一种新能源汽车低热改良的动力装置
技术领域
本发明属于新能源汽车领域,具体涉及一种新能源汽车低热改良的动力装置。
背景技术
本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息,而不构成现有技术。
目前新能源汽车驱动电机主要以直接驱动式为主,轮边电机和轮毂电机存在较多技术难题,极少量产。直接驱动式电机又以直流电机、永磁同步电机、交流异步电机和磁阻电机为主,其中,直流电机在早期电动车辆中应用较多,但其机械机构较为复杂、过载能力差、转速低、维修成本高且电磁干扰严重,已基本被淘汰;开关磁阻电机是近些年出现的一种新型电机,结构简单、可靠性高、质量轻、成本低、效率高且易于维修,非常适合车辆用驱动电机。
当前驱动电机主要以永磁同步和交流异步为主,永磁同步电机由于具有结构紧凑、质量轻、功率密度高、运行效率高,特别是在低速区输出转矩大等特点,成为新能源汽车驱动电机的首选。同时,交流异步电机也是新能源汽车驱动***的优先选择之一,其转子结构简单可靠,材料与制造成本较低,低速区输出转矩较大,且弱磁方便,具有很宽的恒功运行范围。以交流异步电机为例,电机结构一般由轴承盖、端盖、接线盒、定子、转子、轴承、冷却***、传感器和罩壳部分构成。但是上述的新能源汽车上应用的电动机在使用时需保证电机的稳定性,使电机密封,在长时间运作后电机容易发热,且不便散热,导致动力装置不稳定,同时动力装置运作时产生噪音,容易对周围环境造成影响。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车低热改良的动力装置,实现在新能源汽车使用过程中对驱动电机进行有效散热,并降低电机工作向外传递噪音和震动,保证电机稳定运行以及车辆使用体验提升。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:一种新能源汽车低热改良的动力装置,包括:
第一壳体,第一壳体两端贯通设置且中部设有与其同轴的第一支撑板体,第一支撑板体内部空间分隔为第一散热腔室和第二散热腔室,
第一散热腔室内设有第一电机;
第二壳体,第二壳体通过法兰与第一壳体设有第二散热腔室一端连接,第二壳体内设有散热组件;
第三壳体,第三壳体通过法兰与第一壳体设有一端连接第一散热腔室,第三壳体上下端分别配设有泵体和水箱;
其中,泵体进水端通过输送管体与水箱连接,泵体进水端与水箱连接的输送管体穿过第一壳体且在第一电机上缠绕设置,
泵体出水端通过输送管体与水箱连接,泵体出水端与水箱连接的输送管体穿过第二壳体且经过散热组件散热范围。
本发明通过第一壳体来对新能源汽车的驱动电机进行固定,通过第三壳体配合第一壳体进一步实现第一电机有效固定避免其安装倾斜等,同时通过第一壳体和第三壳体对第一电机的限位有效避免或降低第一电机工作过程中的震动传递至车辆其他部分,特别是车辆电池组部分,在第一壳体另一端安装第二壳体的方式来对第一壳体内的第一电机以及后续水冷散热的管体进行散热,其中水冷散热方案可直接与第一电机外部接触带走第一电机外部热量,促进第一壳体内部以及外部空间范围内的气流流动,提高换热以及散热效果,以保证第一电机稳定工作,具体工作模式有如下三种:
模式一:水冷散热,通过泵体抽取水箱内的水体,抽取的水体在输送管体内的流动能够与缠绕的第一电机进行换热处理,将第一电机热量带走保证第一电机的正常工作,同时泵体将换热后的水体通过输送管体送至第二壳体方向,利用散热组件再次进行换热,第二壳体和第一电机之间具有间隔距离,换热并不会影响到第一电机方向的有效散热,经过换热后的水体温度降低送回水箱如此往复。
模式二:风冷散热,泵体停止工作,由散热组件直接工作,带动气流向第一电机方向流动,利用风流来带走第一电机周围热量;
