CN219749511U - 集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，涉及新能源汽车的技术领域。本实用新型的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构包括一体成型的电机腔体、控制器腔体和减速器腔体；在各部分腔体相互连通的基础上，于壳体内嵌入式的集成了可满足电机和控制器散热需求的冷却油路、水路，以最大限度的缩小大功率电机的散热和减速器润滑系统所带来布置空间不足的问题。

Description

集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车的技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构。

背景技术

在现有技术中，新能源汽车的动力总成多采用如图1-2所示的电机、控制器和减速器高度集成的三合一构型，电机和控制器往往需要单独的散热管路，通过油液或水作为冷媒实现散热目的。其中，电机多采用油冷方式，油液取自减速器的润滑油，因此需要将减速器的润滑油通过油管从减速器腔导出，或通过热交换器，或直接接入电机腔来实现为电机油冷散热的目的。控制器的冷却多采用水冷方式，一般也将安装一根或多根外接水管，将循环水导进导出控制器，实现为控制器降温的目的。

这种将电机定子壳、控制器壳与减速器壳体集成式布置的总成壳体，较为复杂。为满足电机壳控制器散热需求，会在总成壳体外接散热水管和油管，从壳体内部向外与外设管路连接需要紧固件；如图3-4所示，接软管连接时，需要转接头和固定卡组件；由于外设管路自身材料和转弯半径及壳体结构的限制，设计管路时会有所加长，且在较长管路上布置与壳体固定支撑点，靠卡具或紧固组件对其进行有效约束和支撑。除了增加零部件，从设计上也要考虑接头处安装软硬管所需的转弯半径，造成管路加长；而较长管路也需要考虑安装固定用的支撑位置，这些都为机舱的布置加大难度，综上缺点如下：

1、电机、控制器和减速器各自设有散热系统，管路较多，整体结构较大，所需搭载空间变大，对于B级车，中大型SUV车型来说，动力总成的体积更大，更不利于布置和整体减重；

2、外设管路不仅额外增加各种接头、紧固件及固定卡组件，提高零件数量，增加装配流程和成本，设计时还会因转弯半径、自身结构等因素，使管路加长；

3、电机、控制器的部分散热管路布置在总成壳体以外，容易因磕碰增加故障风险；

4、当前，新能源车辆核心部件的外观越来越被消费者重视，总成外露油管会大大降低其颜值和科技感，失去市场竞争力。

对B级车、中大型SUV等车型的动力总成来说，追求大扭矩，高功率的同时，高性能电机和控制器也必须配套较为庞大的散热系统，这与有限的搭载空间形成了矛盾。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构。

本实用新型的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，包括一体成型的电机腔体、控制器腔体和减速器腔体；所述减速器腔体内部设置有吸油口、集油腔和回油腔，所述回油腔与所述集油腔之间形成由回油道；所述减速器腔体的底部设置有油泵，所述电机腔体的外壁朝向所述减速器腔体底壁的一侧上设置有热交换器，所述热交换器上设置有热交换器进油口、热交换器出油口和热交换器出水口，所述电机腔体的上端设置有第一电机进油口和第二电机进油口，所述第一电机进油口和所述第二电机进油口之间通过电机端盖油道连接；所述吸油口与所述油泵之间通过内部吸油油道连通，所述油泵与所述热交换器进油口之间通过第一内置油道连通，所述热交换器出油口与所述第一电机进油口之间通过第二内置油道；所述第二电机进油口底部的侧壁上设置有电机腔淋油口；所述热交换器出水口与水嘴之间并联设置有驱动板主水道和直流母线电容散旁通水道。

