CN106794750A - 空冷式电动推进单元 - Google Patents

空冷式电动推进单元 Download PDF

Info

Publication number
CN106794750A
CN106794750A CN201580055794.4A CN201580055794A CN106794750A CN 106794750 A CN106794750 A CN 106794750A CN 201580055794 A CN201580055794 A CN 201580055794A CN 106794750 A CN106794750 A CN 106794750A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
air
decelerator
housing
gmp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580055794.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106794750B (zh
Inventor
F·梅乌涅尔
B·沙尔梅特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of CN106794750A publication Critical patent/CN106794750A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106794750B publication Critical patent/CN106794750B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电动推进单元(GMP)，包括容纳在邻接的壳体(CRE，CME)中的减速箱和电动机、以及空冷式冷却回路；所述冷却回路包括减速箱壳体(CRE)上的进气孔(OEA)、用于将减速箱与电动机分离的壳壁上的多个空气通道孔(OPA)、以及电动机的壳体(CME)上的空气输出孔(OSA)，在所述单元中，冷却回路包括定位在相对于减速箱和电动机的顶部的风扇(VENT)、将空气从所述风扇(VENT)导向所述减速箱的上游管道(CAM)、以及用于将空气从所述电动机向地面排出的下游管道(CAV)。

Description

空冷式电动推进单元
技术领域
本发明大体上涉及电气工程和机动车辆的领域，并且更确切地说涉及电动或混合动力车辆的牵引电动机的冷却。
背景技术
在牵引电动机需要冷却的电动车辆中，可以使用空气冷却系统，已经用于冷却电机的空气必须通过输出导管从车辆排出。此输出导管通常冒着被阻塞的风险在车辆下部排出到露天环境中。为此原因，法国专利FR 2983433提出一种用于这种车辆的输出导管的保护性装置。
然而，这种保护性装置是不够的。这是因为此类型车辆的冷却系统包括与电动机整合的风扇，也就是说，共享电动机的转子轴。因为该风扇从该冷却系统的空气输出导管吸入灰尘和溅起的水，此风扇的可靠性存在风险。此外，已经发现，这种冷却系统的空气冷却由于尤其因为用于冷却车辆电动机的空气回路的复杂性而引起的压降导致损失效率。
另一方面，现有技术的电动动力传动系尤其因为电机冷却系统的总尺寸而在电动机的旋转轴线的方向上具有较大的总尺寸。因此，这种动力传动系倾向于向前延伸至车辆车厢的前部，并且在正面碰撞的情况下是易损坏的。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供一种紧凑的电动动力传动系来克服现有技术的缺点中的至少一些缺点，该电动动力传动系被有效地空冷，尤其使用远离电动机并且位于相对于电动机的一定高度处的风扇。
为此目的，本发明提出一种电动动力传动系，该电动动力传动系包括容纳在邻接的壳体中的减速器和电动机、以及用于所述减速器和所述电动机的空气冷却回路；所述冷却回路包括将空气输入该减速器的壳体中的开口、在将所述减速器与所述电动机分离的壳壁上用于空气通过的多个开口、以及所述电动机的壳体中的空气输出开口，所述动力传动系的特征在于，所述冷却回路额外地包括放置在相对于所述减速器和所述电动机的一定高度处的风扇、将空气从所述风扇导向所述减速器的上游导管、以及用于将空气从所述电动机向地面输出的下游导管。
由于本发明将冷却系统风扇放置在一定高度处，所以电动机的冷却回路承受较少的压降。通过这种构形，可以使风扇的操作更可靠，并且因此可以省却用于下游空气输出导管的保护性装置，由此进一步减小压降并简化该冷却系统。将风扇放置在一定高度使得不必为风扇提供防尘和防潮的保护。此外，针对将减速器壳体和电动机壳体连结在一起的目的，这些壳体通过与允许空气通过的共用壳壁而端对端地布置、并且通过将风扇相对于电动机在外部定位来获得横向紧凑的动力传动系。动力传动系的其他元件，例如其功率电子器件，可以相对于减速器单元和电机竖直放置，因此在正面碰撞的情况下减小根据本发明的动力传动系的易损性。
按照根据本发明的动力传动系的有利特征，所述风扇被放置在所述减速器的壳体上方或者在所述电动机的壳体的上方，所述上游导管具有的曲率半径不小于75mm(毫米)。类似地有利的是，所述下游导管具有的曲率半径不小于38mm。
上游和/或下游导管的这种构形使冷却系统的空气回路中的压降最小化。
