1.本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域，具體涉及動力總成冷卻系統(tǒng)和性能試驗(yàn)技術(shù)。

背景技術(shù)：

2.隨著化石能源的緊張與汽車排放污染問題的日趨嚴(yán)重，新能源汽車的發(fā)展趨勢如火如荼，如今人們對新能源汽車?yán)m(xù)航里程不斷提出更高的要求，氫燃料電池電動車逐漸興起，它沒有純電動車?yán)m(xù)航和充電時長的問題，一次加氫僅需3～5min，并且氫燃料電池電動車具有節(jié)能減排的屬性，整車氫耗量僅為100kg/km，因此氫燃料電池電動車被認(rèn)為是未來的發(fā)展趨勢。

3.氫燃料電池的能量巨大，氫燃料電池電動汽車動力總成的散熱需求也就更高，動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能關(guān)乎車輛運(yùn)行中的安全問題，也關(guān)系著電池反應(yīng)堆的使用壽命、工作效率。因此，為了控制氫燃料電池電動汽車各部件的溫度，提高工作效率，且防止燃料電池電堆、動力電池、dcdc、驅(qū)動電機(jī)及逆變器等部件溫度過高發(fā)生安全隱患，需要給相應(yīng)的動力總成部件提供強(qiáng)制循環(huán)冷卻，但目前針對氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的性能試驗(yàn)方法仍處于空白狀態(tài)，在整車開發(fā)過程中無法有效判斷其冷卻性能是否滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.為了解決現(xiàn)有技術(shù)無法有效判斷氫燃料電池電動汽車動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能是否滿足要求的問題，本發(fā)明提出了一種燃料電池電動汽車動力總成冷卻系統(tǒng)、試驗(yàn)方法及評價方法。

5.本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

6.一種氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)，采用強(qiáng)制液冷冷卻，所述動力總成冷卻系統(tǒng)包括電堆冷卻子系統(tǒng)、電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和動力電池冷卻子系統(tǒng)；所述電堆冷卻子系統(tǒng)用于調(diào)整氫燃料電池的電堆溫度滿足要求，所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)用于為回路中的各個部件降溫，所述動力電池冷卻子系統(tǒng)用于調(diào)整動力電池溫度滿足要求。

7.優(yōu)選地，所述電堆冷卻子系統(tǒng)包括氫燃料電池電堆、電堆散熱器、壓縮空氣中冷器、高壓電動水泵、電動水泵-1、ptc、三通閥、節(jié)溫器和暖風(fēng)芯體；

8.所述三通閥用于聯(lián)通電動水泵-1、ptc、暖風(fēng)芯體、節(jié)溫器、氫燃料電池電堆和高壓電動水泵形成電堆冷卻液升溫回路，所述三通閥還用于切斷電動水泵-1和高壓電動水泵間的聯(lián)通，使得高壓電動水泵、節(jié)溫器、電堆散熱器、壓縮空氣中冷器和氫燃料電池電堆形成電堆冷卻液降溫回路；在有暖風(fēng)需求時，電動水泵-1、ptc和暖風(fēng)芯體形成暖風(fēng)小回路，加熱暖風(fēng)芯體。

9.優(yōu)選地，所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)包括驅(qū)動電機(jī)總成、電動水泵-2、電機(jī)散熱器、空壓機(jī)、空壓機(jī)控制器和高壓dcdc，各部件形成電機(jī)冷卻液降溫回路。

10.優(yōu)選地，所述動力電池冷卻子系統(tǒng)包括動力電池、電動水泵-3、ptc、chiller、冷凝器、電磁膨脹閥、液氣分離器和電動壓縮機(jī)，所述chiller與所述動力電池、電動水泵和ptc組成電池冷卻液回路，所述chiller與冷凝器、電磁膨脹閥、液氣分離器和電動壓縮機(jī)組成空調(diào)制冷劑回路。

