CN110768446B - 一种轮毂电机散热装置、轮毂电机散热系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种轮毂电机散热装置、轮毂电机散热系统及车辆，其中，轮毂电机散热装置用于对轮毂电机的散热，所述轮毂电机散热装置包括：冷却管，其内循环液体，用于对待冷却的轮毂电机进行冷却；冷却器，其进液口与所述冷却管的出液口相连通，用于冷却所述液体；储液箱，所述储液箱的进液口与所述冷却器的出液口相连通，所述储液箱的出液口与所述冷却管的进液口相连通；驱动组件，其用于驱动所述液体在所述冷却管、所述冷却器以及所述储液箱之间循环流动；以及温控组件，用于检测所述轮毂电机的实际温度并根据检测到的实际温度与预设温度来控制所述冷却器的开启与关闭。本发明的轮毂电机散热装置能够实现自动对待冷却的物体进行冷却。

Description

一种轮毂电机散热装置、轮毂电机散热系统及车辆

技术领域

本发明属于散热技术领域，尤其涉及一种轮毂电机散热装置、轮毂电机散热系统及车辆轮毂电机散热装置。

背景技术

近几年，得益于物流系统的高速发展，具有自动化程度高、工作稳定、无人驾驶和操作简单等优点的AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)小车被广泛应用于航空航天、交通运输、国防军事等领域。随着通信技术的日益成熟，光学引导技术和激光导航技术应用于AGV小车的导航系统，增强了AGV小车目标识别能力和抗干扰能力，使得AGV小车对驱动电机要求越来越高，来保证AGV小车在复杂的工作环境中能稳定运行。由于AGV小车服役环境复杂，驱动电机通常采用具有稳定性好、安全性高、强过载能力的轮毂电机，轮毂电机是将驱动电机置于轮毂内，达到容易实现变速、变向、爬坡等目的。

AGV小车在工作过程中，由于不可预知的原因，导致轮毂电机在某些工况产生的热量增多，产生的热量在轮毂内如果不能及时散失，容易发生轮毂电机提供动力不足影响运输准确性、制动系统受损和烧毁电机等故障，甚至发生破坏运输物品和工作空间的现象。

现阶段，对于轮毂电机散热的方法主要有自然冷却法和强制风冷法。自然冷却是依照自身结构，通过材料的导热系数进行导热，成本低但散热能力差；强制风冷散热能力有限，且容易产生噪声。

为解决现用技术中的缺陷，有必要提出一种新的轮毂电机散热装置、轮毂电机散热系统及车辆轮毂电机散热装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轮毂电机散热装置、轮毂电机散热系统及车辆轮毂电机散热装置，其能够解决现用技术的缺陷，并能够实现自动对待冷却的物体进行冷却。

为实现上述目的，本发明提出了一种轮毂电机散热装置，用于对轮毂电机的散热，其中，所述轮毂电机散热装置包括：

冷却管，其内循环液体，用于对待冷却的轮毂电机进行冷却；

冷却器，其进液口与所述冷却管的出液口相连通，用于冷却所述液体；

储液箱，所述储液箱的进液口与所述冷却器的出液口相连通，所述储液箱的出液口与所述冷却管的进液口相连通；

驱动组件，其用于驱动所述液体在所述冷却管、所述冷却器以及所述储液箱之间循环流动；以及

温控组件，用于检测所述轮毂电机的实际温度并根据检测到的实际温度与预设温度来控制所述冷却器的开启与关闭轮毂电机散热装置。

如上所述的轮毂电机散热装置，其中，所述驱动组件包括抽液机，所述抽液机设置于所述储液箱和所述冷却管的进液口之间以将所述储水箱中的液体抽入所述冷却管内。

如上所述的轮毂电机散热装置，其中，所述温控组件包括温控器，所述温控器设于所述轮毂电机的表面以检测所述轮毂电机的表面的实际温度，当所述实际温度不高于所述预设温度时，所述温控器构造成控制所述冷却器与电源的断开，当所述实际温度高于所述预设温度时，所述温控器构造成控制所述冷却器与电源的闭合。

