CN111193354A - 一种动力系统总成 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种动力系统总成，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，电机的外壁上固连有冷却水箱，电机的机壳上设置有冷却通道，冷却水箱通过管路一与冷却通道的出口连通，冷却水箱通过管路二和冷却通道的进口连通形成水冷循环，冷却水箱内设置有能减缓水冷循环的水流流速的挡流装置，冷却水箱外设置有当冷却水箱内水冷循环的水流流速减缓时，使冷却水箱内的水流充分冷却的风冷机构。本发明结构设计合理、简单，使冷却水流经冷却水箱时，具有能减缓冷却液流速且能使冷却水充分冷却的作用。

Description

一种动力系统总成
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。
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。
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，包括电机，所述的电机的外壁上固连有冷却水箱，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，所述的冷却水箱的上端和电机的一端之间设置有管路一、且该冷却水箱通过管路一与冷却通道的出口连通，所述的冷却水箱的下端和电机的另一端之间设置有管路二、且该冷却水箱通过管路二和冷却通道的进口连通形成水冷循环，其特征在于，所述的冷却水箱内设置有能减缓水冷循环的水流流速的挡流装置，所述的冷却水箱外设置有当冷却水箱内水冷循环的水流流速减缓时，使冷却水箱内的水流充分冷却的风冷机构。
本动力系统总成主要在电机的外壁上固连有冷却水箱，通过冷却水箱和电机的机壳设置冷却通道进行水冷循环，在水冷循环的同时，设置挡流装置，通过挡流装置冷却水箱内水冷循环的水流流速减缓，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。
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，冷却道一的下端为进口，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为出口。
在上述的一种动力系统总成中，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中，所述的风冷机构包括冷却水箱的上端的外壁和冷却水箱的下端的外壁均布有呈横向设置的导风条一，相邻两导风条一之间形成导风流道，所述的冷却水箱具有内凹弧形槽，所述的电机装配于冷却水箱的内凹弧形槽中，所述的冷却水箱的上端的导风条一延伸至电机的上端的中部位置，所述的冷却水箱的下端的导风条一延伸至电机的下端的中部位置。通过设置导风流道增加冷却水在冷却水箱内的冷却速度，冷却水冷却较快，可循环水冷，冷却效果较好。
在上述的一种动力系统总成中，所述的电机的一端设置有用于水冷循环水流流速调节增压的增压腔室，所述的增压腔室上固设有位于冷却水箱的一端且与增压腔室相连通的储水室，所述的增压腔室的出水口和冷却通道的进水口连通，所述的储水室上设置有进口位一、进口位二，所述的电机的上方设置有蓄水壶，所述的蓄水壶通过管路三和储水室的进口位一连通，所述的冷却水箱通过管路二和进口位二连通，所述的储水室内设置有能减缓水冷循环的水流流速的挡水结构，所述的储水室外设置有当储水室内水冷循环的水流流速减缓时，使储水室内的水流充分冷却的风冷结构。这样设置的目的是使冷却水在电机、冷却水箱之间可连续循环，通过设置增压腔室来确保循环水冷的冷却水流动，结构稳定。
在上述的一种动力系统总成中，所述的挡水结构包括均呈横向设置在储水室内的隔板一、隔板二和隔板三，所述的进口位一竖向高于进口位二分布，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，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中，所述的风冷结构包括储水室的腔盖的外壁上均布有呈横向设置的导风条二，相邻两导风条二之间形成导风流道，每根导风条二的前端与电机一端的端盖衔接抵靠，每根导风条二的后端向内倾斜收尾于腔盖的边缘。通过设置导风流道增加冷却水在储水室内的冷却速度，冷却水冷却较快，可循环水冷，冷却效果较好。
