CN112769279A - 一种增程器及控制器冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制器冷却结构，包括电机、设于电机外的控制器和入口端与电机内部连通的风道；风道的出口端朝向控制器；电机的电机壳体具有进风口，位于电机壳体内侧的转子壳体朝向进风口的一侧端面设有多个吸风叶片，转子壳体在任一吸风叶片所在处设有贯通转子壳体端面的孔槽。该控制器冷却结构在转子壳体设置吸风叶片和孔槽，孔槽的位置与吸风叶片的位置相适应，进入电机壳体的空气在吸风叶片的作用下尽可能多地从孔槽内进入转子壳体，增大电机内部的空气流量；还在冷却电机的基础上增加风道，无需另行为控制器设置风扇等冷却装置，减少零件数量，降低装配难度，有效控制控制器尺寸。本发明还提供一种包括上述控制器冷却结构的增程器。

Description

一种增程器及控制器冷却结构

技术领域

本发明涉及增程器领域，尤其涉及一种控制器冷却结构。还涉及一种包括上述控制器冷却结构的增程器。

背景技术

现有大部分增程器有磁电机、发电机和给控制器散热的风扇。增程器零部件多，轴向尺寸长，结构比较复杂，在此基础上设置风扇的难度大，且冷却风的利用率低，往往还需要控制器依靠自身的外壳来进一步散热，所以控制器的体积比较大，不利于增程器的结构优化。

综上所述，如何简化控制器的散热冷却，提高冷却风的利用率，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制器冷却结构，可以提高冷却风的利用率和控制器的散热冷却效果。本发明的另一目的是提供一种包括上述控制器冷却结构的增程器。

为实现上述目的，本发明提供一种控制器冷却结构，包括电机、设于所述电机外的控制器和入口端与所述电机内部连通的风道；所述风道的出口端朝向所述控制器；所述电机的电机壳体具有进风口，位于所述电机壳体内侧的转子壳体朝向所述进风口的一侧端面设有多个吸风叶片，所述转子壳体在任一所述吸风叶片所在处设有贯通所述转子壳体端面的孔槽。

优选地，所述转子壳体的端面具有多个朝向所述进风口翻起的翻边、以形成所述吸风叶片和所述孔槽。

优选地，任一所述翻边的形状为矩形，且所述翻边的长度方向平行与所述转子壳体的端面平行。

优选地，所述入口端的尺寸小于所述出口端的尺寸。

优选地，所述风道包括与所述入口端连通的渐扩通道和与所述渐扩通道的另一端连通的出风通道；所述出风通道垂直所述风道内风向的全部截面等大。

优选地，所述渐扩通道和所述出风通道垂直所述风道内风向的任一截面均为矩形。

优选地，所述入口端与所述电机的连通处，和/或，所述渐扩通道与所述出风通道的连通处设有圆弧过渡部。

优选地，所述渐扩通道和所述出风通道均平行于所述电机壳体的侧壁延伸。

优选地，所述出口端与所述控制器的散热片相对设置；所述出口端的尺寸不小于所述散热片的尺寸。

一种增程器，包括如上所述的控制器冷却结构。

相对于上述背景技术，本发明所提供的控制器冷却结构包括电机、设于电机外的控制器以及与电机内部连通的风道。

该控制器冷却结构的电机包括电机壳体和设置于电机壳体内侧的转子壳体，电机壳体具有进风口，用于电机壳体外的空气向电机壳体内流动；转子壳体朝向电机壳体的一侧端面设有多个吸风叶片，用于在转子壳体转动时形成吸力，实现将外界空气吸入电机壳体内；转子壳体设有吸风叶片的位置处还设有贯通转子壳体端面的孔槽，能够将前述吸入电机壳体内的空气进一步吸入转子壳体内。

风道包括入口端和出口端，入口端与电机内部连通，用于将电机内部的冷却风引导至风道内；出口端朝向控制器设置，用于将风道内的冷却风朝向控制器输送，实现控制器的空冷。

本申请提供的控制器冷却结构利用转子壳体端面的吸风叶片和孔槽将外界空气吸入电机壳体以及转子壳体内，吸风叶片除了提供吸入空气的动力以外，还能够结合孔槽提高空气吸入量；风道与电机壳体的内部连通，被吸风叶片和孔槽吸入的空气一部分沿电机内部流动，用于冷却电机的部件；另一部分沿风道流向控制器，用于冷却控制器。综上，利用该控制器冷却结构可以减少零部件数量，降低装配难度，满足控制器的散热需求，进而有效控制控制器的外形尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的控制器冷却结构的装配示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的俯视图的剖面视图；

图4为本发明实施例所提供的转子壳体的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的转子壳体在另一方向上的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的电机壳体的结构示意图；

