CN219248457U - 一种新能源车用电驱总成散热结构及新能源车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源车用电驱总成散热结构，包括电驱总成，电驱总成内部设置有供冷却油流动的冷却通道，并且电驱总成设置有与冷却通道连通的进油口和出油口，进油口连接有进油管，出油口连接有出油管，进油管和出油管之间设置有外置油冷器，并且外置油冷器通过进油管和出油管与电驱总成间隔开。还公开了安装有上述电驱总成散热结构的新能源车。应用本实用新型能够通过外置油冷器直接对冷却油进行散热，提高了散热效率。

Description

一种新能源车用电驱总成散热结构及新能源车

技术领域

本实用新型涉及新能源车领域，尤其涉及一种新能源车用电驱总成散热结构及新能源车。

背景技术

随着国家双碳战略目标的推行实施，机动车的排放政策日趋收紧。加之国家政策对新能源车辆的扶持，越来越多的车企推出了油电混合动力、插电混合动力、增程式动力以及纯电车辆。而为了提升功率密度、降低整机重量和体积，目前新能源车内部的驱动系统向着集成化发展。相关技术中一般将驱动电机、减速器和电机控制器集成在一起制成三合一电驱总成，还有一些厂家将驱动电机、减速器和集成MCU、DCDC、DCAC等集成在一起制成多合一电驱总成。

电驱总成内部设置有大量的功率器件，如电机控制器具有数量庞大的IGBT和二极管、驱动电机的定子和转子等，在运行时会产生大量的热。因此电驱总成需要设置散热结构。目前的散热结构一般采用水冷和油冷两种方案，水冷散热结构是在电驱总成外部壳体上制作供水流过的冷却通道，通过水流带走热量，由于其不能够直接与热源接触，因此散热效率较低。而油冷散热结构是使用绝缘的冷却油直接浸润定子、转子等电机发热部件，其散热效率更高，同时冷却油也可以直接作为润滑油使用。因此目前多数厂家会选择油冷散热结构。但目前的油冷散热结构为两重交换式散热结构，内部冷却通道供冷却油流动，外部设置水冷箱，冷却油流经水冷箱冷却后再循环进入冷却通道对电驱总成进行散热。因此虽然冷却油能够直接与电驱总成内部的热源直接接触提高散热效率，但其循环至外部时需要与水冷箱进行热交换散热，再由水冷箱向外部环境散热，增加了散热过程，降低了散热效率。

另外，目前的散热结构不能根据电驱总成的运行环境、状况进行调整，导致散热结构的散热能力与电驱总成的散热需求不匹配。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新能源车用电驱总成散热结构及新能源车，用于解决现有技术中油冷散热结构采用双重散热方式导致冷却效率较低的问题。

本实用新型采用如下技术方案：一种新能源车用电驱总成散热结构，包括电驱总成，所述电驱总成内部设置有供冷却油流动的冷却通道，并且所述电驱总成设置有与冷却通道连通的进油口和出油口，所述进油口连接有进油管，所述出油口连接有出油管，所述进油管和出油管之间设置有外置油冷器，并且所述外置油冷器通过进油管和出油管与电驱总成间隔开。

本实用新型具有以下有益效果：通过设置外置油冷器，冷却油由电驱总成的内部冷却油道循环用以带走热源产生的热量，当冷却油流动至电驱总成外部时进入外置油冷器，通过外置油冷器向周围环境散发热量，之后温度降低的冷却油重新回流至电驱总成的冷却油道内。这样无需像现有技术中那样通过水冷箱这一中间结构散热，可通过外置油冷器直接对冷却油进行散热，提高了散热效率。

优选的，所述外置油冷器与电驱总成之间具有设定间隔，所述设定间隔为5cm至50cm之间的选定值。电驱总成散热结构一般设置于新能源车的前舱内，当设定间隔较小时，可减小电驱总成散热结构的整体体积，减少占用空间；当设定间隔较大时，可将外置油冷器更加靠近前端，这样在新能源车行驶过程中，外置油冷器能够更好地受到风冷作用，提升散热效率。因此，可根据实际情况选择特定的设定间隔。

优选的，所述外置油冷器设置有用于增加其散热表面积的散热凹槽或散热凸起。通过设置散热凹槽或散热凸起，可以增加外置油冷器的表面积，进而增加外置油冷器向外部环境散热的面积。

