新能源汽车冷却控制技术

1.热量的产生

1）电动汽车的电机生热

电动汽车的电机生热包括电机定子线圈的铜损生热和电机涡流损耗生热。这部分热功率既与流过电机定子线圈的电流大小有关，也与电流的频率有关。这两者越大，产生的热损就越多，最大时可达几千瓦，是全车的主要热源。

电动汽车电机的温度测量点在电机定子线圈的内部，通常采用一个或两个温度传感器测量，两个温度传感器可以实现冗余控制。

2）电动汽车的电力电子元件生热

（1）变频器生热。在直流/交流变换过程中，变频器的三相全桥逆变器在变换中会产生热功率，为几十瓦到几百瓦，是电力电子元件生热功率最大的元件。

（2）DC/DC转换器生热。在直流/直流变换过程中，DC/DC转换器的H形逆变桥电力电子开关元件及变压器元件等会产生热量，热功率为几十瓦到一二百瓦。

（3）车载充电机内部的电力电子变换元件生热。车载充电机内部的电力电子变换元件在交流/直流变换中会产生一定的热功率，为几十瓦到一二百瓦。

（4）PTC加热器内部的电力电子变换元件生热。PTC加热器并不是需要散热的热源，但电动PTC加热器在加热时的电力电子元件也会生热，其产生的热功率可达几十瓦，因此是需要散热的热源。

通常，变频器、DC/DC转换器、车载充电机及PTC加热器的温度测量点设计在电力电子开关模块内部或直接测量散热器的散热板，采用多个温度传感器对不同位置进行测量，即可实现传感器冗余控制功能，此外还有局部损坏异常的监测功能。

【专家指导】电机是电动汽车的主要热源，但电机本身允许的工作温度比电力电子元件高，所以在进行温度控制时，以电力电子元件产品中测量的温度和允许的温度为冷却控制的主要依据。(www.xing528.com)

内置在电动压缩机内部的三相全桥逆变器也是热源之一，但其可以通过流过电动压缩的制冷剂冷却，所以不用对其另外制定冷却措施，即无须水泵和风扇参与工作。

2.软关断

若电动汽车冷却系统某温度监测点出现温度急剧上升，则相关控制器（ECU）会关断相应的电力电子变换的驱动。

【技师指导】在实际工作中，冷却液不足、水泵不工作、风扇不工作、电力电子元件和散热板之间传热不良等原因导致软关断的情况较多，对此只要进行散热能力处理即可解决。

3.电动水泵控制

当点火开关打到“READY”位置后，全车的高压元件就处于电力电子变换的等待状态，此时虽然还没产生大量的热量，但通常电动水泵已工作，使冷却液在冷却水道中循环。

电动水泵的控制有开关控制和脉冲控制（PWM）两种。

4.电动冷却风扇转速等级

为实现汽车电机、变频器、DC/DC转换器、车载充电机和PTC加热器等的冷却而组成的冷却系统简称电动汽车冷却系统，该冷却系统的执行器有电动冷却水泵、电动冷却风扇。

【专家指导】电动冷却风扇的转动由冷却系统和空调系统共同控制，电动冷却风扇电机的转速等级按这两个系统所确定输出的最高等级进行控制。电动冷却风扇的转速等级有两种：低速和高速两级式；多级转速控制。