CN113767553B - 一种动力总成、车辆及电机冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种动力总成、车辆及电机冷却方法,电机的进油口通过第一通道与油泵的第一端连通。电机的第一油槽通过第二通道与油泵的第二端连通。油泵正转的情况下,第一端的端口为油泵的出油口,第二端的端口为油泵的进油口。油泵的第一端通过带第一阀门的第三通道与第二油槽连通;油泵的第二端通过带第二阀门的第四通道与第二油槽连通。如此,当油泵反转的情况下,可以将冷却液输入至电机腔体内,并在电机腔体内积聚,从而通过浸没的方式对电机的部件进行降温,从而提高降温的效果。
Description
技术领域
本申请涉及车辆动力领域,尤其涉及到一种动力总成、车辆及电机冷却方法。
背景技术
目前电动汽车的使用率越来越高,而电动汽车性能的一个重要体现就是其动力总成。随着电动汽车的发展,其动力总成的小型化需求日益提升,功率密度也就随之提升,而随着功率密度的提升,动力总成工作时产生的热量也越来越多,因此,提高动力总成的散热效率就是亟待解决的技术问题。
目前一些动力总成中的电机逐渐采用油冷散热。具体的,电机的转子铁芯的转轴内部设置有用于对其散热的冷却液道。再利用齿轮的旋转将积存于壳体内的冷却液提升,并将该冷却液导入至转轴内部的冷却液道内,冷却液会随着转子铁芯的转动而在该冷却液道内流动,最后在转子铁芯转动时的离心作用下由冷却液道内喷出,实现散热的目的。然而,当电机停转或在低速运转时,齿轮难以将冷却液提升,则无法对电机的部件(比如,转子铁芯)进行有效散热。
综上,亟需一种方案,用于提高电机的散热效果。
发明内容
本申请提供一种动力总成、车辆及电机冷却方法,用于提高电机的散热效果。
第一方面,提供一种动力总成,包括电机和油泵。其中,电机设有进油口,电机的进油口通过第一通道与油泵的第一端连通。油泵正转的情况下,第一端的端口为油泵的出油口。油泵反转的情况下,第一端的端口为油泵的进油口。电机设有第一油槽;第一油槽通过第二通道与油泵的第二端连通;油泵正转的情况下,第二端的端口为油泵的进油口;油泵反转的情况下,第二端的端口为油泵的出油口。油泵的第一端通过带第一阀门的第三通道与第二油槽连通;油泵的第二端通过带第二阀门的第四通道与第二油槽连通。如此,当油泵反转的情况下,可以将冷却液输入至电机腔体内,并在电机腔体内积聚,从而通过浸没的方式对电机的部件进行降温,从而提高降温的效果。
在一种可能的实施方式中,当油泵正转的情况下,第二阀门处于开启状态,第一阀门处于关闭状态。如此,当油泵正转的情况下,油泵的第二端为进油端,这种情况下第三通道上的第一阀门处于关闭状态,第三通道是不通的,而第四通道上的第二阀门处于开启状态,即第四通道是通的,这种情况下,随着油泵的正转,一方面冷却液从第二油槽通过第四通道进入到油泵,另一方面,冷却液从第一油槽进入到油泵。油泵的第一端为出油端,冷却液从油泵的出油端出去之后,进入到换热器,继而进入到电机和减速器中,为电机和减速器中的部件进行冷却。
在一种可能的实施方式中,当油泵反转的情况下,第二阀门处于关闭状态,第一阀门处于开启状态。当油泵反转的情况下,油泵的第二端为出油端,油泵的第一端为进油端,这种情况下,第三通道上的第一阀门处于开启状态,第三通道是通的,而第四通道上的第二阀门处于关闭状态,即第四通道是不通的。这种情况下,随着油泵的反转,第二油槽的冷却液通过第三通道进入到油泵。由于油泵的第二端转换为出油端,且油泵的第二端连接的第四通道处于不通的状态,油泵的第二端连接的第二通道处于通的状态,因此随着油泵的反转,油泵中的冷却液会通过第二通道输入至电机中,并在电机的腔体内进行积聚。当电机腔体内的冷却液将电机的部件(比如转子铁芯等)浸泡时,可以对电机的部件(比如转子铁芯等)进行更加有效的降温。
在一种可能的实施方式中,第二油槽包括第一开口和第二开口。第二油槽通过第一开口与第四通道连接,第二油槽通过第二开口与第三通道连接。第一开口的底部高于第二开口的底部。也就是说,第二开口133的底部更低。由于第二开口连接第三通道,因此,当油泵反转时,可以尽量将第二油槽中的冷却液吸的更多,也可以理解为,当油泵反转时,尽量将减速器中的冷却液全部吸入电机腔体内,从而可以将更多的冷却液输入到电机腔体内,以便对电机的部件(比如转子铁芯等)进行浸泡冷却,因此,第二开口的底部可以尽可能的低一些。在一种可能的实施方式中,也可以将第二开口设置于减速器腔体的底部,或者设置于第二油槽的底部,而将第一开口设置于减速器的侧面。而第一开口的底部更高一些,第一开口连接第四通道,因此,可以理解为,当油泵正转的情况下,电机内的存油量尽量少,以减少存油与电机转动产生的摩擦损耗。
在一种可能的实施方式中,还包括:减速器。减速器设有进油口,减速器的进油口通过第五通道与油泵的第一端连通;第二油槽为设置于减速器的油槽。第二油槽除了为减速器的油槽之外,也可以为其他油槽,比如车辆中的其他部件中的油槽,或者是单独设置的油槽等。当第二油槽为减速器的油槽时,可以更好的与现有车辆的结构兼容,从而可以提高该方案应用的可能性。
在一种可能的实施方式中,第二通道的一端连接第一油槽。第二通道的另一端连通油泵的第二端。如此,可以看出电机的油槽的出口直接与油泵连通,可以理解为电机的油槽的出口处连接了一条第二管道,该第二管道跨过了减速器的第二油槽而与油泵的第二端连通。
在一种可能的实施方式中,还包括第一控制器。第一控制器与油泵连接;第一控制器用于控制油泵的正转或反转。
在一种可能的实施方式中,第一控制器,具体用于:当满足第一条件,则控制油泵反转。在一种可能的实施方式中,第一控制器,具体用于:当满足第二条件,则控制油泵正转。在一种可能的实施方式中,第一条件包括以下内容中的至少一项:电机的温度大于第一温度阈值;电机的运行时间大于第一运行时间阈值;油泵的运行时间大于第二运行时间阈值;电池组温度小于第一电池组温度阈值;电机的转速小于第一转速阈值;电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值;所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差不大于第一高度差阈值。在一种可能的实施方式中,第二条件包括以下内容中的至少一项:电机的温度不大于第二温度阈值;电机的运行时间不大于第三运行时间阈值;油泵的运行时间不大于第四运行时间阈值;电池组温度不小于第二电池组温度阈值;电机的转速不小于第二转速阈值;电机腔体内积聚的冷却液的量不小于第二冷却液容量阈值;油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值;油泵转速的变化量在第一预设时长内小于转速变化量阈值,油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值;第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差大于第二高度差阈值。如此,可增加方案的灵活性。
在一种可能的实施方式中,还包括传感器组件。传感器组件设置于电机腔体的内壁,用于检测电机腔体内积聚的冷却液的量。如此,在一种可能的实施方式中可以结合电机腔体内积聚的冷却液的量来控制油泵的正转和反转操作。
在一种可能的实施方式中,第一控制器,具体用于当满足第一条件,则周期性执行以下内容:将油泵正转第三预设时长,将油泵反转第四预设时长。一方面可以对电机的部件(比如转子铁芯等)进行冷却,另一方面可以通过冷却液将电机的热量带走,进而传输给电池组,以对电池组进行加热。且,周期性的正转和反转油泵的方案较为简单,较为容易实施。
在一种可能的实施方式中,还包括第三控制器,第三控制器连接电机;第三控制器,用于:在油泵反转的情况下,当电机的温度大于第三温度阈值,对电机启动降额保护操作。如此,可以防止电机温度过高,造成电机损坏。
在一种可能的实施方式中,第一阀门为单向阀,第二阀门为单向阀。
在一种可能的实施方式中,油泵正转的情况下,冷却液从油泵的第一端流入电机的腔体内,电机的第一油槽中收集到的冷却液经第二通道从油泵的第二端流入油泵。油泵反转的情况下,冷却液从第二油槽经第一端流入油泵,并经第二端流入电机的腔体内,在电机的腔体内积聚。
在一种可能的实施方式中,还包括:电池组。在油泵正转的情况下,冷却液从电机流入油泵,并通过油泵的第一端进入油水换热器,以将电机产生的热量通过油水换热器传输给电池组。
在一种可能的实施方式中,还包括第二控制器,第二控制器,用于在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:电机开始堵转,或者电机以小于第三转速阈值的转速转动。进一步,这种情况下,可以使油泵先进行正转,以便将电机产生的热量带给电池组,当电机运行一段时间后,可以根据具体的控制策略控制油泵的正转和反转的操作。
在一种可能的实施方式中,还包括第二控制器,第二控制器,用于在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入直流电。如此,可以使电机产生较多的热量。在一种可能的实施方式中,还包括第二控制器,第二控制器,用于在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入交流电。如此,可以使电机产生更多的热量。
第二方面,提供一种动力总成,包括电机和油泵。电机设有进油口,电机的进油口通过第一通道与油泵的第一端连通;油泵正转的情况下,第一端的端口为油泵的出油口;电机设有第一油槽;第一油槽通过带第一开关的第二通道与油泵的第二端连通;油泵正转的情况下,第二端的端口为油泵的进油口;第一控制件,第一控制件与第一开关连接;第一控制件用于控制第一开关的开关操作;油泵的第二端通过第四通道与第二油槽连通。如此,当第一开关关闭时,可以将冷却液输入至电机腔体内,并在电机腔体内积聚,从而通过浸没的方式对电机的部件进行降温,从而提高降温的效果。
在一种可能的实施方式中,在第一开关处于开启状态,且油泵正转的情况下,冷却液从油泵的第一端流入电机的腔体内,电机的第一油槽中收集到的冷却液经第二通道从油泵的第二端流入油泵;在第一开关处于非开启状态,且油泵正转的情况下,冷却液从油泵的第一端流入电机的腔体内,在电机的腔体内积聚。如此,从而可以通过浸没方式来对电机腔体内的部件进行降温。
在一种可能的实施方式中,第一开关关闭状态下,电机腔体为半封闭腔体,电机腔体的开口区为电机的进油口。如此,当第一开关关闭时,电机内可以通过开口区进冷却液,且冷却液在电机腔体内积聚。
在一种可能的实施方式中,还包括:减速器;减速器设有进油口,减速器的进油口通过第五通道与油泵的第一端连通;第二油槽为设置于减速器的油槽。第二油槽除了为减速器的油槽之外,也可以为其他油槽,比如车辆中的其他部件中的油槽。当第二油槽为减速器的油槽时,可以更好的与现有车辆的结构兼容,从而可以提高该方案应用的可能性。
在一种可能的实施方式中,第二通道的一端连接第一油槽。第二通道的另一端连接第二油槽。如此,可以理解为在电机的油槽和减速器的油槽之间设置有第一开关,当第一开关处于开启状态,电机的油槽和减速器的油槽之间可以连通,当第一开关处于关闭状态,电机的油槽和减速器的油槽之间的通道被关闭,从而使冷却液可以在电机腔体内积聚。