图7为图6的左视图；

图8为图6的主视图；

图9为图6的俯视图的剖面视图；

图10为本发明实施例所提供的控制器的结构示意图；

图11为本发明实施例所提供的风道的结构示意图。

其中，1-电机壳体、2-风道、3-散热片、4-控制器、5-上支架、6-下支架、7-转子壳体、8-吸风叶片、9-孔槽、10-进风口、11-出风通道、12-渐扩通道、13-曲轴箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图11，图1为本发明实施例所提供的控制器冷却结构的装配示意图；图2为图1的主视图；图3为图1的俯视图的剖面视图；图4为本发明实施例所提供的转子壳体的结构示意图；图5为本发明实施例所提供的转子壳体在另一方向上的结构示意图；图6为本发明实施例所提供的电机壳体的结构示意图；图7为图6的左视图；图8为图6的主视图；图9为图6的俯视图的剖面视图；图10为本发明实施例所提供的控制器的结构示意图；图11为本发明实施例所提供的风道的结构示意图。

本发明提供一种控制器冷却结构，包括具有电机壳体1和转子壳体7的电机、设于电机外的控制器4和与电机内部连通的风道2。

其中，控制器4可通过上支架5和下支架6固定于与电机相连的曲轴箱13的外壁。

风道2具有入口端和出口端，入口端与电机内部连通，出口端朝向控制器4设置。

电机壳体1具有用以供外界空气流入电机内部的进风口10；转子壳体7设置在电机壳体1的内侧，转子壳体7朝向进风口10一侧的端面设有多个吸风叶片8。当转子壳体7随电机转子转动时，全部吸风叶片8同步转动，形成用于将外界空气从电机壳体1的进风口10吸入的吸力。转子壳体7在设有吸风叶片8的位置处还设有孔槽9，孔槽9提供给空气向转子壳体7内部流动的通道；孔槽9的位置与吸风叶片8的位置相适应，进入电机壳体1的空气能够在吸风叶片8的作用下能够尽可能多地从孔槽9内进入转子壳体7，从而增大进入电机内部的空气流量。

电机壳体1的进风口10可设置为栅格状结构，用于增大电机壳体1的进风量且避免外界异物进入电机内部。

进入电机内部的空气一部分沿电机内部的各个零部件流动，用于冷却电机；另一部分从风道2内向控制器4输送，用于冷却控制器4。该控制器冷却结构在冷却电机的基础上增加风道2，从而实现控制器4冷却，无需另行为控制器4设置风扇等冷却设置，可以减少零部件数量，降低装配难度，满足控制器4的散热需求，进而有效控制控制器4的外形尺寸。

下面结合附图和实施方式，对本发明所提供的控制器冷却结构做更进一步的说明。

为了简化吸风叶片8的设置，同时更好的发挥吸风叶片8与孔槽9的组合效果，本发明提供一种具体的吸风叶片8的设置方式，在该实施例中，转子壳体7的端面内具有多个朝向进风口10翻起的翻边，任意一个翻边设置于端面内，翻边朝向进风口10一侧折起后形成吸风叶片8，因翻边折起而留在转子壳体7的端面的孔型轮廓形成孔槽9。简单来说，吸风叶片8是原本填充在孔槽9内的局部转子壳体7端面，而孔槽9是吸风叶片8翻出转子壳体7端面前所在的轮廓，若将吸风叶片8翻折回转子壳体7的端面，则全部吸风叶片8恰好填补转子壳体7端面的全部孔槽9。

在这一实施例中，任意一组吸风叶片8与其所对应的孔槽9具有特定的位置关系，被吸风叶片8推动的绝大多部分空气能够快速、稳定地从孔槽9内进入转子壳体7内部，从而提高进入电机壳体1的外界空气流量和进入转子壳体7内部的空气流量，进而提高进入风道2内、用于冷却控制器4的空气流量，有效降低控制器4的工作温度，满足控制器4的散热冷却需求。

翻边的形状也即孔槽9的形状。上述实施例中的翻边可以设置为圆形、三角形等规则的形状，也可设置为不规则的多边形。根据试验分析，矩形结构的翻边相对于其他形状的翻边能够在旋转过程中提供更大的空气流量，尤其是当翻边的长度方向平行于转子壳体7端面时，翻边能够引导更多的空气进入孔槽9内。

针对风道2的设置，风道2的入口端尺寸小于出口端尺寸，自电机壳体1内入口端向出口端流动的空气，其流通截面由小变大，流速由高降低。流通截面的增大有利于使出口端的尺寸与控制器4的尺寸匹配，令自出口端输送的空气流动区域覆盖到整个控制器4；流速由高降低有利于减缓空气相对于控制器4的移动速度，使控制器4的温度能够有效地传递至空气，保证控制器4与空气的热交换效果。

