CN102280973B - 一种气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统，其特征在于：该冷却装置由气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套、电机外置冷却风机、电机内置气冷机构、余热回收控制装置及连接余热回收风道构成。本发明提供的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统，不仅可实现对电动汽车电机的高效冷却，还可实现冬季利用电动汽车的电机余热对车内普通制热、超低温制热、车窗除霜/除雾和车外低温热源换热器表面除霜等工作模式，从而实现电动汽车动力电机的余热有效收集与高效利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车用动力电机冷却系统，具体说是涉及一种气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统。
背景技术
直流电机在运行时产生大量热量，若热量不能及时排出，会使直流电机各个部件温度升高，严重影响直流电机的电机效率和使用寿命。目前直流电机产生的热量只是排到空气中，并不能很好的收集利用，尤其是电动汽车直流电机，由于电动汽车空间十分有限，影响直流电机在车内的散热效果；由于电动汽车目前电池容量有限，直流电机产生的热量的收集利用显得十分关键。目前缺乏一种既能够高效散热，又能余热回收利用的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种电动汽车直流电机冷却装置，该装置既能够对电动汽车直流电机高效冷却，又能够对电动汽车直流电机产生的余热进行收集，方便余热利用。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统包括气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套，安装在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套空腔内的直流电机，分别设置在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套进风侧和出风侧的余热回收风道，设置在余热回收风道内的电机外置冷却风机，以及安装在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套内的电机内置气冷机构；所述余热回收风道为三通形式，位于进风侧的余热回收风道分别与车外空气进口、车内空气进口和气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套进风口相连通，并在车外空气进口与车内空气进口处设置有用于对车外空气与车内空气切换循环的余热回收控制阀；位于出风侧的余热回收风道分别与车外空气出口、车内空气出口和气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套出风口，并在车外空气出口和车内空气出口处设置有用于对车外空气与车内空气切换循环的余热回收控制阀；在直流电机的轴端安装有由内置气冷风机构成的电机内置气冷机构。
本发明中所述电机外置冷却风机为吸入式，置于气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套出风口一侧；所述电机外置冷却风机也可为压入式，置于气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套进风口一侧。可在一定车速时停止运行，依靠电动汽车开动时与室外空气的相对速度对电动汽车直流电机进行冷却，可节省电动汽车电能。
本发明在冷却套内壳外侧焊接有电机支座，电机支座座底端穿出冷却套外壳之外或电机支座直接焊接于冷却套外壳上。
本发明中所述气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套由作为直流电机壳体的冷却套内壳、冷却套外壳和连接于冷却套内外壳之间的若干个风道隔板组成；在冷却套内壳内侧设置有构成冷却风道的若干轴向直肋，所述直流电机安装在由若干轴向直肋内端面构成的环腔内。
本发明中所述气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套的换热系数和换热面积远大于现有技术的套壳体内侧外侧均为光壁结构的直流电机的换热系数和换热面积；直流电机上设置的内置气冷风机，使得在直流电机内部的空气在直流电机外置冷却风套壳体内侧进行强迫对流换热，其换热系数远大于直流电机内部的空气在直流电机外置冷却风套壳体内侧不流动时的传热系数，提高了直流电机的散热效果。
本发明的工作原理如下：
本发明通过安装在电动汽车驱动电机上的气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套，收集工作时电动汽车驱动电机产生的余热，并对其进行冷却。当运行余热回收模式时：设置在车外空气进口与车内空气进口处的余热回收控制阀关闭电机冷却余热回收风道车外空气进口，打开电机冷却车内空气进口，车内空气经过车内空气换热器后进入电机冷却余热回收风道，经过气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套后吸收电机余热，设置在车外空气出口与车内空气出口处的余热回收控制阀关闭电机冷却余热回收风道车外空气出口，打开电机冷却车内空气出口，从电机冷却风道出口进入车内风道，对车内进行供热。当运行散热冷却模式时：设置在车外空气进口与车内空气进口处的余热回收控制阀打开电机冷却余热回收风道车外空气进口，关闭电机冷却车内空气进口，设置在车外空气出口与车内空气出口处的余热回收控制阀打开电机冷却余热回收风道车外空气出口，关闭电机冷却车内空气出口。依靠车外空气对电机余热进行冷却。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的装置不仅可实现对电动汽车电机的的高效冷却，还可实现冬季利用电动汽车的电机余热对车内供热、车窗玻璃除霜/除雾和车外低温热源换热器表面除霜等工作模式，从而实现电动汽车的电机余热的收集与高效利用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中安装有直流电机的气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套纵向剖视图。
图3为图1的横截面剖视图。
图中：1是气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套、2是电机外置冷却风机、3-1和3-2是余热回收控制阀、4是余热回收风道、5-1是内置气冷风机、5-2是轴向直肋、6是冷却套内壳、7是冷却套外壳、8是风道隔板、9是电机支座。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例（附图）做进一步详述，但并不限制本发明。
