CN111162638A - 一种动力系统总成的水冷循环 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力系统总成的水冷循环，属于动力系统技术领域。它解决了现有的电机的散热时的冷却液通过进水端、很快从出水端流出在水冷电机中冷却循环的问题。本动力系统总成的水冷循环,电机的一端设置有增压腔室和与增压腔室相连通的储水室，电机的机壳上设置有能使电机的定子外壁通过热传递方式全面冷却的冷却通道，冷却通道和冷却水箱通过管路一连通，冷却水箱和储水室通过管路二连通形成水冷循环，储水室内设置有挡水装置，增压腔室内设置有增压装置，冷却水箱内设置有挡流装置。本发明体积小、制造成本低，结构设计简单、紧凑，结构空间搭配合理，水冷循环时，具有能减缓冷却水流流速且能使水流充分冷却的作用。

Description

一种动力系统总成的水冷循环

技术领域

本发明属于动力系统技术领域，涉及一种动力系统总成的水冷循环。

背景技术

电机作为动力系统的一种，且近代电机通常采用较高的电磁负荷，以提高材料的利用率，因此必须对电机进行冷却，以提高其散热能力。

目前，现行的电动车上使用的驱动电机散热方式不外乎自然分冷、强制风冷或者循环水冷，对于大功率驱动电机，一般采用循环水冷。

如中国专利专利号为：“201620368324.5”所述的一种电动车水冷装置，其具体结构包括：

水冷电机，该水冷电机包括电机本体和设置于电机本体底部的水冷箱，水冷箱内设有设置于电机本体的电机轴上的叶轮；水冷箱还设有进水口和出水口；

散热器，该散热器通过外架设置于水冷电机上部，散热器包括散热风扇和与散热风扇相邻的散热水箱，散热水箱设有进水端和出水端；散热水箱一端侧壁还设有用于向散热水箱内加水的蓄水口，蓄水口处设有用于蓄水开关盖；出水口与进水端连通，出水端和进水口连通。

在上述的结构中，该散热水箱内并未设置能使冷却液在散热水箱内减缓流速使散热风扇对冷却液进行充分散热的挡水结构；该散热水箱在使用时，该散热水箱内的冷却液通过进水端、很快从出水端流出在水冷电机中冷却循环，冷却液在流动时并未在散热水箱内充分冷却，随即进入水冷电机内冷却，其水冷效果较差，热传导较慢；散热效果较差，这样电机在长时间运行的过程中，定子和转子发热加热内部空气，导致整个电机一种处于高温状态，电机轴承也长时间的高温运转，这就容易导致电机应温度过高而产生损坏，严重降低了电机的工作效率。尤其当电动车在外界温度还较高的情况下工作时，电机的温度工作直接影响了机动车的安全行驶。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构简单、能减缓水流流速使水流充分冷却再进入循环水冷，且使循环水冷冷却效果较好的动力系统总成的水冷循环。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种动力系统总成的水冷循环,包括电机和呈半包式与电机匹配固连的冷却水箱，所述的电机的一端设置有增压腔室和与增压腔室相连通的储水室，所述的储水室位于冷却水箱的一端，所述的电机的机壳上设置有能使电机的定子外壁通过热传递方式全面冷却的冷却通道，所述的增压腔室和冷却通道连通，所述的冷却通道和冷却水箱通过管路一连通，所述的冷却水箱和储水室通过管路二连通形成水冷循环，其特征在于，所述的储水室内设置有减缓水冷循环的水流流速的挡水装置，所述的增压腔室内设置有能将储水室内的水流送入冷却通道，并通过冷却通道流进冷却水箱内的增压装置，所述的冷却水箱内设置有能再次减缓水冷循环的水流流速的挡流装置。

本动力系统总成的水冷循环主要在储水室内设置有挡水装置，在冷却水箱内设置有挡流装置，通过挡水装置、挡流装置能减缓冷却水流流速且能使水流充分冷却的作用，水流充分冷却再进行水冷，使循环水冷对电机的冷却效果较好，提高电机的工作效率。

在上述的一种动力系统总成的水冷循环中，所述的挡水装置包括均呈横向设置在储水室内的隔板一、隔板二和隔板三，所述的储水室的上端错位设置有进口位一、进口位二，所述的隔板一处于进口位一的下方且位于进口位一、进口位二之间并与储水室内壁形成上腔，所述的隔板二处于进口位二的下方并与隔板一、储水室内壁形成中腔，所述的隔板二和储水室内壁形成下腔，所述的隔板三处于下腔内并用于水流碰撞降噪，所述的隔板一上设置有缺口一，所述的隔板二上设置有缺口二，所述的隔板三上设置有缺口三，所述的上腔和中腔通过缺口一连通，所述的中腔和下腔通过缺口二连通，所述的下腔通过缺口三流通来减缓水冷循环的水流流速使水流充分冷却。在实际使用时，冷却水的水位一般在下腔内，通过隔板一、隔板二可减缓冷却水在腔体内的流速，使冷却水有足够的时间进行充分的冷却。