在一种可能的实施方式中,第二通道的一端连接第一油槽。第二通道的另一端与油泵的第二端连通,且第二通道的另一端与第二油槽之间不连接。这种结构形式中,可以理解为将电机的油槽连接至油泵侧,而中间不再经过减速器的油槽来作为中间载体,如此,可以提高方案的灵活性。
在一种可能的实施方式中,第一开关为单向阀门。
在一种可能的实施方式中,第一控制件为第三控制器,第三控制器,具体用于:当满足第一条件,则控制第一开关处于非开启状态。当满足第二条件,则控制第一开关处于开启状态。如此,一方面当第一开关处于开启状态时,可以将动力总成的热量传输给电池组,用于加热电池组,另一方面也可以通过关闭第一开关的操作,通过浸没方式对电机的部件进行浸没降温。
在一种可能的实施方式中,还包括传感器组件;传感器组件设置于电机腔体的内壁,用于检测电机腔体内积聚的冷却液的量。如此,在一种可能的实施方式中可以结合电机腔体内积聚的冷却液的量来控制油泵的正转和反转操作。
在一种可能的实施方式中,第一控制件为第三控制器,第三控制器具体用于:当满足第一条件,则周期性执行以下内容:使第一开关开启第五预设时长,第一开关关闭第六预设时长。一方面可以对电机的部件(比如转子铁芯等)进行冷却,另一方面可以通过冷却液将电机的热量带走,进而传输给电池组,以对电池组进行加热。且,周期性的开关第一开关的方案较为简单,较为容易实施。
在一种可能的实施方式中,第一控制件与减速器连接;第一控制件根据减速器的转速控制第一开关的开关操作。如此,可以通过机械结构件来控制第一开关的开关。
在一种可能的实施方式中,第一开关的开启程度与减速器的转速相关。
在一种可能的实施方式中,还包括以下内容中的至少一项:当减速器的齿轮的转速不小于第四转速阈值时,第一开关的处于开启状态。当减速器的齿轮的转速小于第四转速阈值时,减速器的齿轮的转速越低,第一开关的开启程度越高,这种情况下可以称为减速器处于非开启且非关闭状态。当减速器的齿轮的转速小于第五转速阈值时,第一开关处于关闭状态,第五转速阈值小于第四转速阈值。
在一种可能的实施方式中,还包括第三控制器,第三控制器连接电机。第三控制器,用于:在第一开关处于非开启状态下,当电机的温度大于第三温度阈值,对电机启动降额保护操作。如此,可以防止电机温度过高,造成电机损坏。
在一种可能的实施方式中,还包括第二控制器,第二控制器,用于:在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:电机开始堵转,或者电机以小于第三转速阈值的转速转动。进一步,这种情况下,可以先将第一开关打开,以便将电机产生的热量带给电池组,当电机运行一段时间后,可以根据具体的控制策略控制第一开关的开关操作,比如根据上述第一条件和第二条件来控制,或者周期性的开关第一开关。
在一种可能的实施方式中,还包括第二控制器,第二控制器,用于:
在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入直流电。如此,可以使电机产生较多的热量。在一种可能的实施方式中,还包括第二控制器,第二控制器,用于:在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入交流电。如此,可以使电机产生更多的热量。
在一种可能的实施方式中,第一开关处于非开启状态下,所述电机腔体中的冷却液的水平面与所述减速器中的冷却液的水平面之间的高度差大于第三高度差阈值。第一开关处于开启状态下,所述电机腔体中的冷却液的水平面与所述减速器中的冷却液的水平面之间的高度差不大于第四高度差阈值。
在一种可能的实施方式中,在第一开关处于开启状态,且油泵正转的情况下,冷却液从电机流入油泵,并通过油泵的第一端进入油水换热器,以将电机产生的热量通过油水换热器传输给电池组。
第三方面,本申请还提供了一种车辆,该车辆包括上述任一技术方案中的动力总成,该动力总成通过传动装置与车辆的车轮传动连接,以驱动车辆行驶。
第四方面,本申请提供一种电机冷却方法,所述方法应用于上述第一方面,以及第一方面中的任一种可能地实现方式中的所述的动力总成。对所述动力总成的所述电机冷却的方法包括:当所述油泵反转:所述冷却液通过所述第三通道从所述第二油槽流入所述油泵,并通过所述第二通道从所述油泵流入所述电机的腔体,以便所述冷却液在所述电机的腔体内积聚,浸没所述电机腔体内的部件。当所述油泵正转:所述冷却液通过所述第二通道从所述电机的所述第一油槽流入所述油泵;所述冷却液通过第四通道从所述第二油槽流入所述油泵;所述冷却液从所述油泵流出后通过所述第一通道滴落至所述电机腔体内的部件的表面后,流入所述第一油槽。如此,当油泵反转的情况下,可以将冷却液输入至电机腔体内,并在电机腔体内积聚,从而通过浸没的方式对电机的部件进行降温,从而提高降温的效果。
在一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则控制所述油泵反转;当满足第二条件,则控制所述油泵正转。其中,所述第一条件和所述第二条件可以参考前述内容,在此不再赘述。在又一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则周期性执行以下内容:将所述油泵正转第三预设时长,将所述油泵反转第四预设时长。
第五方面,本申请提供一种电机冷却方法,所述方法应用于上述第二方面,以及第二方面中的任一种可能地实现方式中的所述的动力总成。当所述第一开关处于关闭状态:所述冷却液通过所述第四通道从所述第二油槽流入所述油泵,并通过所述第一通道从所述油泵流出,滴落至所述电机腔体内的部件的表面后,流入所述第一油槽,并在所述电机腔体内积聚,浸没所述电机腔体内的部件。当所述第一开关处于开启状态:所述冷却液通过所述第二通道从所述电机的所述第一油槽流入所述油泵;所述冷却液通过第四通道从所述第二油槽流入所述油泵;所述冷却液从所述油泵流出后通过所述第一通道滴落至所述电机腔体内的部件的表面后,流入所述第一油槽。如此,当第一开关关闭时,可以将冷却液输入至电机腔体内,并在电机腔体内积聚,从而通过浸没的方式对电机的部件进行降温,从而提高降温的效果。
在一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则控制所述第一开关处于关闭状态。当满足第二条件,则控制所述第一开关处于开启状态。在一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则周期性执行以下内容:使所述第一开关开启第五预设时长,所述第一开关关闭第六预设时长。
在一种可能的实施方式中,根据所述减速器的转速控制所述第一开关的开关操作。在一种可能的实施方式中,所述根据所述减速器的转速控制所述第一开关的开关操作,包括以下内容中的至少一项:
当所述减速器的齿轮的转速不小于第四转速阈值时,所述第一开关的处于开启状态;
当所述减速器的齿轮的转速小于第四转速阈值时,所述减速器的齿轮的转速越低,所述第一开关的开启程度越高;
当所述减速器的齿轮的转速小于第五转速阈值时,所述第一开关处于关闭状态,所述第五转速阈值小于所述第四转速阈值。
第六方面,提供了一种装置,装置包括用于执行第四方面或第四方面任一种可能实现方式中的各个模块。或者,该装置包括用于执行第五方面或第五方面任一种可能实现方式中的各个模块。
第七方面,提供了一种装置,该装置包括处理器和存储器。存储器中用于存储计算机执行指令,控制器运行时,处理器执行存储器中的计算机执行指令以利用控制器中的硬件资源执行第四方面至第五方面中任一方面的任一种可能实现方式中方法的操作步骤。
第八方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面的方法。
第九方面,本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面的方法。
本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上,还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
附图说明
图1为本申请实施例中车辆的一种结构示意图;
图2a为本申请实施例中动力总成的一种结构示意图;
图2b为图2a的结构的逻辑架构图;
图2c为本申请实施例中动力总成的一种结构示意图;
图2d为图2a的结构的逻辑架构图;
图2e为图2a中方向A的减速器的端面示意图;
图3a为本申请实施例中动力总成的一种结构示意图;
图3b为图3a的结构的逻辑架构图;
图3c为图3a所示的结构中第一开关1521关闭的情况下冷却液的流通途径的示意图;
图3d为图3c的结构的逻辑架构图;
图3e为本申请实施例中动力总成的一种结构示意图;
图3f为图3e的结构的逻辑架构图;
图3g为本申请实施例中动力总成的一种结构示意图;
图3h为图3g的结构的逻辑架构图;
图4a为本申请实施例提供的一种第一控制件的结构的示意图;
图4b为图4a中的挡块402处于中间位置时的结构示意图;
图4c为展示了挡块处于两个不同位置时,挡块41与顶面403之间的间隙的结构示意图;
图4d为本申请实施例中动力总成的另一种结构示意图;
图4e为本申请实施例中动力总成的另一种结构示意图。
附图标记说明:
1-动力总成;
11-壳体;
111-第二油槽;
112-第一油槽;
1111-冷却液;
12-电机;
121-定子铁芯;
122-转子铁芯;
123-端部绕组;
13-减速器;
131-齿轮组;
132-第一开口;
1321-第三距离;
133-第二开口;
14-转轴;
151-第一通道;
152-第二通道;1521-第一开关;
161-第三通道;1611-第一阀门;
162-第四通道;1621-第二阀门;
17-油泵;
171-第一端;
172-第二端;
18-换热器;
19-过滤器;
2-传动装置;
3-车轮;
40-第一控制件;
41-弹簧;
42-第四开口;
402-挡块;
401-右端面;
403-顶面;
441-第一间隙;
442-第二间隙。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
为了方便理解本申请实施例提供的动力总成及车辆,下面首先介绍一种本申请实施例可能的应用场景。纯电或油电混合动力的车辆的电池组需要在一定温度以上才能进行正常功率的充放电,若温度过低,则会出现充放电倍率大幅降低,甚至是永久损坏电池包的情况。目前一种可能的实施方式中,可以用正温度系数(Electric heating element,PTC)设备来加热电池组,但该实施方式需要增加器件成本和安装费用。
本申请实施例中提出一种可能的实施方式,将动力总成中各组件(例如逆变器、电机、减速器等)堵转或低转速发热所产生的热量传入整车热管理循环,并导入电池包中加热电池组。如此,则无需增加PTC设备。但是该实施方式中,若为了给电池组充电,则需要尽量使动力总成中的各组件的发热量达到需求,若动力总成的各组件发热量达不到需求,则也很难满足给电池组充电或放电的目的。
