一种电机冷却系统的制作方法

1.本发明涉及散热领域，尤其涉及一种电机冷却系统。


背景技术：

2.随着科技的进步，使用电作为动力的工具越来越多，将电能转化为动能最普遍的方式就是通过电机来转换。而随着各个领域下电机的转速提高，电机的散热也成为不得不考虑的问题。
3.为了对电机进行散热，引入了电机冷却系统。现有的电机冷却系统是通过水冷的方式对电机进行冷却，在电机内部存在多个循环回路。
4.但是，通过水冷的方式对电机进行冷却存在冷却系统结构复杂、冷却效果差的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例通过提供一种电机冷却系统，解决了现有技术中通过水冷的方式对电机进行冷却存在冷却系统结构复杂、冷却效果差的技术问题。
6.本技术通过本技术的一实施例提供如下技术方案：
7.一种电机冷却系统，包括：
8.储液装置、散热装置、控制器、分流阀，所述储液装置通过第一管道与所述散热装置连接，所述散热装置通过第二管道与所述分流阀连接，所述分流阀通过n根第三管道对应与n个电机连接，所述控制器与所述散热装置通讯连接，n为大于1的正整数；其中，所述储液装置中存储的待降温齿轮油通过所述第一管道流入所述散热装置，以使所述散热装置对所述待降温齿轮油进行冷却，冷却后的齿轮油通过所述第二管道流入所述分流阀；
9.所述控制器，用于根据目标位置处的齿轮油的温度，确定散热参数；
10.所述散热装置，用于根据所述散热参数，对所述待降温齿轮油进行冷却；
11.所述分流阀，用于将所述冷却后的齿轮油按照预设比例分配给所述n个电机，以对所述n个电机进行冷却。
12.优选地，所述系统还包括：
13.电动泵，设置在所述第一管道上，与所述储液装置以及所述散热装置连接，用于以第一电动泵转速抽取所述储液装置中的所述待降温齿轮油，并将所述待降温齿轮油传送至所述散热装置；
14.所述控制器，与所述电动泵连接，用于在齿轮油的温度高于目标油温时，控制所述电动泵以大于所述第一电动泵转速的第二电动泵转速抽取所述储液装置中的所述齿轮油。
15.优选地，所述散热装置包括：
16.散热器、第一温度测量装置以及风扇，所述第一温度测量装置、所述风扇均与所述控制器连接；
17.所述散热器，包括入油口和出油口，所述入油口通过所述第一管道与所述电动泵
连接，所述出油口通过所述第二管道与所述分流阀连接，用于对所述待降温齿轮油进行冷却处理；
18.所述第一温度测量装置，设置于所述出油口处，用于采集所述冷却后的齿轮油的目标温度，并将所述目标温度发送给所述控制器；
19.所述控制器，用于基于接收到的所述目标温度，确定风扇控制参数，并将所述风扇控制参数发给所述风扇，以驱动所述风扇；
20.所述风扇的出风口与所述散热器相对设置，所述风扇用于根据所述风扇控制参数，对所述待降温的齿轮油降温。
21.优选地，所述控制器，用于：
22.当所述目标温度达到第一油温时，确定所述风扇控制参数为第一转速，以使所述风扇以所述第一转速对所述待降温的齿轮油降温；
23.当所述目标温度达到第二油温时，确定所述风扇控制参数为第二转速，以使所述风扇以所述第二转速对所述待降温的齿轮油降温运行，其中，所述第一油温小于所述第二油温，所述第一转速小于所述第二转速。
24.优选地，所述系统还包括：
25.过滤装置，通过所述第一管道与所述电动泵以及所述散热装置连接，用于过滤来自所述电动泵的所述齿轮油。
26.优选地，所述系统还包括：
27.n个第二温度测量装置，分别对应设置于所述n个电机的出油口处，每个第二温度测量装置均与所述控制器通信连接；
28.所述每个第二温度测量装置，用于获取对应电机出油口处的所述冷却后的齿轮油的温度；
29.所述控制器，用于在所述n个第二温度测量装置中任一个检测到所述冷却后的齿轮油的温度高于所述预设温度时，确定报警参数；
30.报警装置，与所述控制器连接，用于接收所述报警参数，并根据所述报警参数报警。
31.优选地，所述系统还包括：