11.本發(fā)明還提供了一種上述氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

12.s1、在試驗(yàn)車輛的總成冷卻系統(tǒng)中安裝若干溫度傳感器，用于采集各個器件的溫度信號，再將試驗(yàn)車輛置于環(huán)境模擬試驗(yàn)室內(nèi)，固定到底盤測功機(jī)上；

13.s2、啟動環(huán)境模擬試驗(yàn)室設(shè)備，設(shè)定環(huán)境溫度和濕度，并開啟陽光模擬系統(tǒng)，將試驗(yàn)車輛固定到底盤測功機(jī)上，待溫濕度穩(wěn)定后，分別按照低速爬坡、高速爬坡、高速和怠速試驗(yàn)工況進(jìn)行試驗(yàn)，每個所述試驗(yàn)工況開始前確認(rèn)車輛動力蓄電池電量≥95％，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以不低于1hz的采樣頻率對所述溫度傳感器測量的溫度參數(shù)進(jìn)行采集；

14.s3、對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所述電堆冷卻子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理具體為所有工況取燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)下4min冷卻液溫度數(shù)據(jù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果；

15.所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理具體為在每個試驗(yàn)工況中，將冷卻系統(tǒng)各測點(diǎn)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的最高溫度值作為試驗(yàn)結(jié)果。

16.優(yōu)選地，所述環(huán)境模擬試驗(yàn)室的溫度范圍為0℃～60℃，誤差不超過2℃，相對濕度范圍為20％～80％，誤差不超過5％；所述陽光模擬系統(tǒng)的最大輻射強(qiáng)度不低于1000w/m2，均勻度偏差不超過10％。

17.優(yōu)選地，所述低速爬坡和所述高速爬坡試驗(yàn)工況的環(huán)境溫度為35℃，環(huán)境濕度為40％；所述高速和怠速試驗(yàn)工況的環(huán)境溫度為43℃，環(huán)境濕度為15％；所述低速爬坡、高速爬坡或高速試驗(yàn)工況的運(yùn)行狀態(tài)為：檔位置于d檔，先以純動力電池驅(qū)動模式運(yùn)行至動力蓄電池電量達(dá)到純電模式最低soc值，然后啟動燃料電池電堆，再以混動模式勻速行駛至燃料電池電堆到達(dá)熱平衡狀態(tài)；

18.所述怠速試驗(yàn)工況的運(yùn)行狀態(tài)為：檔位置于p檔，先以純動力電池驅(qū)動模式運(yùn)行至動力蓄電池電量達(dá)到純電模式最低soc值，然后啟動燃料電池電堆，保持燃料電池電堆怠速給動力電池充電狀態(tài)，直至燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)。

19.優(yōu)選地，所述純電模式最低soc值為車輛僅以動力電池為驅(qū)動電機(jī)供電模式運(yùn)行，當(dāng)動力電池電量狀態(tài)低于該值后，整車動力系統(tǒng)對外輸出功率大于0kw時,燃料電池動力系統(tǒng)立即啟動,此刻的動力電池soc值；

20.所述燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)為燃料電池電堆的冷卻液在連續(xù)4min內(nèi)，液氣溫差的變化值不大于1℃，或者液氣溫差呈現(xiàn)周期性波動，并且其波峰的變化值不大于1℃。

21.本發(fā)明還提供了一種氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能評價方法，以上述試驗(yàn)方法得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，所述評價方法包括所述電堆冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法以及所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法。

22.優(yōu)選地，所述電堆冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法為：

23.步驟1、電堆冷卻液許用環(huán)境溫度：tx＝tz-tc+ta，

24.其中，tz代表燃料電池電堆冷卻液溫度限值，tc代表燃料電池電堆冷卻液試驗(yàn)結(jié)果，ta代表環(huán)境溫度；

25.設(shè)電堆進(jìn)水溫度限值tzi＝75℃，電堆出水溫度限值為tzo＝85℃，根據(jù)試驗(yàn)測得的各個工況下環(huán)境溫度ta、燃料電池電堆進(jìn)水溫度tci及燃料電池電堆出水溫度tco的平衡值，分別計算出各工況下的電堆進(jìn)水溫度許用環(huán)境溫度txi和電堆出水許用環(huán)境溫度txo；

