CN103770609B - 电动车的电机室 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电动车的电机室，其中电动车的部件布置在一种配置中以满足这些部件的特性。该电机室可以包括：电动机，用作电动车的驱动源；减速器，用于接收电动机的驱动力，减小电动机的驱动力，以及将减小后的驱动力传递给车辆的车轮；电动空调压缩机，用于压缩电动车的空调系统的制冷剂；以及冷却器和蓄能器，形成电动车的热泵系统，其中电动空调压缩机布置在减速器的前方，并且冷却器和蓄能器布置在电动机的上方。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动车的电机室，更具体涉及这样一种电动车的电机室，在该电机室中安装的部件被布置成可满足其电气、机械以及物理特性。
背景技术
在本领域中众所周知，电动车被开发以通过来自电池的驱动功率来行驶。目前存在几种利用来自电池驱动功率的车辆，包括仅利用来自电池的电功率的纯电动汽车，以及利用来自传统内燃机和电池二者的驱动功率的混合电动车。
在电动车的电机室（前隔间）中安装主要部件，诸如电动机、减速器、空调的电驱动压缩机、车载充电器（OBC）、高电压接线盒以及热泵系统。电动车的电机室与具有内燃机作为驱动功率源的车辆的发动机室大致相同。
图1示出电动车的主要部件安装在传统电动车的电机室中的布置的主视图。图2示出图1所示布置的平面图（plan view）。
参考图1，电动机12和减速器14平行排列在电机室10的下部中央区域。电动空调压缩机16布置在电动机12的旁边，冷却器18布置在压缩机16上方。电动功率控制单元（EPCU）22和车载充电器（OBC）24依次布置在电动机12和减速器14的上方。热泵单元（HPU）26布置在EPCU22的左侧，低压电池28布置在OBC24的右侧。
参考图2，OBC24布置在电机室10的中央区域，低压电池28布置在OBC24的右侧。高压接线盒34布置在OBC24的上方，蓄能器32布置在低压电池28的前侧。
如图2所示，热泵系统的管道和空调系统的冷却回路布置在点线区域点AB内，而配线（包括从高压接线盒34分支出的电线）布置在点线区域点C内。
由于电动车的上述部件已广为人知，其作用、功能和操作也已广为人知，因此为了上述例证的简洁和清晰，将省略对其的详细说明。
然而，当如图1和2所示来布置现有电动车的主要部件时，可能出现几个问题：
当电动空调压缩机16布置在电动机12旁边时，其难以通过改变用作传感器的解算器（resolver）（未示出）的间隙来确保电动机12的控制性能。此外，其难以降低由电动机12和电动空调压缩机16产生的高频噪声以及该噪声的干涉和叠加导致的噪声、振动和声振粗糙度（NVH）。
此外，当在电动车中设置热泵系统时，电动空调压缩机16布置在电动机12旁边，并且与减速器15平行。这导致沿热泵系统的空调管和电动装置软管（提供其用于利用废水）的路径的交迭。这损害了系统效率，并降低电机室10的美观外形。
此外，在当OBC24布置在驾驶员的左手侧并且高压接线盒34布置在驾驶员的右手侧时，难以分配前轮的右、左轴载荷。此外，由于增加了连接到高压接线盒34的配线的长度，因此难以提供发动机室10的美观外形。
本背景技术部分中公开的上述信息仅用于提高对本发明的背景技术的理解，并且因此其可能包含这样的信息，该信息不形成本国本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明提供一种电动车的电机室，其通过提供电动车的主要部件的有效布置而使电动空调压缩机的声振粗糙度（NVH）达到最佳（通过将NVH减小至适当水平）；确保前轮具有适当的载荷分布并因此限制扭矩转向（torque steering）；提供一种构成热泵系统的蓄能器和冷却器的布置，其既能够使热泵系统达到最佳，还能够为电机室提供美观的外形；并且为电动机与高压接线盒之间提供一种短配线路径。