在上述的一种动力系统总成的水冷循环中，所述的增压腔室和储水室之间的下端设置有贯通道，所述的贯通道的一端处于储水室的下腔的下端，所述的贯通道的另一端处于增压腔室的下端。

在上述的一种动力系统总成的水冷循环中，所述的电机的后端固设有内端盖、外端盖，所述的电机的后端端面和内端盖形成所述的用于与水冷循环连通的增压腔室，所述的内端盖和外端盖形成控制腔室，所述的电机的主轴穿过增压腔室延伸至控制腔室内，所述的增压装置包括增压腔室内设置有离心叶轮，所述的控制腔室内设置有控制板，所述的离心叶轮和电机的主轴轴向固定，所述的控制板和电机的主轴相对旋转配合，所述的电机的后端端面、内端盖两者和电机的主轴之间均设置有防止增压腔室分别与电机内、控制腔室连通的机械密封。这样设置的目的是能保证增压腔室和电机内、控制腔室密封的有效性，结构稳定，密封效果较好。

在上述的一种动力系统总成的水冷循环中，所述的冷却通道包括皆周向间隔分布于壳体内并呈轴向设置的冷却道一、冷却道二、冷却道三、冷却道四、冷却道五、冷却道六、冷却道七和冷却道八，所述的冷却道一的下端与增压腔室连通，所述的冷却道一的上端与冷却道二的上端周向连通，所述的冷却道二的下端与冷却道三的下端周向连通，所述的冷却道三的上端与冷却道四的上端周向连通，所述的冷却道四的下端与冷却道五的下端周向连通，所述的冷却道五的上端与冷却道六的上端周向连通，所述的冷却道六的下端和冷却道七的下端周向连通，所述的冷却道七的上端与冷却道八的上端周向连通，所述的冷却道八的下端与管路一连通。这样设置的目的是能使电机全面充分冷却，冷却效果较好。

在上述的一种动力系统总成的水冷循环中，所述的挡流装置包括挡水板一、挡水板二和挡水板三，所述的冷却水箱的上端设置有进液位，所述的冷却水箱的下端设置有出液位，所述的挡水板一、挡水板二和挡水板三均由上向下外倾斜分布于进液位、出液位之间，所述的挡水板一上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔一，所述的挡水板二上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔二，所述的挡水板三上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔三，所述的流通孔一的孔径小于流通孔二的孔径小于流通孔三的孔径。挡水板一、挡水板二和挡水板三及挡水板一上的流通孔一，挡水板二的流通孔二，挡水板三的流通孔三能减缓冷却水的流速，能使冷却水充分冷却再进入循环水冷，循环水冷对电机的冷却效果较好。

在上述的一种动力系统总成的水冷循环中，所述的管路一的一端和冷却道八的下端连通，所述的管路一的另一端和冷却水箱的进液位连通，所述的管路二的一端和冷却水箱的出液位连通，所述的管路二的另一端与储水室的进口位二连通。

与现有技术相比，本动力系统总成的水冷循环的优点为：体积小、制造成本低，结构设计简单、紧凑，结构空间搭配合理，水冷循环时，具有能减缓冷却水流流速且能使水流充分冷却的作用，水流在水冷循环时噪音较小，水流充分冷却后进入循环、水冷冷却效果较好，电机的工作效率较高。

附图说明

图1是本动力系统总成的水冷循环的部分爆炸立体结构示意图。

图2是本动力系统总成的水冷循环的剖视结构示意图。

图3是本动力系统总成的水冷循环中电机的冷却通道的结构示意图。

图4是本动力系统总成的水冷循环的立体结构示意图。

图5是本动力系统总成的水冷循环连接驱动轮的部分爆炸立体结构示意图。

图6本动力系统总成的水冷循环中电机端盖及冷却水箱端盖打开状态的立体结构示意图。

图中，1、电机；2、冷却水箱；3、管路一；4、管路二；5、隔板一；6、隔板二；7、隔板三；8、进口位一；9、进口位二；10、缺口一；11、缺口二；12、缺口三；13、贯通道；14、内端盖；15、外端盖；16、离心叶轮；17、控制板；18、机械密封；19、冷却道一；20、冷却道二；21、冷却道三；22、冷却道四；23、冷却道五；24、冷却道六；25、冷却道七；26、冷却道八；27、挡水板一；28、挡水板二；29、挡水板三；30、进液位；31、出液位；32、流通孔一；33、流通孔二；34、流通孔三。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本动力系统总成的水冷循环主要由电机1和呈半包式与电机1匹配固连的冷却水箱2组成，电机1的一端设置有增压腔室和与增压腔室相连通的储水室，在实际设计时，该增压腔室和储水室之间的下端设置有贯通道13，贯通道13的一端处于储水室的下腔的下端，贯通道13的另一端处于增压腔室的下端。

