CN213383863U - 一体化电驱动总成的热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于氢能源技术领域，特别涉及一种一体化电驱动总成的热管理系统。它解决了现有技术中两套散热系统能耗浪费等问题。一体化电驱动总成的热管理系统中，设置于电动汽车中，电动汽车包含电机、电池堆、变速箱等，所述的电机、电池堆、变速箱上均设有散热组件，所述的热管理系统包含散热组件，所述的散热组件与驱动电机、电池堆、变速箱、控制系统之间均设有散热连接件，所述的散热连接件与散热组件相连。集成了电驱动各个零件的散热组件，将采用统一的冷却液循环散热系统，可以避免多套散热系统重复工作的能源浪费。将电机、电池堆、变速箱等部件上的散热组件继承，均通过散热连接件连接至继承的散热组件，实现散热一体化。

Description

一体化电驱动总成的热管理系统

技术领域

本实用新型属于氢能源技术领域，特别涉及一种一体化电驱动总成的热管理系统。

背景技术

公开号为CN111092244A的发明专利公开了一种燃料电池热平衡“气-气-液”三相热交换系统，属于燃料电池技术领域，解决了燃料电池能源浪费、冷启动影响电池寿命问题。包含燃料电池堆，空气管道，氢气管道，去离子水管道，氢气管道、空气管道和去离子水管道上设有热交换装置。为了适应燃料电池运行环境，空气经过压缩处理后才能进入燃料电池堆，压缩后的温度高于燃料电池堆的工作温度，需在进入电池堆前降温；高压液态的氢气需多级减压后才能进入燃料电池堆，解压后的氢气温度低于燃料电池堆的工作温度，进入燃料电池堆前需升温；加热去离子水使燃料电池冷启动不会受损。设置热交换装置，用水和高温空气的热量带动低温氢气，调节整体温度，减少热能的浪费。

现有技术中新能源汽车一般采用两部分的散热系统，一部分为外部风冷散热，通过散热风扇加速电池周围空气的流通，使得电池内部散发出来的热量通过空气这一介质传递到汽车外部。由于风冷散热会和汽车外部空气进行流通，在雨天很难防止因雨水进入而导致电路出现故障，因此风冷系统只能辅助其他散热方法进行外部散热。另一部分为内部热管散热，风冷只能散掉电池外部的热量，而电池内部就需要通过其它方式散热了，大多数新能源汽车的电池都会采用热管散热的方法。热管是一根完全密封的空心铜管，内部充满了沸点很低并且很容易汽化的特殊液体，同时热管内壁做成了蓬松状结构，增大了热管和内部液体接触的面积，从而更快更多地传递热量。在电池的一些发热较多的位置放置散热管并贴合电池，在电池发热的时候热管就会吸收热量，并将热量传递到热管中温度较低的地方，实现热量从电池内部安全转移到电池外部。

现有技术中的氢能源汽车对于燃料电池与电机变速箱等常规汽车部件仍采用上述两套独立的散热系统，电池与电路分开散热，能耗相对浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种集成电驱动各零件的散热组件的散热系统。

为了实现创新本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种一体化电驱动总成的热管理系统中，设置于电动汽车中，电动汽车包含电机、电池堆、变速箱等，所述的电机、电池堆、变速箱上均设有散热组件，所述的热管理系统包含散热组件，所述的散热组件与驱动电机、电池堆、变速箱、控制系统之间均设有散热连接件，所述的散热连接件与散热组件相连。