模式三:风冷散热与水冷散热的组合运行,参考上述模式一、二,不同的是,模式二的散热组件输出功率增大,提高风冷效果,此方案能够实现对第一电机的快速散热同时调动装置四周气流的快速流动,避免环境温度升温,影响蓄电池组件安全性,且在组合运行的状态下,实现在新能源汽车使用过程中对驱动电机进行有效散热,通过水冷风冷组合方式避免现有采用大功率风扇散热导致的噪音以及震动传递,且本案设计第一、第二、第三壳体的方案能够有效减弱散热工作过程中电机工作向外传递噪音和震动,保证电机稳定运行以及车辆使用体验提升。
根据本发明一实施方式,第一支撑板体的中心处开设有用于第一电机装配限位的第一限位装配孔,第一支撑板体上环绕第一限位装配孔开设有长条矩形导流孔体,导流孔体内设有能够旋转的导流板。散热组件利用风流来实现侧方输送管体内水体的换热后,换热的风流能够第二散热腔室侧壁导流孔体排出,且在第一支撑板体的分隔作用下降低风流的进入第一散热腔室,同时排出到外部的热气流向快速流动能够避免热气流在外部停留时间也有利于冷气流的进入,控制周围环境温度,并且第二散热腔室内的气流通过第一支撑板体上的导流孔体释放部分风流通过第一支撑板体进入到第一散热腔室内,其中通过导流板可以根据散热气流流速来控制进入到第一散热腔室内部气流量也有效实现进入第一散热腔室内部气流的不同方向,这样能够带动第一散热腔室内部气流的流动并提高第一散热腔室内部气压促进内部气流向外排出以解决电机端内绕组散热以及电机内永磁体稳定性削减导致退磁等问题,也有利于第一电机上缠绕的管体内部水温均衡,散热均匀。
根据本发明一实施方式,第一壳体的壳壁上倾斜开设矩形状且倾斜设置的散热孔体,第一散热腔室和第二散热腔室上的散热孔体倾斜方向相反设置。散热孔体的开设能够使气体通过散热孔体进出第一壳体内外,这样在散热过程中,气流的进出第一壳体能够将热量带出第一壳体也便于冷气流进入到第一壳体内,通过倾斜设置散热孔体的方式有助于沿壳体内壁方向流动的气流向外流出,这样第一散热腔室内的与水体换热的气流可快速排出,而通过第一支撑板体进入到第二散热腔室内的气流由于通过第一支撑板体气流流速削减其向第一电机以及壳壁方向流动速度削减,但其流速相对第一电机附近气流流速较高,能够带动第一电机附近气流的流动均衡散热也利于将电机周围尘粒带走并从散热孔体方向排出,第一二散热腔室的散热孔体倾斜方向相反的设置方式可不同方向排出环绕气流,避免换热气流集中排出。
需要说明的是,在有需要的情况下可在第二壳体侧壁开设与散热组件位置对应的散热孔,便于气流进入第二壳体内,提高气流流动速度和换热效率。
根据本发明一实施方式,散热组件包括:
滑轨,滑轨固设于第二壳体相对第一电机的内壁上,
第二电机,第二电机输出端相对第一电机方向设置,第二电机底部与滑轨滑动连接,第二电机输出端连接有扇叶,
液压杆,液压杆与第二壳体内壁固接,液压杆伸缩移动路径与滑轨平行设置,且液压杆伸缩端与第二连接侧壁连接,
第二壳体内设有与第二电机连接的电源组件。
散热组件的设计用于实现利用风流对换热的水体进行散热,降低水体温度并将热量传递至空气中排出,同时第二电机驱动的扇叶旋转所形成的风流还能提高装置内部气流的流动速度来均衡装置的散热均匀效果,特别是第一电机附近气流的流动效果,在第二电机工作过程中,可控制液压杆来推移第二电机相对滑轨的滑移,改变扇叶旋转带动气流的流动区间范围,解决现有散热装置位置不变难以实现散热均衡的问题。
根据本发明一实施方式,扇叶外侧连接有防护环体,防护环体外侧设有弧形结构的防护条,在扇叶外侧设置防护环体的方式用于避免第二电机在移动过程中导致扇叶与第二壳体内壁发生摩擦等降低扇叶转速以及起到保护作用,并且在出现碰撞摩擦的情况下,防护环体侧方的防护条首先接触形成摩擦,通过设计的防护条来初次接触的方式有利于降低防护环体和第二壳体内壁接触的摩擦损失,并且防护条的摩擦接触导致其形变有利于利用此摩擦碰撞力来使防护环体回弹,使第二电机相对位置微调,避免进一步的摩擦碰撞,还通过防护条与第二壳体内壁的接触,防护条体型较与壳壁接触面积小这样较为容易形成刺耳噪音起到报警作用。