如上所述的轮毂电机散热装置，其中，所述冷却管的出液口设有第一过滤器，所述储液箱的出液口设有第二过滤器。

如上所述的轮毂电机散热装置，其中，所述冷却管的部分环绕所述轮毂电机。

如上所述的轮毂电机散热装置，其中，所述轮毂电机散热装置通过固定架设于所述轮毂内。

如上所述的轮毂电机散热装置，其中，所述冷却管通过固定件安装于所述轮毂的内壁。

如上所述的轮毂电机散热装置，其中，所述冷却器通过换气管与设于所述轮毂外部的换气扇相连。

本发明还提供了一种轮毂电机散热系统，包括轮毂电机和如上所述的轮毂电机散热装置，所述轮毂电机散热装置安装于所述轮毂内，所述冷却管环绕布置于所述轮毂电机的表面。

本发明还提供了一种车辆，包括轮胎和如上所述的轮毂电机散热系统轮毂电机散热装置。

本发明的轮毂电机散热装置采用液冷法的方式对待冷却的物体进行冷却，与自然冷却法相比，其冷却效率高，同时与强制冷却法相比，其具有噪音低的优点，另外，本发明的轮毂电机散热装置采用温控组件以实现电控技术，从而自动对待冷却的物体进行冷却。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的实施例提供的轮毂电机散热装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的固定件的结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的轮毂电机A点处温度变化曲线线图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如轮毂电机散热装置技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

另外，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，本发明提供了一种轮毂电机散热装置，其中，轮毂电机散热装置包括：冷却管1、冷却器25、储液箱6、驱动组件以及温控组件，其中，冷却管1用于对待冷却的物体进行冷却，冷却器25的进液口与冷却管1的出液口相连通，储液箱6的进液口与冷却器25的出液口相连通，储液箱6的出液口与冷却管1的进液口相连通，驱动组件用于驱动液体在冷却管1、冷却器25以及储液箱6之间循环流动，以及温控组件用于检测物体的实际温度并根据检测到的实际温度与预设温度来控制冷却器25的开启与关闭。

具体地，冷却管1为铜管，以提高其对待冷却的物体的散热效率，当然冷却管1也可以为其他换热系数高的其他材质构造，在此不进行具体地限定。

在本发明的具体实施例中，本发明的轮毂电机散热装置用于对AGV小车轮毂电机进行散热，即待冷却的物体为AGV小车轮毂电机，当然也可以为其他待冷却的对象，在此不进行具体地限定。

为使本发明清楚，现结合图1对本发明的轮毂电机散热装置的一具体实施例进行详细地说明，以使本发明清楚，其并非旨于对本发明的限制。

如图1所示，本实施方式提供了一种用于AGV小车轮毂电机自动轮毂电机散热装置，如图1所示，所示装置由冷却管1、第一过滤器2、第一夹具3、第一水管4、第二夹具5、储水箱6、第二水管7、第三夹具8、第二过滤器9、第三水管10、第四夹具11、抽液机12(也可以称为电动抽水机)、第五夹具13、轮毂电机14、轮毂15、外带16、温控器17、第一信号线18、第一固定件19、第二信号线20、换气扇21、附加电源22、第三信号线23、换气管24、冷却器25、第六夹具26、第二固定件27、第四水管28、第五水管29构成，其中：外带16套在轮毂15的外缘固定；固定架30(也可以称为元件固定架)固定安装在轮毂15内；第一夹具3、第二夹具5、第三夹具8、第四夹具11、第五夹具13和第六夹具26焊接在固定架30内；冷却管1一部分用于缠绕产生热源的轮毂电机14，另一部分通过第一固定件19(也可以称为第一固定元件及其组件)、第二固定件27固定安装在轮毂15轮毂内缘的凹槽内；第一过滤器2固定安装在第一夹具3；储水箱6固定安装在第二夹具5；驱动组件包括包抽液机12，抽液机12固定安装在第四夹具11；第二过滤器9固定安装在第三夹具8；缠绕冷却管1的轮毂电机14固定安装在第五夹具13；冷却器25固定安装在第六夹具26；第一水管4、第二水管7、第三水管10、第四水管28、第五水管29、第一信号线18、第二信号线20、附加电源22、第三信号线23和换气管24粘贴在固定架30内固定；温控器17在轮毂电机14的电机外壁上粘贴固定；换气扇21焊接在轮毂外的车架上；换气管24一端粘贴固定在固定架30内，另一端连接换气扇21固定。