一方面，本发明提供一种电动车的电机室，其包括：电动机，被配置成用作电动车的驱动源；减速器，被配置成：接收电动机的驱动力，减小电动机的驱动力，以及将减小后的驱动力传递给车辆的车轮；电动空调压缩机，被配置成对压缩电动车的空调系统的制冷剂进行压缩；以及冷却器和蓄能器，形成电动车的热泵系统，其中电动空调压缩机布置在减速器的前方，并且冷却器和蓄能器布置在电动机的上方。
根据本发明的实施例，热泵系统的管道被配置和布置成使得该管道靠近电动机，从而减小由电动机产生的热损失，并且允许收集热量。
根据各种实施例，车载充电器被配置和布置成用于充入被输入电动车的市售交流电功率。车载充电器可以布置在电动机附近并且布置在电动机上方。
根据各种实施例，电动车的高压接线盒布置在减速器的上方。
根据各种实施例，电机室还包括：其中相对紧凑地布置热泵的一条或多条管道的区域；其中相对紧凑地布置用于形成电动车的冷却回路的一条或多条管道的区域，其中冷却回路与电动空调压缩机相关联；以及其中相对紧凑地布置连接于所述高压接线盒的电线的区域。这些区域中的一个或多个区域可以被独立设置。
根据各种实施例，该电动车为左侧驾驶车辆（即，驾驶员坐在车辆的左手侧），并且在电机室的右侧设置其中相对紧凑地布置热泵系统的管道的区域。
根据各种实施例，在电机室的前侧设置其中相对紧凑地布置形成冷却回路的管道的区域。
根据电动车为左手驾驶车辆的各种实施例，在电机室的左后侧设置其中相对紧凑布置连接于高压接线盒的电线的区域。
根据本发明的实施例，能够实现下列效果：
通过尽可能远离产生高频率的电动机来将电动空调压缩机安装在减速器的一侧，可以防止电动机与电动空调压缩机之间的高频率叠加。
通过布置构成热泵系统的冷却回路和加热管道的管道路径，使得它们彼此分离，从而使电机室具有美观外形。
此外，通过在最短距离内设置形成热泵系统的冷却回路和加热管道的管道路径，可以降低部件的制造成本并提高空调系统的效率。
此外，通过将OBC（其比高压接线盒更重）布置在电机室的右侧（当车辆为左侧驾驶车辆时），就能够使车辆行驶期间的载荷分布达到最佳，并且可以防止扭矩转向。
此外，通过在预定区域内紧凑布置将高压接线盒连接到电池的电线，可以设置具有美观外形的电机室，并且提高电动车的销路。
附图说明
图1是示出电动车的主要部件安装在传统电动车的电机室中的布置的主视图；
图2示出图1的平面图；
图3是示出根据本发明一个实施例的电机室的视图，其中电动车的主要部件被布置成满足部件的特性；
图4示出图3的电机室的主视图；
图5示出图3和图4的电机室的平面图；
图6示出本发明一个实施例的透视图，其中冷却器、蓄能器、蒸发器及其管道被布置成满足部件的特性；以及
图7和8示出本发明一个实施例的透视图，其中电动空调压缩机、高压接线盒和慢充电器布置在电机室中。
<附图标记说明>
100:电机室 120:电动机
140:减速器
160:电动空调压缩机
180:冷却器 240:车载充电器
320:蓄能器 340:高压接线盒
具体实施方式
下面将参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
可以理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途车辆（SUV）、公共汽车、货车，各种商用车辆的客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动汽车、混合动力电动汽车、氢动力汽车和其它替代燃料汽车（例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料）。如在本文中所引用的，混合动力车辆是具有两种或多种动力来源的车辆，例如汽油动力车辆和电动动力车辆二者。