在实际应用中,会存在一些场景,该场景下,动力总成各组件发热量可能达不到需求,举个例子,车辆处于停车充电状态,这种情况下,由于车辆处于停车状态,因此动力总成的各组件的发热量较小,但是又由于车辆处于充电状态,因此需要保证电池组的温度达到一定温度以上。再举个例子,电机处于堵转或低速转动,电池组处于放电状态,这种情况下,由于车辆处于停车或低速转动状态,因此动力总成的各组件的发热量较小,但是又由于车辆处于放电状态,因此需要保证电池组的温度达到一定温度以上。基于此,本申请实施例提供一种可能的实施方式中,该实施方式中可以使电机处于堵转或低转速,从而利用电机处于一种特殊控制状态下的堵转或低转速所产生的大量热量给电池组加热。该实施方式可以增加传输给电池组的热量。但是该实施方式中,也会带来一些可能出现的问题,比如,电机的部件的温度过高。但是由于电机处于堵转或低转速,因此难以形成冷却循环,无法对电机部件(比如转子铁芯)进行有效散热。
基于上述内容,本申请实施例可以提供一种可能的实施方式,一方面可以使用动力总成中的各组件堵转或低转速发热所产生的热量加热电池组,另一方面,可以提高堵转或低转速的电机的散热效果。
需要说明的是,本申请实施例提供的方案可以用于对电机进行散热,有较好的散热效果。上述内容提及的应用场景仅仅是一种可能的应用场景,在其他电机温度较高的场景下,也可以使用本申请实施例提供的方案用于对电机进行降温,本申请实施例对此不作限制。
值得说明的是,本申请实施例中两个结构“连通”指的是:两者之间可以实现冷却液的流动,但是还可以设置中间结构;而两个结构“连接”指的是:两者直接连接且可以实现冷却液的流动。
基于上述内容,下面对本申请实施例进行介绍。首先,图1为本申请实施例中车辆的一种结构示意图,请参考图1,本申请实施例提供了一种车辆,该车辆包括前述实施例中的动力总成1,同时还包括传动装置2和车轮3,其中,动力总成1与传动装置2传动连接,传动装置2又与车轮3传动连接,使得动力总成1所输出的驱动力可以通过传动装置2传递给驱动车轮3,从而驱动车辆行驶。上述动力总成1具有较好的电机散热效果,动力总成1工作的稳定性较高,使用寿命较高,因此车辆的动力性能可以提升,且可以提高车辆的使用寿命。
本申请提供的动力总成1的具体的结构可以参考图2a,图2a为本申请实施例中动力总成的一种结构示意图,该动力总成1包括壳体11,以及设置于上述壳体11内的电机12、减速器13和传动连接上述电机12和减速器13的转轴14。
如图2a所示,电机12包括定子铁芯121、端部绕组123和转子铁芯122,上述端部绕组123设置于定子铁芯121,定子铁芯121与转子铁芯122相对设置。上述转轴14一部分固定装配于转子铁芯122内,可以与转子铁芯同轴设置。
在电机12的内部可以设置有第一油槽112。一种可能的实施方式中,可以将第一油槽112设置于电机12侧边或底部,比如可以设置于电机12侧边偏向电机12底部的区域。第一油槽112在电机12内部用于收集电机12内部的冷却液,第一油槽112在电机12内部的位置有多种情况,本申请实施例不做限制,在附图中展示的第一油槽112的位置仅仅为了示意。
如图2a所示,减速器13包括齿轮组131,上述转轴14的一部分可以与齿轮组131中的一个驱动齿轮1311固定装配,从而转子铁芯122带动齿轮组131传动,减速器13的齿轮组131可以对电机12输出的转动进行减速处理。
在减速器13内部的冷却液会流入减速器13的壳体的底部,在一种可能的实施方式中,可以将减速器13的壳体的底部区域称为第二油槽111。在又一种可能的实施方式中,可以在减速器13的内部设置第二油槽111。一种可能的实施方式中,可以将第二油槽111设置于减速器13侧边或底部,比如可以设置于减速器13侧边偏向减速器13底部的区域。第二油槽111在减速器13内部用于收集减速器13内部的冷却液,第二油槽111在减速器13内部的位置有多种情况,本申请实施例不做限制,在附图中展示的第二油槽111的位置仅仅为了示意。
如图2a所示,该动力总成1还包括泵油***,该泵油***包括油泵17,该油泵包括第一端171和第二端172。
其中,油泵17正转的情况下,第一端171的端口为油泵的出油口,可以理解为油泵17中的冷却液从第一端171的端口流出,或者理解为与第一端171连接的通道为出油道。油泵正转的情况下,第二端172的端口为油泵的进油口,可以理解为冷却液从第二端172的端口流入油泵17,或者理解为,与第二端172连接的通道为进油道。本申请实施例中提到的冷却液可以是用于冷却和润滑的液体,可以是绝缘的液体。在一种可能的实施方式中,冷却液可以是冷却油。
在油泵17反转的情况下,第一端171的端口为油泵的进油口,或者理解为与第一端171连接的通道为进油道。其中,油泵17反转的情况下,第二端172的端口为油泵的出油口,或者理解为与第二端172连接的通道为出油道。
如图2a所示,上述泵油***还可以包括换热器18。油泵17驱动第二油槽111内的冷却液流经换热器18降温后,再流至电机12和减速器13内,以利用温度较低的冷却液为电机12和减速器13进行散热。另一方面,第一油槽112内的冷却液经对电机12的冷却和润滑后,温度升高,第二油槽111内除了包括有第一油槽112的冷却液,还包括有对减速器13进行润滑和冷却的冷却液,流入油泵17的冷却液携带有来自电机12和减速器13的热量,经过换热器18之后,可以将热量传输给电池组,以便对电池组进行加热。具体设置上述换热器18时,上述换热器18可以为较为常用的油水换热器18,当然,也可以为其它类型的换热器18,本申请不做具体限制。
冷却液经过循环使用后,内部具有杂质,如图2a所示,泵油***还可以包括过滤器19,以过滤冷却液。具体设置上述过滤器19时,可以使过滤器19与第二油槽111相邻,即可以使第二油槽111内的冷却液先通过该过滤器19,再经过油泵17后进入换热器18,以输出温度较低且洁净的冷却液。
如图2a所示,油泵17的第一端171可以通过第一通道151与电机12连通,以便将冷却液传输至电机12,对电机12内的部件进行冷却。在一种可能的实施方式中,电机12可以设有进油口,电机12的进油口通过第一通道151与油泵17的第一端连通。在一种可能的实施方式中,当泵油***带动冷却液喷淋定子铁芯121,在定子铁芯121表面流动并流至端部绕组123,以为定子铁芯121和端部绕组123进行散热。
在一种可能的实施方式中,油泵17的第一端171还可以与减速器13连通,以便将冷却液传输至减速器13,对减速器13内的部件进行冷却。在一种可能的实施方式中,减速器13可以设有进油口,减速器13的进油口通过第五通道与油泵17的第一端连通。图2a中未示出冷却液从油泵通过第五通道进入减速器的油路示意图。
如图2a所示,本申请实施例中油泵17的第一端171还可以与减速器13的第二油槽111连通。比如油泵17的第一端171通过第三通道161与减速器13的第二油槽111连通。一种可能的实施方式中,可以在减速器13的壳体上设置有开口,比如在减速器13的壳体上设置有第二开口133,第三通道161的一端连接于第二开口133,从而随着油泵的反转,减速器13的第二油槽111内的冷却液可以通过第二开口133流出减速器13,进而通过第三通道161流入油泵的第一端171。在一种可能的实施方式中,第三通道161上可以设置有第一阀门1611。在油泵17正转情况下,第一阀门1611处于关闭状态,如此,当油泵17正转的情况下,冷却液不会通过第三通道161流通。而在油泵17反转的情况下,第一阀门1611处于开启状态,如此,当油泵17反转的情况下,冷却液才会通过第三通道流通,即通过第三通道从第二油槽111流入至油泵17。
本申请实施例中,油泵17的第二端172可以与电机的第一油槽连通,以便在电机正转的情况下,可以将第一油槽内的冷却液传输至油泵,并再次通过油泵的第一端输出,以便再次进入电机和减速器中,以便对电机和减速器中的部件进行冷却。
如图2a所示,油泵17的第二端172可以与减速器13的第二油槽111连通,比如油泵17的第二端可以通过第四通道162与第二油槽111连通。一种可能的实施方式中,可以在减速器13的壳体上设置有开口,比如在减速器13的壳体上设置有第一开口132,第四通道162的一端连接于第一开口132,从而随着油泵的正转,减速器13的第二油槽111内的冷却液可以通过第一开口132流出减速器13,进而通过第四通道162流入油泵的第二端172。第四通道162上可以设置有第二阀门1621。在油泵17反转情况下,第二阀门1621处于关闭状态,如此,当油泵17反转的情况下,冷却液不会通过第四通道162流通。而在油泵17正转情况下,第二阀门1621处于打开状态,如此,电机正转的情况下,可以将第二油槽111内的冷却液传输至油泵17,并再次通过油泵17的第一端171输出,以便再次进入电机12和减速器13中,以便对电机12和减速器13中的部件进行冷却。在一种可能的实施方式中,第一油槽112与油泵17的第二端172连通,第一油槽112不再与第二油槽111连通。第二油槽与油泵17的第二端172连通。也就是说,第一油槽112中的冷却液可以直接流入油泵17,并不需要流入第二油槽111中。
下面结合图2a的结构对油泵正转的情况下的冷却液的流通途径进行说明,当油泵正转的情况下,油泵17的第二端172为进油端,这种情况下第三通道161上的第一阀门1611处于关闭状态,第三通道161是不通的,而第四通道162上的第二阀门1621处于开启状态,即第四通道162是通的,这种情况下,随着油泵17的正转,一方面冷却液从第二油槽111通过第四通道162进入到油泵,另一方面,冷却液从第一油槽112进入到油泵。油泵17的第一端171为出油端,冷却液从油泵17的出油端出去之后,进入到换热器18,继而进入到电机12和减速器13中,为电机12和减速器13中的部件进行冷却。
基于图2a所示的结构,图2b示例性示出了图2a的结构的逻辑架构图,如图2b所示,第一油槽112通过第二通道152连接油泵17的第二端172。图2b中第一油槽112和第二油槽111之间不连通。其中,第二通道152上没有第一开关1521。第二油槽111通过第四通道162连接油泵17的第二端172。第四通道162上设置有第二阀门1621。第二油槽111通过第三通道161连接油泵17的第一端171。第三通道161上设置有第一阀门1611。
如图2b所示,第一阀门1611和第二阀门1621可以是两个单向阀。油泵正转的情况下,第三通道161上的第一阀门1611处于关闭状态,第三通道161是不通的,而第四通道162上的第二阀门1621处于开启状态,即第四通道162是通的。本申请实施例中在附图中的叉号表示该通道不通,比如图2b中在第三通道161的叉号表示第三通道不通,其他图中的叉号的含义与之类似,不再赘述。
如图2b所示,油泵17连接换热器18。从油泵17流入换热器18的冷却液上的热量可以通过换热器18传输至水泵,并进一步传输至电池组。另一方面,从油泵17流入换热器18的冷却液可以再次传输至电机和减速器,从而对电机和减速器进行冷却。图2b示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图2b所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至电机12的定子铁芯121以及电机12的转子铁芯122,以便对其进行降温。图2b示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图2b所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至减速器13的齿轮和减速器13的轴承,以便对减速器13的齿轮和轴承进行降温。
