节能电机水冷控制系统的制作方法

本发明属于冷却设备，尤其涉及一种车用高冷却效率的节能电机水冷控制系统。

背景技术：

电机和电池是电动汽车最重要最核心的部分，其运作过程中会产生大量热量，在高温状态下持续工作，会影响电机寿命，因此需要高效的冷却系统和部件对电机进行冷却，由于电机一般处于封闭环境中，风冷比较难以实现，水冷又由于封闭的环境散热效率不高。

技术实现要素：

为解决现有技术和装置存在的上述问题，本发明设计了一种节能电机水冷控制系统，其结构包括：包括控制系统、水冷永磁电机；所述水冷永磁电机包括永磁电机、水冷外壳，所述水冷外壳装于所述永磁电机外；所述水冷外壳包括壳体、水冷管、水冷装置；所述水冷管包括管体、连接部，所述水冷装置包括管道、水泵，所述壳体为中空外壳，包括进水口、出水口，两者与所述管道连接；所述管体下部呈流线型，其两端有贯穿的风孔，风孔构成的风道内壁和管体外部均涂有纳米级不沾涂料，在风孔近连接部处装有风扇，其轴端穿过轴封结构带动伸入管体内部的扇叶进行搅流，所述连接部有内丝口，所述内丝口连接三通管的一端，所述三通管另外两端分别连接所述管道，所述水泵装于管道的一段管路中；所述控制系统包括接收端和控制端，所述接收端连接装于所述壳体上的温度传感器，所述控制端连接所述水泵。

较佳的，近所述连接部一端的风孔孔径小于另一端风孔孔径，该设计能加速连接部一端的气流，更快的冷却内部液体；

较佳的，所述管体上部有固定结构，所述固定结构为螺孔，便于与车体固定；

较佳的，所述管体上部嵌入汽车底盘或后备箱侧面，且其形状和大小与嵌入部分的槽相同，使其与车身的连接部不露缝隙；

较佳的，所述管体采用6063铝合金材料制成；

较佳的，所述三通管的中孔半径等于另外两端口的直径，所述中孔处装有搅流扇，所述搅流扇的轴位于所述中孔与另外两端口交汇部的中心处，使得水冷管的冷却水能更快进入到外壳的循环冷却水管路中；

较佳的，所述控制系统包括接收端、控制端与温度传感器；所述接收端与温度传感器，所述控制端与所述风扇和水泵均为有线电连接，有线控制比无线控制不受信号强度影响，更加稳定，适合本发明的环境。

本发明利用车辆行进中的高速气流，进入风孔构成的风道，对水冷管内部的冷却水进行散热冷却，由通过风孔的风带动风扇，从而带动扇叶使水冷管里的冷却水进入电机的水冷外壳进行循环，再进入水冷管体，这里扇叶起到类似水泵的作用，此外由于本发明露出车体的部分采用流线型设计，几乎不增加车辆的风阻系数，不会因装有本发明而多消耗能源，本节能水冷永磁电机的存在大大提高了车载电机的冷却效率，降低了电机工作温度，并且不用额外的耗电，提高了电机和电池的寿命，具有显著的技术进步。

附图说明

图1为本发明中水冷管结构示意图。

图2位本发明结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，水冷管28嵌入安装于车辆底盘8，本发明结构包括控制系统30、水冷永磁电机；所述水冷永磁电机包括永磁电机29、水冷外壳，所述水冷外壳装于所述永磁电机29外；所述水冷外壳包括壳体21、水冷管28、水冷装置；所述水冷管包括管体1、连接部2，所述水冷装置包括管道22、水泵23，所述壳体21为中空外壳，包括进水口25、出水口26，两者与所述管道22连接；所述管体1下部呈流线型，其两端有贯穿的风孔，风孔构成的风道内壁和管体1外部均涂有纳米级不沾涂料，在风孔近连接部2处，装有风扇4，其轴端穿过轴封结构带动伸入管体1内部的扇叶进行搅流，所述连接部2有内丝口3，所述内丝口3连接三通管24的中孔，所述三通管24另外两端分别连接所述管道22，所述水泵23装于管道22的一段管路中，所述控制系统30包括接收端和控制端，所述接收端连接装于所述壳体上的温度传感器31，所述控制端连接水泵23。

更为具体的，近所述连接部2一端的风孔7孔径小于另一端风孔6孔径，该设计能加速连接部2一端的气流，更快的冷却内部液体；

更为具体的，所述管体11上部有固定结构，所述固定结构为螺孔5，便于与车体固定；

更为具体的，所述管体11上部嵌入汽车底盘或后备箱侧面，且其形状和大小与嵌入部分的槽相同，使其与车身的连接处不露缝隙；

更为具体的，所述管体11采用6063铝合金材料制成。

更为具体的，所述三通管24的中孔半径等于另外两端口的直径，所述中孔处装有搅流扇27，所述搅流扇27的轴位于所述中孔与另外两端口交汇部的中心处；

更为具体的，所述控制系统30包括接收端、控制端与温度传感器；所述接收端与温度传感器31，所述控制端与所述风扇4和水泵23均为有线电连接。

为证明本发明的冷却效果，设置5个模拟对照组实验，其条件如下：

对照组1

封闭箱体放置带有水冷系统的永磁电机a，水冷系统包括水冷块、管道、冷却液、水泵、换热器，模拟带有普通水冷系统的电机在运作时的环境。

对照组2

封闭箱体放置本发明所述水冷永磁电机，其电机部分为永磁电机a，其中将本发明所述水冷管替换为水冷管a，水冷管a为普通金属圆管，水冷管a置于箱体外，打开风机以10m/s风速以轴向吹向水冷管a，模拟使用无风道、无搅流装置、无流线外形设计的水冷外壳的电机运作时的环境。

对照组3

封闭箱体放置本发明所述水冷永磁电机，其电机部分为永磁电机a，本发明所述水冷管为水冷管b，水冷管b置于箱体外，打开风机以10m/s风速以轴向吹向水冷管b，模拟本发明中水冷永磁电机运作时的环境。

对照组4

封闭箱体放置本发明所述水冷永磁电机，其电机部分为永磁电机a，本发明所述水冷管为水冷管b，水冷管b置于箱体外，打开风机以20m/s风速以轴向吹向水冷管b，模拟本发明中水冷永磁电机在汽车高速状态下，运作时的环境。

对照组5

封闭箱体放置本发明所述水冷永磁电机，其电机部分为永磁电机a，本发明所述水冷管为水冷管b，水冷管b置于箱体外，打开风机以10m/s风速以轴向吹向水冷管b，控制系统控制水泵为对照组3水泵转速的1.5倍，模拟本发明的控制系统控制加速冷却水流速后在运作时的环境。

将对照组1-4分别在20℃无风环境下进行实验，均取电机a在运行时间t1、t2、t3（t1＜t2＜t3）时测量壳体内冷却水的温度数据，测量结果如下：

由测量数据分析，处于封闭箱体内带有一般水冷系统的电机a，其在各时间段的温度均高于其他几组有外置水冷管的对照组，证明了在车体外设置水冷管的散热效率优于全封闭条件下的水冷系统；由对照组2和对照组3得知，将外置水冷管设置成带有风道且内部有搅流装置时，散热效率大于不进行外形及内部优化的节能电机水冷控制系统；由对照组3和对照组4得知，对于装有本发明的汽车，车速越高，其散热效率越好，由对照组3和对照组5得知，使用控制系统加速冷却水流动，能降低壳体内的冷却水温度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。