CN113218447A - 一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备 - Google Patents

一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，包括依次通过管道连通的注油油箱、油泵、膨胀油箱及油冷电机，所述油冷电机的出油口通过管道与油泵的进油口连通，所述膨胀油箱内设有加热器及油温传感器，所述油温传感器与加热器电性连接，膨胀油箱上端设有集气管，所述集气管内设有液位开关，集气管上端设有排气口，所述排气口上设有排气电磁阀，所述液位开关与排气电磁阀电性连接。本发明所述的测试设备通过增加膨胀油箱，将注油与排气分开，既可以通过注油油箱将测试管路及油冷电机腔体充满，同时能够将润滑油中的气体收集并排出，从而实现油冷电机内油位完全的长时间的稳定，有效应用于封闭腔体电机测试。

Description

一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备
技术领域
本发明属于油冷电机测试领域，尤其是涉及一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备。
背景技术
新能源汽车正以其特有的优势得到迅猛发展，作为新能源汽车的“心脏”，电机的重要性尤为突出。电机在运行时会产生大量的热量，因此为保证长时间工作需要对电机进行冷却降温。电机冷却有水冷和油冷两种，本专利主要是针对油冷电机进行设计。油冷电机通常是敞口设计(有极少电机是封闭腔体设计)，一般在整车上是油泵进行冷却电机，但在进行电机台架测试时，电机无法通过油泵进行冷却，因此需要一台油冷机为电机进行冷却。现有油冷设备采用一台油泵为油冷电机供油,一台油泵吸走油冷电机腔体里的油。但是油冷需要在腔体内保持一定油位,负责供油和回油的两台油泵无法保持流量一致,微小的流量差经过时间的累积也会影响电机内油位的稳定,用压力传感器控制回油泵的工作也是需要改变油冷电机腔体内的油位使传感器发出信号修正回油泵工作的偏差,无法满足对电机内油位的控制,尤其是在实验室测试中无法对电机内油位进行精确控制。
公开号为CN207134947U的实用新型专利公开了一种电机油冷设备排气装置及油位自平衡式电机油冷设备，使用一个油泵进行液位控制，但经过使用发现以上专利主要存在两点不足：(1)无法实现在电驱动总成系统内长时间精准控制油位；(2)无法进行将封闭式腔体充满润滑油，因此无法对封闭腔体油冷电机进行冷却。主要原因如下：首先，由于油路冷却时，长时间高温运行，开放式油路在运行时会不断的溶有细小气体，气体随着油路运转会逐渐增多，但大部分不会溢出油面。因此会致使被冷却开放式油冷电机腔体内液面高度会逐渐升高，做不到精准长时间稳定液面能力。其次，对于封闭腔体(即电机冷却需要腔体完全浸满)电机测试时，需要润滑油完全充满电机腔体。上述实用新型专利的控制是通过油泵不断吸油，使被测样品腔体内产生负压，让油箱内油流入样机，以此产生油路流动。但由于供油量永远等于吸油量，最后电机腔体最顶部气体永远无法排出腔体，因此无法实现封闭腔体电机冷却润滑测试。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，以实现油位的长时间精准控制，同时可以实现对封闭腔体电机测试。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，包括依次通过管道连通的注油油箱、油泵、膨胀油箱及油冷电机，所述油冷电机的出油口通过管道与油泵的进油口连通，
所述膨胀油箱内设有加热器及油温传感器，所述油温传感器与加热器电性连接，膨胀油箱上端设有集气管，所述集气管内设有液位开关，集气管上端设有排气口，所述排气口上设有排气电磁阀，所述液位开关与排气电磁阀电性连接。
优选的，所述膨胀油箱与油冷电机之间的管道上设有电动三通阀，所述电动三通阀的进液口与膨胀油箱连通，其中一个出液口与油冷电机连通，另一个出液口通过旁通管路与油泵的进油口连通。
优选的，所述油冷电机与电动三通阀之间连通有电磁流量计，所述电磁流量计与电动三通阀电性连接。
优选的，所述注油油箱与油泵之间的管道上设有注油阀。
优选的，所述油冷电机还连通有用于监测油冷电机内液位的电机油位开关，所述电机油位开关与注油阀电性连接。
优选的，所述油冷电机与油泵之间的管道中部还连通有溢流管，所述溢流管上设有溢流电磁阀，所述溢流电磁阀与电机油位开关电性连接。
