CN219029117U - 一种电驱动总成散热结构及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电驱动总成散热结构，包括电驱动总成和设置于电驱动总成外部的散热器，电驱动总成内部形成有供冷却油流通的输油油路，输油油路具有进油口和出油口，散热器分别与进油口和出油口连通以形成外部散热油路；进油口和出油口之间设置有导油油路，导油油路与输油油路连通以形成内部循环油路，并且内部循环油路与外部散热油路之间设置有用于将冷却油在两者之间切换流通的油路切换构件。还公开了安装有上述的电驱动总成散热结构的电动汽车。应用本实用新型能够根据外部环境温度变化而切换冷却油的循环油路，兼顾保证冷却油的润滑性能和冷却性能。

Description

一种电驱动总成散热结构及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电驱动总成散热结构及电动汽车。

背景技术

越来越多的车企推出了油电混合动力、插电混合动力、增程式动力以及纯电车辆。而为了提升功率密度、降低整机重量和体积，目前电动汽车内部的驱动***向着集成化发展。相关技术中一般将驱动电机、减速器和电机控制器集成在一起制成三合一电驱动总成，还有一些厂家将驱动电机、减速器和集成MCU、DCDC、DCAC等集成在一起制成多合一电驱动总成。

电驱动总成内部设置有大量的功率器件，如电机控制器具有数量庞大的IGBT和二极管、驱动电机的定子和转子等，在运行时会产生大量的热。因此电驱动总成需要设置散热结构。目前的散热结构一般采用水冷和油冷两种方案，水冷散热结构是在电驱动总成外部壳体上制作供水流过的冷却通道，通过水流带走热量，由于其不能够直接与热源接触，因此散热效率较低。而油冷散热结构是使用绝缘的冷却油直接浸润定子、转子等电机发热部件，其散热效率更高，同时冷却油也可以直接作为润滑油使用。因此目前多数厂家会选择油冷散热结构，但油冷散热结构存在以下问题：如前所述，冷却油同时可以作为润滑油使用，其润滑性能受温度的影响很大，当温度超过90℃时就会造成油脂的氧化和劣化，影响其使用寿命；而当其温度过低时又会导致油脂粘度下降，润滑效果就会大幅下降。因此当使用油冷散热结构时，冷却油的温度过高或过低均会有负面影响。散热结构能够防止冷却油温度过高，但是受地域或季节的影响，当电动汽车处于较冷的环境中时，就会导致冷却油温度较低，影响其润滑效果，进而会影响到电驱动总成中减速器的传动效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电驱动总成散热结构及电动汽车，用于解决现有技术中在较冷的环境中因冷却油温度较低而造成其润滑效果差且影响减速器的传动效率的问题。

本实用新型采用如下技术方案：一种电驱动总成散热结构，包括电驱动总成和设置于电驱动总成外部的散热器，所述电驱动总成内部形成有供冷却油流通的输油油路，所述输油油路具有进油口和出油口，所述散热器分别与所述进油口和出油口连通以形成外部散热油路；所述进油口和出油口之间设置有导油油路，所述导油油路与输油油路连通以形成内部循环油路，并且所述内部循环油路与外部散热油路之间设置有用于将冷却油在两者之间切换流通的油路切换构件。

本实用新型具有以下有益效果：通过在进油口和出油口之间设置导油油路，利用导油油路与输油油路连通形成内部循环油路，当冷却油沿着内部循环油路循环流动时，就无需通过散热器将热量散出。这样，当外部环境温度较低时，在电动汽车启动阶段，冷却油的温度较低、润滑性能较差，可通过油路切换构件将冷却油切换沿着内部循环油路流动，这样冷却油可吸收电驱动总成内部热源的热量，同时无需通过散热器向外部散热，冷却油的温度就能够快速升温以升高至使得冷却油具有良好润滑性能的适宜温度。而在冷却油温度较高时，则可以通过油路切换构件将冷却油切换沿着外部散热油路进行散热。

优选的，所述油路切换构件为三通电磁阀。三通电磁阀控制开合程度精准且方便采买。

优选的，所述散热结构还包括控制器，所述油路切换构件受所述控制器控制而工作。

优选的，所述散热结构还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用于监测所述电驱动总成的周围环境温度，所述第二温度传感器用于监测冷却油温度；所述第一温度传感器和第二温度传感器均与控制器连接并向控制器发送相应温度数据，所述控制器内设置有环境温度阈值和第一冷却油温度阈值，当周围环境温度低于所述环境温度阈值且冷却油温度低于第一所述冷却油温度阈值时，所述控制器控制油路切换构件将内部循环油路导通。