图2c示例性示出了在图2a所示的结构中,油泵反转的情况冷却液的流通途径的示意图。图2c的结构与图2a的结构一样,不同的是,图2a示出的是油泵正转的情况下冷却液的流通途径的示意图。如图2c所示,当油泵反转的情况下,油泵17的第二端172为出油端,油泵17的第一端171为进油端,这种情况下,第三通道161上的第一阀门1611处于开启状态,第三通道161是通的,而第四通道162上的第二阀门1621处于关闭状态,即第四通道162是不通的。这种情况下,随着油泵17的反转,第二油槽111的冷却液通过第三通道161进入到油泵17。由于油泵17的第二端172转换为出油端,且油泵的第二端172连接的第四通道162处于不通的状态,油泵17的第二端172连接的第二通道152处于通的状态,因此随着油泵17的反转,油泵17中的冷却液1111会通过第二通道152输入至电机中,并在电机12的腔体内进行积聚。当电机腔体内的冷却液将电机的部件(比如转子铁芯等)浸泡时,可以对电机的部件(比如转子铁芯等)进行更加有效的降温。图2c中示出了冷却液1111在电机腔体内积聚的一种可能出现的情况,如图2c所示,随着油泵的反转,减速器腔体内的冷却液的水平面会逐渐下降,而电机腔体内的冷却液的水平面会逐渐升高,图2c中电机腔体内的冷却液的水平面高于减速器内的冷却液的水平面。
基于图2c所示的结构,图2d示例性示出了图2c的结构的逻辑架构图,如图2d所示,第一油槽112通过第二通道152连接油泵17的第二端172。图2d中第一油槽112和第二油槽111之间不连通。其中,第二通道152上没有第一开关1521。第二油槽111通过第四通道162连接油泵17的第二端172。第四通道162上设置有第二阀门1621。第二油槽111通过第三通道161连接油泵17的第一端171。第三通道161上设置有第一阀门1611。
如图2d所示,第一阀门1611和第二阀门1621可以是两个单向阀。当油泵反转的情况下,第三通道161上的第一阀门1611处于开启状态,第三通道161是通的,而第四通道162上的第二阀门1621处于关闭状态,即第四通道162是不通的。
如图2d所示,当油泵17反转,冷却液从第二油槽111输入至油泵,再从油泵流入电机腔体,电机腔体内可以积聚冷却液,从而对电机部件(比如转子铁芯122)进行浸泡,从而实现对电机部件的降温。
图2a至图2d中均示出了第一开口132和第二开口133在减速器上的可能地位置的示意图,图2e示出了图2a中方向A的减速器的端面示意图,如图2e所示,在减速器的壳体上可以开设第一开口132和第二开口133,第一开口和第二开口的形状不做限定。在一种可能的实施方式中,第一开口132的底部高于第二开口133的底部。也就是说,第二开口133的底部更低。在一种可能的实施方式中,第一距离可以是指从第一开口132的底部到减速器腔体内的第二油槽的底部之间的距离。第二距离可以是指从第二开口133的底部到减速器腔体内的第二油槽的底部之间的距离。图2e中示出了第三距离1321,第三距离为第一距离减去第二距离所得的差值。一种可能的实施方式中,可以使第一距离大于第二距离。由于第二开口133连接第三通道161,因此,当油泵反转时,可以尽量将第二油槽111中的冷却液吸的更多,也可以理解为,当油泵反转时,尽量将减速器中的冷却液全部吸入电机腔体内,从而可以将更多的冷却液输入到电机腔体内,以便对电机的部件(比如转子铁芯等)进行浸泡冷却,因此,第二开口133的底部可以尽可能的低一些,在一种可能的实施方式中,也可以将第二开口设置于减速器腔体的底部,或者设置于第二油槽111的底部,而将第一开口设置于减速器的侧面(比如第一开口为图2a所示的第一开口的位置)。而第一开口的底部更高一些,第一开口连接第四通道162,因此,可以理解为,当油泵正转的情况下,由于第一开口位置较高,因此油泵可以从减速器中吸到的冷却液的量较少,从而可能使油泵将电机中的了冷却液吸的更多,如此可以尽可能的将电机腔体中的抽至减速器中,以减小电机腔体中由于液体与高速转动的转子摩擦产生的机械损耗。
结合上述图2a至图2e的相关内容,下面对本申请实施例进行进一步的介绍。
如图2a和图2b所示,在一种可能的实施方式中,动力总成还包括第一控制器,第一控制器与油泵连接。第一控制器用于控制油泵的正转或反转,其中,第一控制器控制油泵的正转或反转的方案有多种,下面通过以下方案a1和方案a2进行示例性介绍。
方案a1。
一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则控制油泵反转。
又一种可能的实施方式中,当满足第二条件,则控制油泵正转。
在一种可能的实施方式中,上述第一条件可以理解为触发条件,若满足第一条件时,即触发油泵进入反转。又一种可能的实施方式中,当油泵处于正转状态下,若满足第一条件时,即触发油泵进入反转。
又一种可能的实施方式中,若满足第一条件时,即触发油泵进入反转,直至达到第一停止条件。其中,一种可能的实施方式第一停止条件可以是上述第二条件,这种情况下,油泵可以进入正转。又一种可能的实施方式中,第一停止条件可以是停止油泵的转动,比如当车辆停车充电,但是电池组充满后,这种情况下,由于电池组既不充电也不放电,因此可以停止油泵的反转。
在一种可能的实施方式中,上述第二条件可以理解为触发条件,若满足第二条件时,即触发油泵进入正转。又一种可能的实施方式中,当油泵处于反转状态下,若满足第二条件时,即触发油泵进入正转。
又一种可能的实施方式中,若满足第二条件时,即触发油泵进入正转,直至达到第二停止条件。其中,一种可能的实施方式第二停止条件可以是上述第一条件,这种情况下,油泵可以进入反转。又一种可能的实施方式中,第二停止条件可以是停止油泵的转动,比如当车辆停车充电,但是电池组充满后,这种情况下,由于电池组既不充电也不放电,因此可以停止油泵的正转。
下面对本申请实施例中涉及到的第一条件和第二条件进行描述。
第一条件和第二条件的设置有多种形式,在一种可能的实施方式中,第一条件包括以下条件a1至条件a7中的至少一项。条件a1至条件a7中的每一项可以单独或与其他项结合作为第一条件。
条件a1:电机的温度大于第一温度阈值。
在条件a1中,电机的温度可以是指电机的一个部件的温度,比如可以是电机的转子铁芯的温度,或者电机的定子铁芯的温度等等。一种可能的实施方式中,若电机中至少有一个部件(包括定子铁芯、转子铁芯、壳体等等部件)的温度大于第一温度阈值,则可以确定条件a1被满足。又一种可能的实施方式中,在条件a1中,电机的温度可以是指电机的一个或多个特指的部件中的一个部件的温度,若该一个或多个特指的部件中至少有一个部件的温度大于第一温度阈值,则可以确定条件a1被满足。又一种可能的实施方式中,在条件a1中,电机的温度可以是指几个特指的部件的平均温度。
条件a2:电机的运行时间大于第一运行时间阈值。
在条件a2中,若电机运行时间较长,则推测电机的温度可能较高。若电机运行时间较短则推测电机的温度可能较低,因此在一种可能的实施方式中,可以将条件a2单独作为触发油泵反转的条件,或者将条件a2与其他内容结合作为触发油泵反转的条件。
条件a3:油泵的运行时间大于第二运行时间阈值。
在条件a3中,若油泵运行时间较长,则推测电机的温度可能较高。若油泵运行时间较短则推测电机的温度可能较低,因此在一种可能的实施方式中,可以将条件a3单独作为触发油泵反转的条件,或者将条件a3与其他内容结合作为触发油泵反转的条件。
条件a4:电池组温度小于第一电池组温度阈值。
在条件a4中,一种可能的实施方式中,电池组温度小于第一电池组温度阈值,且若电池组处于充电或放电状态,则推测可能为了给电池组加温,可能通过一些手段(例如给电机通电)以增加动力总成中的部件所产生的热量,这种情况下,可以推断可能需要给电机降温。在一种可能的实施方式中,条件a3也可以单独作为触发油泵反转的条件。在一种可能的实施方式中,条件a3可以与其他条件结合使用,作为触发油泵反转的条件。
条件a5:电机的转速小于第一转速阈值。
条件a6:电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值。
在一种可能的实施方式中,动力总成中还包括传感器组件。传感器组件设置于电机腔体的内壁,用于检测电机腔体内积聚的冷却液的量。
条件a7:所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差不大于第一高度差阈值。
在条件a7中,当油泵正转时,所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差基本为零,在一种可能的实施方式中,也可以基于条件a7作为第一条件。举个例子,比如当油泵反转时,所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差较大,则当油泵正转,则所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差随之慢慢缩小,当其不大于第一高度差阈值的情况下,可以结束油泵的正转,使油泵进入反转。
在一种可能的实施方式中,第二条件包括以下条件b1至条件b8中的至少一项。条件b1至条件b8中的每一项可以单独或与其他项结合作为第二条件。
条件b1:电机的温度不大于预设的第二温度阈值。
条件b1中,一种可能的实施方式,可以理解为当电机的温度较低,小于第二温度阈值时,可以触发油泵正转,还无需通过油泵反转的方式对其浸没降温。
一种可能的实施方式中,条件b1中的电机的温度可以是指电机中的至少有一个电机部件的温度不大于预设的第二温度阈值,即满足条件b1。在又一种可能的实施方式中,条件b1可以是电机中的特定的几个部件,比如转子铁芯的温度不大于预设的第二温度阈值,则可以确定的条件b1被满足。
本申请实施例中,第二温度阈值可以和第一温度阈值相等,也可以不相等,比如,第二温度阈值可以小于第一温度阈值,如此,可以在将一个电机的较高的温度下才去触发油泵的反转,当将电机降至较低的温度时,才去触发油泵的正转。
条件b2:电机的运行时间不大于预设的第三运行时间阈值。
本申请实施例中,第三运行时间可以和第一运行时长相等,也可以不相等,比如第一运行时间可以大于第三运行时间,如此,可以在电机运行的更长的时间下,才去触发油泵的反转。
条件b3:油泵的运行时间不大于第四运行时间阈值。
本申请实施例中,第四运行时间可以和第二运行时长相等,也可以不相等,比如第二运行时间可以大于第四运行时间,如此,可以在油泵运行的更长的时间下,才去触发油泵的反转。
条件b4:电池组温度不小于预设的第二电池组温度阈值。
在一种可能的实施方式中,条件b4中可以理解为电池组温度较低,这种情况下需要通过油泵的正转将动力总成产生的热量传输至电池组,以便加热电池组。
本申请实施例中第二电池组温度阈值可以和第一电池组温度阈值相等,也可以不相等,本申请实施例不做限制。
条件b5:电机的转速不小于预设的第二转速阈值。
条件b5中可以理解为,当电机转速较高时,可以通过喷淋的方式对电机的部件进行降温,这种情况下,可以适当考虑不需要将油泵反转以通过浸没方式对电机降温。