优选的，所述膨胀油箱与油冷电机之间的管道中部与回油管的一端连通，所述回油管上设有回油电磁阀，所述回油电磁阀与电机油位开关电性连接，所述回油管的另一端与注油油箱的进液口连通。
优选的，还包括设于油冷电机与油泵之间的管道上的换热机构，所述换热机构包括通过管道连通形成冷却回路的换热器、压缩机及蒸发器，所述蒸发器上设有散热风扇，所述压缩机及散热风扇均与油温传感器电性连接，所述换热器的冷流流道的两端分别与压缩机及蒸发器连通，换热器的热流流道的两端分别与油冷电机及油泵连通。
优选的，所述冷却回路上设有节流阀。
相对于现有技术，本发明所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备具有以下优势：
本发明所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备通过增加膨胀油箱，将注油与排气分开，既可以通过注油油箱将测试管路及油冷电机腔体充满，同时能够将润滑油中的气体收集并排出，从而实现油冷电机内油位完全的长时间的稳定，有效应用于封闭腔体电机测试。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的测试设备的管路结构示意图。
附图标记说明：
1、散热风扇；2、蒸发器；3、冷却回路；4、节流阀；5、换热器；6、压缩机；7、注油油箱；8、供油管路；9、供油阀；10、油泵；11、加热器；12、膨胀油箱；13、排气电磁阀；14、排气口；15、液位开关；16、集气管；17、油温传感器；18、溢流电磁阀；19、电动三通阀；20、旁通管路；21、电磁流量计；22、油冷电机；23、电机油位开关；24、回油电磁阀。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
本发明涉及一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，主要包括注油管路、循环管路及换热管路。
所述注油管路包括依次通过管道连通的注油油箱7、油泵10、膨胀油箱12及油冷电机22，所述油冷电机22的出油口通过管道与油泵10的进油口连通，注油管路用于将注油油箱7内的润滑油填充整个注油管路的腔体，注油油箱7通过供油管路8与油泵10进油口连通，供油管路8上设有供油阀9，注油过程如下：连接好设备及油冷电机22，在注油油箱7内注油，打开供油阀9，打开油泵10，润滑油依次填充膨胀油箱12、油冷电机22，最终流回油泵10，形成供油回路，关闭供油阀9。
所述循环管路为膨胀油箱12、油冷电机22及油泵10通过管道形成的闭合回路，测试过程中润滑油沿循环管路往复循环，沿膨胀油箱12流向油冷电机22的管道上依次连通有电动三通阀19及电磁流量计21，电动三通阀19的进液口与膨胀油箱12连通，其中一个出液口与油冷电机22连通，另一个出液口通过旁通管路20与油泵10的进油口连通，电磁流量计21用于触发电动三通阀19在两个出液口的出液量，即控制流入油冷电机22的润滑油流量，当流量低于设定流量时，触发电动三通阀19降低旁通管路20内流量，增大油冷电机22流量，反之亦然，形成控制闭环，实现长时间稳定的流量控制。膨胀油箱12内设有加热器11及油温传感器17，所述油温传感器17与加热器11电性连接，油温传感器17用于感应膨胀油箱12内润滑油的温度，当温度过低时，触发加热器11启动，对润滑油进行加热，当润滑油温度达到设定值时，则触发加热器11关闭，膨胀油箱12上端设有集气管16，所述集气管16内设有液位开关15，集气管16上端设有排气口14，所述排气口14上设有排气电磁阀13，所述液位开关15与排气电磁阀13电性连接，随着润滑油在循环管路内长时间循环，润滑油中的气泡含量增大，膨胀油箱12内油位升高，部分气泡在膨胀油箱12内破裂，形成气体储存在膨胀油箱12内，导致气压增大，当油位到达液位开关15设定高度时，触发排气电磁阀13打开，膨胀油箱12内的气泡通过排气电磁阀13排出，从而规避气泡对油位的干扰。
所述换热管路设于油冷电机22与油泵10之间的管路上，用于将从油冷电机22流向油泵10的高温润滑油冷却降温，换热管路包括通过管道连通形成闭合的冷却回路3的换热器5、压缩机6及蒸发器2，所述冷却回路3上设有节流阀4，压缩机6及蒸发器2用于为换热器5提供冷源，所述蒸发器2上设有散热风扇1，所述换热器5的冷流流道的两端分别与压缩机6及蒸发器2连通，换热器5的热流流道的两端分别与油冷电机22及油泵10连通，从油冷电机22流向油泵10的高温润滑油经过换热器5时，在冷流流道的低温介质作用下降温，再流向油泵10，压缩机6及散热风扇1均与油温传感器17电性连接，油温传感器17监测膨胀油箱12中的润滑油温度，当温度高于设定温度范围时，触发压缩机6、散热风扇1提高功率，加快润滑油冷却，同时触发加热器11降低功率，使膨胀油箱12内的润滑油温度降低，反之亦然，使流入油冷电机22内的润滑油温度维持在适当范围内。