集成了电驱动各个零件的散热组件，将采用统一的冷却液循环散热系统，可以避免多套散热系统重复工作的能源浪费。将电机、电池堆、变速箱等部件上的散热组件继承，均通过散热连接件连接至继承的散热组件，实现散热一体化。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的散热组件包含空气管道、氢气管道和冷凝水管道，所述的冷凝水管道伸入电机、电池堆、变速箱中，还包含上述三种管道上的热交换装置。空气管道、氢气管道本身用于车辆中的燃料电池，且氢气管道内的液氢本身温度特别低，用于对燃料电池的散热，冷凝水管道在系统内部循环，利用冷凝水的搞比热容进行主要散热。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的热管理系统中还包括空调组件，所述的热管理系统中还包括空调组件，所述的空调组件包含压缩机、冷凝器与蒸发器。压缩机、冷凝器蒸发器等是汽车中常规的部件，压缩器用于压缩制冷剂，冷凝器和蒸发器用于将制冷剂转化成气态，实现制冷。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的空调组件还包含分流器和膨胀水箱，所述的膨胀水箱也与冷凝水管道相连，分流器用于判定冷凝水流向，当室外温度较低时，前端已经吸收了热量的冷凝水可以保护空调组件内部的器件在启动时不受低温冷启动的损害。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的散热连接件包含开口，散热板，所述的散热连接件还包含与冷凝水管道相连的进水口与出水口。开口用于车辆中另一套的风冷散热，散热板用于吸取第一时间产生的热量以起到保护零部件的作用，进水口和出水口用于接入冷凝水管道。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的热管理系统中还设有冷凝水散热模块和水泵。水泵是冷凝水的动力来源，冷凝水散热模块用于降低吸收了热量的冷凝水的温度，将热量散发至空气中；也可以在室外温度较低的时候，利用吸收了热能的温度较高了的冷凝水升温保护器件。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的热交换装置中还设有温度补偿加热器。温度补偿器用于在外部温度较低时对于零部件的热补偿，防止低温下的冷凝水损坏管道。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的热交换装置包含与氢气管道、空气管道和冷凝水管道都紧密接触的翅片。翅片与三根管道都密切接触使得管道之间的热交换更加紧致。所述的冷凝水管道中还设有去离子器，燃料电池运动中冷凝水中的离子含量增加会导致电导率增加绝缘性降低，所以需要去离子器去除水中的离子。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的热管理系统中还设有中央温度控制组件、温度传感器和电磁阀，所述的温度传感器设置于电机、电池堆、变速箱、热交换器、空调组件和冷凝水散热模块中，所述的中央温度控制组件接受各传感器信号以协调整体散热。

与现有技术相比，本实用新型技术采用集成的散热组件，减少了多套散热组件的能源浪费；采用两套冷凝水管道的空调组件，制冷制热情况下的散热两不误，节约能源；在散热连接件中留有使用风冷的开口，组合制冷效果很好；采用与氢气管道、空气管道、冷凝水管道紧密接触的翅片，热交换更加明显效果更好。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型的热交换装置结构的爆炸示意图。

图中，1、电机；2、电池堆；3、变速箱；4、散热组件；41、空气管道；42、氢气管道；43、冷凝水管道；44、热交换装置；5、散热连接件；6、空调组件； 61、蒸发器；62、分流器；63、膨胀水箱；7、冷凝水散热模块；8、水泵；9、温度补偿加热器；10、翅片；11、中央温度控制组件；12、温度传感器；13、电磁阀。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

具体实施例如图1-2所示：本系统设置于电动汽车中，电动汽车包含电机 1、电池堆2、变速箱3等，所述的电机1、电池堆2、变速箱3上均设有散热组件4，所述的热管理系统包含散热组件4，所述的散热组件4与驱动电机1、电池堆2、变速箱3、控制系统之间均设有散热连接件5，所述的散热连接件5与散热组件4相连。集成了电驱动各个零件的散热组件4，将采用统一的冷却液循环散热系统，可以避免多套散热系统重复工作的能源浪费。将电机1、电池堆2、变速箱3等部件上的散热组件4继承，均通过散热连接件5连接至继承的散热组件4，实现散热一体化。所述的散热组件4包含空气管道41、氢气管道42和冷凝水管道43，还包含上述三种管道上的热交换装置44。空气管道41、氢气管道42本身用于车辆中的燃料电池，且氢气管道42内的液氢本身温度特别低，用于对燃料电池的散热，冷凝水管道43在系统内部循环，利用冷凝水的搞比热容进行主要散热。所述的散热连接件5包含开口，散热板，所述的散热连接件5 还包含与冷凝水管道43相连的进水口与出水口。开口用于车辆中另一套的风冷散热，散热板用于吸取第一时间产生的热量以起到保护零部件的作用，进水口和出水口用于接入冷凝水管道。

热管理系统中还包括空调组件6，空调组件6包含压缩器与冷凝器，所述的压缩器与冷凝器均连接至冷凝管。压缩器与冷凝器实现制冷的效果。压缩机、冷凝器蒸发器61等是汽车中常规的部件，压缩器用于压缩制冷剂，冷凝器和蒸发器61用于将制冷剂转化成气态，实现制冷。空调组件6还包含分流器62和膨胀水箱63，所述的膨胀水箱63也与冷凝水管道相连分流器62用于判定冷凝水流向，当室外温度较低时，前端已经吸收了热量的冷凝水可以保护空调组件6内部的器件在启动时不受低温冷启动的损害。

