CN110492673A - 电机冷却系统和具有其的全地形车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机冷却系统和具有其的全地形车，所述电机冷却系统包括：电机，电机具有冷却流道，冷却流道具有冷却液进口和冷却液出口；水冷器，水冷器的一端与冷却液出口相连；水泵，水泵具有水泵进口和水泵出口，水泵进口与水冷器的另一端相连，水泵出口与冷却液进口相连，水泵用于泵送冷却液使冷却液仅在冷却流道内循环流动。根据本发明的电机冷却系统，可以使电机的冷却效果更好。而且，可以进一步提升电机的冷却效果，且可以减小电机的占用空间，当电机冷却系统应用于车辆例如具有混合动力的全地形车时，可以为发动机和整车的布局节省空间，从而实现对动力总成有限空间的合理利用。

Description

电机冷却系统和具有其的全地形车

技术领域

本发明涉及全地形车技术领域，尤其是涉及一种电机冷却系统和具有其的全地形车。

背景技术

相关技术中，车辆中混合动力通常采用的冷却方式为风冷或水冷。当混合动力采用 水冷的方式进行冷却时，发动机和电机共用同一套冷却系统进行冷却，然而，发动机和电机这两套总成在工作过程中产生的热量较高，使得冷却液对其带走的热量有限，冷却 效果不佳。而且，混合动力在整车上存在布置空间狭小的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在 于提出一种电机冷却系统，电机的冷却效果更好。

根据本发明第一方面实施例的电机冷却系统，包括：电机，所述电机具有冷却流道， 所述冷却流道具有冷却液进口和冷却液出口；水冷器，所述水冷器的一端与所述冷却液 出口相连；水泵，所述水泵具有水泵进口和水泵出口，所述水泵进口与所述水冷器的另一端相连，所述水泵出口与所述冷却液进口相连，所述水泵用于泵送冷却液使所述冷却 液仅在所述冷却流道内循环流动。

根据本发明实施例的电机冷却系统，通过设置使水泵用于泵送冷却液使冷却液仅在 冷却流道内循环流动，可以使电机的冷却效果更好。而且，通过在电机上布置冷却流道，可以进一步提升电机的冷却效果，且可以减小电机的占用空间，当电机冷却系统应用于 车辆例如具有混合动力的全地形车时，可以为发动机和整车的布局节省空间，从而实现 对动力总成有限空间的合理利用。

根据本发明的一些实施例，所述电机包括电机壳，所述冷却流道形成在所述电机壳 内部，且所述冷却流道沿所述电机壳的周向呈S形延伸。

根据本发明的一些实施例，所述电机壳包括形成为环形且从内到外嵌套设置的第一 壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体之间设有周向间隔设置的隔断筋和多个 分隔筋，其中所述冷却液进口和所述冷却液出口分别位于所述隔断筋的两侧以将所述冷 却液进口和所述冷却液出口隔开，多个所述分隔筋沿所述电机壳的周向交错布置以限定 出S形的所述冷却流道。

根据本发明的一些实施例，多个所述分隔筋沿所述电机壳的周向均匀间隔分布。

根据本发明的一些实施例，所述电机壳包括电机壳本体和分别设在所述电机壳本体 的轴向两端的两个端盖，所述电机壳本体和两个所述端盖共同限定出所述冷却流道。

根据本发明的一些实施例，所述隔断筋和多个所述分隔筋中相邻的两个之间限定出 子流道，所述子流道贯穿所述电机壳本体的轴向两端，两个所述端盖分别封堵住所述子流道的两端且与多个所述子流道共同限定出所述冷却流道。

根据本发明的一些实施例，所述电机壳本体的轴向两端分别设有周向间隔设置的多 个安装部，多个所述安装部与多个所述分隔筋一一对应相连，其中两个所述端盖通过多个螺纹紧固件与多个所述安装部的配合实现与所述电机壳本体的连接。

根据本发明的一些实施例，所述安装部的宽度大于所述分隔筋的宽度。

根据本发明的一些实施例，所述冷却液进口和所述冷却液出口均设在所述电机壳本 体的侧面。

根据本发明的一些实施例，所述电机冷却系统进一步包括：电机控制器，所述电机控制器与所述水泵通讯连接。

根据本发明第二方面实施例的全地形车，包括根据本发明上述第一方面实施例的电 机冷却系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得 明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电机冷却系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的电机冷却系统的电机壳内冷却流道在展开状态下的示意 图；