在上述的一种动力系统总成中，所述的增压腔室内设置有离心叶轮，所述的电机的主轴伸进增压腔室内且与离心叶轮同一轴向固连，离心叶轮和增压腔室的内壁之间、离心叶轮和增压腔室的外壁之间均设置有机械密封。通过设置离心叶轮为循环水冷提供水流的动力，确保冷却水在水冷循环中稳定流动。
在上述的一种动力系统总成中，所述的电机的另一端设置有驱动腔室和与驱动腔室相连通的传动腔室，所述的传动腔室位于冷却水箱的另一端，所述的驱动腔室内设置有传动斜齿轮一，所述的传动腔室内设置有传动斜齿轮二，所述的传动斜齿轮一和所述的传动斜齿轮二相对啮合传动形成一级减速传动，所述的电机的主轴伸进驱动腔室内且与传动斜齿轮一同一轴向固连，所述的传动腔室外设置有与传动斜齿轮二同一轴向固连的链轮一、且该链轮一用于与驱动轮上的链轮二传动连接形成二级减速传动。传动较为稳定，传动噪声较小。
与现有技术相比，本动力系统总成的优点为：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通过风冷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,本发明在以往的汽油发动机或电力驱动的动力或单体动力散热方面未被创造和构想过、技术的创新应用对未来的动力系统的合理性、制造结构、制造成本、动力的散热提供发展的技术样本及思路。
附图说明
图1是本动力系统总成的部分爆炸立体结构示意图。
图2是本动力系统总成的剖视结构示意图。
图3是本动力系统总成的立体结构示意图。
图4是本动力系统总成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5是本动力系统总成连接驱动轮的部分爆炸立体结构示意图。
图6是本动力系统总成连接驱动轮的部分爆炸立体结构示意图。
图中，1、电机；2、冷却水箱；3、管路一；4、管路二；5、挡水板一；6、挡水板二；7、挡水板三；8、进液位；9、出液位；10、流通孔一；11、流通孔二；12、流通孔三；13、导风条一；14、进口位一；15、进口位二；16、蓄水壶；17、管路三；18、隔板一；19、隔板二；20、隔板三；21、缺口一；22、缺口二；23、缺口三；24、贯通道；25、导风条二；26、离心叶轮；27、机械密封；28、传动斜齿轮一；29、传动斜齿轮二；30、链轮一。
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，本动力系统总成主要由电机1组成，电机1的外壁上固连有冷却水箱2，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，冷却水箱2的上端和电机1的一端之间设置有管路一3、且该冷却水箱2通过管路一3与冷却通道的出口连通，冷却水箱2的下端和电机1的另一端之间设置有管路二4、且该冷却水箱2通过管路二4和冷却通道的进口连通形成水冷循环，冷却水箱2内设置有能减缓水冷循环的水流流速的挡流装置，冷却水箱2外设置有当冷却水箱2内水冷循环的水流流速减缓时，使冷却水箱2内的水流充分冷却的风冷机构。
在实际制造时，该挡流装置的具体实施方式为：主要由挡水板一5、挡水板二6和挡水板三7组成，冷却水箱2的上端设置有进液位8，冷却水箱2的下端设置有出液位9，挡水板一5、挡水板二6和挡水板三7均由上向下外倾斜分布于进液位8、出液位9之间，挡水板一5上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔一10，挡水板二6上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔二11，挡水板三7上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔三12，流通孔一10的孔径小于流通孔二11的孔径小于流通孔三12的孔径。
在实际制造时，该风冷机构的具体实施方式为：冷却水箱2的上端的外壁和冷却水箱2的下端的外壁均布有呈横向设置的导风条一13，相邻两导风条一13之间形成导风流道，冷却水箱2具有内凹弧形槽，电机1装配于冷却水箱2的内凹弧形槽中，冷却水箱2的上端的导风条一13延伸至电机1的上端的中部位置，冷却水箱2的下端的导风条一13延伸至电机1的下端的中部位置。