优选的，所述环境温度阈值为5℃至10℃之间的选定值，第一冷却油温度阈值为30℃至50℃之间的选定值。

优选的，该散热结构还包括用于对散热器散热的散热风扇，所述散热风扇与控制器连接并在控制器的控制下启停。

优选的，所述控制器内部还设置有第二冷却油温度阈值，所述控制器在冷却油温度达到所述第二冷却油温度阈值时控制散热风扇启动。

优选的，所述第二冷却油温度阈值为60℃至70℃之间的选定值。

优选的，所述散热器呈长条状且沿其长度方向设置有用于增加其散热表面积的散热槽或散热凸起。

为解决上述技术问题，本实用新型还采用了如下技术方案：一种电动汽车，包括如上述技术方案中任一项所述的电驱动总成散热结构。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种电驱动总成散热结构的工作原理图；

图2是实施例中的电驱动总成散热结构的示意图；

图3是图2中A部分的放大示意图。

其中，1.电驱动总成，10.驱动电机，11.电机控制器，12.减速器，13.出油管，2.散热器，20.散热槽，3.外部散热油路，4.内部循环油路，5.三通电磁阀，6.控制器，7.第一温度传感器，8.第二温度传感器，9.散热风扇。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例。

实施例：本实施例提供了一种电驱动总成散热结构，如图1和图2中所示，该电驱动总成散热结构包括电驱动总成1和设置于电驱动总成1外部的散热器2，该电驱动总成散热结构应用于电动汽车内，一般安装于电动汽车的前舱内。具体到本实施例中，电驱动总成1为驱动电机10、减速器12和电机控制器11集成在一起制成，在其它的实施方式中，电驱动总成1还可以将其它的功能单元集成在一起。本实施例中的电驱动总成1的内部形成有供冷却油流通的输油油路，冷却油能够在输油油路内流动以带走电驱动总成1内部的热源产生的热量，防止电驱动总成1内部热量聚集导致升温过高。输油油路具有进油口和出油口，散热器2分别与进油口和出油口连通以形成外部散热油路3。另外，本实施例中在进油口和出油口之间设置有导油油路，导油油路与输油油路连通以形成内部循环油路4，并且内部循环油路4与外部散热油路3之间设置有用于将冷却油在两者之间切换流通的油路切换构件。具体到本实施例中，该油路切换构件为三通电磁阀5，可以理解的是，也可以使用其它例如可控制开闭的三通管结构来作为油路切换构件。

该电驱动总成散热结构通过在进油口和出油口之间设置导油油路，利用导油油路与输油油路连通形成内部循环油路4，当冷却油沿着内部循环油路4循环流动时，就无需通过散热器2将热量散出。这样，当外部环境温度较低时，在电动汽车启动阶段，冷却油的温度较低、润滑性能较差，可通过油路切换构件将冷却油切换沿着内部循环油路4流动，这样冷却油可吸收电驱动总成1内部热源的热量，同时无需通过散热器2向外部散热，冷却油的温度就能够快速升温以升高至使得冷却油具有良好润滑性能的适宜温度。而在冷却油温度较高时，则可以通过油路切换构件将冷却油切换沿着外部散热油路3进行散热。

进一步的，本实施例提供的该电驱动总成散热结构还包括控制器6，使用控制器6控制油路切换构件工作。具体的，控制器6连接有第一温度传感器7和第二温度传感器8。第一温度传感器7用于监测电驱动总成1的周围环境温度，第一温度传感器7将监测到的周围环境温度数据向控制器6发送；第二温度传感器8用于监测冷却油的温度，第二温度传感器8将监测到的冷却油油温数据向控制器6发送。相应的，控制器6内设置有环境温度阈值和第一冷却油温度阈值，当周围环境温度低于环境温度阈值且冷却油油温低于第一环境温度阈值时，控制器6控制油路切换构件将内部循环油路4导通。本实施例中的环境温度阈值为5℃，第一冷却油温度阈值为40℃。也即当安装有该电驱动总成散热结构的电动汽车处于行驶过程中时，如果第一温度传感器7监测到周围环境温度低于5℃且第二温度传感器8监测到冷却油的温度低于40℃，则控制器6就会控制三通电磁阀5切换内部通道的开闭，以使得冷却油沿着内部循环油路4循环流动。这样冷却油在循环流动的过程中吸收电驱动总成1内部热源产生的热量，可以快速的升温，以使得冷却油处于具有良好润滑效果的状态。而当第一温度传感器7监测到周围环境温度达到5℃或者第二温度传感器8监测到冷却油的温度达到40℃时，控制器6就会控制三通电磁阀5切换内部通道的开闭，以使得冷却油沿着外部冷却油路循环流动，将冷却油从电驱动总成1内部吸收的热量及时通过散热器2散走。可以理解的是，能够根据车况和所处地域、季节而调整环境温度阈值，环境温度阈值可以为5℃至10℃之间的选定值，第一冷却油温度阈值也可以为30℃至50℃之间的选定值。