优选的，所述外置油冷器至少具有呈长条状的散热段，所述散热段沿其自身长度方向设置有所述散热凹槽。

优选的，所述散热结构还包括控制器、用于监测冷却油温度的第一温度传感器和用于对外置油冷器散热的散热风扇，所述第一温度传感器与控制器连接并向控制器发送温度数据，所述散热风扇与控制器连接并在控制器的控制下启停。这样可根据冷却油的温度来控制风扇的启停，当油温较高时控制风扇启动，加快散热，避免电驱总成内部热量堆积；当油温较低时控制风扇停止，避免风扇使用过度影响其寿命。这样能够使得散热结构的散热能力与电驱总成的散热需求匹配，在满足散热需求的前提下，减少浪费。

优选的，所述控制器内部设置有第一温度阈值，所述控制器在冷却油温度达到第一温度阈值时控制散热风扇启动。

优选的，所述第一温度阈值为60℃至70℃之间的选定值。

优选的，所述散热结构还包括用于监测新能源车外部环境温度的第二温度传感器以及用于监测新能源车行驶速度的速度传感器，所述第二温度传感器和速度传感器均与控制器连接并分别向控制器发送温度数据和速度数据，所述控制器内设置有第二温度阈值、第三温度阈值和速度阈值，其中，第二温度阈值大于第三温度阈值；所述控制器在新能源车外部环境温度达到第二温度阈值时控制散热风扇启动；或，所述控制器在新能源车外部环境温度位于第二温度阈值和第三温度阈值之间且新能源车行驶速度低于速度阈值时控制散热风扇启动。所述控制器在新能源车外部环境温度达到第二温度阈值时控制散热风扇启动；或，所述控制器在新能源车外部环境温度低于第二温度阈值且新能源车行驶速度低于速度阈值时控制散热风扇启动。这样可根据新能源车的外部环境温度和行驶速度来控制风扇的启停，当外部环境温度过热时，控制风扇启动，加快散热，避免电驱总成内部热量堆积；当外部环境温度未过热但也不够低时，可结合行驶速度考虑，当行驶速度较低时，认为相应的自然风冷效果较差，就需要控制风扇启动。其余情况可控制风扇停止，避免风扇使用过度影响其寿命。

优选的，所述第二温度阈值为40℃至50℃之间的选定值，所述第三温度阈值为10℃至20℃之间的选定值，所述速度阈值为40km/h至60km/h之间的选定值。

为解决上述技术问题，本实用新型还采用了如下技术方案：一种新能源车，包括如上述技术方案中任一项所述的新能源车用电驱总成散热结构。由于该新能源车采用了上述的电驱总成散热结构，其电驱总成具有良好的散热效果。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种新能源车用电驱总成散热结构的示意图；

图2是实施例一提供的电驱总成散热结构中的进油管和出油管缩短后的示意图；

图3是图1中A部分的放大示意图；

图4是实施例一中该电驱总成散热结构的工作原理图；

图5是实施例二中该电驱总成散热结构的工作原理图。

其中，1.电驱总成，10.驱动电机，11.减速器，12.电机控制器，2.外置油冷器，20.散热凹槽，3.进油管，4.出油管，5.散热风扇，6.控制器，7.第一温度传感器，8.第二温度传感器，9.速度传感器。其中，图4和图5中的箭头方向表示冷却油的循环流动方向。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例。

实施例一：本实施例提供了一种新能源车用电驱总成散热结构，如图1中所示，该电驱总成散热结构包括电驱总成1，其应用于新能源车内，具体到本实施例中，电驱总成1为驱动电机、电机控制器和减速器集成在一起制成，在其它的实施方式中，电驱总成1还可以将其它的部件集成。本实施例中在电驱总成1内部设置有供冷却油流动的冷却通道，冷却油在冷却通道内流动用以带走热源产生的热量，防止电驱总成1内部热量堆积。电驱总成1设置有与冷却通道连通的进油口和出油口，进油口连接有进油管3，出油口连接有出油管4，进油管3和出油管4之间设置有外置油冷器2，并且外置油冷器2通过进油管3和出油管4与电驱总成1间隔开。通过设置外置油冷器2，冷却油由电驱总成1的内部冷却油道循环用以带走热源产生的热量，当冷却油流动至电驱总成1外部时进入外置油冷器2，通过外置油冷器2向周围环境散发热量，之后温度降低的冷却油重新回流至电驱总成1的冷却油道内。这样无需像现有技术中那样通过水冷箱这一中间结构散热，可通过外置油冷器2直接对冷却油进行散热，提高了散热效率。

