УСТРОЙСТВО ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ АГРЕГАТОВ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ
THERMOSTAT CONTROL DEVICE OF ELECTRIC VEHICLE UNITS

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.