CN114374298B - 一种电驱***的冷却***及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电驱***的冷却***及车辆，涉及车辆冷却***技术领域。本发明中电驱***的冷却***包括能量回收装置、动力电池、油冷回路以及设置在油冷回路上的电机、油泵和油箱，油冷回路用于对电机进行冷却。能量回收装置的一端与油泵连接，另一端与动力电池连接，能量回收装置配置成将油冷回路中油液吸收的热能转换成电能，以给动力电池充电。上述技术方案可以对电机产生的热量进行回收，从而提高了能量利用率。

Description

一种电驱***的冷却***及车辆
技术领域
本发明涉及车辆冷却***技术领域，特别是涉及一种电驱***的冷却***及车辆。
背景技术
电驱总成作为新能源汽车的核心零部件，对其性能要求越来越高，而其中制约电机性能提升的一项便是电机的发热冷却问题。电机的冷却效果直接影响电机的功率和扭矩输出，进而影响整车的动力经济性。
现有电机冷却效果最好的便是将电机线圈绕组置于电机壳体独立腔内并充满油，外接油冷器进行冷却。此方案的劣势就是电机线圈产生的热量仍是作为电驱***的废产物进行排除，没有回收利用，造成***的能量浪费，从而间接提高了电驱***的成本。
发明内容
本发明第一方面的目的是要提供一种电驱***的冷却***，解决现有技术中无法对电机产生的热量进行回收的技术问题。
本发明第二方面的目的是要提供一种具有上述电驱***的冷却***的车辆。
根据本发明第一方面的目的，本发明还提供了一种电驱***的冷却***，包括能量回收装置、动力电池、油冷回路以及设置在所述油冷回路上的电机、油泵和油箱，所述油冷回路用于对所述电机进行冷却；
所述能量回收装置的一端与所述油泵连接，另一端与所述动力电池连接，所述能量回收装置配置成将所述油冷回路中油液吸收的热能转换成电能，以给所述动力电池充电。
可选地，所述能量回收装置包括：
外壳，具有进油口和出油口，所述进油口与所述油泵连接，所述出油口与所述油箱连通；
热电转换器，至少部分地设置在所述外壳的内部，所述热电换热器具有热端和冷端，所述热端与所述进油口连通，所述冷端与所述动力电池连接。
可选地，还包括：
控制器，与所述油泵、所述进油口和所述出油口连接，用于控制所述油泵、所述进油口和所述出油口的开启和关闭。
可选地，所述控制器配置成在所述油冷回路中油液的温度大于第一预设温度时控制所述油泵和所述进油口开启；在所述油冷回路中油液的温度小于或等于所述第一预设温度时控制所述油泵和所述进油口关闭。
可选地，所述控制器还配置成在所述外壳内油液的温度小于第二预设温度时控制所述出油口开启，以使得降温后的油液回流至所述油箱，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。
可选地，所述电机包括限定有密封腔的电机壳体、设置在所述密封腔内的电机定子及线圈，所述密封腔内装有油液，以利用油液带走所述电机定子及线圈产生的热量。
可选地，所述热电转换器的所述冷端位于所述外壳的外部。
可选地，所述油箱上设有排气阀。
可选地，所述热电转换器内设有半导体热电材料。
根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种车辆，所述车辆安装有上述的冷却***。
本发明中电驱***的冷却***包括能量回收装置、动力电池、油冷回路以及设置在油冷回路上的电机、油泵和油箱，油冷回路用于对电机进行冷却。能量回收装置的一端与油泵连接，另一端与动力电池连接，能量回收装置配置成将油冷回路中油液吸收的热能转换成电能，以给动力电池充电。上述技术方案可以对电机产生的热量进行回收，从而提高了能量利用率。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的电驱***的冷却***的示意性结构图；
图2是图1所电驱***的冷却***的能量回收装置的示意性结构图。
附图标记：
100-电驱***的冷却***，10-能量回收装置，20-动力电池，30-油冷回路，40-控制器，31-电机，32-油箱，33-油泵，321-排气阀，11-外壳，12-热电转换器，122-热端，121-冷端，111-进油口，112-出油口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是根据本发明一个实施例的电驱***的冷却***100的示意性结构图。如图1所示，在一个具体的实施例中，电驱***的冷却***100包括能量回收装置10、动力电池20、油冷回路30以及设置在油冷回路30上的电机31、油泵33和油箱32，油冷回路30用于对电机31进行冷却。能量回收装置10的一端与油泵33连接，另一端与动力电池20连接，能量回收装置10配置成将油冷回路30中油液吸收的热能转换成电能，以给动力电池20充电。
该实施例采用能量回收装置10，可以对电机31产生的热量进行回收，从而最大化的提高电驱***的能量利用率。
图2是图1所电驱***的冷却***100的能量回收装置10的示意性结构图。如图2所示，在该实施例中，能量回收装置10包括外壳11和热电转换器12，外壳11具有进油口111和出油口112，进油口111与油泵33连接，出油口112与油箱32连通。热电转换器12至少部分地设置在外壳11的内部，热电换热器具有热端122和冷端121，热端122与进油口111连通，冷端121与动力电池20连接。该实施例通过油泵33将油冷***的热油抽到能量回收装置10的外壳11内，通过热能转换器将润滑油的热能转换成电能输出给动力电池20。在一个实施例中，热电转换器12的冷端121位于外壳11的外部。热电转换器12内设有半导体热电材料，半导体热电材料是一种能将热能直接转换成电能的新型功能材料，不需要其他机械传动辅助，热电材料的载流子在热电势的驱动下由热端122向冷端121定向漂移形成电流，从而给动力电池20供电。其中，半导体热电材料采用Bi2Te3等。
