CN208947083U - 一种新能源汽车的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新能源汽车的冷却装置，包括水泵、散热器、电机冷却部件、电机控制器冷却部件、风扇、液压马达、电磁阀、电机温度传感器、控制器、动力元件和电机控制器温度传感器；液压马达与风扇传动连接，动力元件通过电磁阀与液压马达传动连接，电机温度传感器设置在电机冷却部件内，电磁阀和电机温度传感器均与控制器信号电连接；使用时控制器根据电机温度传感器和/或电机控制器温度传感器检测的温度信号控制电磁阀的通断从而相应控制液压马达和风扇的启动和停止。本实用新型通过整体结构的设计，使其在工作时可根据不同路况采用不同的冷却手段，从而可大幅降低新能源汽车冷却装置工作时所消耗的能源，提高新能源汽车的续航里程。

Description

一种新能源汽车的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种新能源汽车的冷却装置。

背景技术

新能源汽车的冷却装置是新能源车的核心构成部分之一。新能源汽车的电机内部由铁芯和绕组线圈组成，电机通电运行后电机内部会产生发热现象。如果电机内部得不到有效的冷却，电机的内部温度会不断升高，过高的温度会造成电机内部线圈烧蚀甚至导致线圈短路而使电机损坏。电机控制器的作用是将蓄电池的直流电逆变成驱动电机的交流电。如果电机控制器得不到有效冷却，也会降低电机的输出功率，因此新能源汽车需要对电机控制器和电机的内部进行冷却。

如图1、图3和图7所示，现有的新能源汽车冷却装置包括水泵1、散热器2、电机冷却部件3和电机控制器冷却部件4。水泵1的进水口与散热器2的出水口连通，水泵1的出水口与电机控制器冷却部件4连通；电机控制器冷却部件4与电机冷却部件3连通；电机冷却部件3的的出水口与散热器2的进水口连通。散热器2布置在车辆的车头位置，通过自然风对散热器2中的热水进行冷却。当新能源汽车在平坦的路面上行驶时，行驶阻力较小，电机和电机控制器的发热量较小；当新能源汽车在上坡的路面上行驶时，行驶阻力较大，电机和电机控制器的发热量大，这时需要加大冷却力度。现有技术的新能源汽车的冷却装置无法根据不同工况条件下的电机和电机控制器的发热情况而采用不同的冷却手段，这样水泵的流量和散热器的散热面积都只能根据电机和电机控制器发热量大的工况进行设计，即按照新能源汽车在上坡的路面上行驶的工况进行设计，这种设计将导致新能源汽车的冷却装置消耗的能源过多，从而大大影响新能源汽车的续航里程。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种可根据不同工况条件下的电机和电机控制器的发热情况而采用不同冷却手段的新能源汽车的冷却装置，通过使用该装置以降低现有新能源汽车冷却装置工作时所消耗的能源，提高新能源汽车的续航里程。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的新能源汽车的冷却装置，包括分别设有进水口和出水口的水泵、散热器、电机冷却部件和电机控制器冷却部件；上述水泵的进水口与散热器的出水口连通，水泵的出水口与电机控制器冷却部件的进水口连通；上述电机控制器冷却部件的出水口与上述电机冷却部件的进水口连通；电机冷却部件的出水口与散热器的进水口连通；其结构特点是：

还包括风扇、液压马达、电磁阀、电机温度传感器、控制器和动力元件；上述风扇和液压马达均固定设置在新能源汽车的机架上，且风扇以朝向散热器的方式设于散热器旁的内侧；液压马达与风扇传动连接，上述电机温度传感器设置在电机冷却部件内，上述电磁阀、控制器和动力元件设于新能源汽车的车身上；动力元件通过电磁阀与液压马达传动连接；电磁阀和电机温度传感器均与控制器信号电连接；上述控制器根据电机温度传感器检测的温度信号控制电磁阀的通断从而相应控制液压马达和风扇的启动和停止。

进一步的方案是：还包括电机控制器温度传感器；上述电机控制器温度传感器设于上述电机控制器冷却部件内，电机控制器温度传感器与控制器信号电连接；上述控制器还可根据电机控制器温度传感器检测的温度信号控制电磁阀的通断从而相应控制液压马达和风扇的启动和停止。