根据另一个有利特征，所述上游导管具有的横截面在相对于所述电动机的横向方向上扩大，并且在所述电动机的轴向方向上、在所述减速器的壳体的入口处变平。
此特征还限制了减速器的入口处的压降。这是因为上游和下游的导管具有总体上圆形的横截面，然而，由于减速器的入口在电动机的旋转轴线的方向上较窄，所以此横截面在减速器的入口处在这个轴向方向上变平。因此，为避免在减速器的入口处的空气减速，此扁平的横截面相对于与所述轴向方向正交的电动机在横向方向上扩大。这还提供了对到达电机的空气的更好的分配，因此改善了电机的冷却。
根据本发明的动力传动系的又另一个有利特征，所述空气通道开口在所述壳壁上一方面在所述电动机的转子轴的支承轴承与另一方面在所述电动机的壳体的纵向壁之间径向地延伸，并且在所述壳壁上以规则的方式在15°至25°的范围上成角度地延伸，所述轴承存在于所述壳壁上。
此特征提供了对电动机的部件的更好的冷却，同时维持转子中的良好的机械振动阻力。
最终有利的是，所述上游导管的下游端部具有波纹管以有助于定位所述风扇。
如果需要的话，上游导管的这个波纹管状部分能够根据对有关电动车辆的总尺寸的约束来以不同的方式定位该风扇。
附图说明
从参考附图所描述的优选实施例的分析中，其他特征和优点将变得清楚，在附图中：
-图1示出了在此优选实施例中的根据本发明的电动动力传动系，
-图2示出了在与动力传动系的电动机的旋转轴线平行的轴向方向上穿过此电动动力传动系截取的横截面，
-图3示出了在与电动机的旋转轴线正交的横向方向上穿过此电动动力传动系截取的另一个横截面。
具体实施方式
根据图1所示的本发明的优选实施例，根据本发明的电动动力传动系GMP包括容纳在减速器壳体CRE中的减速器、容纳在电机壳体CME中的电动机、用于功率电子器件的壳体BEP以及空气冷却系统。
空气冷却系统包括位于相对于减速器和电动机的一定高度处的风扇VENT，该风扇从外部吸入空气。在本申请中，相对于包含动力传动系GMP的车辆所在的地面定义了术语“高度”。限定此高度的轴线是图1中的轴线z。因此，风扇VENT必须处于比动力传动系GMP的电机和减速器更高的水平，以便有助于空气流动。事实上，在本发明的这个实施例中，允许风扇VENT必须克服不超过10mbar(毫巴)的气压，以便有效地操作并且提供用于冷却电机的必要的流量(大致每小时250m3)。
该空气冷却系统还包括将空气从风扇VENT导向减速器的上游导管CAM，空气通过形成在减速器的壳体CRE上的空气输入开口OEA进入减速器。进入减速器的空气然后进入电动机以冷却该电动机，并且然后通过形成在与减速器相对的电机壳体CME末端处的空气输出开口OSA流出。空气通过下游空气输出导管CAV流出至车辆的下部部分，该下游空气输出导管将空气从空气输出开口OSA引导至地面。
如图1中所示，减速器壳体CRE和电动机壳体CME邻接，并且功率电子壳体BEP也尽可能地整合到动力传动系GMP中，使得功率电子壳体可以与结合此电动动力传动系GMP的车辆的前后轴线垂直地容纳在车辆的电机舱中。因此，电动动力传动系GMP在车辆的发动机舱中的宽度上并且还在高度上延伸，从而限制其正面碰撞的易损性。
在减速器的壳体CRE与电机的壳体CME之间的界面更加具体地示出在图2中，其示出了在轴向方向x上截取、平行于动力传动系的电动机的旋转轴线、穿过电动动力传动系GMP的横截面。通过将减速器与电动机分离的壳壁PCC，未示出的减速器和电动机在其对应的壳体中分离。如图2中以实线箭头所示，此壳壁PCC允许空气通过存在于壳壁PCC上并且在图3中可见的空气通道开口OPA流动，其示出了在横向方向y上截取、与电动机的旋转轴线正交、穿过电动动力传动系GMP的横截面。
为了优化对电动机的冷却，同时确保电动机的转子具有良好的抗振性，壳壁PCC朝向减速器凸起，并且空气通道开口OPA在转子轴的形成在壳壁PCC上的支承轴承PSA与电机壳体CME的纵向壁PLO之间径向地延伸。纵向壁PLO在轴向方向x上延伸并且基本上是圆柱形的。更确切地说，空气通道开口OPA从支承轴承PSA延伸到非常接近纵向壁PLO的壳壁PCC的周缘部分；例如，此周缘部分与转子轴线的中心以在此中心与纵向壁PLO之间的距离的80％与100％之间的距离分离开。
额外地，空气通道开口OPA在壳壁PCC上以规则的方式在15°至25°的范围内(并且优选地超过20°)成角度地延伸。
为促进空气流经电动动力传动系GMP的冷却回路，上游导管CAM被配置成使得其具有的曲率半径不小于75mm。优选地，上游导管CAM具有的曲率半径总是大于80mm。
类似地，下游导管CAV具有的曲率半径不小于38mm。优选地，下游导管CAV具有的曲率半径总是大于40mm。
由于减速器壳体CRE的空气输入开口OEA在方向x上较窄，所以上游导管CAM具有在其通向减速器壳体CRE的端部处的这个方向x上变平的横截面。为补偿此轴向收缩，上游导管CAM的这个端部和空气输入开口OEA具有在方向y上的横向孔口，该孔口相对于在连接至风扇VENT的导管的另一个端部处的上游导管CAM的横截面的直径扩大。
额外地，存在于上游导管CAM的下游端部中的波纹管SO为风扇VENT在功率电子壳体BEP顶部的定位提供了一定程度的灵活性。
这是因为在本发明的优选的实施例中的风扇VENT虽然相对于电动机的一定高度定位在功率电子壳体BEP上，但本发明的其他实施例将是可行的。在变体中，风扇VENT例如定位在减速器上。在本发明的另一个变体实施例中，上游导管不具有波纹管，或者在减速器与电动机之间具有不同形状的空气通道开口OPA。