散热连接件5包含开口，散热板，所述的散热连接件5还包含与冷凝水管道43相连的进水口与出水口。开口用于车辆中另一套的风冷散热，散热板用于吸取第一时间产生的热量以起到保护零部件的作用，进水口和出水口用于接入冷凝水管道。

在上述的一体化电驱动总成的热管理系统中，所述的热管理系统中还设有冷凝水散热模块7和水泵8。水泵8是冷凝水的动力来源，冷凝水散热模块7用于降低吸收了热量的冷凝水的温度，将热量散发至空气中；也可以在室外温度较低的时候，利用吸收了热能的温度较高了的冷凝水升温保护器件。

所述的热交换装置44中还设有温度补偿加热器9。温度补偿器用于在外部温度较低时对于零部件的热补偿，防止低温下的冷凝水损坏管道。所述的热交换装置44包含与氢气管道42、空气管道41和冷凝水管道43都紧密接触的翅片 10。翅片10与三根管道都密切接触使得管道之间的热交换更加紧致。

所述的热管理系统中还设有冷凝水散热模块7和水泵8。水泵8是冷凝水的动力来源，冷凝水散热模块7用于降低吸收了热量的冷凝水的温度，将热量散发至空气中。

所述的热管理系统中还设有中央温度控制组件11、温度传感器12和电磁阀 13，所述的温度传感器12设置于电机1、电池堆2、变速箱3、热交换器、空调组件6和冷凝水散热模块7中，所述的中央温度控制组件11接受各传感器信号以协调整体散热。

本一体化电驱动总成的热管理系统的工作过程如下：含有冷凝水的冷凝水管道43自冷凝水水泵8出发，经由氢气管道42与空气管道41的热交换装置 44，对低温的液氢进行热交换是的液氢的温度适合与氧气反应，在流经氢氧反应的燃料电池内部，吸收完燃料电池的热量后流经电机1与变速箱3，再流入空凋组件，带走空调组件6的热量后再经过冷凝水散热模块7使管内的冷凝水温度回归正常，留回水泵8完成循环，若室外温度较低，冷凝水还可以通过温度补偿器传导氢气管道42中压缩空气散发的热量用于保护电池电极和空调组件6的冷启动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一体化电驱动总成的热管理系统，设置于电动汽车中，电动汽车包含电机(1)、电池堆(2)、变速箱(3)，所述的电机(1)、电池堆(2)、变速箱(3)上均设有散热组件(4)，其特征在于：所述的热管理系统包含散热组件(4)，所述的散热组件(4)与驱动电机(1)、电池堆(2)、变速箱(3)、控制系统之间均设有散热连接件(5)，所述的散热连接件(5)与散热组件(4)相连。

2.根据权利要求1所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的散热组件(4)包含空气管道(41)、氢气管道(42)和冷凝水管道(43)，所述的冷凝水管道(43)伸入电机(1)、电池堆(2)、变速箱(3)中，所述的散热组件(4)还包含设置于上述三种管道上的热交换装置(44)。

3.根据权利要求1所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的热管理系统中还包括空调组件(6)，所述的空调组件(6)包含压缩机、冷凝器与蒸发器(61)。

4.根据权利要求3所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的空调组件(6)还包含分流器(62)和膨胀水箱(63)，所述的膨胀水箱(63)也与冷凝水管道相连。

5.根据权利要求1所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的散热连接件(5)包含开口，散热板，所述的散热连接件(5)还包含与冷凝水管道(43)相连的进水口与出水口。

6.根据权利要求1所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的热管理系统中还设有冷凝水散热模块(7)和水泵(8)。

7.根据权利要求2所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的热交换装置(44)中还设有温度补偿加热器(9)。

8.根据权利要求2所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的热交换装置(44)包含与氢气管道(42)、空气管道(41)和冷凝水管道(43)都紧密接触的翅片(10)。

9.根据权利要求1所述的一体化电驱动总成的热管理系统，其特征在于：所述的热管理系统中还设有中央温度控制组件(11)、温度传感器(12)和电磁阀(13)，所述的温度传感器(12)设置于电机(1)、电池堆(2)、变速箱(3)、热交换器、空调组件(6)和冷凝水散热模块(7)中，所述的中央温度控制组件(11)接受各传感器信号以协调整体散热。

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