在实际制造时，该电机1的一端设置有用于水冷循环水流流速调节增压的增压腔室，增压腔室上固设有位于冷却水箱2的一端且与增压腔室相连通的储水室，增压腔室的出水口和冷却通道的进水口连通，储水室上设置有进口位一14、进口位二15，电机1的上方设置有蓄水壶16，蓄水壶16通过管路三17和储水室的进口位一14连通，冷却水箱2通过管路二4和进口位二15连通，储水室内设置有能减缓水冷循环的水流流速的挡水结构，储水室外设置有当储水室内水冷循环的水流流速减缓时，使储水室内的水流充分冷却的风冷结构。
在实际制造时，该挡水结构的具体实施方式为：主要由均呈横向设置在储水室内的隔板一18、隔板二19和隔板三20组成，进口位一14竖向高于进口位二15分布，隔板一18处于进口位一14的下方且位于进口位一14、进口位二15之间并与储水室内壁形成上腔，隔板二19处于进口位二15的下方并与隔板一18、储水室内壁形成中腔，隔板二19和储水室内壁形成下腔，隔板三20处于下腔内并用于水流碰撞降噪，隔板一18上设置有缺口一21，隔板二19上设置有缺口二22，隔板三20上设置有缺口三23，上腔和中腔通过缺口一21连通，中腔和下腔通过缺口二22连通，下腔通过缺口三23流通来减缓水冷循环的水流流速使水流充分冷却，增压腔室和储水室之间的下端设置有贯通道24，贯通道24的一端处于储水室的下腔的下端，贯通道24的另一端处于增压腔室的下端。
在实际制造时，该风冷结构的具体实施方式为：储水室的腔盖的外壁上均布有呈横向设置的导风条二25，相邻两导风条二25之间形成导风流道，每根导风条二25的前端与电机1一端的端盖衔接抵靠，每根导风条二25的后端向内倾斜收尾于腔盖的边缘。
在实际设计时，该增压腔室内设置有离心叶轮26，电机1的主轴伸进增压腔室内且与离心叶轮26同一轴向固连，离心叶轮26和增压腔室的内壁之间、离心叶轮26和增压腔室的外壁之间均设置有机械密封27。
在实际制造时，该电机1的另一端设置有驱动腔室和与驱动腔室相连通的传动腔室，传动腔室位于冷却水箱2的另一端，驱动腔室内设置有传动斜齿轮一28，传动腔室内设置有传动斜齿轮二29，传动斜齿轮一28和所述的传动斜齿轮二29相对啮合传动形成一级减速传动，电机1的主轴伸进驱动腔室内且与传动斜齿轮一28同一轴向固连，传动腔室外设置有与传动斜齿轮二29同一轴向固连的链轮一30、且该链轮一30用于与驱动轮上的链轮二传动连接形成二级减速传动。
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；挡水板一5；挡水板二6；挡水板三7；进液位8；出液位9；流通孔一10；流通孔二11；流通孔三12；导风条一13；进口位一14；进口位二15；蓄水壶16；管路三17；隔板一18；隔板二19；隔板三20；缺口一21；缺口二22；缺口三23；贯通道24；导风条二25；离心叶轮26；机械密封27；传动斜齿轮一28；传动斜齿轮二29；链轮一30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 (8)

1.一种动力系统总成，包括电机(1)，所述的电机(1)的外壁上固连有冷却水箱(2)，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，所述的冷却水箱(2)的上端和电机(1)的一端之间设置有管路一(3)、且该冷却水箱(2)通过管路一(3)与冷却通道的出口连通，所述的冷却水箱(2)的下端和电机(1)的另一端之间设置有管路二(4)、且该冷却水箱(2)通过管路二(4)和冷却通道的进口连通形成水冷循环，其特征在于，所述的冷却水箱(2)内设置有能减缓水冷循环的水流流速的挡流装置，所述的冷却水箱(2)外设置有当冷却水箱(2)内水冷循环的水流流速减缓时，使冷却水箱(2)内的水流充分冷却的风冷机构。