根据本发明一实施方式,第一电机外部套设有限位支撑板,限位支撑板为圆环状,具有一缺口,限位支撑板内侧与第一电机配设,限位支撑板外侧与第一壳体内壁配设。限位支撑板的设计方案用于实现对第一电机的支撑,实现第一电机在第一壳体内稳固装配,通过限位支撑板来充填第一电机之间的间隔空间实现两者震动传递减小也保证第一电机工作过程中其转轴的旋转同轴度等,限位支撑板采用间隔分布的方式有利于受力分布均匀,其中限位支撑板优选安装于第一电机端部,第一电机尾部与第一支撑板体形成装配,这样能够对第一电机两端部形成有效的限位固定,在限位支撑板上开设缺口的方式有利于限位支撑板与第一电机外部的套设,且缺口的开设利于气流在第一电机外部空间范围内流动,实现散热均衡。
根据本发明一实施方式,限位支撑板内侧环绕设置间隔的限位凸条,泵体进水端与水箱连接的输送管体经过限位支撑板与第一电机之间的空间,限位支撑板侧边间隔开设半圆状的辅助通槽。限位支撑板侧面开设有半通的定位配孔,相邻的限位支撑板之间通过卡接块连接,卡接块与定位配孔配设。
间隔设置的限位凸条用于实现对输送管体的卡接,这样在限位支撑板配设作用下能够实现对缠绕在第一电机外部散热翅片周边的输送管体进行有效的卡接定位,这样保证输送管体和第一电机的散热翅片的有效贴合提高散热效果,并且在气流通过限位支撑板的情况下,可能会使限位支撑板产生的轻微震动,输送管体与限位凸条的接触有利于将震动力传递至输送管体上吸收震动力,降低设备松动损耗并且在输送管体吸收震动能量的情况下促进管体内壁可能存在的水垢结块***提高换热效果。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明通过第一壳体来对新能源汽车的驱动电机进行固定,通过第三壳体配合第一壳体实现第一电机有效固定避免其安装倾斜等,同时通过第一壳体和第三壳体对第一电机的限位有效避免或降低第一电机工作过程中的震动传递至车辆其他部分,特别是车辆电池组部分,在第一壳体另一端安装第二壳体的方式来对第一壳体内的第一电机以及后续水冷散热的管体进行散热,其中水冷散热方案可直接与第一电机外部接触带走第一电机外部热量,促进第一壳体内部以及外部空间范围内的气流流动,提高换热以及散热效果,以保证第一电机稳定工作。
附图说明
图1为一种新能源汽车低热改良的动力装置示意图;
图2为一种新能源汽车低热改良的动力装置内部结构示意图;
图3为第一壳体结构示意图;
图4为第一壳体内部结构示意图;
图5为限位支撑板与第一电机装配状态下示意图;
图6为限位支撑板结构示意图;
图7为限位支撑板之间连接示意图;
图8为散热组件结构示意图。
附图标号:10-第一壳体;11-第一支撑板体;12-散热孔体;13-第一限位装配孔;14-导流孔体;15-导流板;20-第二壳体;30-泵体;31-输送管体;32-第一散热腔室;33-第二散热腔室;40-第三壳体;50-水箱;60-散热组件;61-液压杆;62-第二电机;63-扇叶;64-防护环体;65-防护条;66-滑轨;67-电源组件;70-第一电机;80-限位支撑板;81-限位凸条;82-定位配孔;83-辅助通槽;84-卡接块。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述:
实施例1:
参见说明书附图1-2所示,一种新能源汽车低热改良的动力装置,包括:
第一壳体10,第一壳体10两端贯通设置且中部设有与其同轴的第一支撑板体11,第一支撑板体11内部空间分隔为第一散热腔室32和第二散热腔室33,
第一散热腔室32内设有第一电机70;
第二壳体20,第二壳体20通过法兰与第一壳体10设有第二散热腔室33一端连接,第二壳体20内设有散热组件60;
第三壳体40,第三壳体40通过法兰与第一壳体10设有一端连接第一散热腔室32,第三壳体40上下端分别配设有泵体30和水箱50;
其中,泵体30进水端通过输送管体31与水箱50连接,泵体30进水端与水箱50连接的输送管体31穿过第一壳体10且在第一电机70上缠绕设置,