其中，所述集油腔设置在所述减速器腔底部。

其中，所述回油道从所述回油腔至所述集油腔的方向具有3°的倾角。

其中，所述油泵设置在所述减速器腔体的底部壳体上。

其中，所述吸油口上安装有油滤。

其中，所述内部吸油油道为内部铸造吸油油道。

其中，所述第一内置油道为第一内置铸造油道，所述第二内置油道为第二内置铸造油道。

其中，所述电机端盖油道为电机端盖铸造油道。

其中，所述电机腔淋油口由2枚直径6mm的机加油孔组成。

其中，所述驱动板主水道和直流母线电容散旁通水道设置在所述控制器腔体内部。

与现有技术相比，本实用新型的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构具有以下有益效果：

本实用新型的纯电动力总成壳体结构消除了外接油管，尽可能减少外部油路的布置空间，将油路、水路集成在壳体上，缩短油路水路长度，减小体积和重量，同时避免以往电机、控制器和减速器间油管、水管相互连接所需要的接头、固定卡及安装点，紧固件，最大限度优化零件数量，降低成本，并提高热管理效率。

1.壳体包括油路水路在内高度集成，结构紧凑，不需要外接安装管路，提高装配效率，降低整体体积和重量；

2.壳体集成后，零部件数量降低，方便企业管理，同时减少各供应商管理成本；

3.高度集成在壳体内部的油路、水路总长度较以往需外接油管、水管的总长度下降，提高了散热效率，降低了热循环系统的能耗。

附图说明

图1为现有技术中的纯电动力总成壳体结构的第一视图；

图2为现有技术中的纯电动力总成壳体结构的第二视图；

图3为图1中圈出部分的放大结构示意图；

图4为图2中圈出部分的放大结构示意图；

图5为实施例1的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构的第一视图；

图6为实施例1的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构的第二视图；

图7为实施例1的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构的第三视图；

图8为实施例1中减速器腔体的主视图；

图9为实施例1中的油道第一视图；

图10为实施例1中的油道第二视图；

图11为实施例1中的冷却水通道第一视图；

图12为实施例1中的冷却水通道第二视图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本实用新型的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

如图5-12所示，本实施例的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构包括一体压铸成型的电机腔体20、控制器腔体30和减速器腔体10。所述减速器腔体10内部设置有吸油口11、集油腔12和回油腔13，所述集油腔12设置在减速器腔底部，所述回油腔13与所述集油腔12之间形成由回油道，并且所述回油道从所述回油腔13至所述集油腔12的方向具有3°的倾角。因此在减速器工作时，齿轮旋转将润滑油飞溅到侧壁，在重力作用下沿壳体壁回落的润滑油汇同回油腔的电机高温油一起注满集油腔。此时电机的高温回油完成第一次热交换。所述减速器腔体10的底部设置有油泵40，所述电机腔体20的外壁朝向所述减速器腔体10底壁的一侧上设置有热交换器50，所述热交换器50上设置有热交换器进油口41、热交换器出油口42和热交换器出水口51，所述电机腔体20的上端设置有第一电机进油口43、第二电机进油口44，所述第一电机进油口43和所述第二电机进油口44之间通过电机端盖油道45连接。油滤安装在所述吸油口11上，所述吸油口11与所述油泵40之间通过内部铸造吸油油道连通。所述油泵40与所述热交换器进油口41之间通过铸造形成的第一内置油道46连通，所述热交换器出油口42与所述第一电机进油口43之间通过铸造形成的第二内置油道47连通。油泵40工作后，减速器集油腔的油液在油泵的作用下，通过吸油油道，来到油泵腔，此时油液压力较高，成为高压油。高压油通过第一内置油道46，热交换器进油口41进入热交换器50，进行冷却。冷却后的高压冷却油从热交换器出油口42流经第二内置油道47向电机进油口7-5流出。电机端盖油道45是在电机端盖内铸造的油道，使之与第一电机进油口43和第二电机进油口44相连。高压冷却油经过电机端盖油道45进入第二电机进油口44。所述第二电机进油口44底部的侧壁上设置有电机腔淋油口46，所述电机腔淋油口46由2枚直径6mm的机加油孔组成。油液从2枚机加油孔中喷淋而下，为定子铁芯降温，完成降温的高温油汇集在电机定子腔的底部向两侧的回油孔流回减速器回油腔13，等待进入下一次热循环。所述热交换器出水口51与水嘴52之间并联设置有驱动板主水道53和直流母线电容散旁通水道54，达到为驱动板和直流母线电容散热的目的。完成散热后的水汇集在水嘴52处，流出控制器腔。所述驱动板主水道53和直流母线电容散旁通水道54设置在所述控制器腔体30内部。