Claims (6)

1.一种电动动力传动系(GMP)，包括容纳在邻接的壳体(CRE，CME)中的减速器和电动机、以及用于所述减速器和所述电动机的空气冷却回路；所述冷却回路包括将空气输入该减速器的壳体(CRE)中的开口(OEA)、在将所述减速器与所述电动机分离的壳壁(PCC)上用于空气通过的多个开口(OPA)、以及所述电动机的壳体(CME)中的空气输出开口(OSA)，所述动力传动系(GMP)的特征在于，所述冷却回路额外地包括放置在相对于所述减速器和所述电动机的一定高度处的风扇(VENT)、将空气从所述风扇(VENT)导向所述减速器的上游导管(CAM)、以及用于将空气从所述电动机向地面输出的下游导管(CAV)。
2.如权利要求1所述的动力传动系(GMP)，其特征在于，所述风扇(VENT)被放置在所述减速器的壳体(CRE)上方或者在所述电动机的壳体(CME)的上方，所述上游导管(CAM)具有的曲率半径不小于75mm。
3.如权利要求1或2所述的动力传动系(GMP)，其特征在于，所述下游导管(CAV)具有的曲率半径不小于38mm。
4.如权利要求1至3中任一项所述的动力传动系(GMP)，其特征在于，所述上游导管(CAM)具有的横截面在相对于所述电动机的横向方向上扩大，并且在所述电动机的轴向方向上、在所述减速器的壳体(CRE)的入口处变平。
5.如权利要求1至4中任一项所述的动力传动系(GMP)，其特征在于，所述壳壁(PCC)中的所述空气通道开口(OPA)一方面在所述电动机的转子轴的支承轴承(PSA)与另一方面在所述电动机的壳体的纵向壁(PLO)之间径向地延伸，并且在所述壳壁(PCC)上以规则的方式在15°至25°的范围上成角度地延伸，所述轴承存在于所述壳壁(PCC)上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的动力传动系(GMP)，其特征在于，所述上游导管(CAM)的下游端部具有波纹管(SO)以有助于定位所述风扇(VENT)。
CN201580055794.4A 2014-12-08 2015-09-25 空冷式电动推进单元 Active CN106794750B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR1462016 2014-12-08
FR1462016A FR3029467B1 (fr) 2014-12-08 2014-12-08 Groupe motopropulseur electrique refroidi par air
PCT/FR2015/052562 WO2016092162A1 (fr) 2014-12-08 2015-09-25 Groupe motopropulseur electrique refroidi par air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106794750A true CN106794750A (zh) 2017-05-31
CN106794750B CN106794750B (zh) 2019-05-03

Family

ID=52469144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580055794.4A Active CN106794750B (zh) 2014-12-08 2015-09-25 空冷式电动推进单元

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10358028B2 (zh)
EP (1) EP3230102B1 (zh)
KR (1) KR102239324B1 (zh)
CN (1) CN106794750B (zh)
FR (1) FR3029467B1 (zh)
WO (1) WO2016092162A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3059359B1 (fr) * 2016-11-29 2020-06-26 Renault S.A.S Dispositif de refroidissement d'un moyen de propulsion d'un vehicule
US20200256429A1 (en) * 2017-09-25 2020-08-13 St9 Gas And Oil, Llc Electric drive pump for well stimulation
CA3179532A1 (en) 2018-04-16 2019-10-24 St9 Gas And Oil, Llc Electric drive pump for well stimulation
JP7057313B2 (ja) * 2019-04-09 2022-04-19 ファナック株式会社 冷却機を含む電動機を備える工作機械