储水室位于冷却水箱2的一端，电机1的机壳上设置有能使电机1的定子外壁通过热传递方式全面冷却的冷却通道，增压腔室和冷却通道连通，冷却通道和冷却水箱2通过管路一3连通，冷却水箱2和储水室通过管路二4连通形成水冷循环，储水室内设置有减缓水冷循环的水流流速的挡水装置，增压腔室内设置有能将储水室内的水流送入冷却通道，并通过冷却通道流进冷却水箱2内的增压装置，冷却水箱2内设置有能再次减缓水冷循环的水流流速的挡流装置。

在实际制造时，该挡水装置的具体实施方式为：主要由均呈横向设置在储水室内的隔板一5、隔板二6和隔板三7组成，储水室的上端错位设置有进口位一8、进口位二9，隔板一5处于进口位一8的下方且位于进口位一8、进口位二9之间并与储水室内壁形成上腔，隔板二6处于进口位二9的下方并与隔板一5、储水室内壁形成中腔，隔板二6和储水室内壁形成下腔，隔板三7处于下腔内并用于水流碰撞降噪，隔板一5上设置有缺口一10，隔板二6上设置有缺口二11，所述的隔板三7上设置有缺口三12，上腔和中腔通过缺口一10连通，中腔和下腔通过缺口二11连通，下腔通过缺口三12流通来减缓水冷循环的水流流速使水流充分冷却。

在实际制造时，该电机1的后端固设有内端盖14、外端盖15，电机1的后端端面和内端盖14形成所述的用于与水冷循环连通的增压腔室，内端盖14和外端盖15形成控制腔室，电机1的主轴穿过增压腔室延伸至控制腔室内，该增压装置的具体实施方式为：增压腔室内设置有离心叶轮16，控制腔室内设置有控制板17，离心叶轮16和电机1的主轴轴向固定，控制板17和电机1的主轴相对旋转配合，电机1的后端端面、内端盖14两者和电机1的主轴之间均设置有防止增压腔室分别与电机1内、控制腔室连通的机械密封18。

在实际制造时，该冷却通道的具体实施方式为：主要由周向间隔分布于壳体内并呈轴向设置的冷却道一19、冷却道二20、冷却道三21、冷却道四22、冷却道五23、冷却道六24、冷却道七25和冷却道八26组成，冷却道一19的下端与增压腔室连通，冷却道一19的上端与冷却道二20的上端周向连通，冷却道二20的下端与冷却道三21的下端周向连通，冷却道三21的上端与冷却道四22的上端周向连通，冷却道四22的下端与冷却道五23的下端周向连通，冷却道五23的上端与冷却道六24的上端周向连通，冷却道六24的下端和冷却道七25的下端周向连通，冷却道七25的上端与冷却道八26的上端周向连通，冷却道八26的下端与管路一3连通。

在实际制造时，该挡流装置的具体实施方式为：主要由挡水板一27、挡水板二28和挡水板三29组成，冷却水箱2的上端设置有进液位30，冷却水箱2的下端设置有出液位31，挡水板一27、挡水板二28和挡水板三29均由上向下外倾斜分布于进液位30、出液位31之间，挡水板一27上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔一32，挡水板二28上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔二33，挡水板三29上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔三34，流通孔一32的孔径小于流通孔二33的孔径小于流通孔三34的孔径。

在实际应用时，该管路一3的一端和冷却道八26的下端连通，管路一3的另一端和冷却水箱2的进液位30连通，管路二4的一端和冷却水箱2的出液位31连通，管路二4的另一端与储水室的进口位二9连通。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电机1；冷却水箱2；管路一3；管路二4；隔板一5；隔板二6；隔板三7；进口位一8；进口位二9；缺口一10；缺口二11；缺口三12；贯通道13；内端盖14；外端盖15；离心叶轮16；控制板17；机械密封18；冷却道一19；冷却道二20；冷却道三21；冷却道四22；冷却道五23；冷却道六24；冷却道七25；冷却道八26；挡水板一27；挡水板二28；挡水板三29；进液位30；出液位31；流通孔一32；流通孔二33；流通孔三34等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种动力系统总成的水冷循环,包括电机(1)和呈半包式与电机(1)匹配固连的冷却水箱(2)，所述的电机(1)的一端设置有增压腔室和与增压腔室相连通的储水室，所述的储水室位于冷却水箱(2)的一端，所述的电机(1)的机壳上设置有能使电机(1)的定子外壁通过热传递方式全面冷却的冷却通道，所述的增压腔室和冷却通道连通，所述的冷却通道和冷却水箱(2)通过管路一(3)连通，所述的冷却水箱(2)和储水室通过管路二(4)连通形成水冷循环，其特征在于，所述的储水室内设置有减缓水冷循环的水流流速的挡水装置，所述的增压腔室内设置有能将储水室内的水流送入冷却通道，并通过冷却通道流进冷却水箱(2)内的增压装置，所述的冷却水箱(2)内设置有能再次减缓水冷循环的水流流速的挡流装置。