进一步的方案是：上述电机冷却部件包括电机内壳和电机外壳；上述电机内壳和电机外壳同轴设置且电机内壳的外周面与电机外壳的内壁相配合；上述电机内壳上设有内壳进水口、内壳出水口和冷却水道，冷却水道与内壳进水口和内壳出水口均连通；上述电机外壳设有外壳进水口和外壳出水口；上述外壳进水口与内壳进水口连通；上述外壳出水口与内壳出水口连通；上述电机控制器冷却部件与电机冷却部件的外壳进水口连通；上述电机冷却部件的外壳出水口与散热器的进水口连通。

进一步的方案是：上述电机内壳的冷却水道为设置在电机内壳周缘部的环形通道。

进一步的方案是：上述电机内壳的冷却水道内设有散热筋。

进一步的方案是：上述电机控制器冷却部件包括散热板和散热板盖板；上述散热板与散热板盖板固定连接，散热板的一端设有电机控制器进水口、电机控制器出水口和电机控制器冷却水道，电机控制器冷却水道与电机控制器进水口和电机控制器出水口均连通；上述水泵的出水口与电机控制器冷却部件的电机控制器进水口连通；上述电机控制器冷却部件的电机控制器出水口与电机冷却部件的外壳进水口连通。

进一步的方案是：上述电机控制器冷却水道的形状为多层的波浪形。

进一步的方案是：上述电机控制器冷却水道内设有电机控制器散热筋。

进一步的方案是：上述动力元件为蓄能器。

进一步的方案还有：上述动力元件为液压泵。

本实用新型具有积极的效果：本实用新型的新能源汽车冷却装置，其通过整体结构的设计，使其在工作时可根据新能源汽车在不同工况（如平路行驶和上坡行驶）下的电机和电机控制器的发热情况而采用不同的冷却手段，因而新能源汽车的水泵的流量和散热器的散热面积都只需根据电机和电机控制器发热量小的工况（平路行驶）进行设计，即按照新能源汽车在平坦的路面上行驶时的工况进行设计，从而可大幅降低新能源汽车冷却装置工作时所消耗的能源，提高新能源汽车的续航里程。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的液压马达、电磁阀、电机温度传感器、控制器、动力元件和电机控制器温度传感器的连接原理示意图；

图3为本实用新型的电机控制器冷却部件、电机控制器和电机控制器箱体的连接示意图；

图4为图3中的散热板的结构示意图；

图5为图4的左视示意图；

图6为图4中A处的放大示意图；

图7为本实用新型的电机冷却部件与电机定子的连接示意图，图中还显示了电机温度传感器与电机定子的安装关系；

图8为图7中的电机内壳的结构示意图；

图9为图7中的电机外壳的结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

水泵1，散热器2；

电机冷却部件3，电机内壳31，内壳进水口31-1，内壳出水口31-2，冷却水道31-3，散热筋31-4，电机外壳32；

电机控制器冷却部件4，散热板41，电机控制器进水口41-1，电机控制器出水口41-2，电机控制器冷却水道41-3，散热板盖板42；

风扇5，液压马达6，电磁阀7，电机温度传感器8，控制器9，动力元件10，电机控制器温度传感器11；电机控制器12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1和图2，本实施例的新能源汽车的冷却装置，其主要由水泵1、散热器2、电机冷却部件3、电机控制器冷却部件4、风扇5、液压马达6、电磁阀7、电机温度传感器8、控制器9和动力元件10组成。

水泵1、散热器2、电机冷却部件3和电机控制器冷却部件4均分别设有进水口和出水口，水泵1的进水口与散热器2的出水口连通，水泵1的出水口与电机控制器冷却部件4的进水口连通；电机控制器冷却部件4的出水口与电机冷却部件3的进水口连通；电机冷却部件3的的出水口与散热器2的进水口连通。此部分为现有技术，不作详述。

风扇5和液压马达6均固定设置在新能源汽车的机架上，且风扇5以朝向散热器2的方式设于散热器2旁的内侧；液压马达6与风扇5传动连接，电机温度传感器8设置在电机冷却部件3内；电磁阀7、控制器9和动力元件10设于新能源汽车的车身上；动力元件10通过电磁阀7与液压马达6传动连接；电磁阀7和电机温度传感器8均与控制器9信号电连接；控制器9根据电机温度传感器8检测的温度信号控制电磁阀7的通断从而相应控制液压马达6和风扇5的启动和停止。