示例性的，风道2具体包括与入口端连通的渐扩通道12和与渐扩通道12连通的出风通道11。入口端处于电机壳体1与渐扩通道12的交界位置，出风通道11处于渐扩通道12与出口端的交界处。

渐扩通道12，顾名思义，其流通截面也即垂直于风道2内风向的截面逐渐扩大。出风通道11邻近控制器4，为了避免自出风通道11流出的空气扩散过广，远大于控制器4的尺寸而影响散热冷却效果，出风通道11的流通截面等径设置，换言之，出风通道11垂直于风道2内风向的全部截面等大，自出风通道11流出的绝大多数空气沿出风通道11的流通截面向控制器4流动，不会过多地向控制器4以外的位置扩散。

根据现有控制器4的形状，本发明所提供的风道2，包括渐扩通道12和出风通道11的流通截面均设置为矩形，与控制器4及其散热片3的形状相同，也就是说，渐扩通道12垂直于风道2内风向的任一截面呈矩形，同样，出风通道11垂直于风道2内风向的任一截面亦呈矩形。这一设置使得自出风通道11流出的空气能够有效吹向控制器4及其散热片3，而且沿渐扩通道12和出风通道11流动的空气不会因风道2内径的突变而产生较大的阻力或者引起空气的紊乱。

在此基础上，入口端与电机的连通处、渐扩通道12与吹风通道的连通处中的一者或全部还设有圆弧过渡部，用于进一步减少风道2内空气的阻力，提高风道2内的空气流量并延长风道2的使用寿命。

此外，根据该控制器冷却结构的应用场合，控制器4安装于曲轴箱13的外侧，例如安装于图1和图2所示的前侧面；渐扩通道12和出风通道11平行于电机壳体1的侧壁延伸，令渐扩通道12和出风通道11内的空气自控制器4的左侧向右侧稳定流动。

为了起到良好的冷却效果，出口端与控制器4的散热片3相对设置，自出口端流出的空气径直朝向散热片3输送。进一步还可使出口端的尺寸大于或等于散热片3的尺寸，提高进入散热片3的空气流量。

本发明还提供一种增程器，包括上述任一实施例所提供的控制器冷却结构，还可包括发电机、磁电机和曲轴箱13等结构。

该增程器将控制器4安装在曲轴箱13的壳体外壁，利用控制器冷却结构对发电机和控制器4同时实现冷却，满足了发电机和控制器4的工作温度，减小了零部件数量，避免控制器4的尺寸过大。

以上对本发明所提供的增程器及控制器冷却结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制器冷却结构，其特征在于，包括电机、设于所述电机外的控制器(4)和入口端与所述电机内部连通的风道(2)；所述风道(2)的出口端朝向所述控制器(4)；所述电机的电机壳体(1)具有进风口(10)，位于所述电机壳体(1)内侧的转子壳体(7)朝向所述进风口(10)的一侧端面设有多个吸风叶片(8)，所述转子壳体(7)在任一所述吸风叶片(8)所在处设有贯通所述转子壳体(7)端面的孔槽(9)。

2.根据权利要求1所述的控制器冷却结构，其特征在于，所述转子壳体(7)的端面具有多个朝向所述进风口(10)翻起的翻边、以形成所述吸风叶片(8)和所述孔槽(9)。

3.根据权利要求2所述的控制器冷却结构，其特征在于，任一所述翻边的形状为矩形，且所述翻边的长度方向与所述转子壳体(7)的端面平行。

4.根据权利要求1至3任一项所述的控制器冷却结构，其特征在于，所述入口端的尺寸小于所述出口端的尺寸。

5.根据权利要求4所述的控制器冷却结构，其特征在于，所述风道(2)包括与所述入口端连通的渐扩通道(12)和与所述渐扩通道(12)的另一端连通的出风通道(11)；所述出风通道(11)垂直所述风道(2)内风向的全部截面等大。

6.根据权利要求5所述的控制器冷却结构，其特征在于，所述渐扩通道(12)和所述出风通道(11)垂直所述风道(2)内风向的任一截面均为矩形。

7.根据权利要求5所述的控制器冷却结构，其特征在于，所述入口端与所述电机的连通处，和/或，所述渐扩通道(12)与所述出风通道(11)的连通处设有圆弧过渡部。

8.根据权利要求5所述的控制器冷却结构，其特征在于，所述渐扩通道(12)和所述出风通道(11)均平行于所述电机壳体(1)的侧壁延伸。

9.根据权利要求1所述的控制器冷却结构，其特征在于，所述出口端与所述控制器(4)的散热片(3)相对设置；所述出口端的尺寸不小于所述散热片(3)的尺寸。

10.一种增程器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的控制器冷却结构。

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