32.环境温度测量装置，与所述控制器通信连接，用于测量所述电机冷却系统周围的环境温度；
33.所述控制器，用于在所述环境温度大于等于工况温度时，控制所述电机冷却系统启动，在所述环境温度小于所述工况温度时，控制所述电机冷却系统停止运行。
34.优选地，所述储液装置，包括：
35.压力阀，设置于所述储液装置上，用于在所述电机冷却系统的压力大于预设压力时释放所述电机冷却系统的压力至目标压力范围。
36.优选地，所述分流阀为单向分流阀。
37.优选地，所述系统，包括：
38.两个所述第二温度测量装置，以及两个所述电机，其中，两个所述第二温度测量装置分别对应设置于两个所述电机的出油口，两个所述电机为同轴电机。
39.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
40.在本发明实施例的电机冷却系统中，包括：储液装置、散热装置、控制器、分流阀，所述储液装置通过第一管道与所述散热装置连接，所述散热装置通过第二管道与所述分流阀连接，所述分流阀通过n根第三管道对应与n个电机连接，所述控制器与所述散热装置通讯连接，n为大于1的正整数；其中，所述储液装置中存储的待降温齿轮油通过所述第一管道流入所述散热装置，以使所述散热装置对所述待降温齿轮油进行冷却，冷却后的齿轮油通过所述第二管道流入所述分流阀；所述控制器，用于根据目标位置处的齿轮油的温度，确定散热参数；所述散热装置，用于根据所述散热参数，对所述待降温齿轮油进行冷却；所述分流阀，用于将所述冷却后的齿轮油按照预设比例分配给所述n个电机，以对所述n个电机进行冷却。
41.上述方案中，采用齿轮油作为冷却液，不必设置多个循环回路，控制器根据齿轮油的温度控制散热装置的冷却强度，使冷却系统可以通过对不同温度下齿轮油采用不同功率的冷却强度，进一步实现对各个温度下的电机进行有效冷却。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本技术实施例提供的电机冷却系统100的示意图；
44.图2为本技术实施例提供的散热装置102的示意图。
具体实施方式
45.本技术实施例通过提供一种电机冷却系统，解决了现有技术中通过水冷的方式对电机进行冷却存在冷却系统结构复杂、冷却效果差的技术问题。
46.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
47.一种电机冷却系统，包括：储液装置、散热装置、控制器、分流阀，所述储液装置通过第一管道与所述散热装置连接，所述散热装置通过第二管道与所述分流阀连接，所述分流阀通过n根第三管道对应与n个电机连接，所述控制器与所述散热装置通讯连接，n为大于1的正整数；其中，所述储液装置中存储的待降温齿轮油通过所述第一管道流入所述散热装置，以使所述散热装置对所述待降温齿轮油进行冷却，冷却后的齿轮油通过所述第二管道流入所述分流阀；所述控制器，用于根据目标位置处的齿轮油的温度，确定散热参数；所述散热装置，用于根据所述散热参数，对所述待降温齿轮油进行冷却；所述分流阀，用于将所述冷却后的齿轮油按照预设比例分配给所述n个电机，以对所述n个电机进行冷却。
48.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
49.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
50.本技术提供一种电机冷却系统100，如图1所示，包括：储液装置101、散热装置102、
控制器103、分流阀104，储液装置101通过第一管道与散热装置102连接，散热装置102通过第二管道与分流阀104连接，分流阀104通过n根第三管道对应与n个电机连接，控制器103与散热装置102通讯连接，n为大于1的正整数；其中，储液装置101中存储的待降温齿轮油通过第一管道流入散热装置102，以使散热装置102对待降温齿轮油进行冷却，冷却后的齿轮油通过第二管道流入分流阀104；控制器103，用于根据目标位置处的齿轮油的温度，确定散热参数；散热装置102，用于根据散热参数，对待降温齿轮油进行冷却；分流阀104，用于将冷却后的齿轮油按照预设比例分配给n个电机，以对n个电机进行冷却。