泵体30出水端通过输送管体31与水箱50连接,泵体30出水端与水箱50连接的输送管体31穿过第二壳体20且经过散热组件60散热范围。
本发明通过第一壳体10来对新能源汽车的驱动电机进行固定,通过第三壳体40配合第一壳体10进一步实现第一电机70有效固定避免其安装倾斜等,同时通过第一壳体10和第三壳体40对第一电机70的限位有效避免或降低第一电机70工作过程中的震动传递至车辆其他部分,特别是车辆电池组部分,在第一壳体10另一端安装第二壳体20的方式来对第一壳体10内的第一电机70以及后续水冷散热的管体进行散热,其中水冷散热方案可直接与第一电机70外部接触带走第一电机70外部热量,促进第一壳体10内部以及外部空间范围内的气流流动,提高换热以及散热效果,以保证第一电机70稳定工作,具体工作模式有如下三种:
模式一:水冷散热,通过泵体30抽取水箱50内的水体,抽取的水体在输送管体31内的流动能够与缠绕的第一电机70进行换热处理,将第一电机热量带走保证第一电机70的正常工作,同时泵体30将换热后的水体通过输送管体送至第二壳体20方向,利用散热组件60再次进行换热,第二壳体20和第一电机70之间具有间隔距离,换热并不会影响到第一电机70方向的有效散热,经过换热后的水体温度降低送回水箱50如此往复。
模式二:风冷散热,泵体30停止工作,由散热组件60直接工作,带动气流向第一电机70方向流动,利用风流来带走第一电机70周围热量;
模式三:风冷散热与水冷散热的组合运行,参考上述模式一、二,不同的是,模式二的散热组件60输出功率增大,提高风冷效果,此方案能够实现对第一电机70的快速散热同时调动装置四周气流的快速流动,避免环境温度升温,影响蓄电池组件安全性,且在组合运行的状态下,实现在新能源汽车使用过程中对驱动电机进行有效散热,通过水冷风冷组合方式避免现有采用大功率风扇散热导致的噪音以及震动传递,且本案设计第一、第二、第三壳体的方案能够有效减弱散热工作过程中电机工作向外传递噪音和震动,保证电机稳定运行以及车辆使用体验提升。
参见说明书附图3-4所示,第一支撑板体11的中心处开设有用于第一电机70装配限位的第一限位装配孔13,第一支撑板体11上环绕第一限位装配孔13开设有长条矩形导流孔体14,导流孔体14内设有能够旋转的导流板15。散热组件60利用风流来实现侧方输送管体31内水体的换热后,换热的风流能够第二散热腔室33侧壁导流孔体14排出,且在第一支撑板体11的分隔作用下降低风流的进入第一散热腔室32,同时排出到外部的热气流向快速流动能够避免热气流在外部停留时间也有利于冷气流的进入,控制周围环境温度,并且第二散热腔室33内的气流通过第一支撑板体11上的导流孔体14释放部分风流通过第一支撑板体11进入到第一散热腔室32内,其中通过导流板15可以根据散热气流流速来控制进入到第一散热腔室32内部气流量也有效实现进入第一散热腔室32内部气流的不同方向,这样能够带动第一散热腔室33内部气流的流动并提高第一散热腔室32内部气压促进内部气流向外排出以解决电机端内绕组散热以及电机内永磁体稳定性削减导致退磁等问题,也有利于第一电机70上缠绕的管体内部水温均衡,散热均匀。
参见说明书附图8所示,散热组件60包括:
滑轨66,滑轨66固设于第二壳体20相对第一电机70的内壁上,
第二电机62,第二电机62输出端相对第一电机70方向设置,第二电机62底部与滑轨66滑动连接,第二电机62输出端连接有扇叶63,
液压杆61,液压杆61与第二壳体20内壁固接,液压杆61伸缩移动路径与滑轨66平行设置,且液压杆61伸缩端与第二连接62侧壁连接,
第二壳体20内设有与第二电机62连接的电源组件67。
散热组件60的设计用于实现利用风流对换热的水体进行散热,降低水体温度并将热量传递至空气中排出,同时第二电机62驱动的扇叶63旋转所形成的风流还能提高装置内部气流的流动速度来均衡装置的散热均匀效果,特别是第一电机70附近气流的流动效果,在第二电机62工作过程中,可控制液压杆61来推移第二电机62相对滑轨66的滑移,改变扇叶63旋转带动气流的流动区间范围,解决现有散热装置位置不变难以实现散热均衡的问题。
