CN112350517A

CN112350517A - 马达单元、调温***以及车辆

Info

Publication number: CN112350517A
Application number: CN202010771455.9A
Authority: CN
Inventors: 别处弘明; 中村吉伸
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2021-02-09
Also published as: JP2021024447A

Abstract

本发明提供马达单元、调温***以及车辆。本发明的一个方式的马达单元与调温装置连接并搭载于车辆，该调温装置具有使第1制冷剂循环的第1制冷剂回路，其中，该马达单元具有：马达，其对车辆进行驱动；第2制冷剂回路，其使第2制冷剂循环而对马达进行冷却；第3制冷剂回路，其使第3制冷剂循环；第1热交换器，其在第1制冷剂回路与第2制冷剂回路之间进行热交换；以及第2热交换器，其在第2制冷剂回路与第3制冷剂回路之间进行热交换。

Description

马达单元、调温***以及车辆

技术领域

本发明涉及马达单元、调温***以及车辆。

背景技术

在电动汽车或者混合动力汽车中，为了实现高效的马达驱动，优选具有对马达进行冷却的结构。在专利文献1中公开了如下的构造：利用泵使由冷却装置冷却后的制冷剂循环，并通过将该制冷剂提供给马达来对马达进行冷却。

专利文献1：日本特开2016-73163号公报

在车辆中设置有对居住空间进行温度调整的调温装置。本发明者们认为，调温装置通过采用从对马达进行冷却的制冷剂接收热并利用该热进行温度调整的结构，能够实现节电化。但是，由于调温装置的输出根据使用环境而发生变化，因此存在仅通过调温装置的热交换器无法稳定地对马达进行冷却的担忧。

发明内容

本发明的一个方式的目的之一在于，提供能够稳定地对马达进行冷却并且能够高效地将马达的发热用于调温装置的马达单元。

本发明的一个方式的马达单元与调温装置连接并搭载于车辆，该调温装置具有使第1制冷剂循环的第1制冷剂回路，其中，该马达单元具有：马达，其对所述车辆进行驱动；第2制冷剂回路，其使第2制冷剂循环而对所述马达进行冷却；第3制冷剂回路，其使第3制冷剂循环；第1热交换器，其在所述第1制冷剂回路与所述第2制冷剂回路之间进行热交换；以及第2热交换器，其在所述第2制冷剂回路与所述第3制冷剂回路之间进行热交换。

根据本发明的一个方式，提供能够稳定地对马达进行冷却并且能够高效地将马达的发热用于调温装置的马达单元。

附图说明

图1是一个实施方式的车辆的概念图。

标号说明

1：马达单元；2：马达；3：逆变器；12：油回路(第2制冷剂回路)；13：冷却水回路(第3制冷剂回路)；70：散热器；80：调温装置；81：调温用制冷剂回路(第1制冷剂回路)；90：车辆；H1：第1热交换器；H2：第2热交换器；H3：第3热交换器；R1：制冷剂(第1制冷剂)；R2：油(第2制冷剂)；R3：冷却水(第3制冷剂)；S：调温***。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的车辆、马达单元以及调温***进行说明。另外，在以下的附图中，为了容易理解各结构，有时使各构造中的比例尺或数量等与实际的构造不同。

＜马达单元＞

图1是一个实施方式的车辆90的概念图。

车辆90具有调温***S。调温***S具有马达单元1、调温装置80以及散热器70。即，在车辆90中搭载有马达单元1、调温装置80以及散热器70。

调温装置80在后述的第1热交换器H1和第3热交换器H3中从其他的制冷剂回路接收热，用于调整车辆90的居住空间的气温。更具体而言，调温装置80向居住空间输送暖风来提高居住空间的温度。

调温装置80具有：调温用制冷剂回路(第1制冷剂回路)81，其使制冷剂(第1制冷剂)R1循环；以及风扇82，其从制冷剂R1取出热，并且向车辆90的居住空间内送风。另外，调温用制冷剂回路81与马达单元1的第1热交换器H1和第3热交换器H3连接。在调温用制冷剂回路81中，从制冷剂R1的上游侧朝向下游侧依次配置有第1热交换器H1、利用风扇82对制冷剂进行冷却的散热区域A以及第3热交换器H3。

马达单元1搭载于车辆。马达单元1搭载于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)以及插电式混合动力汽车(PHV)等将马达作为动力源的车辆。马达单元1与调温装置80连接。