本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。还应该理解的是，在本说明书中使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其组合的存在或增加。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。
根据本发明的实施例，相对于电机室的“前”、“后”、“左”和“右”来描述各种组件的布置。这些位置与其中设置电机室的车辆的“前”、“后”、“左”和“右”侧相对应。
根据本文所述的实施例，电动车为左侧驾驶车辆。然而，应理解，本发明将类似地应用于右侧驾驶车辆。具体地，应理解，当本文所述的组件布置在左侧驾驶车辆的左或右手侧时，对于右侧驾驶车辆该配置将被调换。
此外，在本文所述的本发明的实施例中，提供一种电机室，在该电机室中以最佳的方式布置电动车的各部件。这些被布置的部件能够由本领域普通技术人员利用众所周知的技术来安装，因而省略对该部件的装配和安装的详细说明。
本发明涉及利用电池的电功率的车辆，具体地是仅通过电池的电功率提供动力的电动车（“纯电动车”），以及既利用传统内燃机的驱动功率又利用电池的电功率的混合动力电动车。
如图3-5所示，根据本发明示例性实施例的电动车包括：电动机120，其起到电动车的驱动源的作用；减速器140，其接收电动机120的驱动功率并通过减速齿轮（未示出）减小电动机120的驱动功率，以通过差速齿轮和驱动轴将驱动功率传递给车轮；以及电动车的各部件，包括电动空调压缩机160、冷却器180和蓄能器320，其构成电动车的空调系统和/或热泵系统。如本文中提及的，电机室100与具有内燃机的传统车辆的发动机室基本相同。
参考图3-5，根据示例性实施例，空调压缩机160布置在减速器140的旁边。
如图3-6所示，包含在电动车的空调系统和/或热泵系统的冷却器180和蓄能器320布置在电动机120的上方。
根据本发明的实施例，如图5和6所示，热泵系统的管道PH朝向电动机120布置。
此外，如图3所示，可以将车载充电器（OBC）240布置在电动机120的上方，该车载充电器240被配置成用于利用市售交流电功率对电动车的电池进行充电，以被输入到电动车。
如图4所示，高压接线盒340可被布置在减速器140的上方。
根据本发明的实施例，设置一个或多个可紧凑地布置各种管道和电线的区域。具体地，根据本发明的示例性实施例，设置区域A100，其中相对紧凑地布置热泵系统的管道PH（附图中为阴影管道）。还设置区域B100，其中与电动空调压缩机160相关联地，相对紧凑地布置构成电动车的冷却回路的管道PC（由图中的格子图案显示的管道）。还设有区域C100，其中相对紧凑地布置连接于高压接线盒340的电线EW。相对紧凑地布置的大致意思是，管道和电线以相对于传统构造的紧凑方式进行布置。
参考图3-5，可以在左手侧驾驶（LHD）车辆的电机室100的右侧设置其中相对紧凑地布置热泵系统的管道PH的区域A100。相反地，在右侧驾驶（RHD）车辆中，在电机室100的左侧设置区域A100。
如图所示，可以在电机室100的前部区域设置区域B100，在区域B100中相对紧凑地布置构成冷却回路的管道PC。
此外，可以在左手侧驾驶（LHD）车辆的电机室100的左后侧设置区域C100，在区域C100中相对紧凑地布置被连接到高压接线盒340的电线EW。相反地，在右手侧驾驶（RHD）车辆中，将在电机室100的右后侧设置区域C100。
如图3-8所示，电功率控制单元（EPCU）220被配置和布置成用于控制电动车的电功率，低压电池280被配置和布置成提供电动车所需的低压。对于热泵系统，还可进一步设置内部冷凝器350和蒸发器360。
由于EPCU220、低压电池280、内部冷凝器350和本发明的其他部件的功能、操作和/或作用已广为人知，因此在本文中省略对其的详细说明。
现在将参考图3-8描述根据本发明示例性实施例的电动车的电机室的操作。