本申请实施例中第二转速阈值可以和第一转速阈值相等,也可以不相等,本申请实施例不做限制。
条件b6:电机腔体内积聚的冷却液的量不小于预设的第二冷却液容量阈值。
本申请实施例中第二冷却液容量阈值可以和第一冷却液容量阈值相等,也可以不相等,本申请实施例不做限制。
条件b7:油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值。
上述条件b7的另一种可能地方式包括:油泵转速的变化量在第一预设时长内小于转速变化量阈值,油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值。本申请实施例中第一预设时长可以和第二预设时长相等,也可以不相等,本申请实施例不做限制。该实施方式中可以理解为,油泵的转速基本不变的情况下,若检测到油泵的电流发生了较大的变化,比如急剧减小,则说明油泵可能发生了空吸,减速器内的油可能已经被吸光,这种情况下,一种可能的实施方式中,可以基于条件b7来考虑结束油泵的反转,使油泵进入正转。
条件b8:所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差大于第二高度差阈值。
在条件b8中,当油泵反转时,所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差会越来越大,当大于第二高度差阈值时,可以反映冷却液较多的被吸入了电机腔体内,这种情况下,当基于条件b8作为第二条件时,可以考虑结束油泵的反转,使油泵进入正转。
上述第一条件可以包括条件a1至条件a7中的任意一项,或者包括条件a1至条件a7中的任意多项的组合。上述第二条件可以包括条件b1至条件b8中的任意一项,或者包括条件b1至条件b8中的任意多项的组合。
需要说明的是,第一条件和第二条件之间没有必然的对应关系,举个例子,若第一条件至少包括有上述条件a1,则第二条件中可以包括有条件b1,也可以不包括条件b1。上面第一条件的选择形式有多种,第二条件的选择形式也有多种,下面列举几种进行示例。
一种可能的实施方式中,第一条件包括上述条件a1,第二条件包括上述条件b7。若油泵处于反转状态下,油泵的进油端仅可以从减速器的第二油槽中获取冷却液,而油泵的出油端仅仅通过第二通道向电机输出冷却液,如此,则会造成减速器内的冷却液的量越来越少的情况,如此,可能会导致油泵可以吸入的冷却液也会越来越少,可能会发生吸入空气的现象,造成空吸,如此,则油泵的电流会在相同预设转速的情况下,短时间内急剧减小,即满足上述条件b6,这种电流在预设时长内的增加量减小预设电流阈值的情况可以通过电流传感器检测到,当发生这种情况时,说明减速器内的冷却液已经基本处于被吸光的情况,这种情况下,则控制油泵从反转状态切换为正转状态,以使冷却液从电机腔体内流出。另一方面,若油泵处于正转状态下,若满足上述条件a1,则说明电机的温度大于预设的第一温度阈值,这种情况下,可以使油泵反转,油泵的进油端仅可以从减速器的第二油槽中获取冷却液,而油泵的出油端仅仅通过第二通道向电机输出冷却液,如此可以使冷却液在电机腔体内积聚,从而通过浸没的部件(比如转子铁芯等)的方式进行降温,从而提高散热效果。
又一种可能的实施方式中,第一条件包括上述条件a1,第二条件包括b7。这种可能的实施方式的一种应用场景为:在电机停转或低转速状态,比如低于第一转速阈值,且电池组温度较低,比如低于第一电池组温度阈值的情况下,这种情况下,需要通过将动力总成产生的热量传输给电池组,以便对电池组进行加热。在这种应用场景下,可以通过第二控制器给电机通电,电机的部件(比如转子铁芯等)产生热量,这种情况下,可以先将油泵正转,从而使冷却液将电机中的部件产生的热量带给电池组,以便对电池组进行加热。在该应用场景下,进一步的,当满足第一条件的情况下,可以触发油泵进入反转,从而使冷却液积聚在电机中,以便对电机的部件(比如转子铁芯等)进行浸没降温。另一方面,当满足第二条件,比如当满足条件b8,即油泵可能处于空吸状态,则使油泵结束反转进入正转,从而使冷却液从电机腔体内流出,从而将热量通过换热器传输给电池组。
方案a2。
一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则周期性执行以下内容:
将油泵正转第三预设时长,将油泵反转第四预设时长。
在方案a2中,当满足第一条件的情况下,可以先将油泵正转第三预设时长,再将油泵反转第四预设时长,再循环的执行:将油泵正转第三预设时长,将油泵反转第四预设时长的操作。
另一种可能的实施方中,当满足第一条件的情况下,也可以先将油泵反转第四预设时长,再将油泵正转第三预设时长,再循环的执行:将油泵反转第四预设时长,将油泵正转第三预设时长的操作。
在方案a2中,可以分别设置第三预设时长和第四预设时长,第三预设时长和第四预设时长可以相等,也可以不相等。在一种可能的实施方式中,可以根据当油泵反转之后,直至电机腔体内充满油的这段时长来确定第四预设时长。第四预设时长至少满足:当将油泵反转第四预设时长之后,电机腔体内的冷却液达到预设的冷却液容量阈值。或者说,当将油泵反转第四预设时长之后,电机腔体内的冷却液足以浸没电机的部件(比如转子铁芯等)。如此,可以对电机的部件(比如转子铁芯等)进行浸没冷却,从而可以提高冷却效果。
在一种可能地应用场景中,在上述方案a2中可以增加一个前提,即电池组的温度小于温度阈值,这种情况下,若电机的转速不低于第一转速阈值的情况下,控制油泵正转。又一种可能的实施方式中,电池组的温度小于温度阈值,这种情况下,若电机处于停转或低转速状态,则可以给电机通入电,从而在电机的转速低于第一转速阈值的情况下,周期性执行以下内容:将油泵正转第三预设时长,将油泵反转第四预设时长。
通过上述方案a2的相关内容,一方面可以对电机的部件(比如转子铁芯等)进行冷却,另一方面可以通过冷却液将电机的热量带走,进而传输给电池组,以对电池组进行加热。且,周期性的正转和反转油泵的方案较为简单,较为容易实施。
在又一种可能的实施方式中,还包括第二控制器。第二控制器,用于:在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:电机开始堵转,或者电机以小于第三转速阈值的转速转动。当在该场景下,将电机通电时,可以使油泵先进入正转,继而在后续的操作中可以通过上述方案a1或方案a2控制油泵的正转和反转操作。
在又一种可能的实施方式中,在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入直流电。如此,可以使电机以小于第三转速阈值的转速转动。
在又一种可能的实施方式中,在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入交流电。这种情况下,电机可以是永磁同步电机等。如此,可以使电机以小于第三转速阈值的转速转动。在一种可能的实施方式中,当给电机通交流电,可以引起定转子铁芯硅钢片以及磁钢的涡流损耗,从而可提升电机的总发热量。这种应用场景可以进一步提高动力总成所产生的热量。而在该应用场景下,于电机转子铁芯停转或低速转动,导致油冷液无法在转子铁芯内有效流动,且若外界环境较低,则在低温场景下,冷却液的粘度较高,这种情况下,油泵难以驱动冷却液在动力总成中正常循环,电机的冷却效果较差。转子铁芯基本无冷却,从而引发转子铁芯磁钢温度持续升高,并可能发生超温失磁现象。基于此,本申请实施例提供的方案通过油泵的反转可以将电机的部件浸泡的冷却液中,从而对电机的部件进行更好的散热。
在又一种可能的实施方式中,还包括第三控制器。第三控制器连接电机,第三控制器,用于:在油泵反转的情况下,当电机的温度大于第三温度阈值,对电机启动降额保护操作。
对电机的降额保护操作可以有多种实现形式,比如可以降低电机的功率。对电机的降额保护操作可以有多种实现形式,比如可以降低电机的功率、同转速下降低扭矩,或同扭矩下降低转速等。第三温度阈值可以和第一温度阈值相同,也可以不同。在一种可能的实施方式中,第三温度阈值可以低于第一温度阈值。当油泵反转时,冷却液积聚在电机腔体内,可以对电机转子铁芯的温度降低,但经过一段时间之后,由于冷却液积聚在电机腔体内,没有流动,因此电机的温度可能会在降低之后再次回升,这种情况下,在一种可能的实施方式中,可以启动降额保护操作。
在又一种可能的实施方式中,本申请提供的动力总成1的具体的结构可以参考图3a,图3a为本申请实施例中动力总成的一种结构示意图,该动力总成1包括壳体11,以及设置于上述壳体11内的电机12、减速器13和传动连接上述电机12和减速器13的转轴14。
如图3a所示,电机12的相关部分可以参见上述关于图2a的相关描述。如图3a所示,减速器13的相关部分可以参见上述关于图2a的相关描述。
如图3a所示,该动力总成1还包括泵油***。泵油***可以包括换热器18和过滤器19,换热器18和过滤器19可以参见上述关于图2a的相关描述。
该泵油***包括油泵17,该油泵包括第一端171和第二端172。关于第一端171和第二端172的介绍可以参见上述关于图2a的相关描述。
如图3a所示,油泵17可以通过第一通道与电机12连通,以便将冷却液传输至电机12,对电机12内的部件进行冷却。在一种可能的实施方式中,电机12可以设有进油口,电机12的进油口通过第一通道与油泵17的第一端连通。在一种可能的实施方式中,当泵油***带动冷却液喷淋定子铁芯121,在定子铁芯121表面流动并流至端部绕组123,以为定子铁芯121和端部绕组123进行散热。
在一种可能的实施方式中,油泵17的第一端还可以与减速器13连通,以便将冷却液传输至减速器13,对减速器13内的部件进行冷却。在一种可能的实施方式中,减速器13可以设有进油口,减速器13的进油口通过第五通道与油泵17的第一端连通。
需要注意的是,与上述图2a不同的是,图3a所示的结构中,油泵17的第一端不再与减速器13的第二油槽111连通。
如图3a所示,油泵17的第二端可以与减速器13的第二油槽111连通,以便在电机正转的情况下,可以将第二油槽111内的冷却液传输至油泵,并再次通过第一端171输出,以便再次进入电机12和减速器13中,以便对电机12和减速器13中的部件进行冷却。在一种可能的实施方式中,第二油槽111通过第四通道162与油泵17的第二端172连通。
需要注意的是,与上述图2a不同的是,图3a所示的结构中,第四通道162上不再设置第二阀门1621。当油泵正转的状态下,第二油槽111内的冷却液会被吸入油泵17中。
在一种可能的实施方式中,第一油槽并不直接与油泵连接,如图3a所示,第一油槽112可以与第二油槽111连通,第二油槽与油泵17的第二端172连通,如此,第一油槽112内部的冷却液要经过第二油槽111之后才能进入到油泵17中。这种情况下,也可以描述为,油泵的第二端可以与电机的第一油槽连通,以便在电机正转的情况下,可以将第一油槽内的冷却液传输至油泵,并再次通过油泵的第一端输出,以便再次进入电机和减速器中,以便对电机和减速器中的部件进行冷却。
在一种可能的实施方式中,第一油槽112可以通过带第一开关1521的第二通道152与第二油槽111连通。在一种可能的实施方式中,可以将第一油槽112的出口与第二油槽111的入口连接,并在第一油槽112的出口处设置有第一开关1521。