电驱总成散热结构一般设置于新能源车的前舱内，这样当新能源车处于行驶状态时，前舱可以受到自然风吹，可以对位于前舱内部的电驱总成散热结构中的外置油冷器2进行风冷降温。因此外置油冷器2越靠近前部，其风冷散热效果越好。本实施例中的外置油冷器2与电驱总成1之间具有50cm的间隔，这样可以使得外置油冷器2尽量靠近前舱的前部。当然，在布置外置油冷器2时，也需要考虑新能源车的前舱内部的空间，因此，当为了减小电驱总成散热结构的整体体积、减少占用空间时，可以缩减外置油冷器2与电驱总成1之间的间隔。如图2中示出了外置油冷器2与电驱总成1之间间隔较小的情形，该种情况下，外置油冷器2与电驱总成1之间间隔为5cm。可以理解的，两者之间的间隔可以根据实际情况在5cm至50cm之间选择。

结合图3中所示，外置油冷器2至少具有呈长条状的散热段，散热段沿其自身长度方向设置有散热凹槽20，散热凹槽20平行且间隔的设置有多条。可以理解的是，在其它的实施方式中，也可以设置散热凸起。设置散热凹槽20或散热凸起均是为了增加外置油冷器2的表面积，从而增加外置油冷器2向外部环境散热的面积。

为使得散热结构的散热能力与电驱总成1的散热需求匹配，结合图4中所示，本实施例中的散热结构还包括控制器6、用于监测冷却油温度的第一温度传感器7和用于对外置油冷器2散热的散热风扇5，第一温度传感器7与控制器6连接并向控制器6发送温度数据，散热风扇5与控制器6连接并在控制器6的控制下启停。其中，第一温度传感器7设置于电驱总成1内部的冷却油道内或者附近均可。这样可根据冷却油的温度来控制风扇的启停，当油温较高时控制风扇启动，加快散热，避免电驱总成1内部热量堆积；当油温较低时控制风扇停止，避免风扇使用过度影响其寿命。这样能够，在满足散热需求的前提下，减少浪费。具体的，本实施例中在控制器6内部设置有第一温度阈值，控制器6在冷却油温度达到第一温度阈值时控制散热风扇5启动。本实施例中将第一温度阈值设置为65℃，可以理解的是，也可以充分考虑地域环境等因素，将第一温度阈值设计为60℃至70℃之间的选定值。

本实施例提供的电驱总成散热结构的工作过程说明如下：冷却油沿着电驱总成1内部的冷却通道流动，在该过程中对电驱总成1内部的驱动电机10、减速器11和电机控制器12冷却、带走热量。冷却油流至外部的外置油冷器2内部时，通过自然风冷快速散热。当第一温度传感器7监测到冷却油的油温达到65℃时，控制器6控制散热风扇5启动，散热风扇5向外置油冷器2吹风，加快外置油冷器2内部的冷却油散热。

实施例二：本实施例也提供了一种新能源车用电驱总成散热结构，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例中为进一步使得散热结构的散热能力与电驱总成1的散热需求匹配，还将新能源车外部环境温度和行驶速度等因素纳入控制风扇启停的控制逻辑中。具体的，结合图5中所示，本实施例中的散热结构还包括用于监测新能源车外部环境温度的第二温度传感器8以及用于监测新能源车行驶速度的速度传感器9，第二温度传感器8和速度传感器9均与控制器6连接并分别向控制器6发送温度数据和速度数据，控制器6内设置有第二温度阈值、第三温度阈值和速度阈值，其中，第二温度阈值大于第三温度阈值。

本实施例提供的该电驱总成散热结构，不仅在第一温度传感器7达到第一温度阈值时启动风扇对外置油冷器2散热，还能够在新能源车外部环境温度达到第二温度阈值时控制散热风扇5启动，也能够在新能源车外部环境温度位于第二温度阈值和第三温度阈值之间且新能源车行驶速度低于速度阈值时控制散热风扇5启动。本实施例中的第二温度阈值为45℃，第三温度阈值为15℃，速度阈值为50km/h。可以理解的是，在其它的实施方式中，也可以将第二温度阈值设计为40℃至50℃之间的选定值，将第三温度阈值设计为10℃至20℃之间的选定值，将速度阈值设计为40km/h至60km/h之间的选定值。这样可根据新能源车的外部环境温度和行驶速度来控制风扇的启停，当外部环境温度过热时，控制风扇启动，加快散热，避免电驱总成1内部热量堆积；当外部环境温度未过热但也不够低时，可结合行驶速度考虑，当行驶速度较低时，认为相应的自然风冷效果较差，就需要控制风扇启动。其余情况可控制风扇停止，避免风扇使用过度影响其寿命。

