个并联支路子模块;
采集各个所述并联支路子模块的流量、水阻参数,建立各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线;
结合各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线以及相关所述元件的流量水阻拟合曲线,计算出各个所述并联支路子模块的最佳流量值并基于最佳流量值是否大于管路流量最小要求值的标准进行评价分析,并得到最佳管路分配方案;
根据所述最佳管路分配方案合理分配所述元件的摆放位置以及冷却***内水流量路线。
2.根据权利要求1所述的车用冷却***管路分配设计方法,其特征在于,所述元件包括水泵、四合一元件、电机控制器元件、燃电附件元件以及电机元件中的至少两种。
3.根据权利要求2所述的车用冷却***管路分配设计方法,其特征在于,所述获取所述车用冷却***管路分配设计方法所需要的元件的数据参数的步骤,包括:
采集所述水泵在工作时,不同流量下水阻的大小,得到水泵的参数;
采集所述四合一元件在不同流量下的水阻参数;
采集所述电机控制器元件在不同流量下的水阻参数;
采集所述燃电附件元件在不同流量下的水阻参数;
采集所述电机元件在不同流量下的水阻参数;
其中,所述水阻参数指不同水流量下压降的大小。
4.根据权利要求1所述的车用冷却***管路分配设计方法,其特征在于,所述根据所述数据参数,建立各个所述元件的流量水阻拟合曲线的步骤,包括:
将所述四合一元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述四合一元件的流量水阻拟合曲线;
将所述电机控制器元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述电机控制器元件的流量水阻拟合曲线;
将所述燃电附件元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述燃电附件元件的流量水阻拟合曲线;
将所述电机元件的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述电机元件的流量水阻拟合曲线;
将所述水泵的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立所述水泵的流量水阻拟合曲线。
5.根据权利要求1所述的车用冷却***管路分配设计方法,其特征在于,所述根据各个所述元件的流量水阻拟合曲线,建立各个并联支路子模块的步骤,包括:
分析各个所述元件的流量水阻拟合曲线,判断在相同流量下各个所述元件的水阻大小;
根据各并联支路子模块中的元件的水阻总量之间的差值在预设范围内的原则,将各个所述元件划分为若干个并联支路子模块;
连接各个所述并联支路子模块中的所述元件,并将各个所述并联支路子模块与所述水泵连接。
6.根据权利要求1所述的车用冷却***管路分配设计方法,其特征在于,所述采集各个所述并联支路子模块的流量、水阻参数,建立各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线的步骤,包括:
采集各个所述并联支路子模块的流量、水阻参数;
将各个所述并联支路子模块的水阻参数转换成坐标轴参数数据,并建立各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线。
7.根据权利要求1所述的车用冷却***管路分配设计方法,其特征在于,所述结合各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线以及相关所述元件的流量水阻拟合曲线,计算出各个所述并联支路子模块的最佳流量值并基于最佳流量值是否大于管路流量最小要求值的标准进行评价分析,并得到最佳管路分配方案的步骤,包括:
分别将各个所述并联支路子模块的流量水阻拟合曲线与水泵的流量水阻拟合曲线结合;
计算各个所述并联支路子模块的最佳流量值;
将各个所述并联支路子模块的最佳流量值与该并联支路子模块的最小流量值进行比较并评价分析;
根据分析结果得到最佳管路分配方案。
8.一种车用冷却***,其特征在于,根据权利要求1-7中任一项所述的车用冷却***管路分配设计方法进行管路分配设计,所述***包括:冷却模块、膨胀水箱、水泵、第一并联支路子模块和第二并联支路子模块;
所述冷却模块连接所述膨胀水箱和所述水泵;所述水泵连接第一并联支路子模块和第二并联支路子模块,所述水泵驱动冷却液通过所述第一并联支路子模块和所述第二并联支路子模块并完成在冷却***内的循环。
9.根据权利要求8所述的车用冷却***,其特征在于,所述第一并联支路子模块包括四合一元件和电机元件;所述第二并联支路子模块包括电机控制器元件和燃电附件元件。
10.根据权利要求9所述的车用冷却***,其特征在于,在所述第一并联支路子模块中,所述四合一元件设置在所述电机元件靠近所述水泵的一端;
在所述第二并联支路子模块中,所述电机控制器元件设置在所述燃电附件元件靠近所述水泵的一端。
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