20048584_捷豹I

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捷豹I-PACE純電動汽車熱管理系統介紹(一)

◆文/河北 石德恩

一、電動驅動冷卻液回路

感器通過硬接線連接至動力傳動系統控制模塊(PCM)。電力驅動

1.電動驅動冷卻液回路概述

冷卻液膨脹箱提供以下功能：①加注點；②在預熱過程中為電力

捷豹I-PACE純電動汽車采用了先進的熱管理系統，熱管理

驅動冷卻液的膨脹提供容積；③分離電力驅動冷卻液中的空氣；

系統綜合利用液冷方式、熱交換器和增強型空調系統，其中還包

④系統加壓；⑤釋放壓力。

含一個熱泵流程。熱管理系統不僅為駕駛員和乘客保持了舒適的

環境，還用于恒定保持20～25℃的高壓(HV)蓄電池理想工作溫

度，這可確保HV蓄電池以最佳效率進行工作，從而在所有條件

下實現最長的續航里程。熱管理系統包括冷卻液回路和空調(制

冷)系統。本文首先介紹冷液卻回路，I-PACE具有三個冷卻液

回路：①電動驅動回路(9L)；②座艙回路(3L)；③高壓(HV)蓄電

池回路(7L)。

三個冷卻回路總圖如圖1所示。這三個回路彼此獨立工作，

并由不同的控制模塊進行控制。每個回路都有自己的獨立控制

圖1 冷卻液回路總圖

的電動冷卻液泵、電磁閥或比例閥。車輛上安裝了兩個冷卻液

副水箱，一個位于HV蓄電池回路中，另一個位于電動驅動回路

1.電力驅動散熱器和冷卻風扇；

中。HV蓄電池回路具有獨立的冷卻液，電動驅動回路和座艙回

2.無線車載充電模塊(如已配備)；

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注意：冷卻液副水箱的額定最高壓力為1.1bar (1bar=10

5

Pa)。電動冷卻液泵的輸出壓力最高為0.7bar。

3.電力驅動冷卻液泵

電力驅動冷卻液泵如圖4所示，它由來自動力傳動系統控制

模塊(PCM)的脈寬調制(PWM)信號控制，驅動冷卻液在系統循

環。電力驅動冷卻液泵吸收來自膨脹箱的冷卻液，加壓后輸出至

控制閥。

1.電力驅動冷卻液出口；

2.電力驅動冷卻液進口；

4.電動驅動冷卻液控制閥(比例閥)

