CN208035924U - 动力驱动总成及纯电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型动力驱动总成及纯电动汽车，包括外壳、集成设置于外壳内的逆变器、驱动电机以及变速箱，外壳的内壁面上形成有冷却回路，冷却回路包括冷却入口、流经逆变器的第一冷却通道、流经驱动电机的第二冷却通道、流经变速箱的第三冷却通道以及冷却出口；冷却入口贯穿外壳并与第一冷却通道连通，第二冷却通道连通于第一冷却通道与第三冷却通道之间，冷却出口贯穿外壳并与第三冷却通道连通。本申请逆变器、驱动电机以及变速箱一体集成设置于外壳内，且外壳内设置贯穿整个逆变器、驱动电机以及变速箱的冷却回路，同时给逆变器、驱动电机以及变速箱进行冷却控制，还有利于集成式动力驱动总成轻量化的设计。

Description

动力驱动总成及纯电动汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种动力驱动总成及纯电动汽车。

背景技术

能源危机的日益加剧和汽车保有量日益增多，使传统燃油汽车面临严峻挑战，开发噪声低、能耗小、又不受燃料短缺影响的纯电动汽车成为共识。纯电动汽车是以车载电源为动力，用电动驱动车轮行驶的车辆。纯电动汽车与燃油汽车相比，没有发动机中的很多系统，其传动系统结构更加简单，驾驶纯电动汽车出行势必成为未来的趋势。

目前，用于纯电动汽车的电动机、逆变器、变速箱一体集成后，由于一体集成的变速箱有着箱体轻量化和空间紧凑等诸多要求。因此，传统方式中各部件通过单独冷却回路进行冷却的方式，已经无法兼顾上述要求。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统采用单独冷却回路对各部件进行冷却的方式而导致集成后的变速箱无法兼顾轻量化和空间紧凑的要求，提供一种散热效率高且兼顾集成后变速箱轻量化和空间紧凑要求的动力驱动总成及纯电动汽车。

一种动力驱动总成，其包括外壳、集成设置于所述外壳内的逆变器、驱动电机以及变速箱，所述外壳的内壁面上形成有冷却回路，所述冷却回路包括冷却入口、流经所述逆变器的第一冷却通道、流经所述驱动电机的第二冷却通道、流经变速箱的第三冷却通道以及冷却出口；所述冷却入口贯穿所述外壳并与所述第一冷却通道连通，所述第二冷却通道连通于所述第一冷却通道与所述第三冷却通道之间，所述冷却出口贯穿所述外壳并与所述第三冷却通道连通。

在其中一个实施例中，所述外壳包括驱动电机壳体，所述第二冷却通道以所述驱动电机的输出轴为中心周向形成于所述驱动电机壳体的内壁面，且环绕于所述驱动电机的外周。

在其中一个实施例中，所述第二冷却通道沿所述驱动电机输出轴的轴线方向的宽度大于或等于所述输出轴轴向长度的4/5。

在其中一个实施例中，所述外壳包括装配于所述驱动电机壳体的变速箱壳体，所述冷却出口开设于所述变速箱壳体上；所述变速箱包括具有油腔的变速箱油底壳，所述变速箱油底壳装配于所述变速箱壳体上，所述第三冷却通道至少部分位于所述变速箱油底壳的底部。

在其中一个实施例中，所述第三冷却通道至少覆盖所述变速箱油底壳底部面积的4/5。

在其中一个实施例中，所述外壳包括设置于所述变速箱壳体的散热器，所述散热器位于所述变速箱油底壳的一侧并与所述变速箱油底壳外表面接触。

在其中一个实施例中，所述散热器包括沿所述变速箱油底壳外周并排设置的多根散热肋条，至少部分所述多根散热肋条收容于所述第三冷却通道内并与流经所述第三冷却通道内的冷却液接触。

在其中一个实施例中，所述第三冷却通道包括上游段及下游段，所述上游段连通于所述下游段与所述第二冷却通道之间，且沿平行所述驱动电机输出轴的轴向设置，所述下游段连通于所述上游段与所述冷却出口之间，并沿垂直所述驱动电机输出轴的轴向设置，所述多根散热肋条沿所述下游段的纵长方向排列并收容于所述下游段内。

在其中一个实施例中，所述外壳包括装配于所述驱动电机壳体与所述变速箱壳体之间的逆变器壳体，所述冷却入口设置于所述逆变器壳体上。

一种纯电动汽车，其包括车身结构、动力电池以及动力驱动总成，所述动力电池用于为所述动力驱动总成提供电能，所述动力驱动总成为上述所述的动力驱动总成。

本申请动力驱动总成及纯电动汽车中，逆变器、驱动电机以及变速箱一体集成设置于外壳内，且外壳内设置贯穿整个逆变器、驱动电机以及变速箱的冷却回路，同时给逆变器、驱动电机以及变速箱进行冷却控制，还有利于集成式动力驱动总成轻量化的设计。同时，于外壳的内壁设计冷却回路，在一定程度上促进了冷却回路的散热效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中动力驱动总成的结构示意图；