本申请实施例中,第一开关可以包括以下几个状态,开启状态(开启状态也可以称为完全开启状态)、非开启状态。其中,当第一开关处于非开启状态时,一种可能的实施方式中,第一开关处于关闭状态(关闭状态也可以称为完全关闭状态),又一种可能的实施方式中,第一开关处于即非开启状态,也非关闭状态,这种状态也可以称为半开启状态或半关闭状态,这种状态是除了完全开启状态和完全关闭状态之外的一种状态。
当第一开关处于开启状态时,第二通道是通的,即随着油泵的正转,第一油槽内的冷却液可以通过第二通道传输至油泵。
当第一开关处于关闭状态时,第二通道是不通的,即随着油泵的正转,第一油槽内的冷却液也无法通过第二通道传输至油泵。
当第一开关处于即非开启状态,也非关闭状态,这种情况下,第二通道是通的,但是相比第一开关处于开启状态来看,第一开关的开启程度较小。
如图3a所示,当第一开关1521处于开启状态,当油泵正转的情况下,第一油槽112内的冷却液可以经过该开启的第一开关1521流入第二油槽111,进而进入到油泵17中,并经过换热器18将热量传输至电池组,以便对电池组加热。需要说明的,第二通道可以是指冷却液从第一油槽112流入第二油槽111所经过的通道。如图3a所示,由于第一开关1521处于开启状态,这种情况下,电机腔体与减速器腔体是处于连通状态的,在一种可能的实施方式中,当第一开关处于开启状态,电机腔体内的冷却液的水平面可以和减速器腔体内的冷却液的水平面基本保持一个高度。在一种可能的实施方式中,第一开关处于开启状态下,所述电机腔体中的冷却液的水平面与所述减速器中的冷却液的水平面之间的高度差小于第二高度差阈值。
基于图3a所示的结构,图3b示例性示出了图3a的结构的逻辑架构图,如图3b所示,第一油槽112通过第二通道152连接第二油槽111,其中,第二通道152上带有第一开关1521。第二油槽111通过第四通道162连接油泵17。油泵17连接换热器18。从油泵17流入换热器18的冷却液上的热量可以通过换热器18传输至水泵,并进一步传输至电池组。另一方面,从油泵17流入换热器18的冷却液可以再次传输至电机和减速器,从而对电机和减速器进行冷却。图3b示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图3b所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至电机12的定子铁芯121以及电机12的转子铁芯122,以便对其进行降温。图3b示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图3b所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至减速器13的齿轮和减速器13的轴承,以便对减速器13的齿轮和轴承进行降温。
图3c示例性示出了在图3a所示的结构中,第一开关1521关闭的情况冷却液的流通途径的示意图。图3a的结构与图3c的结构一样,不同的是,图3a示出的是第一开关1521开启状态下冷却液的流通途径的示意图。如图3c所示,当第一开关1521处于关闭状态,可以理解为电机腔体为半封闭腔体,电机腔体的开口区为电机的进油口,这种情况下,第一油槽112内的冷却液无法流入第二油槽111,如此,当油泵正转的情况下,冷却液从电机12的进油口进入电机腔体内部,但是无法从电机腔体内部流出,从而会在电机腔体内进行积聚,当电机腔体内的冷却液将电机的部件浸泡时,可以对电机的部件进行更加有效的降温。如图3c所示,由于第一开关1521处于关闭状态,这种情况下,电机腔体与减速器腔体是处于不连通状态的,在一种可能的实施方式中,当第一开关处于关闭状态,电机腔体内的冷却液的水平面可以和减速器腔体内的冷却液的水平面不在一个高度。如图3c所示,电机腔体内的冷却液的水平面可以高于减速器腔体内的冷却液的水平面。随着油泵的转动,电机腔体内的冷却液的水平面可以更加高,而减速器腔体内的冷却液的水平面可以更低。在一种可能的实施方式中,第一开关处于非开启状态下,所述电机腔体中的冷却液的水平面与所述减速器中的冷却液的水平面之间的高度差大于第三高度差阈值。
基于图3c所示的结构,图3d示例性示出了图3c的结构的逻辑架构图,如图3d所示,第一油槽112通过第二通道152连接第二油槽111,其中,第二通道152上带有第一开关1521。当第一开关1521关闭时,可以理解为第二通道是不通的。第二油槽111通过第四通道162连接油泵17。油泵17连接换热器18。从油泵17流入换热器18的冷却液上的热量可以通过换热器18传输至水泵,并进一步传输至电池组。另一方面,从油泵17流入换热器18的冷却液可以再次传输至电机和减速器,从而对电机和减速器进行冷却。图3b示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图3b所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至电机12的定子铁芯121以及电机12的转子铁芯122,以便对其进行降温。其中,当第一开关1521关闭时,电机腔体内可以积聚冷却液,从而对转子铁芯122进行浸泡,从而实现冷却液对转子铁芯122的降温。
需要说明的是,在一种可能的实施方式中,可能并不会将第一开关完全关闭,而是处于半关闭状态,或者说处于非开启状态且非关闭状态,这种情况下,第一开关可能关闭了一部分,仍旧可以有少量冷却液从电机腔体内流出,这种情况下,在一种可能的实施方式中,当油泵正转的情况下,冷却液从电机12的进油口进入电机腔体内部,但是仅有少量的冷却液可以从电机腔体内部流出,因此,冷却液会在电机腔体内进行积聚,当电机腔体内的冷却液将电机的部件浸泡时,可以对电机的部件进行更加有效的降温。在一种可能的实施方式中,第一开关处于非开启状态(比如关闭或者半关闭状态)下,所述电机腔体中的冷却液的水平面与所述减速器中的冷却液的水平面之间的高度差大于第三高度差阈值。图3e示例性示出了另外一种可能地动力总成1的结构示意图,与图3a不同的是:在图3e中,第一油槽112与油泵17的第二端172连通,第一油槽112不再与第二油槽111连通。第二油槽与油泵17的第二端172连通。也就是说,与图3a中不同的是,第一油槽112中的冷却液可以直接流入油泵17,并不需要流入第二油槽111中。如图3e所示,第二油槽112可以通过带第一开关1521的第二通道152与第二油槽111连通。第二通道152并不经过第二油槽111。第一开关可以设置在离开电机的部分,也可以设置在电机上,比如可以设置在第一油槽112的出口处。本申请实施例中可以将冷却液从电机12的第二油槽111流出,并流入油泵17的第二端172的过程中所经过的通道均称为第二通道。在一种可能的实施方式中,第二通道可以包括多个部分,比如可以包括位于电机上的部分,还可以包括位于电机和油泵之间的冷却液流经的部分。
当第一开关1521处于开启状态,当油泵正转的情况下,第一油槽112内的冷却液可以经过该开启的第一开关1521流入油泵17,油泵17也可以从减速器13的第二油槽111中获取冷却液,油泵17通过第一端171输出的冷却液经过换热器18,从而可以将冷却液上携带的来自电机和减速器的热量传输至电池组,以便对电池组加热。需要说明的,第二通道可以是指冷却液从第一油槽112流入油泵17所经过的通道。
关于图3e中的其他部件的说明,可以参见图3a的相关介绍,在此不再赘述。
基于图3e所示的结构,图3f示例性示出了图3e的结构的逻辑架构图,如图3f所示,第一油槽112通过第二通道152连接油泵17。与图3b不同的是,图3e中第一油槽112和第二油槽111之间不连通。其中,第二通道152上带有第一开关1521。第二油槽111通过第四通道162连接油泵17。油泵17连接换热器18。从油泵17流入换热器18的冷却液上的热量可以通过换热器18传输至水泵,并进一步传输至电池组。另一方面,从油泵17流入换热器18的冷却液可以再次传输至电机和减速器,从而对电机和减速器进行冷却。图3f示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图3f所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至电机12的定子铁芯121以及电机12的转子铁芯122,以便对其进行降温。图3f示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图3f所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至减速器13的齿轮和减速器13的轴承,以便对减速器13的齿轮和轴承进行降温。
图3g示例性示出了在图3e所示的结构中,第一开关1521关闭的情况冷却液的流通途径的示意图。图3g的结构与图3e的结构一样,不同的是,图3e示出的是第一开关1521开启状态下冷却液的流通途径的示意图。如图3g所示,当第一开关1521处于关闭状态,可以理解为电机腔体为半封闭腔体,电机腔体的开口区为电机的进油口,这种情况下,第一油槽112内的冷却液无法流入油泵17,如此,当油泵正转的情况下,油泵17可以从减速器13的第二油槽111中获取冷却液,进而将冷却液从电机12的进油口进入电机腔体内部,但是由于冷却液无法从电机腔体内部流出,因此可以在电机腔体内进行积聚,当电机腔体内的冷却液将电机的部件浸泡时,可以对电机的部件进行更加有效的降温。
基于图3g所示的结构,图3h示例性示出了图3g的结构的逻辑架构图,如图3h所示,第一油槽112通过第二通道152连接油泵17。其中,第二通道152上带有第一开关1521。当第一开关1521关闭时,可以理解为第二通道是不通的。第二油槽111通过第四通道162连接油泵17。油泵17连接换热器18。从油泵17流入换热器18的冷却液上的热量可以通过换热器18传输至水泵,并进一步传输至电池组。另一方面,从油泵17流入换热器18的冷却液可以再次传输至电机和减速器,从而对电机和减速器进行冷却。图3f示例性示出了一种可能地的冷却液进入电机和减速器的示例图,如图3f所示,从换热器18输出的冷却液可以传输至电机12的定子铁芯121以及电机12的转子铁芯122,以便对其进行降温。其中,当第一开关1521关闭时,电机腔体内可以积聚冷却液,从而对转子铁芯122进行浸泡,从而实现冷却液对转子铁芯122的降温。
结合上述图3a和图3e所提供的结构,下面对本申请实施例进行进一步的介绍。
如图3a和图3e所示,在一种可能的实施方式中,动力总成还包括第一控制件。第一控制件与第一开关连接。第一控制件用于根据电机的转速控制第一开关1521的开关操作。在一种可能的实施方式中,第一开关为单向阀。又一种可能的实施方式中,第一开关可以为电磁阀门。在一种可能的实施方式中,第一控制件为第三控制器。如此,第三控制器可以控制第一开关的开关操作。
在上述图3a和图3e所示出的结构下,第三控制器控制第一开关1521的方案有多种,下面通过以下方案b1和方案b2进行示例性介绍。
方案b1。
一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则控制第一开关处于非开启状态。当满足第二条件,则控制第一开关处于开启状态。