如图1所示，本发明的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统包括气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1，安装在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1中空腔内的直流电机，通过法兰连接的方式分别设置在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套进风侧和出风侧的余热回收风道4，设置在余热回收风道内的电机外置冷却风机2，以及安装在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1内的电机内置气冷机构；所述余热回收风道4为三通形式，位于进风侧的余热回收风道分别与车外空气进口、车内空气进口和气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1进风口相连通，并在车外空气进口与车内空气进口处设置有用于对内车外空气与车内空气切换循环的余热回收控制阀3-1；位于出风侧的余热回收风道分别与车外空气出口、车内空气出口和气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1出风口，并在车外空气出口和车内空气出口处设置有用于对内车外空气与车内空气切换循环的余热回收控制阀3-2。
本发明中所述电机外置冷却风机2为吸入式，置于气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1出风口一侧；所述电机外置冷却风机2也可为压入式，置于气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套进风口一侧。可在一定车速时停止运行，依靠电动汽车开动时与室外空气的相对速度对电动汽车直流电机进行冷却，可节省电动汽车电能。
当运行余热回收模式时：余热回收控制阀3-1关闭电机冷却余热回收风道4车外空气进口，打开电机冷却车内风道进口，车内空气经过车内空气换热器后进入电机冷却余热回收风道4，经过气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1后吸收电机余热，余热回收控制阀3-2关闭电机冷却收风道车外空气出口，打开电机冷却车内空气出口，从电机冷却风道出口进入车内风道，对车内进行供热或进行车窗玻璃除霜/除雾。当运行散热冷却模式时：余热回收控制阀3-1打开电机冷却余热回收风道4车外空气进口，关闭电机冷却车内空气进口，热回收控制阀3-2打开电机冷却收风道车外空气出口，关闭电机冷却车内空气出口。依靠车外空气对电机余热进行冷却。
如图2、3所示，所述气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1由作为直流电机壳体的冷却套内壳6、冷却套外壳7和连接于内外冷却套之间的若干个风道隔板8组成；在冷却套内壳6内侧设置有构成冷却风道的若干轴向直肋5-2，所述直流电机安装在由若干轴向直肋5-2内端面构成的环腔内；在直流电机的轴端安装有内置气冷风机5-1构成的电机内置气冷机构，且内置气冷风机5-1位于气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套1进风侧。
如图3所示，在冷却套内壳6外侧焊接有电机支座9，电机支座9座底端穿出冷却套外壳7之外。
Claims (5)
1.一种气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统，其特征在于：该冷却系统包括气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1），安装在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）空腔内的直流电机，分别设置在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）进风侧和出风侧的余热回收风道（4），设置在余热回收风道内的电机外置冷却风机（2），以及安装在气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）内的电机内置气冷机构；所述余热回收风道（4）为三通形式，位于进风侧的余热回收风道分别与车外空气进口、车内空气进口和气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）进风口相连通，并在车外空气进口与车内空气进口处设置有用于对车外空气与车内空气切换循环的余热回收控制阀（3-1）；位于出风侧的余热回收风道分别与车外空气出口、车内空气出口和气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）出风口相连通，并在车外空气出口和车内空气出口处设置有用于对车外空气与车内空气切换循环的余热回收控制阀（3-2）；在直流电机的轴端安装有内置气冷风机（5-1）构成的电机内置气冷机构；当运行余热回收模式时：设置在车外空气进口与车内空气进口处的余热回收控制阀（3-1）关闭电机冷却余热回收风道（4）的车外空气进口，打开电机冷却车内空气进口，车内空气经过车内空气换热器后进入电机冷却余热回收风道（4），经过气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套后吸收电机余热，设置在车外空气出口与车内空气出口处的余热回收控制阀（3-2）关闭电机冷却余热回收风道（4）的车外空气出口，打开电机冷却车内空气出口，从电机冷却风道出口进入车内风道，对车内进行供热；当运行散热冷却模式时：设置在车外空气进口与车内空气进口处的余热回收控制阀（3-1）打开电机冷却余热回收风道车外空气进口，关闭电机冷却车内空气进口，设置在车外空气出口与车内空气出口处的余热回收控制阀（3-2）打开电机冷却余热回收风道（4）车外空气出口，关闭电机冷却车内空气出口；依靠车外空气对电机余热进行冷却。
2.根据权利要求1所述的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统，其特征在于：所述气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）由作为直流电机壳体的冷却套内壳（6）、冷却套外壳（7）和连接于冷却套内外壳之间的若干个风道隔板（8）组成；在冷却套内壳（6）内侧设置有构成冷却风道的若干轴向直肋（5-2），所述直流电机安装在由若干轴向直肋（5-2）内端面构成的环腔内。
3.根据权利要求2所述的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统，其特征在于：在冷却套内壳（6）外侧焊接有电机支座（9），电机支座（9）座底端穿出冷却套外壳（7）之外或电机支座（9）直接焊接于冷却套外壳（7）上。
4.根据权利要求1所述的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统，其特征在于：所述电机外置冷却风机（2）为吸入式，置于气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）出风口一侧。
5.根据权利要求1所述的气-气双侧冷却型电动汽车用动力电机冷却系统，其特征在于：所述电机外置冷却风机（2）为压入式，置于气-气双侧冷却型动力电机外置冷却风套（1）进风口一侧。
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