图3是根据本发明实施例的电机壳本体的示意图；

图4是根据本发明实施例的电机壳本体的另一个示意图；

图5是根据本发明实施例的电机壳本体的再一个示意图；

图6是图5中圈示的A部的放大图；

图7是根据本发明实施例的电机壳本体的立体图，其中未示出第二壳体；

图8是图7中所示的电机壳本体的另一个角度的立体图，其中未示出第二壳体。

附图标记：

100：电机冷却系统；

1：电机；11：冷却流道；

111：冷却液进口；112：冷却液出口；

113：子流道；12：电机壳本体；

121：安装部；1211：螺纹孔；

13：隔断筋；141：第一分隔筋；142：第二分隔筋；

15：第一壳体；16：第二壳体；

2：水冷器；3：水泵；

31：水泵进口；32：水泵出口；

4：电机控制器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述 本发明的实施例。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的电机冷却系统100。电机冷却系统100可以应用于车辆例如具有混合动力的全地形车(图未示出)。在本申请下面的描述中， 以电机冷却系统100应用于具有混合动力的全地形车为例进行说明。当然，本领域技术 人员可以理解，电机冷却系统100还可以应用于其他类型的车辆，而不限于具有混合动 力的全地形车。

如图1-图8所示，根据本发明第一方面实施例的电机冷却系统100，包括电机1、 水冷器2以及水泵3。

具体而言，电机1具有冷却流道11，冷却流道11具有冷却液进口111和冷却液出 口112。例如，如图3-图8所示，冷却流道11布置在电机1内部，冷却液进口111用 于向冷却流道11内通入冷却液例如水等，冷却液出口112用于将流经冷却流道11内的 冷却液排出。当电机1在工作过程中，需要对电机1进行冷却时，可以通过冷却液进口 111向冷却流道11内通入冷却液，冷却液在流经冷却流道11的过程中，可以与电机1 换热，从而降低电机1的温度，换热后的冷却液从冷却液出口112排出。由此，通过将 冷却流道11布置在电机1内，对电机1的冷却效果更好，且电机1内部空间可以得到 合理有效充分的利用，当电机冷却系统100应用于车辆例如具有混合动力的全地形车时， 电机冷却系统100的占用空间小，从而为发动机和整车的布局节省了空间，有效解决了 混合动力在整车上布置空间狭小的问题。另外，将冷却流道11布置在电机1内部，使 用更加可靠，不易损坏，且可以降低成本。

水冷器2的一端(例如，图1中的下端)与冷却流道11的冷却液出口112相连，水 冷器2用于对进入到其内的换热后的冷却液进行冷却。这里，需要说明的是，水冷器2 的结构以及工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。

水泵3具有水泵进口31和水泵出口32，水泵3的水泵进口31与水冷器2的另一端(例如，图1中的上端)相连，水泵3的水泵出口32与冷却流道11的冷却液进口111 相连。当水泵3工作时，通过水泵3的泵送作用，冷却液可以在电机1、水冷器2、水 泵3之间循环流动，具体地，通过水泵进口31进入到水泵3内的冷却液可以在水泵3 的泵送作用下从水泵出口32流出，经冷却流道11的冷却液进口111进入到冷却流道11 内以对电机1进行冷却，与电机1换热后的冷却液温度升高，这些冷却液通过冷却液出 口112排出并通过水冷器2的上述一端进入到水冷器2内，冷却液在水冷器2中温度降 低，并通过水冷器2的上述另一端流出水冷器2，之后，通过水泵进口31再重新回到水 泵3。如此循环，实现对电机1的冷却。

其中，水泵3用于泵送冷却液使冷却液仅在冷却流道11内循环流动。此时水泵3 为独立水泵3。与传统的发动机和电机1共用同一套冷却系统相比，采用独立的水泵3、 水冷器2对电机1进行冷却，独立的水泵3可以为冷却液提供独立的冷却液动力源并保 证其水压，可以达到最佳的冷却效果，冷却效果更为显著。而且，通过设置使水泵3的 水泵出口32与电机1的冷却流道11的冷却进口相连，冷却液在水泵3的泵送下可以直 接流入电机1的冷却流道11，从而可以进一步提升冷却效果。

根据本发明实施例的电机冷却系统100，通过设置使水泵3用于泵送冷却液使冷却液仅在冷却流道11内循环流动，可以使电机1的冷却效果更好。而且，通过在电机1 上布置冷却流道11，可以进一步提升电机1的冷却效果，且可以减小电机1的占用空间， 当电机冷却系统100应用于车辆例如具有混合动力的全地形车时，可以为发动机和整车 的布局节省空间，从而实现对动力总成有限空间的合理利用。

根据本发明的一些实施例，参照图2并结合图3-图8，电机1包括电机壳，冷却流 道11形成在电机壳内部，且冷却流道11沿电机壳的周向呈S形延伸。由此，通过将冷 却流道11布置在电机壳内部，冷却液距离电机1的温度较高的区域更近，从而换热效 果更好，而且，通过设置使冷却流道11在电机壳的周向呈S形延伸，延长了冷却流道 11的路径，冷却液在冷却流道11内停留的时间稍长，从而可以更加充分地与电机1换 热，进一步提升了换热效果，且方便了冷却流道11的加工，可以节约成本。