在本发明的示例性实施例中，如图3和4所示，电动空调压缩机160布置在减速器140的一侧，以减小由于电动机120产生的高频和振动的叠加而增大的NVH。也就是说，根据本发明的示例性实施例，由于产生高频率的电动机120布置在与电动空调压缩机160较远距离的位置（优选地为尽可能地远），因此使电动空调压缩机160的NVH最佳（即，减小的）。
如图3、4、6和8所示，电动车的空调系统和/或热泵系统的冷却器180和蓄能器320布置在电动机120的上方，以便能够有效地收集电动机120以及其它电动部件产生的热，以提高热泵系统的效率。具体地，如图5和6所示，当冷却器180和蓄能器320被布置在右侧（RH）上时，构成热泵系统的管道PH被相对紧凑地布置在电机室100的区域A100中的RH侧。该配置提高了热泵系统的效率并且改善了电机室100的美观外观。
如进一步所示，冷却器180和蓄能器320布置在电动机120上方，并且电动空调压缩机160布置在减速器140的一侧。同样地，如图5所示，可以在电机室100的前部区域B100中设置构成冷却回路的管道PC，该冷却回路与压缩机160相关联。该配置可使冷却和加热效率最佳。
根据本发明的该示例性实施例，如图3、4和7所示，车载充电器（OBC）240布置在电动机120上方，而高压接线盒340与OBC240平行地布置在电动机120的上方。因此，能够有效地分布前轮驱动车辆的轴载荷，并且能够缩短被连接到高压接线盒340的电线EW的长度。具体地，布置在电动机120上方的OBC240的重量有效地分散前轮驱动车辆的轴载荷。此外，在高压接线盒340平行于OBC240地布置在减速器140上方的情况下，由于安装在电机室中的电线EW（如图5所示）能够相对紧凑地布置在区域C100中，因此由于缩短了电线的长度而可以降低成本，并且能够提高电机室100的美观外观。
尽管已结合目前被认为是实际的示例性实施例的内容对本发明进行了描述，然而应该理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反地，其意图涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种变型和等效布置。
Claims (8)
1.一种电动车的电机室，包括：
电动机，被配置成用作所述电动车的驱动源；
减速器，被配置成：接收所述电动机的驱动力，减小所述电动机的驱动力，以及将减小后的驱动力传递给所述电动车的车轮；
电动空调压缩机，被配置成用于对所述电动车的空调系统的制冷剂进行压缩；以及
冷却器和蓄能器，形成所述电动车的热泵系统，
其中所述电动空调压缩机布置在所述减速器的前方，
所述冷却器和所述蓄能器布置在所述电动机的上方，并且
所述电动车的电机室还包括用于所述热泵系统的一条或多条管道，所述一条或多条管道布置在靠近所述电动机的路径中，从而减小由所述电动机产生的热损失并且收集由所述电动机产生的热量。
2.如权利要求1所述的电机室，其中用于充入市售交流电功率的车载充电器靠近所述电动机并布置在所述电动机的上方，所述市售交流电功率被输入到所述电动车。
3.如权利要求1所述的电机室，其中所述电动车的高压接线盒布置在所述减速器的上方。
4.如权利要求3所述的电机室，还包括：
第一区域，其中相对紧凑地布置所述热泵系统的一条或多条管道；第二区域，其中相对紧凑地布置用于形成所述电动车的冷却回路的一条或多条管道，所述冷却回路与所述电动空调压缩机相关联；以及第三区域，其中相对紧凑地布置连接于所述高压接线盒的电线；
其中所述第一、第二和第三区域被独立设置。
5.如权利要求4所述的电机室，其中：
所述电动车为左侧驾驶车辆，并且
所述第一区域设置在所述电机室的右侧。
6.如权利要求4所述的电机室，其中所述第二区域设置在所述电机室的前侧。
7.如权利要求4所述的电机室，其中所述第三区域设置在所述电机室的左后侧。
8.一种电动车，包括布置在所述电动车中的如权利要求1所述的电机室。
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