本实施例提供的电驱总成散热结构的工作过程说明如下：冷却油沿着电驱总成1内部的冷却通道流动，在该过程中对电驱总成1内部的驱动电机10、减速器11和电机控制器12冷却、带走热量。冷却油流至外部的外置油冷器2内部时，通过自然风冷快速散热。

当第一温度传感器7监测到冷却油的油温达到65℃时，控制器6控制散热风扇5启动，散热风扇5向外置油冷器2吹风，加快外置油冷器2内部的冷却油散热。或者，当第二温度传感器8监测到新能源车的外部环境温度达到45℃时，控制器6控制散热风扇5启动，散热风扇5向外置油冷器2吹风，加快外置油冷器2内部的冷却油散热。或者，当第二温度传感器8监测到新能源车的外部环境温度小于45℃且大于15℃，同时速度传感器9监测到新能源车的行驶速度低于50km/h时，控制器6控制散热风扇5启动，散热风扇5向外置油冷器2吹风，加快外置油冷器2内部的冷却油散热。

为解决上述技术问题，本实用新型还采用了如下技术方案：一种新能源车，包括如上述技术方案中任一项的新能源车用电驱总成散热结构。由于该新能源车采用了上述的电驱总成散热结构，其电驱总成具有良好的散热效果。

在本实用新型中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种新能源车用电驱总成散热结构，包括电驱总成(1)，所述电驱总成(1)内部设置有供冷却油流动的冷却通道，并且所述电驱总成(1)设置有与冷却通道连通的进油口和出油口，其特征在于，所述进油口连接有进油管(3)，所述出油口连接有出油管(4)，所述进油管(3)和出油管(4)之间设置有外置油冷器(2)，并且所述外置油冷器(2)通过进油管(3)和出油管(4)与电驱总成(1)间隔开。

2.如权利要求1所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，所述外置油冷器(2)与电驱总成(1)之间具有设定间隔，所述设定间隔为5cm至50cm之间的选定值。

3.如权利要求1或2所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，所述外置油冷器(2)设置有用于增加其散热表面积的散热凹槽(20)或散热凸起。

4.如权利要求3所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，所述外置油冷器(2)至少具有呈长条状的散热段，所述散热段沿其自身长度方向设置有所述散热凹槽(20)。

5.如权利要求1所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，该散热结构还包括控制器(6)、用于监测冷却油温度的第一温度传感器(7)和用于对外置油冷器(2)散热的散热风扇(5)，所述第一温度传感器(7)与控制器(6)连接并向控制器(6)发送温度数据，所述散热风扇(5)与控制器(6)连接并在控制器(6)的控制下启停。

6.如权利要求5所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，所述控制器(6)内部设置有第一温度阈值，所述控制器(6)在冷却油温度达到第一温度阈值时控制散热风扇(5)启动。

7.如权利要求6所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，所述第一温度阈值为60℃至70℃之间的选定值。

8.如权利要求5或6或7所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，该散热结构还包括用于监测新能源车外部环境温度的第二温度传感器(8)以及用于监测新能源车行驶速度的速度传感器(9)，所述第二温度传感器(8)和速度传感器(9)均与控制器(6)连接并分别向控制器(6)发送温度数据和速度数据，所述控制器(6)内设置有第二温度阈值、第三温度阈值和速度阈值，其中，第二温度阈值大于第三温度阈值；

所述控制器(6)在新能源车外部环境温度达到第二温度阈值时控制散热风扇(5)启动；或，

所述控制器(6)在新能源车外部环境温度位于第二温度阈值和第三温度阈值之间且新能源车行驶速度低于速度阈值时控制散热风扇(5)启动。

9.如权利要求8所述的新能源车用电驱总成散热结构，其特征在于，所述第二温度阈值为40℃至50℃之间的选定值，所述第三温度阈值为10℃至20℃之间的选定值，所述速度阈值为40km/h至60km/h之间的选定值。

10.一种新能源车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的新能源车用电驱总成散热结构。

Images