26.步驟2、取電堆進(jìn)水許用環(huán)境溫度和電堆出水許用環(huán)境溫度的最小值，即tx＝min(txi,txo)作為該工況下的電堆計算許用環(huán)境溫度；

27.步驟3、低速爬坡和高速爬坡工況下電堆冷卻液許用環(huán)境溫度不小于37℃即認(rèn)為合格，高速和怠速工況下電堆冷卻液許用環(huán)境溫度不小于45℃，即認(rèn)為合格，否則不合格；

28.所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法為：

29.在各個工況下同時滿足電機(jī)溫度為tmmax≤140℃、電機(jī)進(jìn)水溫度為tmimax≤65℃、dcdc溫度為tdmax≤85℃、dcdc進(jìn)水溫度為tdimax≤60℃、動力電池溫度為tbmax≤45℃以及動力電池溫差

△

tmax≤5℃時，即認(rèn)為合格，否則不合格。

30.本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)無法有效判斷氫燃料電池電動汽車動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能是否滿足要求的問題，具體有益效果為：

31.1.本發(fā)明所述試驗(yàn)方法采用覆蓋中國境內(nèi)典型氣候與道路等因素下的自然環(huán)境條件和用戶使用的苛刻行駛工況，能夠涵蓋國內(nèi)氫燃料電池電動車用戶最大熱負(fù)荷狀態(tài)。

32.2.本發(fā)明所述試驗(yàn)方法在整車臺架環(huán)境試驗(yàn)室中進(jìn)行，節(jié)約了研發(fā)成本，降低了試驗(yàn)風(fēng)險，保證無論任何時間、任何天氣都可以進(jìn)行驗(yàn)證，有效地縮短了試驗(yàn)周期。

33.3.本發(fā)明所述的評價方法能有效的判定出動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能是否滿足要求，保證了整車開發(fā)的質(zhì)量。

附圖說明

34.圖1為氫燃料電池電動汽車總成布置示意圖；

35.圖2為電堆冷卻子系統(tǒng)原理示意圖；

36.圖3為電機(jī)冷卻子系統(tǒng)原理示意圖；

37.圖4為動力電池冷卻子系統(tǒng)原理示意圖；

38.圖5為氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能試驗(yàn)方法流程示意圖；

39.圖6為所述電堆冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

40.為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的說明書附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，需要說明的是，以下實(shí)施例僅用于更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

41.實(shí)施例1.

42.本實(shí)施例提供了一種氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)，采用強(qiáng)制液冷冷卻，其特征在于，所述動力總成冷卻系統(tǒng)包括電堆冷卻子系統(tǒng)、電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和動力電池冷卻子系統(tǒng)；所述電堆冷卻子系統(tǒng)用于調(diào)整氫燃料電池的電堆溫度滿足要求，所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)用于為回路中的各個部件降溫，所述動力電池冷卻子系統(tǒng)用于調(diào)整動力電池溫度滿足要求。

43.本實(shí)施例是基于一種由氫燃料電池電堆與動力電池混合提供整車能源的動力總成系統(tǒng)，其具體布置結(jié)構(gòu)如圖1所示，該動力總成系統(tǒng)有三種驅(qū)動方式：

①

由燃料電池電堆單獨(dú)給驅(qū)動電機(jī)供電，驅(qū)動車輛行駛；

②

由動力電池單獨(dú)給驅(qū)動電機(jī)供電，驅(qū)動車輛行駛；

③

由燃料電池電堆和動力電池聯(lián)合給驅(qū)動電機(jī)供電，驅(qū)動車輛行駛；本實(shí)施例提供的冷卻系統(tǒng)可以分別實(shí)現(xiàn)三種驅(qū)動方式的部件提供冷卻，保障工作效率和安全性。

44.實(shí)施例2.