在一种可能的实施方式中,上述第一条件可以理解为触发条件,当第一开关处于开启状态,若满足第一条件时,即控制第一开关处于非开启状态。当第一开关处于非开启状态,若满足第二条件,则控制第一开关处于开启状态。
在一种可能的实施方式中,当第一开关处于非开启状态,若冷却液从电机的进油口进入的流量大于冷却液从电机流出的流量(比如,可能从半关闭状态的阀门流出),则冷却液依然会在电机的腔体内积聚,从而通过浸没方式对电机的部件进行浸没冷却,从而提高冷却效果。
上述第一条件可以包括条件a1至条件a7中的任意一项,或者包括条件a1至条件a7中的任意多项的组合。上述第二条件可以包括条件b1至条件b8中的任意一项,或者包括条件b1至条件b8的任意多项的组合。此处内容可参见前述内容中涉及到的第一条件和第二条件的相关内容。
需要说明的是,第一条件和第二条件之间没有必然的对应关系,举个例子,若第一条件至少包括有上述条件a1,则第二条件中可以包括有条件b1,也可以不包括条件b1。上面第一条件的选择形式有多种,第二条件的选择形式也有多种,下面列举几种进行示例。
一种可能的实施方式中,第一条件包括上述条件a1,第二条件包括条件b1。这种可能的实施方式的一种应用场景为:在电机停转或低转速状态,比如低于第一转速阈值,且电池组温度较低,比如低于第一电池组温度阈值的情况下,这种情况下,需要通过将动力总成产生的热量传输给电池组,以便对电池组进行加热。在这种应用场景下,可以通过第二控制器给电机通电,电机的部件(比如转子铁芯等)产生热量,这种情况下,将油泵正转,可以先将第一开关打开,从而使冷却液将电机中的部件产生的热量带给电池组,以便对电池组进行加热。在该应用场景下,进一步的,当满足第一条件的情况下,可以触发第一开关进入非开启状态,比如进入关闭状态,从而使冷却液积聚在电机中,以便对电机的部件(比如转子铁芯等)进行浸没降温。另一方面,当满足第二条件,比如当满足条件b1,即电机温度较低,即通过浸没的方式已经对电机进行了有效降温,则可以使冷却液从电机腔体内流出,从而将热量通过换热器传输给电池组。
方案b2。
一种可能的实施方式中,当满足第一条件,则周期性执行以下内容:使第一开关开启第五预设时长,第一开关关闭第六预设时长;
在方案b2中,当满足第一条件的情况下,可以先将第一开关开启第五预设时长,再将第一开关关闭第六预设时长,再循环的执行:将第一开关开启第五预设时长,将第一开关关闭第六预设时长的操作。
另一种可能的实施方中,当满足第一条件的情况下,也可以先将第一开关关闭第六预设时长,再将第一开关开启第五预设时长,再循环的执行:将第一开关关闭第六预设时长,将第一开关开启第五预设时长的操作。
在方案b2中,可以分别设置第五预设时长和第六预设时长,第五预设时长和第六预设时长可以相等,也可以不相等。在一种可能的实施方式中,可以根据当第一开关关闭之后,直至电机腔体内充满油的这段时长来确定第六预设时长。第六预设时长至少满足:当将第一开关关闭第六预设时长之后,电机腔体内的冷却液达到预设的冷却液容量阈值。或者说,当将第一开关关闭第六预设时长之后,电机腔体内的冷却液浸没电机的部件。如此,可以进行浸没冷却,从而可以提高冷却效果。
在又一种可能的实施方式中,还包括第二控制器。第二控制器,用于:在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:电机开始堵转,或者电机以小于第三转速阈值的转速转动。当在该场景下,将电机通电时,可以使第一开关处于开启状态,继而在后续的操作中可以通过上述方案b1或方案b2控制第一开关的开关操作。
在又一种可能的实施方式中,在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入直流电。如此,可以使电机以小于第三转速阈值的转速转动。
在又一种可能的实施方式中,在电池组的温度小于预设的第三电池组温度阈值且电池组需要充电或放电的情况下:向电机通入交流电。这种情况下,电机可以是永磁同步电机等。如此,可以使电机以小于第三转速阈值的转速转动。在一种可能的实施方式中,当给电机通交流电,可以引起定转子铁芯硅钢片以及磁钢的涡流损耗,从而可提升电机的总发热量。这种应用场景可以进一步提高动力总成所产生的热量。而在该应用场景下,于电机转子铁芯停转或低速转动,导致油冷液无法在转子内有效流动,且若外界环境较低,则在低温场景下,冷却液的粘度较高,这种情况下,油泵难以驱动冷却液在动力总成中正常循环,电机的冷却效果较差。转子铁芯基本无冷却,从而引发转子铁芯磁钢温度持续升高,并可能发生超温失磁现象。基于此,本申请实施例提供的方案通过关闭第一开关的操作将电机的部件浸泡的冷却液中,从而对电机的部件进行更好的散热。
在又一种可能的实施方式中,还包括第三控制器,第三控制器连接电机。第三控制器,用于:在第一开关处于非开启状态下,当电机的温度大于第三温度阈值,对电机启动降额保护操作。当第一开关关闭时,冷却液积聚在电机腔体内,可以对电机转子铁芯的温度降低,但经过一段时间之后,由于冷却液积聚在电机腔体内,没有流动,因此电机的温度可能会在降低之后再次回升,这种情况下,在一种可能的实施方式中,可以启动降额保护操作。关于降额保护的相关描述可参见前述内容,在此不再赘述。
上述图3a和图3e中,在第二通道152上设置了第一开关1521。在上述的内容中提到可以通过第三控制器来控制第一开关1521。另外还可以通过结构件来控制第一开关1521的开启和关闭。
在一种可能的实施方式中,第一控制件与减速器连接。第一控制件根据减速器的转速控制第一开关的开关操作。在一种可能的实施方式中,第一开关的开启程度与减速器的转速相关。
在一种可能的实施方式中,还包括以下内容中的至少一项:
当减速器的齿轮的转速不小于第四转速阈值时,第一开关的处于开启状态;
当减速器的齿轮的转速小于第四转速阈值时,第一开关处于半关闭状态,且,减速器的齿轮的转速越低,第一开关的关闭程度越低;
当减速器的齿轮的转速小于第五转速阈值时,第一开关处于关闭状态,第五转速阈值小于第四转速阈值。
图4d至图4c示例性示出了一种可能地的第一控制件的结构形式的示意图,下面结合图4d至图4c进行介绍。
下面先通过图4a展示一下该结构的结构形式,如图4a所示,第一控制件可以是类似于盒子的一个结构,该结构包括左端面,左端面可以是在弹簧41的带动下往复运动,左端面可以称为挡块402。该结构还包括右端面401。从图4a可以看出,右端面401的面积大于左端面的面积。该结构的顶面403为一个倾斜的斜面。在顶面403上开设有一个开口,可以称为第四开口42。减速器的齿轮可以通过第四开口42伸入该结构内部,从而当齿轮旋转时,可以带起该结构内部的冷却液。
图4a中展示的为挡块处于最左端的结构示意图,图4b示例性示出了图4a中的挡块402处于中间位置时的结构示意图,从图4b中可以看出,当挡块向右端面401移动时,挡块41与顶面403之间的间隙也越来越大。图4c示例性展示了挡块处于两个不同位置时,挡块41与顶面403之间的间隙的结构示意图,如图4c所示,第一间隙441和第二间隙442相比,第二间隙442的面积大于第一间隙441的面积。
当图4a所展示的第一控制件40设置于减速器的箱体内时,对应的结构如图4d所示,该结构体设置于减速器箱体的底部,电机的壳体上可以设置一个开口,比如可以称为第三开口,该开口可以通过一个挡块402挡住,当该挡块402将该第三开口挡住的情况下,第三开口可以处于关闭状态,这种情况下,电机腔体内的冷却液无法通过第三开口流出。而当该挡块402并未遮挡该第三开口时,电机腔体内的冷却液可以通过第三开口流出,如图4d所示,该挡块402可以由弹簧41连接。弹簧收缩则带动挡块402朝着远离第三开口的方向运动,弹簧伸展,则带动弹簧41朝着第三开口的方向运动。
如图4d所示,当减速器的转速较小时,减速器从第一控制件40中带起的冷却液的量也较少,这种情况下,挡块右侧的空间中的压力对应较大,而挡块左侧空间的压力并未增大,从而导致挡块受到压差,在该压差的影响下,该挡块随着该弹簧的伸展朝着第三开口的方向移动,当该挡块越向左侧移动,则挡块与该第一控制件40的顶面之间的空隙越小,则电机腔体内的冷却液可以通过更小的空隙流入减速器腔体内。当该挡块完全处于将第三开口遮挡时,电机腔体内的冷却液不能通过第三开口流出。
如图4e所示,当减速器的转速较大时,减速器从第一控制件40中带起的冷却液的量较多,由于冷却液被带走的较多,如此,挡块右侧的空间中的压力对应减小,而挡块左侧空间的压力并未减小,从而导致挡块受到压差,在该压差的影响下,该挡块随着该弹簧的收缩朝着远离第三开口的方向移动,当该挡块越向右侧移动,则挡块与该第一控制件40的顶面之间的空隙越大,则电机腔体内的冷却液可以通过更大的空隙流入减速器腔体内。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (32)
1.一种动力总成,其特征在于,包括:
油泵;
电机;
所述电机设有进油口,所述电机的进油口通过第一通道与油泵的第一端连通;所述油泵正转的情况下,所述第一端的端口为所述油泵的出油口;所述油泵反转的情况下,所述第一端的端口为所述油泵的进油口;
所述电机设有第一油槽;所述第一油槽通过第二通道与所述油泵的第二端连通;所述油泵正转的情况下,所述第二端的端口为所述油泵的进油口;所述油泵反转的情况下,所述第二端的端口为所述油泵的出油口;
所述油泵的所述第一端通过带第一阀门的第三通道与第二油槽连通;所述油泵的所述第二端通过带第二阀门的第四通道与所述第二油槽连通。
2.如权利要求1所述的动力总成,其特征在于,包括:
当所述油泵正转的情况下,所述第二阀门处于开启状态,所述第一阀门处于关闭状态;
或者;
当所述油泵反转的情况下,所述第二阀门处于关闭状态,所述第一阀门处于开启状态。
3.如权利要求1或2所述的动力总成,其特征在于,所述第二油槽包括第一开口和第二开口;
所述第二油槽通过所述第一开口与所述第四通道连接,所述第二油槽通过所述第二开口与所述第三通道连接;
所述第一开口的底部高于所述第二开口的底部。
4.如权利要求1或2所述的动力总成,其特征在于,还包括:减速器;
所述减速器设有进油口,所述减速器的进油口通过第五通道与所述油泵的所述第一端连通;
所述第二油槽为设置于所述减速器的油槽。
5.如权利要求1或2所述的动力总成,其特征在于,还包括第一控制器;
所述第一控制器与所述油泵连接;所述第一控制器用于控制所述油泵的正转或反转。
6.如权利要求5所述的动力总成,其特征在于,所述第一控制器,具体用于:
当满足第一条件,则控制所述油泵反转;
当满足第二条件,则控制所述油泵正转;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
所述油泵的运行时间大于第二运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值;
所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差不大于第一高度差阈值;
其中,所述第二条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度不大于第二温度阈值;
所述电机的运行时间不大于第三运行时间阈值;