本实施例的多个腔体采用一体压铸成型设计，不仅实现电机定子腔、控制器腔和减速器腔合而为一，还包含油冷电机冷却油路和控制器冷却水路的高度集成壳体，配合独立安装的油泵和热交换器，构建起一种包含多腔体热管理系统的壳体结构。

油冷：依靠壳体铸造时为电机定子腔设计的油路，实现对电机多点喷淋式散热。吸收热量后的油液油温相对较高，简称为高温油。高温油通过壳体电机腔底部的回油道，回到减速器腔，连同减速器润滑后的油液，一起汇入油滤所在的集油腔。这样高温油和参与减速器润滑的油液完成第一次油液的热交换，温度得到一定程度的下降。油冷的油路为：减速器腔底部集油腔的油液(减速器润滑油回落+电机散热的回油)→油滤→油泵→热交换器(冷却)→电机腔顶部的油路、淋油孔→电机散热→电机腔底部回油道→减速器腔底部集油腔。

油泵工作，集油腔的油液被吸入油滤，完成对油液的过滤，净化后的油液经过铸造于壳体的集成油道被推入热交换器进行冷却，得到低温油。然后，低温油再通过壳体铸造的集中油道进入电机盖，电机盖上同样铸造了油道，低温油通过电机盖的油道流入电机腔上部的冷却油路，此处设有淋油孔来冷却定子，油液在喷淋过程中吸收定子热量，实现冷却。喷淋后的油液受重力作用流向电机腔底部，并在电机腔底部的回油道汇聚后，回到减速器腔的集油腔进行下一次循环。

水冷：交换器将冷却水通过壳体内铸造的集成水路流进控制器腔，控制器腔铸有为驱动板散热的主水道和为直流母线电容散热的旁通水道，冷却水按照集成壳体铸造成型的特有结构，依次流经上述水路，实现为控制器散热控温的作用，最后经控制器腔背面焊接的水嘴将散热后的水导出壳体。水冷的路径为：循环水→热交换器(冷却)→控制器腔驱动板冷却水道、直流母线电容旁通水道→导出控制器。

本实施例以实现电机定子壳、电机控制器腔和新能源减速器壳体的一体化，还在各部分腔体相互连通的基础上，于壳体内嵌入式的集成了可满足电机和控制器散热需求的冷却油路、水路，以最大限度的缩小大功率电机的散热和减速器润滑系统所带来布置空间不足的问题。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：包括一体成型的电机腔体、控制器腔体和减速器腔体；所述减速器腔体内部设置有吸油口、集油腔和回油腔，所述回油腔与所述集油腔之间形成由回油道；所述减速器腔体的底部设置有油泵，所述电机腔体的外壁朝向所述减速器腔体底壁的一侧上设置有热交换器，所述热交换器上设置有热交换器进油口、热交换器出油口和热交换器出水口，所述电机腔体的上端设置有第一电机进油口和第二电机进油口，所述第一电机进油口和所述第二电机进油口之间通过电机端盖油道连接；所述吸油口与所述油泵之间通过内部吸油油道连通，所述油泵与所述热交换器进油口之间通过第一内置油道连通，所述热交换器出油口与所述第一电机进油口之间通过第二内置油道；所述第二电机进油口底部的侧壁上设置有电机腔淋油口；所述热交换器出水口与水嘴之间并联设置有驱动板主水道和直流母线电容散旁通水道。

2.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述集油腔设置在所述减速器腔底部。

3.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述回油道从所述回油腔至所述集油腔的方向具有3°的倾角。

4.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述油泵设置在所述减速器腔体的底部壳体上。

5.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述吸油口上安装有油滤。

6.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述内部吸油油道为内部铸造吸油油道。

7.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述第一内置油道为第一内置铸造油道，所述第二内置油道为第二内置铸造油道。

8.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述电机端盖油道为电机端盖铸造油道。

9.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述电机腔淋油口由2枚直径6mm的机加油孔组成。

10.根据权利要求1所述的集成散热油路水路的纯电动力总成壳体结构，其特征在于：所述驱动板主水道和直流母线电容散旁通水道设置在所述控制器腔体内部。