另外，本实施例中还考虑到冷却油油温过高的情况下，需要加快冷却油的散热效率，因此本实施例中还为散热器2设置有散热风扇9。控制器6内部还设置有第二冷却油温度阈值，控制器6在冷却油温度达到第二冷却油温度阈值时控制散热风扇9启动。具体的，本实施例中的第二冷却油温度阈值为65℃，也即当第二温度传感器8监测到冷却油的温度达到65℃时，控制器6会控制散热风扇9启动，从而加快散热器2的热量散发，使冷却油快速降温。可以理解的是，能够根据车况和所处地域、季节而调整环境温度阈值，第二冷却油温度阈值可以为60℃至70℃之间的选定值。

结合图3中所示，散热器2呈长条状，并且沿其自身长度方向设置有散热槽20，散热槽20平行且间隔的设置有多条。可以理解的是，在其它的实施方式中，也可以设置散热凸起。设置散热槽20或散热凸起均是为了增加散热器2的表面积，从而增加散热器2向外部环境散热的面积。另外，本实施例中的散热器2与电驱动总成1之间具有一定的间距，具体的，本实施例中上述间隔为4mm。如前所述，电驱动总成散热结构一般安装于电动汽车的前舱内，当设定间隔较大时，可将外置油冷器更加靠近前端，这样在电动汽车行驶过程中，散热器2能够更好地受到风冷作用，提升散热效率；当设定间隔较小时，可减小电驱动总成散热结构的整体体积，减少占用空间。因此，容易理解的，根据不同的车型和散热需求，可以适当调整散热器2与电驱动总成1之间的间隔，一般可以为2mm至30mm之间的选定值。本实施例中通过在进油口和出油口上安装进油管(图中未示出)和出油管13来将散热器2与电驱动总成1间隔开。

综上，本实施例提供的该电驱动总成散热结构的工作过程说明如下：

当第一温度传感器7监测到周围环境温度低于5℃且第二温度传感器8监测到冷却油的温度低于40℃时，控制器6就会控制三通电磁阀5切换内部通道的开闭，使得冷却油沿着内部循环油路4循环流动。这样在较低温度下，也能够使冷却油快速地升温至适宜温度，使冷却油具有良好的润滑效果，同时提高减速器12的传动效率。

当第一温度传感器7监测到周围环境温度达到5℃或者第二温度传感器8监测到冷却油的温度达到40℃时，控制器6就会控制三通电磁阀5切换内部通道的开闭，使得冷却油沿着外部冷却油路循环流动。这样在冷却油本身具有较好的润滑效果的情况下，为避免电驱动总成1内部热量聚集导致过快升温，可通过冷却油将热量带走并通过散热器2散发至外部环境中。

当第二温度传感器8监测到冷却油的温度达到65℃时，控制器6会控制散热风扇9启动。这样可通过散热风扇9加快冷却油的散热，避免冷却油温度过高造成粘连而影响到其性能。

在本实用新型中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电驱动总成散热结构，包括电驱动总成(1)和设置于电驱动总成(1)外部的散热器(2)，所述电驱动总成(1)内部形成有供冷却油流通的输油油路，所述输油油路具有进油口和出油口，所述散热器(2)分别与所述进油口和出油口连通以形成外部散热油路(3)；

其特征在于，所述进油口和出油口之间设置有导油油路，所述导油油路与输油油路连通以形成内部循环油路(4)，并且所述内部循环油路(4)与外部散热油路(3)之间设置有用于将冷却油在两者之间切换流通的油路切换构件。

2.如权利要求1所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，所述油路切换构件为三通电磁阀(5)。

3.如权利要求1或2所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括控制器(6)，所述油路切换构件受所述控制器(6)控制而工作。

4.如权利要求3所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括第一温度传感器(7)和第二温度传感器(8)，所述第一温度传感器(7)用于监测所述电驱动总成(1)的周围环境温度，所述第二温度传感器(8)用于监测冷却油温度；

所述第一温度传感器(7)和第二温度传感器(8)均与控制器(6)连接并向控制器(6)发送相应温度数据，所述控制器(6)内设置有环境温度阈值和第一冷却油温度阈值，当周围环境温度低于所述环境温度阈值且冷却油温度低于第一所述冷却油温度阈值时，所述控制器(6)控制油路切换构件将内部循环油路(4)导通。

5.如权利要求4所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，所述环境温度阈值为5℃至10℃之间的选定值，第一冷却油温度阈值为30℃至50℃之间的选定值。

6.如权利要求4所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，该散热结构还包括用于对散热器(2)散热的散热风扇(9)，所述散热风扇(9)与控制器(6)连接并在控制器(6)的控制下启停。

7.如权利要求6所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，所述控制器(6)内部还设置有第二冷却油温度阈值，所述控制器(6)在冷却油温度达到所述第二冷却油温度阈值时控制散热风扇(9)启动。

8.如权利要求7所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，所述第二冷却油温度阈值为60℃至70℃之间的选定值。

9.如权利要求1所述的电驱动总成散热结构，其特征在于，所述散热器(2)呈长条状且沿其长度方向设置有用于增加其散热表面积的散热槽(20)或散热凸起。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电驱动总成散热结构。

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