所述油泵的运行时间不大于第四运行时间阈值;
电池组温度不小于第二电池组温度阈值;
所述电机的转速不小于第二转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量不小于第二冷却液容量阈值;
所述油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值;
所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差大于第一高度差阈值。
7.如权利要求6所述的动力总成,其特征在于,还包括传感器组件;
所述传感器组件设置于所述电机腔体的内壁,用于检测所述电机腔体内积聚的冷却液的量。
8.如权利要求5所述的动力总成,其特征在于,所述第一控制器,具体用于:
当满足第一条件,则周期性执行以下内容:
将所述油泵正转第三预设时长,将所述油泵反转第四预设时长;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值。
9.如权利要求1或2所述的动力总成,其特征在于,还包括第三控制器,所述第三控制器连接所述电机;
所述第三控制器用于:
在所述油泵反转的情况下,当所述电机的温度大于第三温度阈值,对电机启动降额保护操作。
10.如权利要求1或2所述的动力总成,其特征在于,所述第一阀门和所述第二阀门均为单向阀。
11.一种动力总成,其特征在于,包括:
电机;
所述电机设有进油口,所述电机的进油口通过第一通道与油泵的第一端连通;所述油泵正转的情况下,所述第一端的端口为所述油泵的出油口;
所述电机设有第一油槽;所述第一油槽通过带第一开关的第二通道与所述油泵的第二端连通;所述油泵正转的情况下,所述第二端的端口为所述油泵的进油口;
第一控制件,所述第一控制件与所述第一开关连接;所述第一控制件用于控制所述第一开关的开关操作;
所述油泵的第二端通过第四通道与第二油槽连通。
12.如权利要求11所述的动力总成,其特征在于,
在所述第一开关处于开启状态,且所述油泵正转的情况下,冷却液从所述油泵的第一端流入所述电机的腔体内,所述电机的所述第一油槽中收集到的冷却液经所述第二通道从所述油泵的第二端流入所述油泵;
在所述第一开关处于关闭状态,且所述油泵正转的情况下,冷却液从所述油泵的第一端流入所述电机的腔体内,在所述电机的腔体内积聚。
13.如权利要求11或12所述的动力总成,其特征在于,还包括:减速器;
所述减速器设有进油口,所述减速器的进油口通过第五通道与所述油泵的所述第一端连通;
所述第二油槽为设置于所述减速器的油槽。
14.如权利要求13所述的动力总成,其特征在于,所述第二通道的一端连接所述第一油槽;
所述第二通道的另一端连接所述第二油槽。
15.如权利要求13所述的动力总成,其特征在于,所述第二通道的一端连接所述第一油槽;
所述第二通道的另一端与所述油泵的第二端连通,且所述第二通道的另一端与所述第二油槽之间不连接。
16.如权利要求11或12所述的动力总成,其特征在于,所述第一开关为单向阀门。
17.如权利要求11或12所述的动力总成,其特征在于,所述第一控制件为第三控制器,所述第三控制器,具体用于:
当满足第一条件,则控制所述第一开关处于关闭状态;
当满足第二条件,则控制所述第一开关处于开启状态;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值;
其中,所述第二条件包括以下内容中的至少一项:
所述油泵转速的变化量在第一预设时长内小于转速变化量阈值,所述油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值;
所述电机的温度不大于第二温度阈值;
所述油泵电机的运行时间不大于第二运行时间阈值;
电池组温度不小于第二电池组温度阈值;
所述电机的转速不小于第二转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量不小于第二冷却液容量阈值。
18.如权利要求17所述的动力总成,其特征在于,还包括传感器组件;
所述传感器组件设置于所述电机腔体的内壁,用于检测所述电机腔体内积聚的冷却液的量。
19.如权利要求11或12所述的动力总成,其特征在于,所述第一控制件为第三控制器,所述第三控制器具体用于:
当满足第一条件,则周期性执行以下内容:
使所述第一开关开启第五预设时长,所述第一开关关闭第六预设时长;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值。
20.如权利要求11或12所述的动力总成,其特征在于,所述第一控制件与减速器连接;
所述第一控制件根据所述减速器的转速控制所述第一开关的开关操作。
21.如权利要求20所述的动力总成,其特征在于,所述第一开关的开启程度与所述减速器的转速相关。
22.如权利要求20所述的动力总成,其特征在于,还包括以下内容中的至少一项:
当所述减速器的齿轮的转速不小于第四转速阈值时,所述第一开关的处于开启状态;
当所述减速器的齿轮的转速小于第四转速阈值时,所述减速器的齿轮的转速越低,所述第一开关的开启程度越高;
当所述减速器的齿轮的转速小于第五转速阈值时,所述第一开关处于关闭状态,所述第五转速阈值小于所述第四转速阈值。
23.如权利要求11或12所述的动力总成,其特征在于,还包括第三控制器,所述第三控制器连接所述电机;
所述第三控制器,用于:
在所述第一开关处于关闭状态下,当所述电机的温度大于第三温度阈值,对电机启动降额保护操作。
24.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1~23任一项所述的动力总成。
25.一种电机冷却方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-10任一项所述的动力总成,对所述动力总成的所述电机冷却的方法包括:
当所述油泵反转:冷却液通过所述第三通道从所述第二油槽流入所述油泵,并通过所述第二通道从所述油泵流入所述电机的腔体,以便所述冷却液在所述电机的腔体内积聚,浸没所述电机腔体内的部件;
当所述油泵正转:所述冷却液通过所述第二通道从所述电机的所述第一油槽流入所述油泵;所述冷却液通过第四通道从所述第二油槽流入所述油泵;所述冷却液从所述油泵流出后通过所述第一通道滴落至所述电机腔体内的部件的表面后,流入所述第一油槽。
26.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当满足第一条件,则控制所述油泵反转;
当满足第二条件,则控制所述油泵正转;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
所述油泵的运行时间大于第二运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值;
所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差不大于第一高度差阈值;
其中,所述第二条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度不大于第二温度阈值;
所述电机的运行时间不大于第三运行时间阈值;
所述油泵的运行时间不大于第四运行时间阈值;
电池组温度不小于第二电池组温度阈值;
所述电机的转速不小于第二转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量不小于第二冷却液容量阈值;
所述油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值;
所述第一油槽中的冷却液的水平面与所述第二油槽中的冷却液的水平面之间的高度差大于第一高度差阈值。
27.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当满足第一条件,则周期性执行以下内容:
将所述油泵正转第三预设时长,将所述油泵反转第四预设时长;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值。
28.一种电机冷却方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求11-23任一项所述的动力总成,对所述动力总成的所述电机冷却的方法包括:
当所述第一开关处于关闭状态:冷却液通过所述第四通道从所述第二油槽流入所述油泵,并通过所述第一通道从所述油泵流出,滴落至所述电机腔体内的部件的表面后,流入所述第一油槽,并在所述电机腔体内积聚,浸没所述电机腔体内的部件;
当所述第一开关处于开启状态:所述冷却液通过所述第二通道从所述电机的所述第一油槽流入所述油泵;所述冷却液通过第四通道从所述第二油槽流入所述油泵;所述冷却液从所述油泵流出后通过所述第一通道滴落至所述电机腔体内的部件的表面后,流入所述第一油槽。
29.如权利要求28所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当满足第一条件,则控制所述第一开关处于关闭状态;
当满足第二条件,则控制所述第一开关处于开启状态;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值;
其中,所述第二条件包括以下内容中的至少一项:
所述油泵转速的变化量在第一预设时长内小于转速变化量阈值,所述油泵的电流在第二预设时长内的减小量大于电流阈值;
所述电机的温度不大于第二温度阈值;
所述油泵电机的运行时间不大于第二运行时间阈值;
电池组温度不小于第二电池组温度阈值;
所述电机的转速不小于第二转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量不小于第二冷却液容量阈值。
30.如权利要求28所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当满足第一条件,则周期性执行以下内容:
使所述第一开关开启第五预设时长,所述第一开关关闭第六预设时长;
其中,所述第一条件包括以下内容中的至少一项:
所述电机的温度大于第一温度阈值;
所述电机的运行时间大于第一运行时间阈值;
电池组温度小于第一电池组温度阈值;
所述电机的转速小于第一转速阈值;
所述电机腔体内积聚的冷却液的量小于第一冷却液容量阈值。
31.如权利要求28所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据减速器的转速控制所述第一开关的开关操作。
32.如权利要求31所述的方法,其特征在于,所述根据所述减速器的转速控制所述第一开关的开关操作,包括以下内容中的至少一项:
当所述减速器的齿轮的转速不小于第四转速阈值时,所述第一开关的处于开启状态;
当所述减速器的齿轮的转速小于第四转速阈值时,所述减速器的齿轮的转速越低,所述第一开关的开启程度越高;
当所述减速器的齿轮的转速小于第五转速阈值时,所述第一开关处于关闭状态,所述第五转速阈值小于所述第四转速阈值。
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