3.接線線束接頭。

電動驅動冷卻液控制閥如圖5所示，此閥根據需要，將冷卻

液從電力驅動冷卻液泵輸送至電力驅動散熱器或電力驅動冷卻

圖4 電力驅動冷卻液泵

器，或以上兩者。具體取決于冷卻需求，方向與LIN總線控制信

號相關。

5.電力驅動散熱器

I-PACE配備了一個三級冷卻模塊，該模塊位于車輛前部，

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7.4路接頭

4路接頭如圖8所示，它位于有線車載充電模塊附近。4路接

9.電力驅動冷卻液回路及溫度控制

電力驅動冷卻液回路如圖10所示，電力驅動冷卻系統控制

頭提供以下連接：①至無線車載充電模塊冷卻液入口的連接(如

框圖如圖11所示。溫度控制系統的設計目的是維持電力驅動單

已配備)或后EPIC(未配備無線車載充電模塊)；②至直接-直流

(DC/DC)轉換器冷卻液進口的連接；③來自電力驅動散熱器出口

的連接；④來自電力驅動冷卻器出口的連接。

其上還有一個位置用于其中一個電力驅動冷卻液溫度傳感器。

1.無線車載充電模塊(如已配備)；2.后電力變頻轉換器(EPIC)；3.后電力驅

動單元(EDU)；4.電力驅動冷卻液膨脹箱；5.前EDU；6.前EPIC；7.接線

車載充電模塊；8.直流-直流(DC/DC)轉換器；9.4路接頭；10.電力驅動冷

卻器；11.電力驅動冷卻液控制閥；12.電力驅動散熱器；13.電力驅動冷卻

1.來自電力驅動散熱器出口的連接；2.來自無線車載充電模塊的連接(如已

液泵；14.溫度傳感器(2個)。

配備)或后EPIC(未配備無線車載充電模塊)；3.電力驅動冷卻液溫度傳感器

(1/2，2個之一)；4.至直流-直流(DC/DC)轉換器的連接；5.來自電力驅動

圖10 電力驅動冷卻液回路示意圖

冷卻器出口的連接。

圖8 4路接頭

8.電力驅動冷卻液溫度傳感器

如圖9所示，有2個電力驅動冷卻液溫度傳感器。1個傳感器

位于有線車載充電模塊附近的4路接頭上。另1個位于電力驅動冷

卻液控制閥和電力驅動冷卻液泵之間的冷卻液管道上。另外，在

2個電力驅動單元(EDU)各有1個溫度傳感器，以監控其溫度。

溫度將傳送至相關的電力變頻轉換器(EPIC)。隨后通過Flexray

將溫度傳送至動力傳動系統控制模塊(PCM)。動力傳動系統控制

模塊(PCM)使用此溫度來控制冷卻系統部件的操作，以維持系統

內的最佳溫度。

A.硬接線；O.局域互聯網絡(LIN)；AL.脈寬調制(PWM)；

AX.FLEXRAY；AY.高速(HS)控制器局域網(CAN)電源模式0系統總

線；1.動力傳動系統控制模塊(PCM)；2.車身控制模塊/網關模塊(BCM/

GWM)；3.電力變頻轉換器(EPIC)(2個)；4.主動格柵；5.電力驅動冷卻液

控制閥；6.電力驅動冷卻液泵；7.電動冷卻風扇；8.電力驅動冷卻液溫度

傳感器；9.電力驅動冷卻液溫度傳感器；10.直流-直流(DC/DC)轉換器；

11.接線車載充電模塊；12.無線車載充電模塊(如已配備)。

圖9 電力驅動冷卻液溫度傳感器圖11 電力驅動冷卻系統控制框圖

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元(EDU)和電子系統處于最佳工作溫度。EDU中的傳感器監測當電動車(EV)蓄電池充電時，氣候控制冷卻液系統也會工

裝置中的溫度。溫度傳感器的輸出從EDU傳送入相應的電力變

作。當車輛連接至外部電源時，蓄電池電量控制模塊(BECM)請

頻轉換器(EPIC)。EPIC通過Flexray將EDU溫度信息傳送至動

求為EV蓄電池加熱。ATCM啟動以下部件：①氣候控制冷卻液

力傳動系統控制模塊(PCM)。冷卻系統中配備2個溫度傳感器。

泵；②氣候控制換向閥；③HV內部加熱器(HVCH)。

其中1個位于4路接頭中，1個位于電力驅動冷卻液控制閥和電力

驅動冷卻液泵之間的冷卻液軟管中。傳感器的輸出信號發送到

PCM。直流至直流(DC/DC)轉換器和車載充電模塊的溫度也被

傳送至PCM。

PCM使用溫度數據和其他車輛數據確定所需的冷卻液流

量。PCM控制電力驅動冷卻液泵和電力驅動冷卻液控制閥，向

系統部件提供充足的冷卻液流量。為了保持正確溫度，在散熱器

后方安裝了電動冷卻風扇，以幫助降低冷卻液的溫度。在散熱器

塊前方還安裝了主動格柵，以優化流經散熱器的空氣流量，并最

大程度降低車輛的阻力。

注意：如果電動冷卻液泵發生故障，則冷卻液回路將無法正

常工作，HV部件可能會發生過熱。然后，出于保護目的，HV部

件將會降低自己的功率。如果12V電動冷卻液泵的PWM控制丟