图2为图1所示动力驱动总成中沿C-C方向和D-D方向的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型一实施例中，纯电动汽车包括车身结构、动力电池、动力驱动总成100、传动装置、转向装置以及制动装置。其中，动力电池用于为动力驱动总成100提供电能，动力驱动总成100用于将动力电池的电能转化为机械能，并通过传动装置或直接驱动车轮以驱动纯电动汽车行走；转向装置用于实现纯电动汽车的转弯而设置，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。

其中，动力驱动总成100包括外壳10、集成设置于外壳10内的逆变器30、驱动电机50以及变速箱70。其中，外壳10内设置有冷却回路11，冷却液体在流经冷却回路11的过程中，依次对逆变器30、驱动电机50以及变速箱70进行冷却。逆变器30用于把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电，用于控制驱动电机50。驱动电机50的输出轴51与变速箱70的输入轴通过一轴套同轴心固接，变速箱70的输出轴51连接驱动轮(例如前轮和/或后轮)的轮轴。

请结合参看图1和图2，具体地，外壳10的内壁面上形成有冷却回路11，冷却回路11包括冷却入口110、流经逆变器30的第一冷却通道(图未示)、流经驱动电机50的第二冷却通道114、流经变速箱70的第三冷却通道116以及冷却出口118。其中，冷却入口110贯穿外壳10并与第一冷却通道连通，第二冷却通道114连通于第一冷却通道与第三冷却通道116之间，冷却出口118贯穿外壳10并与第三冷却通116道连通。

在工作过程中，冷却液由冷却入口110进入并在流经第一冷却通道的过程中对逆变器30进行冷却，再由第一冷却通道进入第二冷却通道114后实现对驱动电机50进行冷却，最后冷却液由第二冷却通道114进入第三冷却通道116后实现对变速箱70冷却并由冷却出口118流出。

如此，动力驱动总成100中冷却回路11通过分成三个冷却区域实现同时给逆变器30、驱动电机50以及变速箱70进行冷却控制，同时通过直接在外壳10内壁分区设计上述冷却回路11，在一定程度上促进了散热效果，且冷却回路11可以兼容一体化动力驱动总成100的降噪、减振、轻量化等方面的设计。

在一实施例中，外壳10包括驱动电机壳体13、变速箱壳体15以及装配于驱动电机壳体13与变速箱壳体15之间的逆变器壳体17，依次用于装配驱动电机50、变速箱70以及逆变器30。在装配过程中，上述三个壳体(驱动电机壳体13、变速箱壳体15以及逆变器壳体17)共同装配形成整体的外壳10。

对应地，第一冷却通道、第二冷却通道114以及第三冷却通道116分别开设于逆变器壳体17、驱动电机壳体13以及变速箱壳体15内壁，且冷却入口110和冷却出口118分别开设逆变器壳体17和变速箱壳体15上。如此，当三个壳体装配完成后，冷却入口110、冷却出口118以及对应壳体上的对应通道顺序对接并连通形成整体的冷却回路11，即通过于外壳10内壁布设一条冷却回路11，便可实现该条冷却回路11对集成于外壳10内的驱动电机50、变速箱70以及逆变器30的整体进行冷却。

其中，第一冷却通道设置于逆变器壳体17底部，并与冷却入口110连通，以供冷却液体通入时对装配于逆变器壳体17内的逆变器30进行冷却。

第二冷却通道114以驱动电机50的输出轴51为中心周向形成于驱动电机壳体13的内壁面，且环绕于驱动电机50的外周，以沿驱动电机50四周对驱动电机50进行冷却。进一步地，第二冷却通道114沿驱动电机50输出轴的轴线方向的宽度大于或等于输出轴51轴向长度的4/5，也就是说，第二冷却通道114沿周向包围驱动电机50并覆盖驱动电机50输出轴51轴向长度的至少80％。如此，通过于驱动电机壳体13内壁上布设大面积的第二冷却通道114，使得驱动电机50得到有效冷却。

变速箱70包括具有油腔71的变速箱油底壳(图未示)，变速箱油底壳装配于变速箱壳体15上，形成于变速箱壳体15内壁上的第三冷却通道116至少部分位于变速箱油底壳的底部(即重力方向)。其中，储存于油腔71内的变速箱油用于对变速箱70进行润滑与冷却，而位于变速箱油底壳底部的第三冷却通道116对变速箱底壳内变速箱油进行冷却。

