CN113852236A - 一种水油组合冷却的电动汽车驱动系统及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

一种水油组合冷却的电动汽车驱动系统，包括电机和换热器，机壳内设有水冷通道，水冷通道与换热器相连，还包括润滑油输送部件，机壳内还设有至少两道环形油槽以及用于连通各环形油槽的连通油槽，环形油槽分设于电机的定子绕组两端的外侧，且环形油槽上设有第一喷淋口，连通油槽与电机的定子铁芯接触，电机的转子组件设有空心轴以及与空心轴连通的第二喷淋口，第二喷淋口分设于定子绕组两端的内侧，机壳连接有润滑油收集部件，润滑油收集部件与润滑油输送部件的进油口连通，润滑油输送部件的出油口与空心轴连通，环形油槽与润滑油输送部件的出油口连通。一种包含上述驱动系统的电动汽车。本发明具有结构简单、冷却范围全面、冷却效果好等优点。

Description

一种水油组合冷却的电动汽车驱动系统及电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车，尤其涉及一种水油组合冷却的电动汽车驱动系统以及包含该驱动系统的电动汽车。
背景技术
随着纯电动汽车产业的高速发展，业内对纯电动汽车的驱动系统有了更进一步的认知。目前市场上驱动系统产品主要分为两种：一种是电机直接驱动，另一种是高速电机结合减速器组合驱动。前者电机外型庞大、成本高、功率密度小、驱动效率低，不符合节能环保的要求，因此后者逐渐成为主流。目前，减速器的常用结构分为两种：平行轴和行星排。其中，行星排结构具备体积小、重量轻、承载能力高、使用寿命长、运转平稳、输出扭矩大、效率高等优点，将行星排与电机集成于一体，更加能发挥以上优点。电机常用的冷却方式是机壳采用冷却水循环冷却，冷却效果并不是很理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、冷却范围全面、冷却效果好的水油组合冷却的电动汽车驱动系统。
本发明进一步提供一种包含上述驱动系统的电动汽车。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种水油组合冷却的电动汽车驱动系统，包括电机和换热器，所述电机的机壳内设有水冷通道，所述水冷通道的两端与所述换热器相连，电动汽车驱动系统还包括润滑油输送部件，所述机壳内还设有至少两道环形油槽以及用于连通各环形油槽的连通油槽，所述环形油槽分设于所述电机的定子绕组两端的外侧，且环形油槽上设有第一喷淋口，所述连通油槽与所述电机的定子铁芯接触，所述电机的转子组件设有空心轴以及与空心轴连通的第二喷淋口，所述第二喷淋口分设于定子绕组两端的内侧，所述机壳连接有润滑油收集部件，所述润滑油收集部件与所述润滑油输送部件的进油口连通，所述润滑油输送部件的出油口与空心轴连通，所述连通油槽和两道环形油槽中至少有一道与所述润滑油输送部件的出油口连通。
作为上述技术方案的进一步改进：水油组合冷却的电动汽车驱动系统还包括行星排，所述润滑油输送部件位于所述行星排远离定子绕组的一侧，所述行星排的滚针轴承与所述润滑油输送部件的出油口连通。
作为上述技术方案的进一步改进：所述机壳内腔与所述润滑油收集部件的连通处设有第一滤清器，所述润滑油输送部件的进油口处设有第二滤清器。
作为上述技术方案的进一步改进：所述润滑油收集部件设于所述机壳的底部。
作为上述技术方案的进一步改进：所述润滑油收集部件为收集盒。
作为上述技术方案的进一步改进：所述水冷通道为螺旋通道、且位于所述连通油槽的外侧。
作为上述技术方案的进一步改进：所述润滑油输送部件的出油口通过油管与所述空心轴连通，所述连通油槽或环形油槽通过油管与所述润滑油输送部件的出油口连通。
作为上述技术方案的进一步改进：所述润滑油输送部件的壳体内集成有进油通道和出油通道。
作为上述技术方案的进一步改进：所述润滑油输送部件为油泵。
一种电动汽车，包括上述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，工作时，冷却水由换热器出水口进入水冷通道的进水口，与机壳发生热交换带走机壳上热量，然后从水冷通道的出水口回流至换热器，再次发生热交换后温度降低，如此实现循环冷却；润滑油输送部件将润滑油收集部件内的润滑油输送到机壳上的环形油槽和连通油槽、以及转子的空心轴内，环形油槽通过第一喷淋口将润滑油喷淋在定子绕组两端的外侧，连通油槽内的润滑油直接与定子铁芯接触，转子旋转过程中，在离心力的作用下，转子空心轴内的润滑油通过第二喷淋口甩在定子绕组两端的内侧，因此能达到同时全面的冷却定子铁芯、定子绕组两端内外侧及转子内部的效果；进一步地，机壳内壁的环形油槽环绕定子外周布置，一方面增加了与定子的接触面积，另一方面间接增加了与冷却水的接触面积，能更好地冷却定子铁芯、定子绕组和转子等主要发热零部件，提升驱动系统运行的可靠性、经济性和效率。
本发明公开的电动汽车，包含上述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，因而同样具有上述优点。
附图说明
图1是本发明水油组合冷却的电动汽车驱动系统的结构示意图。
图2是本发明水油组合冷却的电动汽车驱动系统的原理示意图。
图中各标号表示：1、电机；11、机壳；12、水冷通道；13、环形油槽；14、连通油槽；15、定子绕组；16、定子铁芯；17、转子组件；18、第二喷淋口；19、空心轴；2、换热器；3、润滑油输送部件；4、润滑油收集部件；5、行星排；61、第一滤清器；62、第二滤清器；7、油管。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1至图2示出了本发明水油组合冷却的电动汽车驱动系统的一种实施例，本实施例的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，包括电机1和换热器2，电机1的机壳11内设有水冷通道12，水冷通道12的两端与换热器2相连，电动汽车驱动系统还包括润滑油输送部件3，机壳11内还设有两道环形油槽13以及用于连通两道环形油槽13的连通油槽14，两道环形油槽13一一对应的分设于电机1的定子绕组15两端的外侧，当然在其他实施例中，两端环形油槽13的数量也可适当增加，且环形油槽13上设有第一喷淋口(图中未示出)，连通油槽14与电机1的定子铁芯16接触，电机1的转子组件17设有空心轴19以及与空心轴19连通的第二喷淋口18，第二喷淋口18分设于定子绕组15两端的内侧，机壳11上连接有润滑油收集部件4，润滑油收集部件4与润滑油输送部件3的进油口连通，润滑油输送部件3的出油口与空心轴19连通，右侧的环形油槽13与润滑油输送部件3的出油口连通，结构简单、可靠，当然在其他实施例中，也可是左侧的环形油槽13与润滑油输送部件3的出油口连通，或者连通油槽14与润滑油输送部件3的出油口连通，或者任一环形油槽13和连通油槽14均与润滑油输送部件3的出油口连通。
该水油组合冷却的电动汽车驱动系统，工作时，冷却水由换热器2出水口进入水冷通道12的进水口，与机壳11发生热交换带走机壳11上热量，然后从水冷通道12的出水口回流至换热器2，再次发生热交换后温度降低，如此实现循环冷却；润滑油输送部件3将润滑油收集部件4内的润滑油输送到机壳11上的环形油槽13和连通油槽14、以及转子组件17的空心轴19内，环形油槽13通过第一喷淋口将润滑油喷淋在定子绕组15两端的外侧，连通油槽14内的润滑油直接与定子铁芯16接触，转子旋转过程中，在离心力的作用下，转子组件17的空心轴19内的润滑油通过第二喷淋口18甩在定子绕组15两端的内侧，因此能达到同时全面的冷却定子铁芯16、定子绕组15两端内外侧及转子组件17内部的效果；进一步地，机壳11内壁的环形油槽13环绕定子外周布置，一方面增加了与定子的接触面积，另一方面间接增加了与冷却水的接触面积，能更好地冷却定子铁芯16、定子绕组15和转子组件17等主要发热零部件，提升驱动系统运行的可靠性、经济性和效率。
进一步地，本实施例中，水油组合冷却的电动汽车驱动系统还包括行星排5，润滑油输送部件3位于行星排5远离定子绕组15的一侧(附图中为右侧)，行星排5的滚针轴承与润滑油输送部件3的出油口连通。减速器采用行星排5结构，具备体积小、重量轻、承载能力高、使用寿命长、运转平稳、输出扭矩大、效率高等优点；润滑油输送部件3输出润滑油对行星排5的滚针轴承提供强制润滑。
更进一步地，本实施例中，机壳11内腔与润滑油收集部件4的连通处设有第一滤清器61，润滑油输送部件3的进油口处设有第二滤清器62。设置第一滤清器61和第二滤清器62，有利于防止行星排5中齿轮含杂质的润滑油与定子铁芯16接触，提升系统运行的效率。
作为优选的技术方案，本实施例中，润滑油收集部件4设于机壳11的底部，可以利用重力实现润滑油的自动收集，有利于杂质的沉淀和润滑油的冷却，同时保证润滑、冷却所需油量及油液面不高于转子组件17最大外径的外切面；润滑油收集部件4的结构形式例如可以是收集盒等。
