北汽EX360车冷却系统的结构原理与检修

福建船政交通职业学院 黄林火

1 北汽EX360车冷却系统的工作原理

纯电动汽车在使用过程中，相关电器系统中功率的损耗会产生大量的热量，为了保证系统的正常工作，应使各部件工作在一定的温度范围内，所以纯电动汽车必须装备冷却系统，对发热的部件进行冷却。北汽EX360车在运行过程中主要的发热部件有：驱动电机、电机控制器（MCU）和电力分配单元（PDU）。PDU中的主要发热组件为车载充电机（OBC）和DC/DC直流转换模块。该车冷却系统工作原理如图1所示。

图1 冷却系统工作原理

水泵将冷却液加压后送至MCU水道，然后进入PDU水道，再经驱动电机水道流入散热器，散热器对已经吸收热量的冷却液进行散热，冷却后的冷却液再次被吸回水泵，如此循环对系统相关部件进行散热。

水泵及散热风扇的运行都由整车控制器（VCU）控制。VCU通过采集MCU、驱动电机、PDU的温度信息，判断各部件的冷却需求，并及时开启水泵及散热风扇。

散热器后方安装了2个散热风扇，冷却系统根据采集到的温度情况及冷却需求，控制散热风扇的速运行速度。

散热器旁并联补水罐，通过2根水管分别与散热器上方水管和下方水管连接。当车辆运行冷却液温度升高时，冷却液膨胀，可以先排到补水罐里；当温度降低时，补水罐内冷却液通过底部水管流回到系统中。当系统的冷却液不足时，通过补水罐盖可添加冷却液，冷却系统中的空气也可通过补水罐与散热器上方连接的水管排到补水罐。为方便排放冷却液，在散热器下方设置了排空阀。

2 水泵与散热风扇控制电路

2.1 水泵控制电路

水泵控制电路如图2所示，电流从蓄电池的正极经熔丝MF02（100 A）后到达前舱电器盒，在前舱电器盒经过熔丝MB02（15 A）后到达水泵继电器，水泵继电器的工作电路通过端子30和端子87连接到水泵电机的正极，经水泵电机负极回到蓄电池负极。水泵继电器的控制电路（线圈端）由VCU控制，当控制端子115为低电位（0 V）时，水泵继电器线圈有电流通过，线圈产生吸力，接通水泵电机电路，水泵工作；当控制端子115为高电位（12 V～14 V）时，线圈无电流通过，水泵继电器不闭合，水泵不工作。

2.2 散热风扇控制电路

图2 水泵控制电路

散热风扇控制电路如图3所示，电流从蓄电池的正极经熔丝MF02（100 A）后进入前舱电器盒内，在前舱电器盒内电路分为2路，一路经熔丝SB02（20 A）后进入风扇继电器1（高速风扇继电器），一路经熔丝SB03（20 A）后进入风扇继电器2（低速风扇继电器），风扇继电器1控制散热风扇高速运转，风扇继电器2控制散热风扇低速运转，其控制原理基本相同。以风扇继电器1控制为例，蓄电池电源经熔丝SB02后进入风扇继电器1，在风扇继电器1中电路继续分成2路，一路为工作电路，另一路为控制电路。在工作电路中，电流经风扇继电器端子30和端子87，分别到散热风扇1和散热风扇2高速运行端子，经散热风扇高速电机后搭铁，最终回到蓄电池负极。在控制电路中，蓄电池电源经风扇继电器1线圈后进入VCU端子V120，当端子V120为低电位（0 V）时，线圈中有电流流过，工作电路接通，散热风扇1和散热风扇2高速运转；当端子V120为高电位（12 V～14 V）时，线圈中无电流流过，工作电路断开，散热风扇1和散热风扇2停止高速运转。

图3 散热风扇控制电路

3 水泵及散热风扇控制策略

水泵及散热风扇控制策略见表1所列。

只要电机控制器（主要发热部件为绝缘柵场效应晶体管IGBT）温度、驱动电机温度、车载充电机的温度（在电力分配单元PDU内）中，有1个达到阀值，水泵就开始运行，当3个部件都低于其温度阀值，水泵停止工作。

只要电机控制器（主要发热部件为绝缘柵场效应晶体管IGBT）温度、驱动电机温度、车载充电机的温度（在电力分配单元PDU内）中，有1个达到阀值，散热风扇就开始低速运行或高速运行，当3个部件都低于其温度阀值，散热风扇停止工作。散热风扇的运行还受到空调系统制冷剂压力的影响，当空调系统制冷剂压力达到阀值，触发散热风扇低速运行或高速运行。

如果电机控制器和驱动电机的温度超过阀值且冷却系统工作无法实现降温，车辆将采取降低功率或停止扭矩输出，以保护车辆安全。

4 冷却系统结构布置及主要部件

4.1 北汽EX360车冷却系统结构布置

北汽EX360车冷却系统结构布置如图4所示。

4.2 冷却系统主要部件

（1）水泵。北汽EX360车采用离心式水泵。由于纯电动汽车没有传动带驱动，所以该车水泵的驱动方式为电机驱动。水泵连接器的端子1为水泵电机正极，端子2为水泵电机负极。

（2）散热器及散热风扇总成。冷却液在散热器内从左到右、从上到下流动，以此增加冷却液在散热器内停留的时间，延长热交换时间。散热器外部布满了散热器翅片，以此增大散热面积，提高热交换效率。散热风扇置于散热器后方，其功用是强制空气吹过散热器，以增强散热器的散热能力，加速冷却液的冷却，保证电机控制器，电力分配单元和驱动电机始终工作在正常温度范围。

（3）补水罐。当车辆运行时，冷却液温度上升，体积膨胀，部分冷却液进入补水罐；当车辆停止运行，冷却液温度下降，冷却液体积收缩，部分冷却液又

从补水罐进入散热器内。当更换冷却液时，可以从补水罐盖给冷却系统添加冷却液。

表1 水泵及散热风扇控制策略

图4 北汽EX360车冷却系统结构布置

5 冷却系统常见故障排除

5.1 北汽EX360车冷却系统相关故障代码

当冷却系统出现故障时，可以通过故障检测仪读取故障代码，从而缩小故障诊断范围。北汽EX360车冷却系统相关故障代码见表2所列。

5.2 冷却系统无故障代码的故障诊断

北汽EX360车冷却系统常见无故障代码故障见表3所列。

表2 北汽EX360车冷却系统相关故障代码

表3 北汽EX360车冷却系统无故障代码故障