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19547667A1 (de) * 1995-12-20 1997-06-26 Iveco Magirus Kapselung für Fahrzeugantriebe
CN1722575A (zh) * 2004-03-22 2006-01-18 通用汽车公司 电动机/发电机和冷却机电式变速器的方法
CN1738160A (zh) * 2004-08-05 2006-02-22 本田技研工业株式会社 电动车辆的电动机冷却结构
CN101551005A (zh) * 2008-04-04 2009-10-07 通用汽车环球科技运作公司 用于混合动力变速器的整体式电动机冷却/离合器回填系统
FR2967637A1 (fr) * 2010-11-23 2012-05-25 Peugeot Citroen Automobiles Sa Bloc avant d'un vehicule automobile

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3714795A (en) * 1970-03-31 1973-02-06 Tappan Co Outdoor refrigerant apparatus
US3670190A (en) * 1971-03-11 1972-06-13 Robbins & Myers Electric motor and higher speed fan assembly
EP0416468A1 (en) * 1989-09-04 1991-03-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Air-cooled motor for use in vehicles
JP5331722B2 (ja) * 2010-02-05 2013-10-30 株式会社日立製作所 車両の電気駆動システム
DE202010018108U1 (de) * 2010-06-02 2014-05-06 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Elektrische Antriebsanordnung
DE102010040491B4 (de) * 2010-09-09 2012-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Fahrmotor mit Kühlung
FR2983433B1 (fr) 2011-12-06 2014-08-29 Renault Sa Dispositif de protection de sortie d'un orifice d'evacuation d'air
FR3000180A3 (fr) * 2012-12-26 2014-06-27 Renault Sa Systeme de refroidissement par air, notamment pour moteur electrique, et vehicule correspondant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19547667A1 (de) * 1995-12-20 1997-06-26 Iveco Magirus Kapselung für Fahrzeugantriebe
CN1722575A (zh) * 2004-03-22 2006-01-18 通用汽车公司 电动机/发电机和冷却机电式变速器的方法
CN1738160A (zh) * 2004-08-05 2006-02-22 本田技研工业株式会社 电动车辆的电动机冷却结构
CN101551005A (zh) * 2008-04-04 2009-10-07 通用汽车环球科技运作公司 用于混合动力变速器的整体式电动机冷却/离合器回填系统
FR2967637A1 (fr) * 2010-11-23 2012-05-25 Peugeot Citroen Automobiles Sa Bloc avant d'un vehicule automobile

Also Published As

Publication number Publication date
EP3230102A1 (fr) 2017-10-18
CN106794750B (zh) 2019-05-03
WO2016092162A1 (fr) 2016-06-16
FR3029467A1 (fr) 2016-06-10
US20170225559A1 (en) 2017-08-10
KR20170094318A (ko) 2017-08-17
KR102239324B1 (ko) 2021-04-12
EP3230102B1 (fr) 2018-08-01
US10358028B2 (en) 2019-07-23
FR3029467B1 (fr) 2016-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106794750A (zh) 空冷式电动推进单元
CN108698586B (zh) 空气供应系统
CN103715474B (zh) 车辆用电池包
US20170240078A1 (en) Seat air conditioning system
US10800272B2 (en) Ground pad module for charging a power-driven vehicle
ES2877518T3 (es) Motor eléctrico con radiador externo y dos circuitos de enfriamiento separados
JP5585667B2 (ja) 冷却装置
SE1150011A1 (sv) Bromsanordning för ett fordon
CN104121233B (zh) 冲压空气风扇进口护罩
CN111836756A (zh) 跨骑型电动车辆
JP6024570B2 (ja) 電池パック
CN104039571A (zh) 车辆用空调单元及车辆
CN112278127A (zh) 一种电动车风冷散热动力系统及电动车
CN104564821B (zh) 冲压空气风机外壳
JPH11195437A (ja) 車両用バッテリ冷却装置
CN105667524A (zh) 用于轨道车辆元件的冷却通风装置以及相应的轨道车辆
ES2846751T3 (es) Instalación de climatización montada en techo
JP2012001187A (ja) ブロワユニット
RU2624158C2 (ru) Вентилляционный блок
US20100166580A1 (en) Fan and fan housing
CN106605331A (zh) 电池冷却构造和盖板
JP2014141908A (ja) エンジンの吸気装置
CN202656823U (zh) 车辆用送风装置
US9279427B2 (en) Cooling system for a generator of a vehicle
CN112806902A (zh) 电机及吸尘器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant