CN211441943U - 轮毂电机车辆的散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮毂电机车辆的散热系统，包括车架、多个轮毂电机、循环泵和冷却液箱，冷却液箱、循环泵均固定在车架上，每个轮毂电机内均设有温度传感器，循环泵的进口与所有轮毂电机的冷却管出口之间通过管路连通，循环泵的出口与冷却液箱的进口之间通过管路连通，冷却液箱的出口与所有轮毂电机的冷却管进口之间通过管路连通，与每个轮毂电机的冷却管进口连通的管路上均设有电控单向调节阀。本实用新型的优点是：不但能够对车辆的所有轮毂电机进行有效的散热降温，而且能使得车辆的所有轮毂电机的温度趋于一致，从而有效保证车辆的操控性和行驶安全性。

Description

轮毂电机车辆的散热系统

技术领域

本实用新型涉及车辆动力装置领域，具体是一种轮毂电机车辆的散热系统。

背景技术

随着新能源电动汽车和混动技术的发展，紧凑高效的轮毂电机驱动方式渐渐受到青睐，而对汽车极致动力性能的追求导致轮毂电机功率越来越高，因此电机产生的大量热量也会随之相应的提高(总功率的3％-5％)，如果这些大量热能不能及时有效的排掉，会造成电机内部热量积聚而产生高温，轮毂电机内部的温度过高会造成线圈绝缘性遭到破坏、永磁体不可逆退磁等后果，这将大大降低轮轨电机的寿命，影响汽车的安全性，所以轮毂电机内部温度必须控制到电机所允许的范围内，但由于轮毂电机直接装配在车轮上，收到装配空间的限制，其体积并不能随便的增加，而且轮毂外壳两侧需要装配制成结构和车轮，单独依靠外壳表面散热将热量散出和依靠自然风散热是非常有限的。而且，当车辆的四个轮子都采用轮毂电机时，在车辆行驶过程中，各个轮毂电机的温度往往都各不相同，而这会导致四个轮子的性能状态出现差异，从而会影响车辆的操控性和行驶安全性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种轮毂电机车辆的散热系统，它不但能够对车辆的所有轮毂电机进行有效的散热降温，而且能使得车辆的所有轮毂电机的温度趋于一致，从而有效保证车辆的操控性和行驶安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种以下结构的轮毂电机车辆的散热系统：包括车架、多个带有冷却管的轮毂电机、循环泵、冷却液箱、电源以及控制器，多个轮毂电机分别设置在车辆的各个车轮上，冷却液箱、循环泵、电源和控制器均固定在车架上，每个轮毂电机内均设有温度传感器，循环泵的进口与所有轮毂电机的冷却管出口之间通过管路连通，循环泵的出口与冷却液箱的进口之间通过管路连通，冷却液箱的出口与所有轮毂电机的冷却管进口之间通过管路连通，与每个轮毂电机的冷却管进口连通的管路上均设有电控单向调节阀，循环泵、所有的轮毂电机及所有的温度传感器均与控制器电连接，循环泵、所有的轮毂电机及控制器均与电源电连接。

采用上述结构后，与现有技术相比，本实用新型轮毂电机车辆的散热系统具有以下优点：控制器能够根据各轮毂电机的内部温度对各电控单向调节阀的开度进行调整，从而通过控制流入各轮毂电机的冷却液流量的方式达到对各轮毂电机进行不同程度散热降温的目的，进而能够使车辆的所有轮毂电机的温度趋于一致，最终能够有效保证车辆的操控性和行驶安全性。

本实用新型所述的轮毂电机车辆的散热系统，其中，循环泵有两个，分别为第一循环泵和第二循环泵，第一循环泵的进口与所有位于车架左侧的轮毂电机的冷却管出口之间通过管路连通，第一循环泵的出口与冷却液箱的进口之间通过管路连通，第二循环泵的进口与所有位于车架右侧的轮毂电机的冷却管出口之间通过管路连通，第二循环泵的出口与冷却液箱的进口之间通过管路连通。

上述结构不但能够大大便于冷却液循环管路的布局，从而大大方便轮毂电机车辆的散热系统的安装，而且能够有效控制流经第一循环泵和第二循环泵的冷却液流量，使第一循环泵和第二循环泵的体积能够更小，从而便于第一循环泵和第二循环泵的安装固定。

本实用新型所述的轮毂电机车辆的散热系统，其中，冷却液箱的左侧设有第一进液口，冷却液箱的右侧设有第二进液口，第一循环泵的出口与第一进液口之间通过管路连通，第二循环泵的出口与第二进液口之间通过管路连通。

上述结构能够大大便于冷却液循环管路的布局，从而进一步地方便了轮毂电机车辆的散热系统的安装。

本实用新型所述的轮毂电机车辆的散热系统，其中，冷却液箱的前侧设有第一出液口，冷却液箱的后侧设有第二出液口，第一出液口与所有位于车辆前轮上的轮毂电机的冷却管进口之间通过管路连通，第二出液口与所有位于车辆后轮上的轮毂电机的冷却管进口之间通过管路连通。

上述结构能够大大便于冷却液循环管路的布局，从而进一步地方便了轮毂电机车辆的散热系统的安装。

本实用新型所述的轮毂电机车辆的散热系统，其中，冷却液箱的内周壁呈圆形，冷却液箱的内腔中设有转轴和叶轮，转轴沿冷却液箱内腔的轴线设置，并与冷却液箱可转动连接，叶轮连接在转轴上，叶轮上周向均布有四个叶片，四个叶片将冷却液箱的内腔分隔成不相通的四部分，冷却液箱的内周壁上设有内缘式的棘轮，每个叶片的外端上均设有与棘轮相配合的棘爪机构，转轴一端穿过冷却液箱的一端伸出在冷却液箱外，且伸出在冷却液箱外的转轴一端上连接有冷却风叶，第一进液口、第二出液口、第二进液口和第一出液口按照逆时针方向周向地均布在冷却液箱的侧壁上。

上述结构能够利用冷却液的循环流动来推动叶轮的转动，以此通过转轴带动风叶的旋转，进而达到搅动冷却液箱内的冷却液以及冷却液箱外空气的目的，最终在不使用额外电能的前提下，能够对冷却液箱及其内的冷却液进行更有效的散热，从而有效降低了本实用新型轮毂电机车辆的散热系统对电能的依赖程度，使其更为节能。

本实用新型所述的轮毂电机车辆的散热系统，其中，第一进液口的出口、第二出液口的进口、第二进液口的出口和第一出液口的进口分别开设在棘轮的其中一个棘齿的径向侧壁上。

上述结构能够使从第一进液口和第二进液口进入到冷却液箱内腔中的冷却液正面地冲击在叶片上，从而使叶轮能够受到更大的推力，进而使其能够旋转的更为快速，最终达到快速搅动冷却液箱内的冷却液以及冷却液箱外空气的目的，使对冷却液箱及其内的冷却液散热效果更好。

本实用新型所述的轮毂电机车辆的散热系统，其中，棘爪机构包括滑块和至少一个弹簧，叶片的外端处设有径向滑槽，滑块可滑动地设置在滑槽内，弹簧压紧在滑槽的槽底与滑块的一端之间，使滑块的另一端抵在棘轮上。

上述结构的棘爪机构结构简单，制造方便，隔离效果好。

本实用新型所述的轮毂电机车辆的散热系统，其中，每个棘爪机构均具有两个弹簧，两个弹簧在径向滑槽内呈上下间隔分布。

上述结构能够使滑块的滑动更为顺畅、稳定。

附图说明

图1是本实用新型轮毂电机车辆的散热系统的结构示意图；

图2是本实用新型轮毂电机车辆的散热系统中冷却液箱的俯视结构示意图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

图4是沿图3中B-B线的剖视图；

图5是本实用新型轮毂电机车辆的散热系统中冷却液箱的部分部件的爆炸图。

附图标记说明：1、车架；2、轮毂电机；3、冷却液箱；4、电源；5、控制器；6、温度传感器；7、电控单向调节阀；8、第一循环泵；9、第二循环泵；10、第一进液口；11、第二进液口；12、第一出液口；13、第二出液口；14、转轴；15、叶轮；16、叶片；17、棘轮； 18、冷却风叶；19、滑块；20、弹簧；21、滑槽；22、密封盖。

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轮毂电机车辆的散热系统作进一步的详细说明。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，本实用新型公开了一种的轮毂电机车辆的散热系统，包括车架1、多个带有冷却管的轮毂电机2、循环泵、冷却液箱3、电源4以及控制器5，多个轮毂电机2分别设置在车辆的各个车轮上，冷却液箱3、循环泵、电源4和控制器5均固定在车架1上，每个轮毂电机2内均设有温度传感器6，循环泵的进口与所有轮毂电机2的冷却管出口之间通过管路连通，循环泵的出口与冷却液箱3的进口之间通过管路连通，冷却液箱3的出口与所有轮毂电机2的冷却管进口之间通过管路连通，与每个轮毂电机2的冷却管进口连通的管路上均设有电控单向调节阀7，循环泵、所有的轮毂电机2及所有的温度传感器6均与控制器5电连接，循环泵、所有的轮毂电机2及控制器5均与电源4电连接，在本实施例中，车辆的车轮为四个，分别为左、右前轮和左、右后轮，因此轮毂电机2的数量也为四个，控制器5采用车辆自带的中控。