作为优选方式，本实施例的新能源汽车的冷却装置还包括电机控制器温度传感器11；电机控制器温度传感器11与控制器9信号电连接。

控制器9内置有电机温度判断阈值和电机控制器温度判断阈值，工作中，当电机温度传感器8检测的电机温度和/或电机控制器温度传感器11检测的电机控制器的温度达到设定阈值时，控制器9控制电磁阀7接通，动力元件10启动液压马达6，从而启动风扇5工作进行降温。

液压马达6具有进油口；本实施例中，电磁阀7采用型号为GDFW-03-2B11B-D24/50的隔爆换向电磁阀，如图2，电磁阀7具有进油口P口、执行口B口和接线端K端。液压马达6的进油口与电磁阀7的执行口B口连通；电磁阀7的进油口P口与动力元件10连通；不需要启动风扇5时，电磁阀7的进油口P口与执行口B口不相通，当电磁阀7的接线端K端从控制器9得电时，电磁阀7的进油口P口与执行口B口相通，液压马达6启动。

如图7至图9所示，电机冷却部件3包括电机内壳31和电机外壳32；电机内壳31和电机外壳32同轴设置且电机内壳31的外周面与电机外壳32的内壁相配合；电机内壳31上设有内壳进水口31-1、内壳出水口31-2和冷却水道31-3，冷却水道31-3与内壳进水口31-1和内壳出水口31-2均连通；电机外壳32设有外壳进水口32-1和外壳出水口32-2；外壳进水口32-1与内壳进水口31-1连通；外壳出水口32-2与内壳出水口31-2连通；电机控制器冷却部件4与电机冷却部件3的外壳进水口32-1连通；电机冷却部件3的外壳出水口32-2与散热器2的进水口连通。

作为优选方式，冷却水道31-3为设置在电机内壳31周缘部的环形通道。这样可以散热时较均匀。

作为进一步的优选方式，冷却水道31-3内设有散热筋31-4。这样可以使散热效果更好。

如图3至图6所示，电机控制器冷却部件4包括散热板41和散热板盖板42；散热板41的一端与散热板盖板42相配合，且散热板41的一端设有电机控制器进水口41-1、电机控制器出水口41-2和电机控制器冷却水道41-3，电机控制器冷却水道41-3与电机控制器进水口41-1和电机控制器出水口41-2均连通；水泵1的出水口与电机控制器冷却部件4的电机控制器进水口41-1连通；电机控制器冷却部件4的电机控制器出水口41-2与电机冷却部件3的外壳进水口32-1连通。

作为优选方式，电机控制器冷却水道41-3的形状为多层的波浪形。这样可以使散热效果更好。

作为进一步的优选方式，电机控制器冷却水道41-3内设有电机控制器散热筋41-4。这样可以使散热效果更好。

动力元件10可采用蓄能器；动力元件10也可采用液压泵。

如图3和图7所示，本实用新型在使用时，将电机控制器冷却部件4的一端与电机控制器12连接，将电机控制器冷却部件4的另一端固定连接在电机控制器12的箱体上。将电机冷却部件3的电机内壳31套设在电机定子的外周面。将电机温度传感器8与电机定子的外周接触；将电机控制器温度传感器11与电机控制器相接触。

本实用新型的工作原理简述如下：

当新能源汽车在上坡的路面上行驶时，行驶阻力较大，电机和电机控制器的发热量都较大，当电机温度传感器8检测的电机温度和/或电机控制器温度传感器11检测的电机控制器的温度达到控制器9内设的判断阈值时，控制器9控制电磁阀7的接通，动力元件10启动液压马达6，从而启动风扇5工作由自然风和风扇同时对新能源汽车的散热器2内的热水进行降温冷却。

当新能源汽车在平坦的路面上行驶时，行驶阻力较小，电机和控制器的发热量较小，电机温度传感器8检测的电机温度和/或电机控制器温度传感器11检测的电机控制器的温度不能达到控制器9内设的判断阈值，液压马达6和风扇5不启动，由自然风对新能源汽车的散热器2内的热水进行冷却。