轮毂电机14产生热量，并传递到冷却管1，冷却管1内的液体被加热；在抽液机12的作用下铜管内的液体流动；热流液体在冷却管1与轮毂15的接触处将部分热量传递到轮毂15，冷却管1内的液体降温；轮毂15通过导热和热对流将热量散失在轮毂外；冷却管1内的液体降温，液体流出至冷却器25，液体通过冷却器25再次降温，形成低温冷流回到储水箱6；水箱内的液体流向缠绕电机的铜管；实现循环散热；温控器17监测轮毂电机14外壁温度，并控制附加电源22对冷却器25供电的通断。

冷却管1输出端与所述第一过滤器2输入端相连；所述第一过滤器2输出端通过第四水管28与所述冷却器25的液体输入端相连；所述冷却器25的液体输出端通过第五水管29与所述储水箱6输入端相连；

进一步地，所述第一过滤器2固定安装在所述第一夹具3；所述冷却器25固定安装在所述第六夹具26；所述储水箱6固定安装在所述第二夹具5，通过相应的夹具将轮毂电机散热装置的部件稳定地设于轮毂内。

冷却器25通过换气管24与所述换气扇21相连，从而使得冷却器产生的热量及时散发出去，避免冷却器25的温度过高而不能对电机进行有效的冷却及冷却效率低的缺陷。在一具体实施例中，换气扇21置于轮毂15外，从而进一步保证了将冷却器25的热量散发出去。

所述储水箱6(也可以称为软体水箱)的输出端通过第二水管7与所述第二过滤器9输入端的相连；所述第二过滤器9的输出端通过第三水管10与所述抽液机12的输入端相连；所述抽液机12的输出端与所述冷却管1输入端相连。

进一步地，所述冷却管1分为两部分，第一部分用于缠绕所述轮毂电机14的箱体；第二部分通过所述第一固定件、第二固定件固定安装在所述轮毂15的凹槽内。

所述附加电源22信号输出端通过第二信号线20与所述温控器17信号输入端相连；所述温控器17信号输出端通过第一信号线18与所述冷却器25信号输入端相连；所述冷却器25信号输出端通过第三信号线23与所述附加电源22信号输入端相连。

所述外带16安装在所述轮毂15，减少缓解外界环境对轮毂内装置的冲击和振动。

如图2所示，图示出了第一固定件19结构示意图，第一固定件19包括：第一紧固螺钉1901、第二紧固螺钉1902、矩形挡片1903，其中，轮毂15的凹槽内设有冷却管1，矩形挡片1903将冷却管1限定在凹槽内，通过第一紧固螺钉1901和第二紧固螺钉1902将矩形挡片1903固定在轮毂15上，从而实现将冷却管稳定地设置在轮毂15内。第二固定件的结构与第一固定件的结构相同，在此不再进行赘述。

本发明的一具体实施例中还提出了一种轮毂电机散热系统，包括轮毂电机和如上任一具体实施例中的轮毂电机散热装置，轮毂电机散热装置安装于轮毂内，冷却管环绕布置于所述轮毂电机的表面。

本发明的一具体实施例中还提出了一种车辆，包括轮胎和如上具体实施方式中的轮毂电机散热系统。

本实施方式提供了一种利用具体实施方式一所述装置进行AGV小车轮毂电机自动散热的方法，所述方法步骤如下：

第一步：检验所述所有器件的使用性能及其气密性；

第二步：将器件摆放在轮毂15内，按管路、线路连接要求连接各个器件；

第三步：打开AGV小车总开关，轮毂电机14及其抽液机12工作，软体水箱6内的液体经过第二过滤器9过滤后进入抽液机12，抽液机12将液体输出置铜管1内；

第四步：铜管1内液体依照铜管排布方式，液体先流经过轮毂电机14的箱体，吸收热量，温度升高，流经至轮毂15处散去部分热量，直至铜管1输出端输出；

第五步：铜管1输出端的液体经过第一过滤器2过滤后，从冷却器25液体输入端进入；此时轮毂电机14箱体温度较低，温控器17无法闭合，冷却器25此时制冷功能不启动，液体从冷却器25液体输出端流出，流回软体水箱6完成一个水路循环；其中进一步地，冷却器25闭合温度设置在60～80℃，优选65℃。