马达单元1具有对车辆90进行驱动的马达2、收纳马达2的壳体2A、逆变器3、使油(第2制冷剂)R2循环的油回路(第2制冷剂回路)12、使冷却水(第3制冷剂)R3循环的冷却水回路(第3制冷剂回路)13、第1热交换器H1、第2热交换器H2以及第3热交换器H3。

另外，虽然省略了图示，但马达单元1具有将马达2的动力向车辆的车轴传递的传递机构(驱动桥)。传递机构与马达2一起被收纳于壳体2A。

第1热交换器H1与油回路12和调温用制冷剂回路81连接，在油回路12与调温用制冷剂回路81之间进行热交换。

第2热交换器H2与油回路12和冷却水回路13连接，在油回路12与冷却水回路13之间进行热交换。

第3热交换器H3与调温用制冷剂回路81和冷却水回路13连接，在调温用制冷剂回路81与冷却水回路13之间进行热交换。

马达2是兼具作为电动机的功能和作为发电机的功能的电动发电机。马达2主要作为电动机发挥功能而对车辆进行驱动，在再生时作为发电机发挥功能。壳体2A收纳马达2和油R2。在壳体2A中设置有油回路12。

逆变器3经由汇流条(省略图示)与马达2电连接。逆变器3将由电池(省略图示)提供的直流电流转换为交流电流，并经由汇流条提供给马达2。

油回路12是使油R2沿一个方向循环的回路。在油回路12的路径中配置有马达2、第1热交换器H1以及第2热交换器H2。即，油回路12与马达2、第1热交换器H1以及第2热交换器H2连接。

在油回路12中，从上述油R2的上游侧朝向下游侧依次配置有马达2、第1热交换器H1以及第2热交换器H2。油回路12中的油R2在第1热交换器H1和第2热交换器H2中依次被冷却之后，被提供给马达2而对马达2进行冷却。即，油回路12对马达2进行冷却。在第1热交换器H1中，热从油回路12向调温用制冷剂回路81移动。另外，在第2热交换器H2中，热从油回路12向冷却水回路13移动。

也可以在油回路12的路径中配置传递机构的齿轮。在该情况下，油回路12的油R2被提供给齿轮的齿面，从而能够提高齿轮的传递效率。

冷却水回路13是使冷却水R3沿一个方向循环的回路。在冷却水回路13中配置有逆变器3、第2热交换器H2、第3热交换器H3以及散热器70。即，冷却水回路13与逆变器3、第2热交换器H2、第3热交换器H3以及散热器70连接。

在冷却水回路13中，从冷却水R3的上游侧朝向下游侧依次配置有散热器70、逆变器3、第2热交换器H2以及第3热交换器H3。冷却水回路13的冷却水R3在被散热器70冷却之后，通过从逆变器3吸收热而被加热，进而，冷却水R3在第2热交换器H2中被加热。接着，冷却水R3在第3热交换器H3中被冷却。因此，在第3热交换器中，热从冷却水回路13向调温用制冷剂回路81移动。冷却水回路13对逆变器3进行冷却。

根据本实施方式，油路12与第1热交换器H1连接。第1热交换器H1与调温装置80的调温用制冷剂回路81连接，对油R2进行冷却而吸收热，并且使所吸收的热向制冷剂R1移动。由此，能够在调温装置中有效地利用油R2的热。

根据本实施方式，油路12不仅与第1热交换器H1连接，还与第2热交换器H2连接。第2热交换器H2使热从油R2向冷却水R3移动。第1热交换器H1对油R2的冷却可能由于调温装置的使用状况而变得不稳定。根据本实施方式，除了第1热交换器H1之外，还利用第2热交换器H2对油R2进行冷却，由此能够在调温装置中高效地利用油R2的热，并且能够稳定地对油R2进行冷却。

根据本实施方式，在油回路12中，从上游侧朝向下游侧依次配置有马达2、第1热交换器H1以及第2热交换器H2。通过第1热交换器H1从油R2向制冷剂R1移动的热被用于居住空间的温度调整。油R2与制冷剂R1的温度差越大，第1热交换器H1中的油与制冷剂R1的热交换效率越高。根据本实施方式，由于第1热交换器H1配置于马达2的下游侧且配置于比第2热交换器H2靠上游侧的位置，因此能够使因马达2的热而温度升高的油R2与制冷剂R1进行热交换。由此，能够提高第1热交换器H1中的热交换效率，从而能够提高调温***S整体中的能量效率。