参见说明书附图6所示,扇叶63外侧连接有防护环体64,防护环体64外侧设有弧形结构的防护条65,在扇叶63外侧设置防护环体64的方式用于避免第二电机62在移动过程中导致扇叶63与第二壳体20内壁发生摩擦等降低扇叶63转速以及起到保护作用,并且在出现碰撞摩擦的情况下,防护环体64侧方的防护条65首先接触形成摩擦,通过设计的防护条65来初次接触的方式有利于降低防护环体64和第二壳体20内壁接触的摩擦损失,并且防护条65的摩擦接触导致其形变有利于利用此摩擦碰撞力来使防护环体64回弹,使第二电机62相对位置微调,避免进一步的摩擦碰撞,还通过防护条65与第二壳体20内壁的接触,防护条65体型较与壳壁接触面积小这样较为容易形成刺耳噪音起到报警作用。
实施例2:
实施例2相较于实施例1,在于参见说明书附图5-7所示,第一电机70外部套设有限位支撑板80,限位支撑板80为圆环状,具有一缺口,限位支撑板80内侧与第一电机70配设,限位支撑板80外侧与第一壳体10内壁配设。限位支撑板80的设计方案用于实现对第一电机70的支撑,实现第一电机70在第一壳体10内稳固装配,通过限位支撑板80来充填第一电机70之间的间隔空间实现两者震动传递减小也保证第一电机70工作过程中其转轴的旋转同轴度等,限位支撑板80采用间隔分布的方式有利于受力分布均匀,其中限位支撑板80优选安装于第一电机70端部,第一电机70尾部与第一支撑板体11形成装配,这样能够对第一电机70两端部形成有效的限位固定,在限位支撑板80上开设缺口的方式有利于限位支撑板80与第一电机70外部的套设,且缺口的开设利于气流在第一电机70外部空间范围内流动,实现散热均衡。
限位支撑板80内侧环绕设置间隔的限位凸条81,泵体30进水端与水箱50连接的输送管体31经过限位支撑板80与第一电机70之间的空间,限位支撑板80侧边间隔开设半圆状的辅助通槽83。限位支撑板80侧面开设有半通的定位配孔82,相邻的限位支撑板80之间通过卡接块84连接,卡接块84与定位配孔82配设。
间隔设置的限位凸条81用于实现对输送管体31的卡接,这样在限位支撑板80配设作用下能够实现对缠绕在第一电机70外部散热翅片周边的输送管体31进行有效的卡接定位,这样保证输送管体31和第一电机70的散热翅片的有效贴合提高散热效果,并且在气流通过限位支撑板80的情况下,可能会使限位支撑板80产生的轻微震动,输送管体31与限位凸条81的接触有利于将震动力传递至输送管体31上吸收震动力,降低设备松动损耗并且在输送管体31吸收震动能量的情况下促进管体内壁可能存在的水垢结块***提高换热效果。
实施例3:
参见说明书附图4所示,第一壳体10的壳壁上倾斜开设矩形状且倾斜设置的散热孔体12,第一散热腔室32和第二散热腔室33上的散热孔体12倾斜方向相反设置。散热孔体12的开设能够使气体通过散热孔体12进出第一壳体10内外,这样在散热过程中,气流的进出第一壳体10能够将热量带出第一壳体10也便于冷气流进入到第一壳体10内,通过倾斜设置散热孔体12的方式有助于沿壳体内壁方向流动的气流向外流出,这样第一散热腔室32内的与水体换热的气流可快速排出,而通过第一支撑板体11进入到第二散热腔室33内的气流由于通过第一支撑板体11气流流速削减其向第一电机70以及壳壁方向流动速度削减,但其流速相对第一电机70附近气流流速较高,能够带动第一电机70附近气流的流动均衡散热也利于将电机周围尘粒带走并从散热孔体12方向排出,第一二散热腔室的散热孔体12倾斜方向相反的设置方式可不同方向排出环绕气流,避免换热气流集中排出。
需要说明的是,在有需要的情况下可在第二壳体20侧壁开设与散热组件60位置对应的散热孔,便于气流进入第二壳体20内,提高气流流动速度和换热效率。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。