第六步：轮毂电机14的箱体温度过高，触发温控器17闭合，附加电源22为冷却器25的制冷系统供电，冷却器25制冷功能启动对冷却器25内的液体进行制冷，同时产生的热气通过换气管24和换气扇21排放在轮毂15外；

第七步：冷却器25将制冷后的低温液体输出软体水箱6，依照上述水路循环，增加轮毂电机14的散热能力，轮毂电机14的箱体温度降低，当轮毂电机14温度降低至安全温度，温控器17断开，附加电源22停止供电，完成一个电控循环；其中，温控器17断开温度设置在25～40℃，优选35℃。

第九步：关闭AGV小车总电源，回收AGV小车。

图3展示了经过有限元分析轮毂电机A点处温度变化曲线，从图3可以看出，本发明的轮毂电机散热装置能够很好地对电机进行散热，从而保证其安全稳定地运行，延长了电机的寿命。

本发明的轮毂电机散热装置具有如下优点：

1、本发明在液冷法的基础上，结合制冷技术，散热效果增强，铜管排布灵活，安全高效，适用范围广泛；液体可以在装置内完成循环，降低成本装置且使用寿命长。

2、本发明在液冷法的基础上，结合轮毂散热技术，将轮毂电机产生的部分热量传递到AGV小车的轮毂进行散热，从而增加散热面积，实现散热和节约能源的目的。

3、本发明结合电控技术，实现装置内冷却器的制冷功能自动开启和关闭，保障轮毂电机在复杂工况的条件下实现自动降温，装置安全，使用便捷。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轮毂电机散热装置，用于对轮毂电机的散热，其特征在于，所述轮毂电机散热装置包括：

冷却管，其内循环液体，用于对待冷却的轮毂电机进行冷却；

冷却器，其进液口与所述冷却管的出液口相连通，用于冷却所述液体；

储液箱，所述储液箱的进液口与所述冷却器的出液口相连通，所述储液箱的出液口与所述冷却管的进液口相连通；

驱动组件，其用于驱动所述液体在所述冷却管、所述冷却器以及所述储液箱之间循环流动；以及

温控组件，用于检测所述轮毂电机的实际温度并根据检测到的实际温度与预设温度来控制所述冷却器的开启与关闭；

所述冷却管的一部分环绕所述轮毂电机；

所述冷却管通过固定件安装于轮毂的内壁；

所述冷却管为铜管，冷却管的一部分用于缠绕所述轮毂电机的箱体，另一部分通过所述固定件固定安装在所述轮毂的凹槽内；

所述轮毂电机散热装置通过固定架设于所述轮毂内；

所述冷却器通过换气管与设于所述轮毂外部的换气扇相连。

2.如权利要求1所述的轮毂电机散热装置，其特征在于，所述驱动组件包括抽液机，所述抽液机设置于所述储液箱和所述冷却管的进液口之间以将所述储水箱中的液体抽入所述冷却管内。

3.如权利要求1所述的轮毂电机散热装置，其特征在于，所述温控组件包括温控器，所述温控器设于所述轮毂电机的表面以检测所述轮毂电机的表面的实际温度，当所述实际温度不高于所述预设温度时，所述温控器构造成控制所述冷却器与电源的断开，当所述实际温度高于所述预设温度时，所述温控器构造成控制所述冷却器与电源的闭合。

4.如权利要求1所述的轮毂电机散热装置，其特征在于，所述冷却管的出液口设有第一过滤器，所述储液箱的出液口设有第二过滤器。

5.一种轮毂电机散热系统，包括轮毂电机和如权利要求1-4任一项所述的轮毂电机散热装置，所述轮毂电机散热装置安装于所述轮毂内，所述冷却管环绕布置于所述轮毂电机的表面。

6.一种车辆，包括轮胎和如权利要求5所述的轮毂电机散热系统。

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