根据本实施方式，调温用制冷剂回路81和冷却水回路13与第3热交换器H3连接。第3热交换器H3使热从冷却水R3向制冷剂R1移动。因此，第3热交换器H3能够对冷却水R3进行冷却，从而能够减轻散热器70的负担。此外，根据本实施方式，冷却水回路13对逆变器3进行冷却。因此，第3热交换器H3能够使冷却水从逆变器3吸收的热向调温用制冷剂回路81的制冷剂R1移动，从而能够用于车辆的室内空间的温度调整。

根据本实施方式，在冷却水回路13中，第3热交换器H3位于第2热交换器H2的下游侧。因此，能够使通过第2热交换器H2从油R2吸收的热在第3热交换器H3中向制冷剂R1移动，从而能够用于调温装置80的温度调整。

根据本实施方式，在冷却水回路13中，逆变器3位于散热器70的下游侧且第2热交换器H2和第3热交换器H3的上游侧。在冷却水回路13中，冷却水R3在刚刚通过散热器70之后温度最低。根据本实施方式，由于冷却水R3在温度最低的状态下被提供给逆变器3，因此能够高效地对逆变器3进行冷却。

另外，虽然省略了图示，但各个制冷剂回路(调温用制冷剂回路81、油回路12以及冷却水回路13)与压送各个制冷剂的泵连接。泵在各制冷剂回路内的配置没有限定。

以上，对本发明的实施方式和变形例进行了说明，但实施方式和变形例中的各结构和它们的组合等是一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换及其他变更。另外，本发明不受实施方式限定。

例如，在上述实施方式的调温用制冷剂回路81中，利用风扇82对制冷剂R1进行冷却的散热区域A配置于比第1热交换器H1靠下游侧且比第3热交换器H3靠上游侧的位置。但是，风扇82和风扇82的散热区域A在调温用制冷剂回路81中的配置不限定于上述实施方式。在图1中用虚线示出变形例的结构。代替上述实施方式的风扇82而配置有变形例的风扇182。变形例的风扇182的散热区域A1配置于比第3热交换器H3靠下游侧且比第1热交换器H1靠上游侧的位置。

在调温用制冷剂回路81中，优选风扇的散热区域配置于紧接在第1热交换器H1之后的区域和紧接在第3热交换器H3之后的区域中的制冷剂R1的温度较高的任意一方的区域。即，对于风扇的散热区域，根据制冷剂R1的温度，采用上述实施方式和变形例中的任意一方的配置。

在上述实施方式中，对采用油R2作为对马达2进行冷却的制冷剂、采用冷却水R3作为对逆变器3进行冷却的制冷剂的情况进行了说明。但是，所使用的制冷剂不限定于本实施方式。

Claims

1.一种马达单元，其与调温装置连接并搭载于车辆，该调温装置具有使第1制冷剂循环的第1制冷剂回路，其中，

该马达单元具有：

马达，其对所述车辆进行驱动；

第2制冷剂回路，其使第2制冷剂循环而对所述马达进行冷却；

第3制冷剂回路，其使第3制冷剂循环；

第1热交换器，其在所述第1制冷剂回路与所述第2制冷剂回路之间进行热交换；以及

第2热交换器，其在所述第2制冷剂回路与所述第3制冷剂回路之间进行热交换。

2.根据权利要求1所述的马达单元，其中，

在所述第2制冷剂回路中，从所述第2制冷剂的上游侧朝向下游侧依次配置有所述马达、所述第1热交换器以及所述第2热交换器。

3.根据权利要求1或2所述的马达单元，其中，

该马达单元具有在所述第1制冷剂回路与所述第3制冷剂回路之间进行热交换的第3热交换器。

4.根据权利要求3所述的马达单元，其中，

该马达单元具有与所述马达电连接的逆变器，

所述第3制冷剂回路对所述逆变器进行冷却。

5.根据权利要求4所述的马达单元，其中，

所述第3制冷剂回路与散热器连接，

在所述第3制冷剂回路中，从所述第3制冷剂的上游侧朝向下游侧依次配置有所述散热器、所述逆变器、所述第2热交换器以及所述第3热交换器。

6.一种调温***，其具有权利要求1至5中的任意一项所述的马达单元和所述调温装置。

7.一种车辆，其具有权利要求1至5中的任意一项所述的马达单元。