优选的，循环泵有两个，分别为第一循环泵8和第二循环泵9，第一循环泵8的进口与所有位于车架1左侧的轮毂电机2的冷却管出口之间通过管路连通，第一循环泵8的出口与冷却液箱3的进口之间通过管路连通，第二循环泵9的进口与所有位于车架1右侧的轮毂电机2的冷却管出口之间通过管路连通，第二循环泵9的出口与冷却液箱3的进口之间通过管路连通。

优选的，冷却液箱3的左侧设有第一进液口10，冷却液箱3的右侧设有第二进液口11，第一循环泵8的出口与第一进液口10之间通过管路连通，第二循环泵9的出口与第二进液口 11之间通过管路连通。

优选的，冷却液箱3的前侧设有第一出液口12，冷却液箱3的后侧设有第二出液口13，第一出液口12与所有位于车辆前轮上的轮毂电机2的冷却管进口之间通过管路连通，第二出液口13与所有位于车辆后轮上的轮毂电机2的冷却管进口之间通过管路连通。

优选的，冷却液箱3的内周壁呈圆形，冷却液箱3的内腔中设有转轴14和叶轮15，转轴14沿冷却液箱3内腔的轴线设置，并与冷却液箱3可转动连接，在本实施例中，转轴14 的上、下两端均通过轴承与冷却液箱3的顶部和底部连接，冷却液箱3的底部设有密封盖22；叶轮15连接在转轴14上，叶轮15上周向均布有四个叶片16，四个叶片16将冷却液箱3的内腔分隔成不相通的四部分，即每个叶片16的上端面与冷却液箱3的内腔顶部滑动配合，每个叶片16的下端面与冷却液箱3的内腔底部滑动配合，每个叶片16的外端与冷却液箱3的内腔周壁滑动配合；冷却液箱3的内周壁上设有内缘式的棘轮17，每个叶片16的外端上均设有与棘轮17相配合的棘爪机构，转轴14一端穿过冷却液箱3的一端伸出在冷却液箱3外，且伸出在冷却液箱3外的转轴14一端上连接有冷却风叶18，第一进液口10、第二出液口13、第二进液口11和第一出液口12按照逆时针方向周向地均布在冷却液箱3的侧壁上。

优选的，第一进液口10的出口、第二出液口13的进口、第二进液口11的出口和第一出液口12的进口分别开设在棘轮17的其中一个棘齿的径向侧壁上。

优选的，棘爪机构包括滑块19和至少一个弹簧20，叶片16的外端处设有径向滑槽21，滑块19可滑动地设置在滑槽21内，弹簧20压紧在滑槽21的槽底与滑块19的一端之间，使滑块19的另一端抵在棘轮17上，即使滑块19的另一端抵在其中一个棘齿的周向侧壁上。

优选的，每个棘爪机构均具有两个弹簧20，两个弹簧20在径向滑槽21内呈上下间隔分布。

本实用新型轮毂电机车辆的散热系统的控制方法包括以下步骤：

在车辆运行过程中，保持第一循环泵8和第二循环泵9处于运行状态；

通过温度传感器6获取各轮毂电机2的内部温度；

控制器5根据各轮毂电机2的内部温度对各电控单向调节阀7的开度及第一循环泵8和第二循环泵9的转速进行调整，使所有轮毂电机2的内部温度趋于一致，具体调整方式为：

设定一个基准温度，将测得的每个轮毂电机2的内部温度均与该基准温度进行对比，

若位于车辆左侧的所有轮毂电机2的内部温度均高于该基准温度，则增加第一循环泵8的转速，同时增大位于车辆左侧的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，并保证位于车辆左侧的任意两个轮毂电机2中，温度较高的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度大于温度较低的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度；

若位于车辆左侧的所有轮毂电机2的内部温度均低于该基准温度，则减低第一循环泵8的转速，同时减小位于车辆左侧的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，并保证位于车辆左侧的任意两个轮毂电机2中，温度较高的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度大于温度较低的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度；

若位于车辆左侧的所有轮毂电机2中只有部分轮毂电机2的内部温度高于该基准温度，则保持第一循环泵8的转速不变，同时增大位于车辆左侧且内部温度高于该基准温度的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，减小位于车辆左侧且内部温度低于该基准温度的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，并保证位于车辆左侧的任意两个轮毂电机2中，温度较高的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度大于温度较低的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度；

若位于车辆右侧的所有轮毂电机2的内部温度均高于该基准温度，则增加第一循环泵8的转速，同时增大位于车辆右侧的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，并保证位于车辆右侧的任意两个轮毂电机2中，温度较高的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度大于温度较低的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度；