2.根据权利要求1所述的一种动力系统总成的水冷循环，其特征在于，所述的挡水装置包括均呈横向设置在储水室内的隔板一(5)、隔板二(6)和隔板三(7)，所述的储水室的上端错位设置有进口位一(8)、进口位二(9)，所述的隔板一(5)处于进口位一(8)的下方且位于进口位一(8)、进口位二(9)之间并与储水室内壁形成上腔，所述的隔板二(6)处于进口位二(9)的下方并与隔板一(5)、储水室内壁形成中腔，所述的隔板二(6)和储水室内壁形成下腔，所述的隔板三(7)处于下腔内并用于水流碰撞降噪，所述的隔板一(5)上设置有缺口一(10)，所述的隔板二(6)上设置有缺口二(11)，所述的隔板三(7)上设置有缺口三(12)，所述的上腔和中腔通过缺口一(10)连通，所述的中腔和下腔通过缺口二(11)连通，所述的下腔通过缺口三(12)流通来减缓水冷循环的水流流速使水流充分冷却。

3.根据权利要求2所述的一种动力系统总成的水冷循环，其特征在于，所述的增压腔室和储水室之间的下端设置有贯通道(13)，所述的贯通道(13)的一端处于储水室的下腔的下端，所述的贯通道(13)的另一端处于增压腔室的下端。

4.根据权利要求1所述的一种动力系统总成的水冷循环，其特征在于，所述的电机(1)的后端固设有内端盖(14)、外端盖(15)，所述的电机(1)的后端端面和内端盖(14)形成所述的用于与水冷循环连通的增压腔室，所述的内端盖(14)和外端盖(15)形成控制腔室，所述的电机(1)的主轴穿过增压腔室延伸至控制腔室内，所述的增压装置包括增压腔室内设置有离心叶轮(16)，所述的控制腔室内设置有控制板(17)，所述的离心叶轮(16)和电机(1)的主轴轴向固定，所述的控制板(17)和电机(1)的主轴相对旋转配合，所述的电机(1)的后端端面、内端盖(14)两者和电机(1)的主轴之间均设置有防止增压腔室分别与电机(1)内、控制腔室连通的机械密封(18)。

5.根据权利要求2所述的一种动力系统总成的水冷循环，其特征在于，所述的冷却通道包括皆周向间隔分布于壳体内并呈轴向设置的冷却道一(19)、冷却道二(20)、冷却道三(21)、冷却道四(22)、冷却道五(23)、冷却道六(24)、冷却道七(25)和冷却道八(26)，所述的冷却道一(19)的下端与增压腔室连通，所述的冷却道一(19)的上端与冷却道二(20)的上端周向连通，所述的冷却道二(20)的下端与冷却道三(21)的下端周向连通，所述的冷却道三(21)的上端与冷却道四(22)的上端周向连通，所述的冷却道四(22)的下端与冷却道五(23)的下端周向连通，所述的冷却道五(23)的上端与冷却道六(24)的上端周向连通，所述的冷却道六(24)的下端和冷却道七(25)的下端周向连通，所述的冷却道七(25)的上端与冷却道八(26)的上端周向连通，所述的冷却道八(26)的下端与管路一(3)连通。

6.根据权利要求5所述的一种动力系统总成的水冷循环，其特征在于，所述的挡流装置包括挡水板一(27)、挡水板二(28)和挡水板三(29)，所述的冷却水箱(2)的上端设置有进液位(30)，所述的冷却水箱(2)的下端设置有出液位(31)，所述的挡水板一(27)、挡水板二(28)和挡水板三(29)均由上向下外倾斜分布于进液位(30)、出液位(31)之间，所述的挡水板一(27)上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔一(32)，所述的挡水板二(28)上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔二(33)，所述的挡水板三(29)上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔三(34)，所述的流通孔一(32)的孔径小于流通孔二(33)的孔径小于流通孔三(34)的孔径。

7.根据权利要求6所述的一种动力系统总成的水冷循环，其特征在于，所述的管路一(3)的一端和冷却道八(26)的下端连通，所述的管路一(3)的另一端和冷却水箱(2)的进液位(30)连通，所述的管路二(4)的一端和冷却水箱(2)的出液位(31)连通，所述的管路二(4)的另一端与储水室的进口位二(9)连通。

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