作为优选的技术方案，本实施例中，水冷通道12为螺旋通道，螺旋通道有利于提升水冷效果，螺纹通道位于连通油槽14的外侧，有利于提高连通油槽14内的润滑油与螺旋通道内冷却水之间的换热效果，提高定子铁芯16的冷却效率。
作为优选的技术方案，本实施例中，润滑油输送部件3的出油口通过油管7与空心轴19连通，环形油槽13通过油管7与润滑油输送部件3的出油口连通，也即采用外置油管7连通。当然在其他实施例中，也可在润滑油输送部件3的壳体内集成有进油通道和出油通道，同样可以实现油路的连通，且结构更紧凑，不足之处在于润滑油输送部件3的壳体较复杂，成本有所增加。
其中，润滑油输送部件3为油泵，当然在其他实施例中，润滑油输送部件3也可以是其他形式，能够实现润滑油的循环输送即可。
本实施例的电动汽车，包括上述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统。
该电动汽车，包含上述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，因而同样具有上述优点。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种水油组合冷却的电动汽车驱动系统，包括电机(1)和换热器(2)，所述电机(1)的机壳(11)内设有水冷通道(12)，所述水冷通道(12)的两端与所述换热器(2)相连，其特征在于：电动汽车驱动系统还包括润滑油输送部件(3)，所述机壳(11)内还设有至少两道环形油槽(13)以及用于连通各环形油槽(13)的连通油槽(14)，所述环形油槽(13)分设于所述电机(1)的定子绕组(15)两端的外侧，且环形油槽(13)上设有第一喷淋口，所述连通油槽(14)与所述电机(1)的定子铁芯(16)接触，所述电机(1)的转子组件(17)设有空心轴(19)以及与空心轴(19)连通的第二喷淋口(18)，所述第二喷淋口(18)分设于定子绕组(15)两端的内侧，所述机壳(11)连接有润滑油收集部件(4)，所述润滑油收集部件(4)与所述润滑油输送部件(3)的进油口连通，所述润滑油输送部件(3)的出油口与空心轴(19)连通，所述连通油槽(14)和两道环形油槽(13)中至少有一道与所述润滑油输送部件(3)的出油口连通。
2.根据权利要求1所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：还包括行星排(5)，所述润滑油输送部件(3)位于所述行星排(5)远离定子绕组(15)的一侧，所述行星排(5)的滚针轴承与所述润滑油输送部件(3)的出油口连通。
3.根据权利要求1或2所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：所述机壳(11)内腔与所述润滑油收集部件(4)的连通处设有第一滤清器(61)，所述润滑油输送部件(3)的进油口处设有第二滤清器(62)。
4.根据权利要求3所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：所述润滑油收集部件(4)设于所述机壳(11)的底部。
5.根据权利要求3所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：所述润滑油收集部件(4)为收集盒。
6.根据权利要求1或2所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：所述水冷通道(12)为螺旋通道、且位于所述连通油槽(14)的外侧。
7.根据权利要求1或2所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：所述润滑油输送部件(3)的出油口通过油管(7)与所述空心轴(19)连通，所述连通油槽(14)或环形油槽(13)通过油管(7)与所述润滑油输送部件(3)的出油口连通。
8.根据权利要求1或2所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：所述润滑油输送部件(3)的壳体内集成有进油通道和出油通道。
9.根据权利要求1或2所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统，其特征在于：所述润滑油输送部件(3)为油泵。
10.一种电动汽车，其特征在于：包括权利要求1至9中任一项所述的水油组合冷却的电动汽车驱动系统。
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