具体而言，例如，如图2-图8所示，电机壳包括形成为环形且从内到外嵌套设置的第一壳体15和第二壳体16，第一壳体15和第二壳体16之间内部设有周向间隔设置的 隔断筋13和多个分隔筋，其中冷却液进口111和冷却液出口112分别位于隔断筋13的 两侧以将冷却液进口111和冷却液出口112隔开，多个分隔筋沿电机壳的周向交错布置 以限定出S形的冷却流道11。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。 例如，电机壳的第一壳体15和第二壳体16可以同轴布置，第一壳体15内可以设有定 子(图未示出)、转子(图未示出)等部件，第一壳体15和第二壳体16彼此间隔开以 限定出冷却腔体，隔断筋13和多个分隔筋均设在冷却腔体内并沿电机1壳的轴向延伸， 隔断筋13和多个分隔筋共同将冷却腔体内部分隔成一条冷却液在其内单向流动的流道 (即上述的冷却流道11)，冷却液进口111和冷却液出口112在电机壳的周向上被隔断 筋13分隔开，多个分隔筋可以包括多个第一分隔筋141和多个第二分隔筋142，多个第 一分隔筋141可以均从冷却腔体的轴向一端(例如，图7和图8中的上端)朝向其轴向 另一端的(例如，图7和图8中的下端)方向延伸，且多个第一分隔筋141与冷却腔体 的上述轴向另一端彼此间隔开，多个第二分隔筋142可以均从冷却腔体的上述轴向另一 端朝向其上述轴向一端的方向延伸，且多个第二分隔筋142与冷却腔体的上述轴向一端 彼此间隔开，相邻两个第二分隔筋142之间设有一个第一分隔筋141，从而多个第一分 隔筋141和多个第二分隔筋142在冷却腔体内限定出S形的冷却流道11。由此，通过采 用上述独特的S形的冷却流道11，冷却液可以采用冷却液进口111进入、冷却液出口 112流出的单向循环冷却路径，冷却液与电机1的冷却腔体内的壁面充分接触，确保了电机1工作过程中产生的热量得到充分冷却，增强了冷却效果。

可选地，参照图3-图5，多个分隔筋沿电机壳的周向均匀间隔分布。由此，冷却液对电机1整体的冷却可以更加均匀。可以理解的是，多个分隔筋在电机壳内的具体布置 方式可以根据实际要求具体设置，以更好地满足实际应用。

根据本发明的一些具体实施例，电机壳包括电机壳本体12和分别设在电机壳本体12的轴向两端的两个端盖(图未示出)，电机壳本体12和两个端盖共同限定出冷却流 道11。例如，如图3-图8所示，隔断筋13和多个分隔筋中相邻的两个之间限定出子流 道113，子流道113贯穿电机壳本体12的轴向两端，两个端盖分别封堵住子流道113 的两端且与多个子流道113共同限定出冷却流道11。由此，通过采用上述的电机壳本体 12和两个端盖共同限定出冷却流道11，简化了冷却流道11的加工工艺，从而可以降低 成本。

例如，在图7的示例中，第一分隔筋141和第二分隔筋142的长度均相同，从而两 个端盖可以直接布置在电机壳本体12的轴向两端，以封堵住多个子流道113的两端。 由此，加工简单且成本低。当然，本发明不限于此，第一分隔筋141和第二分隔筋142 的长度还可以不同，例如，在图8的示例中，第一分隔筋141的长度大于第二分隔筋142 的长度，此时为了保证整个冷却流道11宽度的均匀性，可以在下方端盖的对应第一分 隔筋141的位置处设置凹槽。

进一步地，参照图3-图6并结合图7和图8，电机壳本体12的轴向两端分别设有周向间隔设置的多个安装部121，多个安装部121与多个分隔筋一一对应相连，其中两个 端盖通过多个螺纹紧固件与多个安装部121的配合实现与电机壳本体12的连接。可选 地，螺纹紧固件为螺栓等。例如，如图3-图8所示，多个安装部121沿电机壳本体12 的周向均匀间隔排布，每个安装部121上形成有螺纹孔1211，当端盖与电机壳本体12 装配时，螺栓可以穿过端盖与对应的安装部121上的螺纹孔1211螺纹连接，通过设置 使多个安装部121与多个分隔筋一一对应相连，在保证电机壳本体12与端盖连接可靠 的同时，多个安装部121可以承担一部分分隔筋的作用，从而使得电机1内的结构进一 步得到充分利用。

图3-图5中显示了电机壳本体12的轴向一端10个安装部121(相邻两个安装部121之间的夹角为18°)，即电机壳本体12的轴向两端共20个安装部121用于示例说明的 目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用 到其它数量的安装部121的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