在一实施例中，第三冷却通道116至少覆盖变速箱油底壳底部面积的4/5，从而对变速箱油底壳进行有效冷却。

在一实施例中，外壳10包括设置于变速箱壳体15的散热器19，散热器19位于变速箱油底壳的一侧并与变速箱油底壳外表面接触，用于对变速箱油底壳进行散热。具体地，散热器19包括沿变速箱油底壳外周并排设置的多根散热肋条，至少部分多根散热肋条收容于第三冷却通道116内并与流经第三冷却通道116内的冷却液接触，以显著增加第三冷却通道116对变速箱70的冷却作用。如此，对变速箱进行冷却润滑后的变速箱油储存于变速箱油底壳的油腔71内，并通过位于变速箱油底壳外周的散热器19进行散热；而冷却液在流经第三冷却通道116的同时与散热器19接触，并带走散热器19的热量，最终实现对变速箱70的冷却。

在本具体实施例中，第三冷却通道116包括上游段1161及下游段1163，上游段1161连通于下游段1163与第二冷却通道114之间，且沿平行驱动电机50输出轴51的轴向设置。下游段1163连通于上游段1161与冷却出口118之间，并沿垂直驱动电机50输出轴51的轴向设置。同时，多根散热肋条沿下游段1163的纵长方向排列并收容于下游段1163内，并与流经下游段1163内的冷却液接触，以带走散热器19的热量。

本实用新型动力驱动总成100中，逆变器30、驱动电机50以及变速箱70一体集成设置于外壳10内，且外壳10内设置贯穿整个逆变器30、驱动电机50以及变速箱70的冷却回路11，同时给逆变器30、驱动电机50以及变速箱70进行冷却控制，还有利于集成式动力驱动总成100轻量化的设计。同时，于外壳10的内壁设计冷却回路11，在一定程度上促进了冷却回路11的散热效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种动力驱动总成，其特征在于，包括外壳、集成设置于所述外壳内的逆变器、驱动电机以及变速箱，所述外壳的内壁面上形成有冷却回路，所述冷却回路包括冷却入口、流经所述逆变器的第一冷却通道、流经所述驱动电机的第二冷却通道、流经所述变速箱的第三冷却通道以及冷却出口；所述冷却入口贯穿所述外壳并与所述第一冷却通道连通，所述第二冷却通道连通于所述第一冷却通道与所述第三冷却通道之间，所述冷却出口贯穿所述外壳并与所述第三冷却通道连通。

2.如权利要求1所述的动力驱动总成，其特征在于，所述外壳包括驱动电机壳体，所述第二冷却通道以所述驱动电机的输出轴为中心周向形成于所述驱动电机壳体的内壁面，且环绕于所述驱动电机的外周。

3.如权利要求2所述的动力驱动总成，其特征在于，所述第二冷却通道沿所述驱动电机输出轴的轴线方向的宽度大于或等于所述输出轴轴向长度的4/5。

4.如权利要求2所述的动力驱动总成，其特征在于，所述外壳包括装配于所述驱动电机壳体的变速箱壳体，所述冷却出口开设于所述变速箱壳体上；所述变速箱包括具有油腔的变速箱油底壳，所述变速箱油底壳装配于所述变速箱壳体上，所述第三冷却通道至少部分位于所述变速箱油底壳的底部。

5.如权利要求4所述的动力驱动总成，其特征在于，所述第三冷却通道至少覆盖所述变速箱油底壳底部面积的4/5。

6.如权利要求4所述的动力驱动总成，其特征在于，所述外壳包括设置于所述变速箱壳体的散热器，所述散热器位于所述变速箱油底壳的一侧并与所述变速箱油底壳外表面接触。

7.如权利要求6所述的动力驱动总成，其特征在于，所述散热器包括沿所述变速箱油底壳外周并排设置的多根散热肋条，至少部分所述多根散热肋条收容于所述第三冷却通道内并与流经所述第三冷却通道内的冷却液接触。

8.如权利要求7所述的动力驱动总成，其特征在于，所述第三冷却通道包括上游段及下游段，所述上游段连通于所述下游段与所述第二冷却通道之间，且沿平行所述驱动电机中输出轴的轴向设置，所述下游段连通于所述上游段与所述冷却出口之间，并沿垂直所述驱动电机中输出轴的轴向设置，所述多根散热肋条沿所述下游段的纵长方向排列并收容于所述下游段内。

9.如权利要求4所述的动力驱动总成，其特征在于，所述外壳包括装配于所述驱动电机壳体与所述变速箱壳体之间的逆变器壳体，所述冷却入口设置于所述逆变器壳体上。

10.一种纯电动汽车，其特征在于，包括车身结构、动力电池以及动力驱动总成，所述动力电池用于为所述动力驱动总成提供电能，所述动力驱动总成为上述权利要求1-9任意一项所述的动力驱动总成。