若位于车辆右侧的所有轮毂电机2的内部温度均低于该基准温度，则减低第一循环泵8的转速，同时减小位于车辆右侧的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，并保证位于车辆右侧的任意两个轮毂电机2中，温度较高的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度大于温度较低的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度；

若位于车辆右侧的所有轮毂电机2中只有部分轮毂电机2的内部温度高于该基准温度，则保持第一循环泵8的转速不变，同时增大位于车辆右侧且内部温度高于该基准温度的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，减小位于车辆右侧且内部温度低于该基准温度的各轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度，并保证位于车辆右侧的任意两个轮毂电机2中，温度较高的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度大于温度较低的轮毂电机2所对应的电控单向调节阀7开度。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：包括车架(1)、多个带有冷却管的轮毂电机(2)、循环泵、冷却液箱(3)、电源(4)以及控制器(5)，多个所述轮毂电机(2)分别设置在车辆的各个车轮上，所述冷却液箱(3)、循环泵、电源(4)和控制器(5)均固定在车架(1)上，每个所述轮毂电机(2)内均设有温度传感器(6)，所述循环泵的进口与所有轮毂电机(2)的冷却管出口之间通过管路连通，所述循环泵的出口与冷却液箱(3)的进口之间通过管路连通，所述冷却液箱(3)的出口与所有轮毂电机(2)的冷却管进口之间通过管路连通，与每个所述轮毂电机(2)的冷却管进口连通的管路上均设有电控单向调节阀(7)，所述循环泵、所有的轮毂电机(2)及所有的温度传感器(6)均与控制器(5)电连接，所述循环泵、所有的轮毂电机(2)及控制器(5)均与电源(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：所述循环泵有两个，分别为第一循环泵(8)和第二循环泵(9)，所述第一循环泵(8)的进口与所有位于车架(1)左侧的轮毂电机(2)的冷却管出口之间通过管路连通，所述第一循环泵(8)的出口与冷却液箱(3)的进口之间通过管路连通，所述第二循环泵(9)的进口与所有位于车架(1)右侧的轮毂电机(2)的冷却管出口之间通过管路连通，所述第二循环泵(9)的出口与冷却液箱(3)的进口之间通过管路连通。

3.根据权利要求2所述的轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：所述冷却液箱(3)的左侧设有第一进液口(10)，所述冷却液箱(3)的右侧设有第二进液口(11)，所述第一循环泵(8)的出口与第一进液口(10)之间通过管路连通，所述第二循环泵(9)的出口与第二进液口(11)之间通过管路连通。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：所述冷却液箱(3)的前侧设有第一出液口(12)，所述冷却液箱(3)的后侧设有第二出液口(13)，所述第一出液口(12)与所有位于车辆前轮上的轮毂电机(2)的冷却管进口之间通过管路连通，所述第二出液口(13)与所有位于车辆后轮上的轮毂电机(2)的冷却管进口之间通过管路连通。

5.根据权利要求4所述的轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：所述冷却液箱(3)的内周壁呈圆形，所述冷却液箱(3)的内腔中设有转轴(14)和叶轮(15)，所述转轴(14)沿冷却液箱(3)内腔的轴线设置，并与冷却液箱(3)可转动连接，所述叶轮(15)连接在转轴(14)上，所述叶轮(15)上周向均布有四个叶片(16)，四个所述叶片(16)将冷却液箱(3)的内腔分隔成不相通的四部分，所述冷却液箱(3)的内周壁上设有内缘式的棘轮(17)，每个所述叶片(16)的外端上均设有与棘轮(17)相配合的棘爪机构，所述转轴(14)一端穿过冷却液箱(3)的一端伸出在冷却液箱(3)外，且伸出在所述冷却液箱(3)外的转轴(14)一端上连接有冷却风叶(18)，所述第一进液口(10)、第二出液口(13)、第二进液口(11)和第一出液口(12)按照逆时针方向周向地均布在冷却液箱(3)的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：所述第一进液口(10)的出口、第二出液口(13)的进口、第二进液口(11)的出口和第一出液口(12)的进口分别开设在棘轮(17)的其中一个棘齿的径向侧壁上。

7.根据权利要求5或6所述的轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：所述棘爪机构包括滑块(19)和至少一个弹簧(20)，所述叶片(16)的外端处设有径向滑槽(21)，所述滑块(19)可滑动地设置在滑槽(21)内，所述弹簧(20)压紧在滑槽(21)的槽底与滑块(19)的一端之间，使所述滑块(19)的另一端抵在棘轮(17)上。

8.根据权利要求7所述的轮毂电机车辆的散热系统，其特征在于：每个所述棘爪机构均具有两个弹簧(20)，两个所述弹簧(20)在径向滑槽(21)内呈上下间隔分布。

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