在该实施例中，电驱***的冷却***100还包括控制器40，其与油泵33、进油口111和出油口112连接，用于控制油泵33、进油口111和出油口112的开启和关闭。
具体地，控制器40配置成在油冷回路30中油液的温度大于第一预设温度时控制油泵33和进油口111开启；在油冷回路30中油液的温度小于或等于第一预设温度时控制油泵33和进油口111关闭。控制器40还配置成在外壳11内油液的温度小于第二预设温度时控制出油口112开启，以使得降温后的油液回流至油箱32，第二预设温度小于第一预设温度。其中，油冷回路30中设有第一油温传感器，用于检测油冷回路30中油液的温度。外壳11内设有第二油温传感器，用于检测外壳11内油液的温度。该实施例不仅可以通过热电转换器12将油液的热能转换成电能输出给动力电池20，同时也可以使得降温后的油液回流到油冷回路30中继续冷却电机31，利用能量回收装置10取代散热器。这里，第一预设温度根据电机31的最佳工作点温度确定。例如，电机31最佳工作点温度范围时A～B，则第一预设温度就设为B，也就是第一油温传感器的温度信号。控制器40控制油泵33开启时基于第一油温传感器的温度信号，油泵33开启时开始从油冷回路30中抽油，能量回收装置10开始工作，实现油冷回路30中油液的温度不超过最佳温度点。同时控制器40能够根据第二油温传感器的信号来控制出油口112的开启，相当于控制回油的温度，即当外壳11内油液的温度降至B以下时控制出油口112开启，允许油液回流至油箱32；反之出油口112关闭，能够回收装置继续发电，油液不回流。
在该实施例中，电机31包括限定有密封腔的电机壳体、设置在密封腔内的电机定子及线圈，密封腔内装有油液，以利用油液带走电机定子及线圈产生的热量。密封腔从油箱32中进油，油箱32上设有排气阀321，通过设置排气阀321可以平衡密封腔的内外压力。
本发明还提供了一种车辆，车辆安装有上述的冷却***100。对于冷却***100，这里不一一赘述。
传统技术受限于当前电机线圈的电阻率，在电机31工作中会产生热量，从而导致电机31性能下降，无法支撑其功能，也就是功率和扭矩输出，通常采用润滑油进行冷却，会造成大量的热量丧失，造成浪费。同时采用普通的外接油冷器和整车冷却水进行交互，无法使得电机31的所有线圈进行有效的冷却，存在局部高温死点，冷却效果较差且效率较低。该实施例采用能量回收装置10，通过油冷传感器的温度监控，使电机线圈的最高油温控制在电机31最佳工作区域内，可以将电机31的损坏降至最小，同时对电机31产生的热量进行回收利用，给动力电池20充电，实现了对整个电驱***的能量利用的最大化，延长了动力电池20的寿命。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种电驱***的冷却***，其特征在于，包括能量回收装置、动力电池、油冷回路以及设置在所述油冷回路上的电机、油泵和油箱，所述油冷回路用于对所述电机进行冷却；
所述能量回收装置的一端与所述油泵连接，另一端与所述动力电池连接，所述能量回收装置配置成将所述油冷回路中油液吸收的热能转换成电能，以给所述动力电池充电；
所述能量回收装置包括：
外壳，具有进油口和出油口，所述进油口与所述油泵可控制地连接或关闭，所述出油口与所述油箱连通；
热电转换器，至少部分地设置在所述外壳的内部，所述热电转换器具有热端和冷端，所述热端与所述进油口连通，所述冷端与所述动力电池连接；
还包括：
控制器，与所述油泵、所述进油口和所述出油口连接，用于控制所述油泵、所述进油口和所述出油口的开启和关闭；
所述控制器还配置成在所述外壳内油液的温度小于第二预设温度时控制所述出油口开启，以使得降温后的油液回流至所述油箱。
2.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，
所述控制器配置成在所述油冷回路中油液的温度大于第一预设温度时控制所述油泵和所述进油口开启；在所述油冷回路中油液的温度小于或等于所述第一预设温度时控制所述油泵和所述进油口关闭。
3.根据权利要求2所述的冷却***，其特征在于，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。
4.根据权利要求2所述的冷却***，其特征在于，所述电机包括限定有密封腔的电机壳体、设置在所述密封腔内的电机定子及线圈，所述密封腔内装有油液，以利用油液带走所述电机定子及线圈产生的热量。
5.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，
所述热电转换器的所述冷端位于所述外壳的外部。
6.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，
所述油箱上设有排气阀。
7.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，
所述热电转换器内设有半导体热电材料。
8.一种车辆，其特征在于，所述车辆安装有如权利要求1-7中任一项所述的冷却***。
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