所述油冷电机22还连通有用于监测油冷电机22内液位的电机油位开关23，所述电机油位开关23与注油阀电性连接，所述油冷电机22与油泵10之间的管道中部还连通有溢流管，所述溢流管上设有溢流电磁阀18，所述溢流电磁阀18与电机油位开关23电性连接，所述膨胀油箱12与油冷电机22之间的管道中部与回油管的一端连通，所述回油管上设有回油电磁阀24，所述回油电磁阀24与电机油位开关23电性连接，所述回油管的另一端与注油油箱7的进液口连通，当电机油位开关23监测到油冷电机22内油位高于设定范围时，触发回油电磁阀24打开，使多余的润滑油流回注油油箱7，或者触发溢流电磁阀18打开，将多余的润滑油排出，当电机油位开关23监测到油冷电机22内油位在适当范围内时，触发回油电磁阀24及溢流电磁阀18关闭，当电机油位开关23监测到油冷电机22内油位低于设定范围时，触发供油阀9打开，向循环管路内注油，使油冷电机22内的油位升高，直至油位达到设定范围，从而实现了长时间精准控制油位的目的。
本实施例中的散热风扇1、压缩机6、供油阀9、油泵10、加热器11、排气电磁阀13、液位开关15、油温传感器17、溢流电磁阀18、电动三通阀19、电磁流量计21、油冷电机22、电机油位开关23、回油电磁阀24均与单片机电性连接，通过单片机完成触发动作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：包括依次通过管道连通的注油油箱、油泵、膨胀油箱及油冷电机，所述油冷电机的出油口通过管道与油泵的进油口连通，
所述膨胀油箱内设有加热器及油温传感器，所述油温传感器与加热器电性连接，膨胀油箱上端设有集气管，所述集气管内设有液位开关，集气管上端设有排气口，所述排气口上设有排气电磁阀，所述液位开关与排气电磁阀电性连接。
2.根据权利要求1所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：所述膨胀油箱与油冷电机之间的管道上设有电动三通阀，所述电动三通阀的进液口与膨胀油箱连通，其中一个出液口与油冷电机连通，另一个出液口通过旁通管路与油泵的进油口连通。
3.根据权利要求2所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：所述油冷电机与电动三通阀之间连通有电磁流量计，所述电磁流量计与电动三通阀电性连接。
4.根据权利要求1所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：所述注油油箱与油泵之间的管道上设有注油阀。
5.根据权利要求4所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：所述油冷电机还连通有用于监测油冷电机内液位的电机油位开关，所述电机油位开关与注油阀电性连接。
6.根据权利要求5所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：所述油冷电机与油泵之间的管道中部还连通有溢流管，所述溢流管上设有溢流电磁阀，所述溢流电磁阀与电机油位开关电性连接。
7.根据权利要求5所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：所述膨胀油箱与油冷电机之间的管道中部与回油管的一端连通，所述回油管上设有回油电磁阀，所述回油电磁阀与电机油位开关电性连接，所述回油管的另一端与注油油箱的进液口连通。
8.根据权利要求1所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：还包括设于油冷电机与油泵之间的管道上的换热机构，所述换热机构包括通过管道连通形成冷却回路的换热器、压缩机及蒸发器，所述蒸发器上设有散热风扇，所述压缩机及散热风扇均与油温传感器电性连接，所述换热器的冷流流道的两端分别与压缩机及蒸发器连通，换热器的热流流道的两端分别与油冷电机及油泵连通。
9.根据权利要求8所述的针对于油冷电机测试用油位自平衡测试设备，其特征在于：所述冷却回路上设有节流阀。
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