由前述可以看出，本实用新型的新能源汽车的冷却装置可以根据不同工况条件下的电机和电机控制器的发热情况而采用不同的冷却手段，因而水泵的流量和散热器的散热面积都只需根据电机和电机控制器发热量小的工况进行设计，即按照新能源汽车在平坦的路面上行驶时的工况进行设计，从而可大幅降低新能源汽车冷却装置工作时所消耗的能源，提高新能源汽车的续航里程。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种新能源汽车的冷却装置，包括分别设有进水口和出水口的水泵（1）、散热器（2）、电机冷却部件（3）和电机控制器冷却部件（4）；所述水泵（1）的进水口与散热器（2）的出水口连通，水泵（1）的出水口与电机控制器冷却部件（4）的进水口连通；所述电机控制器冷却部件（4）的出水口与所述电机冷却部件（3）的进水口连通；电机冷却部件（3）的出水口与散热器（2）的进水口连通；其特征在于：

还包括风扇（5）、液压马达（6）、电磁阀（7）、电机温度传感器（8）、控制器（9）和动力元件（10）；所述风扇（5）和液压马达（6）均固定设置在新能源汽车的机架上，且风扇（5）以朝向散热器（2）的方式设于散热器（2）旁的内侧；液压马达（6）与风扇（5）传动连接；所述电机温度传感器（8）设置在电机冷却部件（3）内，所述电磁阀（7）、控制器（9）和动力元件（10）设于新能源汽车的车身上；动力元件（10）通过电磁阀（7）与液压马达（6）传动连接；电磁阀（7）和电机温度传感器（8）均与控制器（9）信号电连接；所述控制器（9）根据电机温度传感器（8）检测的温度信号控制电磁阀（7）的通断从而相应控制液压马达（6）和风扇（5）的启动和停止。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：还包括电机控制器温度传感器（11）；所述电机控制器温度传感器（11）设于所述电机控制器冷却部件（4）内，电机控制器温度传感器（11）与所述控制器（9）信号电连接；控制器（9）还可根据电机控制器温度传感器（11）检测的温度信号控制电磁阀（7）的通断从而相应控制液压马达（6）和风扇（5）的启动和停止。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述电机冷却部件（3）包括电机内壳（31）和电机外壳（32）；所述电机内壳（31）和电机外壳（32）同轴设置且电机内壳（31）的外周面与电机外壳（32）的内壁相配合；所述电机内壳（31）上设有内壳进水口（31-1）、内壳出水口（31-2）和冷却水道（31-3），冷却水道（31-3）与内壳进水口（31-1）和内壳出水口（31-2）均连通；所述电机外壳（32）设有外壳进水口（32-1）和外壳出水口（32-2）；所述外壳进水口（32-1）与内壳进水口（31-1）连通；所述外壳出水口（32-2）与内壳出水口（31-2）连通；所述电机控制器冷却部件（4）与电机冷却部件（3）的外壳进水口（32-1）连通；所述电机冷却部件（3）的外壳出水口（32-2）与散热器（2）的进水口连通。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述电机内壳（31）的冷却水道（31-3）为设置在电机内壳（31）周缘部的环形通道。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述电机内壳（31）的冷却水道（31-3）内设有散热筋（31-4）。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述电机控制器冷却部件（4）包括散热板（41）和散热板盖板（42）；所述散热板（41）与散热板盖板（42）固定连接，散热板（41）的一端设有电机控制器进水口（41-1）、电机控制器出水口（41-2）和电机控制器冷却水道（41-3），电机控制器冷却水道（41-3）与电机控制器进水口（41-1）和电机控制器出水口（41-2）均连通；所述水泵（1）的出水口与电机控制器冷却部件（4）的电机控制器进水口（41-1）连通；所述电机控制器冷却部件（4）的电机控制器出水口（41-2）与电机冷却部件（3）的外壳进水口（32-1）连通。

7.根据权利要求6所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述电机控制器冷却水道（41-3）的形状为多层的波浪形。

8.根据权利要求7所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述电机控制器冷却水道（41-3）内设有电机控制器散热筋（41-4）。

9.根据权利要求1所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述动力元件（10）为蓄能器。

10.根据权利要求1所述的新能源汽车的冷却装置，其特征在于：所述动力元件（10）为液压泵。