2.根据权利要求1所述的一种动力系统总成，其特征在于，所述的挡流装置包括挡水板一(5)、挡水板二(6)和挡水板三(7)，所述的冷却水箱(2)的上端设置有进液位(8)，所述的冷却水箱(2)的下端设置有出液位(9)，所述的挡水板一(5)、挡水板二(6)和挡水板三(7)均由上向下外倾斜分布于进液位(8)、出液位(9)之间，所述的挡水板一(5)上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔一(10)，所述的挡水板二(6)上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔二(11)，所述的挡水板三(7)上具有呈矩形阵列的方式分布有流通孔三(12)，所述的流通孔一(10)的孔径小于流通孔二(11)的孔径小于流通孔三(12)的孔径。
3.根据权利要求2所述的一种动力系统总成，其特征在于，所述的风冷机构包括冷却水箱(2)的上端的外壁和冷却水箱(2)的下端的外壁均布有呈横向设置的导风条一(13)，相邻两导风条一(13)之间形成导风流道，所述的冷却水箱(2)具有内凹弧形槽，所述的电机(1)装配于冷却水箱(2)的内凹弧形槽中，所述的冷却水箱(2)的上端的导风条一(13)延伸至电机(1)的上端的中部位置，所述的冷却水箱(2)的下端的导风条一(13)延伸至电机(1)的下端的中部位置。
4.根据权利要求3所述的一种动力系统总成，其特征在于，所述的电机(1)的一端设置有用于水冷循环水流流速调节增压的增压腔室，所述的增压腔室上固设有位于冷却水箱(2)的一端且与增压腔室相连通的储水室，所述的增压腔室的出水口和冷却通道的进水口连通，所述的储水室上设置有进口位一(14)、进口位二(15)，所述的电机(1)的上方设置有蓄水壶(16)，所述的蓄水壶(16)通过管路三(17)和储水室的进口位一(14)连通，所述的冷却水箱(2)通过管路二(4)和进口位二(15)连通，所述的储水室内设置有能减缓水冷循环的水流流速的挡水结构，所述的储水室外设置有当储水室内水冷循环的水流流速减缓时，使储水室内的水流充分冷却的风冷结构。
5.根据权利要求4所述的一种动力系统总成，其特征在于，所述的挡水结构包括均呈横向设置在储水室内的隔板一(18)、隔板二(19)和隔板三(20)，所述的进口位一(14)竖向高于进口位二(15)分布，所述的隔板一(18)处于进口位一(14)的下方且位于进口位一(14)、进口位二(15)之间并与储水室内壁形成上腔，所述的隔板二(19)处于进口位二(15)的下方并与隔板一(18)、储水室内壁形成中腔，所述的隔板二(19)和储水室内壁形成下腔，所述的隔板三(20)处于下腔内并用于水流碰撞降噪，所述的隔板一(18)上设置有缺口一(21)，所述的隔板二(19)上设置有缺口二(22)，所述的隔板三(20)上设置有缺口三(23)，所述的上腔和中腔通过缺口一(21)连通，所述的中腔和下腔通过缺口二(22)连通，所述的下腔通过缺口三(23)流通来减缓水冷循环的水流流速使水流充分冷却，所述的增压腔室和储水室之间的下端设置有贯通道(24)，所述的贯通道(24)的一端处于储水室的下腔的下端，所述的贯通道(24)的另一端处于增压腔室的下端。
6.根据权利要求4所述的一种动力系统总成，其特征在于，所述的风冷结构包括储水室的腔盖的外壁上均布有呈横向设置的导风条二(25)，相邻两导风条二(25)之间形成导风流道，每根导风条二(25)的前端与电机(1)一端的端盖衔接抵靠，每根导风条二(25)的后端向内倾斜收尾于腔盖的边缘。
7.根据权利要求4所述的一种动力系统总成，其特征在于，所述的增压腔室内设置有离心叶轮(26)，所述的电机(1)的主轴伸进增压腔室内且与离心叶轮(26)同一轴向固连，离心叶轮(26)和增压腔室的内壁之间、离心叶轮(26)和增压腔室的外壁之间均设置有机械密封(27)。
8.根据权利要求3所述的一种动力系统总成，其特征在于，所述的电机(1)的另一端设置有驱动腔室和与驱动腔室相连通的传动腔室，所述的传动腔室位于冷却水箱(2)的另一端，所述的驱动腔室内设置有传动斜齿轮一(28)，所述的传动腔室内设置有传动斜齿轮二(29)，所述的传动斜齿轮一(28)和所述的传动斜齿轮二(29)相对啮合传动形成一级减速传动，所述的电机(1)的主轴伸进驱动腔室内且与传动斜齿轮一(28)同一轴向固连，所述的传动腔室外设置有与传动斜齿轮二(29)同一轴向固连的链轮一(30)、且该链轮一(30)用于与驱动轮上的链轮二传动连接形成二级减速传动。
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