可选地，如图7和图8所示，安装部121的宽度大于分隔筋的宽度。具体地，安装 部121的宽度大于第一分隔筋141的宽度，且安装部121的宽度大于第二分隔筋142的 宽度。由此，通过设置使安装部121的宽度较宽，可以提高端盖与电机壳本体12之间 的连接强度；通过设置使第一分隔筋141和第二分隔筋142的宽度较薄，在保证形成S 形的冷却流道11的同时，增加了冷却液与电机壳的接触面积，提升了冷却效果。

根据本发明的一些实施例，参照图3-图5，冷却液进口111和冷却液出口112均设在电机壳本体12的侧面。由此，方便了冷却液进口111和冷却液出口112的布置，且 便于向冷却流道11内通入冷却液。

可选地，电机1为MG1电机。可以理解的是，“MG1电机”指的是同时具有驱动发 动机、启动发动机和发电这三种功能的电机。但不限于此。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，电机冷却系统100进一步包括：电机控制器4，电机控制器4与水泵3通讯连接。此时水泵3可以为电动水泵3。可选地，电机 控制器4和水泵3采用电路连接，当电机1接通水泵3通电，水泵3工作将冷却液泵入 电机1内，将电机1的热量带走并通过水冷器2进行冷却，如此循环(图1中所示的箭 头方向为冷却液的流动方向)，以将电机1的工作温度控制在正常范围内，当电机控制 器4对水泵3断电后，水泵3停止工作。由此，通过采用电机控制器4控制水泵3是否 工作，可以实现对水泵3的自动控制。

可选地，电机控制器4为MCU(Microcontroller Unit的简称，微控制单元，又称 单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit，CPU)的频率与 规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA 等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的 应用场合做不同组合控制)。

根据本发明第二方面实施例的全地形车，包括根据本发明上述第一方面实施例的电 机冷却系统100。

根据本发明实施例的全地形车，通过采用上述的电机冷却系统100，对电机1的冷却效果显著，且空间布置更加合理。

根据本发明实施例的全地形车的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都 是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或 暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解 为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一 特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施 例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描 述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说 明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离 本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明 的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种电机冷却系统，其特征在于，包括：

电机，所述电机具有冷却流道，所述冷却流道具有冷却液进口和冷却液出口；

水冷器，所述水冷器的一端与所述冷却液出口相连；

水泵，所述水泵具有水泵进口和水泵出口，所述水泵进口与所述水冷器的另一端相连，所述水泵出口与所述冷却液进口相连，所述水泵用于泵送冷却液使所述冷却液仅在所述冷却流道内循环流动。

2.根据权利要求1所述的电机冷却系统，其特征在于，所述电机包括电机壳，所述冷却流道形成在所述电机壳内部，且所述冷却流道沿所述电机壳的周向呈S形延伸。

3.根据权利要求2所述的电机冷却系统，其特征在于，所述电机壳包括形成为环形且从内到外嵌套设置的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体之间设有周向间隔设置的隔断筋和多个分隔筋，其中所述冷却液进口和所述冷却液出口分别位于所述隔断筋的两侧以将所述冷却液进口和所述冷却液出口隔开，多个所述分隔筋沿所述电机壳的周向交错布置以限定出S形的所述冷却流道。

4.根据权利要求3所述的电机冷却系统，其特征在于，多个所述分隔筋沿所述电机壳的周向均匀间隔分布。

5.根据权利要求3或4所述的电机冷却系统，其特征在于，所述电机壳包括电机壳本体和分别设在所述电机壳本体的轴向两端的两个端盖，所述电机壳本体和两个所述端盖共同限定出所述冷却流道。

6.根据权利要求5所述的电机冷却系统，其特征在于，所述隔断筋和多个所述分隔筋中相邻的两个之间限定出子流道，所述子流道贯穿所述电机壳本体的轴向两端，两个所述端盖分别封堵住所述子流道的两端且与多个所述子流道共同限定出所述冷却流道。

7.根据权利要求5所述的电机冷却系统，其特征在于，所述电机壳本体的轴向两端分别设有周向间隔设置的多个安装部，多个所述安装部与多个所述分隔筋一一对应相连，其中两个所述端盖通过多个螺纹紧固件与多个所述安装部的配合实现与所述电机壳本体的连接。

8.根据权利要求7所述的电机冷却系统，其特征在于，所述安装部的宽度大于所述分隔筋的宽度。

9.根据权利要求5所述的电机冷却系统，其特征在于，所述冷却液进口和所述冷却液出口均设在所述电机壳本体的侧面。

10.根据权利要求1所述的电机冷却系统，其特征在于，进一步包括：

电机控制器，所述电机控制器与所述水泵通讯连接。

11.一种全地形车，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的电机冷却系统。