45.本實(shí)施例為對實(shí)施例1的進(jìn)一步舉例說明，所述電堆冷卻子系統(tǒng)包括氫燃料電池電堆、電堆散熱器、壓縮空氣中冷器、高壓電動水泵、電動水泵-1、ptc、三通閥、節(jié)溫器和暖風(fēng)芯體；

46.所述三通閥用于聯(lián)通電動水泵-1、ptc、暖風(fēng)芯體、節(jié)溫器、氫燃料電池電堆和高壓電動水泵形成電堆冷卻液升溫回路，所述三通閥還用于切斷電動水泵-1和高壓電動水泵間的聯(lián)通，使得高壓電動水泵、節(jié)溫器、電堆散熱器、壓縮空氣中冷器和氫燃料電池電堆形成電堆冷卻液降溫回路；在有暖風(fēng)需求時，電動水泵-1、ptc和暖風(fēng)芯體形成暖風(fēng)小回路，加熱暖風(fēng)芯體。

47.如圖2所示為本實(shí)施例所述電堆冷卻子系統(tǒng)原理示意圖，環(huán)境溫度或電堆溫度低于t0時，電堆無法啟動，此時三通閥置于右側(cè)，聯(lián)通高壓電動水泵與電動水泵-1，此時，節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)，ptc開啟加熱冷卻液，直到電堆啟動成功，冷卻液溫度達(dá)到t1，此時三通閥置于左側(cè)，如果暖風(fēng)有需求，ptc和電動水泵-1繼續(xù)工作加熱暖風(fēng)芯體小回路，若沒有暖風(fēng)需求，則ptc處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)電堆冷卻液溫度高于t2時，此時蠟式節(jié)溫器打開，高壓電動水泵、節(jié)溫器、電堆散熱器、壓縮空氣中冷器和氫燃料電池電堆形成電堆冷卻液降溫回路，冷卻液經(jīng)過電堆散熱器降低溫度，從而給電堆系統(tǒng)冷卻降溫。本實(shí)施例提供的電堆冷卻子系統(tǒng)，在給電堆系統(tǒng)冷卻降溫的過程中，電動水泵可以抽取一部分電堆的熱水共享到所述暖風(fēng)小回路中，便于滿足用戶的暖風(fēng)需求。中冷器置于冷卻循環(huán)中可以保證電堆壓縮空氣進(jìn)氣與電堆的溫度接近，從而使氫燃料電堆內(nèi)部溫度分布均勻，進(jìn)而保證氫燃料電堆反應(yīng)的效率。

48.實(shí)施例3.

49.本實(shí)施例為對實(shí)施例1的進(jìn)一步舉例說明，如圖3所示為所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)原理示意圖，所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)包括驅(qū)動電機(jī)總成、電動水泵-2、電機(jī)散熱器、空壓機(jī)、空壓機(jī)控制器和高壓dcdc，各部件形成電機(jī)冷卻液降溫回路。

50.實(shí)施例4.

51.本實(shí)施例為對實(shí)施例1的進(jìn)一步舉例說明，如圖4所示為所述動力電池冷卻子系統(tǒng)原理示意圖，所述動力電池冷卻子系統(tǒng)包括動力電池、電動水泵-3、ptc、chiller、冷凝器、電磁膨脹閥、液氣分離器和電動壓縮機(jī)，所述chiller與所述動力電池、電動水泵和ptc組成電池冷卻液回路，所述chiller與冷凝器、電磁膨脹閥、液氣分離器和電動壓縮機(jī)組成空調(diào)制冷劑回路。

52.實(shí)施例5.

53.本實(shí)施例提出了一種如實(shí)施例1-4中任一項(xiàng)所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能試驗(yàn)方法，結(jié)合附圖5可更好理解本實(shí)施例，所述方法包括以下步驟：

54.s1、在試驗(yàn)車輛的總成冷卻系統(tǒng)中安裝若干溫度傳感器，用于采集各個器件的溫度信號，再將試驗(yàn)車輛置于環(huán)境模擬試驗(yàn)室內(nèi)，固定到底盤測功機(jī)上；

55.s2、啟動環(huán)境模擬試驗(yàn)室設(shè)備，設(shè)定環(huán)境溫度和濕度，并開啟陽光模擬系統(tǒng)，將試驗(yàn)車輛固定到底盤測功機(jī)上，待溫濕度穩(wěn)定后，分別按照低速爬坡、高速爬坡、高速和怠速試驗(yàn)工況進(jìn)行試驗(yàn)，每個所述試驗(yàn)工況開始前確認(rèn)車輛動力蓄電池電量≥95％，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以不低于1hz的采樣頻率對所述溫度傳感器測量的溫度參數(shù)進(jìn)行采集；

56.s3、對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所述電堆冷卻子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理具體為所有工況取燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)下4min冷卻液溫度數(shù)據(jù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果；所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理具體為在每個試驗(yàn)工況中，將冷卻系統(tǒng)各測點(diǎn)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的最高溫度值作為試驗(yàn)結(jié)果。

57.本實(shí)施例所述試驗(yàn)方法在整車臺架環(huán)境試驗(yàn)室中進(jìn)行，節(jié)約了研發(fā)成本，降低了試驗(yàn)風(fēng)險，保證無論任何時間、任何天氣都可以進(jìn)行驗(yàn)證，有效地縮短了試驗(yàn)周期。

58.實(shí)施例6.

59.本實(shí)施例為對實(shí)施例5的進(jìn)一步舉例說明，所述環(huán)境模擬試驗(yàn)室的溫度范圍為0℃～60℃，誤差不超過2℃，相對濕度范圍為20％～80％，誤差不超過5％；所述陽光模擬系統(tǒng)的最大輻射強(qiáng)度不低于1000w/m2，均勻度偏差不超過10％。

60.本實(shí)施例所述試驗(yàn)方法采用覆蓋中國境內(nèi)典型氣候與道路等因素下的自然環(huán)境條件，更好模擬用戶實(shí)際行駛環(huán)境，可應(yīng)用于整車開發(fā)過程中動力總成冷卻系統(tǒng)性能評估中。

61.實(shí)施例7.

62.本實(shí)施例為對實(shí)施例5的進(jìn)一步舉例說明，所述低速爬坡和所述高速爬坡試驗(yàn)工況的環(huán)境溫度為35℃，環(huán)境濕度為40％；所述高速和怠速試驗(yàn)工況的環(huán)境溫度為43℃，環(huán)境濕度為15％。

63.需要說明的是，當(dāng)環(huán)境模擬試驗(yàn)室溫度達(dá)到設(shè)定后，車輛要同溫處理不低于10h，待冷卻系統(tǒng)和整車動力總成部件溫度達(dá)到環(huán)境溫度

±

2℃后，試驗(yàn)人員設(shè)定濕度，待濕度達(dá)到設(shè)定值且穩(wěn)定后，開啟陽光模擬系統(tǒng)，10min后開始試驗(yàn)，試驗(yàn)期間駕駛員操作空調(diào)為最大制冷狀態(tài)(風(fēng)量最大，溫度最低，外循環(huán)，吹面)，保證車輛熱負(fù)荷處于最大狀態(tài)。

64.本實(shí)施例所述低速爬坡試驗(yàn)工況坡度設(shè)置為9％，車速不高于40km/h；所述高速爬坡試驗(yàn)工況坡度為5.5％，車速不高于90km/h；所述高速試驗(yàn)工況的車速不高于140km/h。

65.所述低速爬坡、高速爬坡或高速試驗(yàn)工況的運(yùn)行狀態(tài)為：檔位置于d檔，先以純動力電池驅(qū)動模式運(yùn)行至動力蓄電池電量達(dá)到純電模式最低soc值，然后啟動燃料電池電堆，再以混動模式勻速行駛至燃料電池電堆到達(dá)熱平衡狀態(tài)；

66.所述怠速試驗(yàn)工況的運(yùn)行狀態(tài)為：檔位置于p檔，先以純動力電池驅(qū)動模式運(yùn)行至動力蓄電池電量達(dá)到純電模式最低soc值，然后啟動燃料電池電堆，保持燃料電池電堆怠速給動力電池充電狀態(tài)，直至燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)。

67.本實(shí)施例所述試驗(yàn)方法覆蓋了用戶使用的苛刻行駛工況，能夠涵蓋國內(nèi)氫燃料電池電動車用戶最大熱負(fù)荷狀態(tài)，保證后續(xù)評估合格的整車動力總成冷卻性能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。

68.實(shí)施例8.

69.本實(shí)施例為對實(shí)施例5的進(jìn)一步舉例說明，所述純電模式最低soc值為車輛僅以動

力電池為驅(qū)動電機(jī)供電模式運(yùn)行，當(dāng)動力電池電量狀態(tài)低于該值后，整車動力系統(tǒng)對外輸出功率大于0kw時,燃料電池動力系統(tǒng)立即啟動,此刻的動力電池soc值；

70.所述燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)為燃料電池電堆的冷卻液在連續(xù)4min內(nèi)，液氣溫差的變化值不大于1℃，或者液氣溫差呈現(xiàn)周期性波動，并且其波峰的變化值不大于1℃。

71.實(shí)施例9.

72.本實(shí)施例提供了一種氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能評價方法，其特征在于，以實(shí)施例5-8中任一項(xiàng)所述試驗(yàn)方法得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，所述評價方法包括所述電堆冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法以及所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法。

73.實(shí)施例10.

74.本實(shí)施例為對實(shí)施例9的進(jìn)一步舉例說明，其中所述電堆冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法流程示意圖見圖6，所述評價方法為：

75.步驟1、電堆冷卻液許用環(huán)境溫度：tx＝tz-tc+ta，

76.其中，tz代表燃料電池電堆冷卻液溫度限值，tc代表燃料電池電堆冷卻液試驗(yàn)結(jié)果，ta代表環(huán)境溫度；

77.設(shè)電堆進(jìn)水溫度限值tzi＝75℃，電堆出水溫度限值為tzo＝85℃，根據(jù)試驗(yàn)測得的各個工況下環(huán)境溫度ta、燃料電池電堆進(jìn)水溫度tci及燃料電池電堆出水溫度tco的平衡值，分別計算出各工況下的電堆進(jìn)水溫度許用環(huán)境溫度txi和電堆出水許用環(huán)境溫度txo；

78.步驟2、取電堆進(jìn)水許用環(huán)境溫度和電堆出水許用環(huán)境溫度的最小值，即tx＝min(txi,txo)作為該工況下的電堆計算許用環(huán)境溫度；

79.步驟3、低速爬坡和高速爬坡工況下電堆冷卻液許用環(huán)境溫度不小于37℃即認(rèn)為合格，高速和怠速工況下電堆冷卻液許用環(huán)境溫度不小于45℃，即認(rèn)為合格，否則不合格；

80.所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法為：

81.在各個工況下同時滿足電機(jī)溫度為tmmax≤140℃、電機(jī)進(jìn)水溫度為tmimax≤65℃、dcdc溫度為tdmax≤85℃、dcdc進(jìn)水溫度為tdimax≤60℃、動力電池溫度為tbmax≤45℃以及動力電池溫差

△

tmax≤5℃時，即認(rèn)為合格，否則不合格。

82.本實(shí)施例所述的評價方法能有效的判定出動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能是否滿足要求，保證了整車開發(fā)的質(zhì)量。技術(shù)特征：

1.一種氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)，采用強(qiáng)制液冷冷卻，其特征在于，所述動力總成冷卻系統(tǒng)包括電堆冷卻子系統(tǒng)、電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和動力電池冷卻子系統(tǒng)；所述電堆冷卻子系統(tǒng)用于調(diào)整氫燃料電池的電堆溫度滿足要求，所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)用于為回路中的各個部件降溫，所述動力電池冷卻子系統(tǒng)用于調(diào)整動力電池溫度滿足要求。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述電堆冷卻子系統(tǒng)包括氫燃料電池電堆、電堆散熱器、壓縮空氣中冷器、高壓電動水泵、電動水泵-1、ptc、三通閥、節(jié)溫器和暖風(fēng)芯體；所述三通閥用于聯(lián)通電動水泵-1、ptc、暖風(fēng)芯體、節(jié)溫器、氫燃料電池電堆和高壓電動水泵形成電堆冷卻液升溫回路，所述三通閥還用于切斷電動水泵-1和高壓電動水泵間的聯(lián)通，使得高壓電動水泵、節(jié)溫器、電堆散熱器、壓縮空氣中冷器和氫燃料電池電堆形成電堆冷卻液降溫回路；在有暖風(fēng)需求時，電動水泵-1、ptc和暖風(fēng)芯體形成暖風(fēng)小回路，加熱暖風(fēng)芯體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)包括驅(qū)動電機(jī)總成、電動水泵-2、電機(jī)散熱器、空壓機(jī)、空壓機(jī)控制器和高壓dcdc，各部件形成電機(jī)冷卻液降溫回路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池冷卻子系統(tǒng)包括動力電池、電動水泵-3、ptc、chiller、冷凝器、電磁膨脹閥、液氣分離器和電動壓縮機(jī)，所述chiller與所述動力電池、電動水泵和ptc組成電池冷卻液回路，所述chiller與冷凝器、電磁膨脹閥、液氣分離器和電動壓縮機(jī)組成空調(diào)制冷劑回路。5.一種如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：s1、在試驗(yàn)車輛的總成冷卻系統(tǒng)中安裝若干溫度傳感器，用于采集各個器件的溫度信號，再將試驗(yàn)車輛置于環(huán)境模擬試驗(yàn)室內(nèi)，固定到底盤測功機(jī)上；s2、啟動環(huán)境模擬試驗(yàn)室設(shè)備，設(shè)定環(huán)境溫度和濕度，并開啟陽光模擬系統(tǒng)，將試驗(yàn)車輛固定到底盤測功機(jī)上，待溫濕度穩(wěn)定后，分別按照低速爬坡、高速爬坡、高速和怠速試驗(yàn)工況進(jìn)行試驗(yàn)，每個所述試驗(yàn)工況開始前確認(rèn)車輛動力蓄電池電量≥95％，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以不低于1hz的采樣頻率對所述溫度傳感器測量的溫度參數(shù)進(jìn)行采集；s3、對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所述電堆冷卻子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理具體為所有工況取燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)下4min冷卻液溫度數(shù)據(jù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果；所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理具體為在每個試驗(yàn)工況中，將冷卻系統(tǒng)各測點(diǎn)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的最高溫度值作為試驗(yàn)結(jié)果。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述環(huán)境模擬試驗(yàn)室的溫度范圍為0℃～60℃，誤差不超過2℃，相對濕度范圍為20％～80％，誤差不超過5％；所述陽光模擬系統(tǒng)的最大輻射強(qiáng)度不低于1000w/m2，均勻度偏差不超過10％。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述低速爬坡和所述高速爬坡試驗(yàn)工況的環(huán)境溫度為35℃，環(huán)境濕度為40％；所述高速和怠速試驗(yàn)工況的環(huán)境溫度為43℃，環(huán)境濕度為15％；所述低速爬坡、高速爬坡或高速試驗(yàn)工況的運(yùn)行狀態(tài)為：檔位置于d檔，先以純動力電池驅(qū)動模式運(yùn)行至動力蓄

電池電量達(dá)到純電模式最低soc值，然后啟動燃料電池電堆，再以混動模式勻速行駛至燃料電池電堆到達(dá)熱平衡狀態(tài)；所述怠速試驗(yàn)工況的運(yùn)行狀態(tài)為：檔位置于p檔，先以純動力電池驅(qū)動模式運(yùn)行至動力蓄電池電量達(dá)到純電模式最低soc值，然后啟動燃料電池電堆，保持燃料電池電堆怠速給動力電池充電狀態(tài)，直至燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述純電模式最低soc值為車輛僅以動力電池為驅(qū)動電機(jī)供電模式運(yùn)行，當(dāng)動力電池電量狀態(tài)低于該值后，整車動力系統(tǒng)對外輸出功率大于0kw時,燃料電池動力系統(tǒng)立即啟動,此刻的動力電池soc值；所述燃料電池電堆熱平衡狀態(tài)為燃料電池電堆的冷卻液在連續(xù)4min內(nèi)，液氣溫差的變化值不大于1℃，或者液氣溫差呈現(xiàn)周期性波動，并且其波峰的變化值不大于1℃。9.一種氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能評價方法，其特征在于，以權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述試驗(yàn)方法得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，所述評價方法包括所述電堆冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法以及所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氫燃料電池電動汽車的動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能評價方法，其特征在于，所述電堆冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法為：步驟1、電堆冷卻液許用環(huán)境溫度：tx＝tz-tc+ta，其中，tz代表燃料電池電堆冷卻液溫度限值，tc代表燃料電池電堆冷卻液試驗(yàn)結(jié)果，ta代表環(huán)境溫度；設(shè)電堆進(jìn)水溫度限值tzi＝75℃，電堆出水溫度限值為tzo＝85℃，根據(jù)試驗(yàn)測得的各個工況下環(huán)境溫度ta、燃料電池電堆進(jìn)水溫度tci及燃料電池電堆出水溫度tco的平衡值，分別計算出各工況下的電堆進(jìn)水溫度許用環(huán)境溫度txi和電堆出水許用環(huán)境溫度txo；步驟2、取電堆進(jìn)水許用環(huán)境溫度和電堆出水許用環(huán)境溫度的最小值，即tx＝min(txi,txo)作為該工況下的電堆計算許用環(huán)境溫度；步驟3、低速爬坡和高速爬坡工況下電堆冷卻液許用環(huán)境溫度不小于37℃即認(rèn)為合格，高速和怠速工況下電堆冷卻液許用環(huán)境溫度不小于45℃，即認(rèn)為合格，否則不合格；所述電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和電池冷卻子系統(tǒng)的性能評價方法為：在各個工況下同時滿足電機(jī)溫度為tmmax≤140℃、電機(jī)進(jìn)水溫度為tmimax≤65℃、dcdc溫度為tdmax≤85℃、dcdc進(jìn)水溫度為tdimax≤60℃、動力電池溫度為tbmax≤45℃以及動力電池溫差

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tmax≤5℃時，即認(rèn)為合格，否則不合格。

技術(shù)總結(jié)

一種氫燃料電池電動汽車動力總成冷卻系統(tǒng)、試驗(yàn)方法及評價方法。涉及新能源汽車領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)無法有效判斷氫燃料電池電動汽車動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能是否滿足要求的問題。系統(tǒng)包括電堆冷卻子系統(tǒng)、電機(jī)冷卻子系統(tǒng)和動力電池冷卻子系統(tǒng)。試驗(yàn)方法：安裝傳感器，啟動環(huán)境模擬試驗(yàn)室模擬實(shí)際工況進(jìn)行試驗(yàn)并進(jìn)行溫度采集，獲得試驗(yàn)結(jié)果。評價方法為電堆冷卻子系統(tǒng)低速爬坡和高速爬坡工況下、高速和怠速工況下電堆冷卻液許用環(huán)境溫度不低于限值即合格；電機(jī)冷卻系統(tǒng)和電池冷卻系統(tǒng)在各個工況下參數(shù)均不大于限值即合格。本發(fā)明可應(yīng)用于整車廠評估動力總成冷卻系統(tǒng)的冷卻性能是否滿足要求，保證了整車開發(fā)質(zhì)量。保證了整車開發(fā)質(zhì)量。保證了整車開發(fā)質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：陳正東 于翔 王文葵 趙文天 李保權(quán) 李洪波 李松霖

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國第一汽車股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.31

技術(shù)公布日：2022/7/29