51.本说明实施例提供的电机冷却系统100，可以用于多种电机的散热冷却，如大型数控机床电机、油电混合型汽车电机以及纯电动汽车的轮毂电机等，为了方便说明，本实施例主要以纯电动汽车的轮毂电机为例对本电机冷却系统100进行说明。
52.选择集润滑、清洗以及散热功能于一体的齿轮油作为系统100的冷却液，可以最大程度地利用轮毂电机的油腔和油道，不需要另外设计新的油道或水道供冷却液循环，其中，第一管道、第二管道、第三管道即轮毂电机的油道。储液装置101可以是一个油箱，主要用于储存待降温的齿轮油，同时，可以为轮毂电机内齿轮油的循环做缓冲，防止电机内部齿轮油被抽空。散热装置102用于对来自轮毂电机并流入其内部待降温的齿轮油进行冷却降温，再将冷却后的齿轮油传入给下一个机构。分流阀104可以将一个油道(即第二管道)中冷却后的齿轮油等比例分成多份。控制器103主要用于根据目标位置齿轮油温度控制散热装置102对齿轮油降温，其中，目标位置可以为散热装置102的入油口，也可以为散热装置102的出油口。
53.系统100的主要循环过程如下：从n个电机中抽取出来的待降温的齿轮油，经储液装置101流入散热装置102，控制器103通过获取散热装置102入口处或出口处的油温，根据不同的油温，控制散热装置102以不同的冷却强度对待降温的齿轮油进行冷却，冷却后的齿轮油流至分流阀104，被分流阀104成比例分为多份，分别流入多根第三管道对应的多个电机中，对电机进行冷却，完成整个系统的冷却循环过程。其中，n个电机可以为一辆电动汽车的4个轮毂电机，也可以为一辆电动汽车同轴的两个轮毂电机，预设比例可以按实际情况进行调整，以一辆电动汽车同轴的两个轮毂电机a、b为例，若实际情况中a电机的温度始终高于b电机的温度，则可以调节分流阀104给a电机分配更多冷却后的齿轮油。本实施例主要以分流阀等比例对冷却后的齿轮油分配进行说明。
54.可选地，系统100还包括：电动泵105，设置在第一管道上，与储液装置101以及散热装置102连接，用于以第一电动泵转速抽取储液装置101中的齿轮油，并将齿轮油传送至散热装置；控制器103，与电动泵105连接，用于在齿轮油温度高于目标油温时，控制电动泵105以大于第一电动泵转速的第二电动泵转速抽取储液装置101中的齿轮油。
55.目标油温可以根据实际情况进行设定。在第一管道上储液装置101和散热装置102之间设置电动泵105，以对齿轮油进行抽取和传送，通过控制器103控制电动泵105的转速，可以调整齿轮油在系统100中的循环速度。第一电动泵转速可以为电动泵的额定转速，可以根据实际情况进行设定，举例来说，电动泵105第一电动泵转速为840r/min，第二电动泵转速为840r/min～1500r/min。
56.可选地，如图2所示，散热装置102包括：散热器1021、第一温度测量装置1023以及风扇1022，第一温度测量装置1023、风扇1022均与控制器103连接；散热器1021，包括入油口
和出油口，入油口通过第一管道与电动泵105连接，出油口通过第二管道与分流阀104连接，用于对待降温的齿轮油进行冷却处理；第一温度测量装置1023，设置于出油口处，用于采集冷却后的齿轮油的目标温度，并将目标温度发送给控制器103；控制器103，用于基于接收到的目标温度，确定风扇控制参数，并将风扇控制参数发给风扇1022，以驱动风扇1022；风扇1022的出风口与散热器1021相对设置，用于根据风扇控制参数，对待降温的齿轮油降温。
57.目标温度可以为第二温度测量装置1023获取的齿轮油温度，上述目标油温也可以等于目标温度。风扇控制参数可以为控制器103控制风扇增加或降低转速的信号。散热装置102中与油道相连的主要是散热器1021，其入油口通过第一管道与电动泵105相连，出油口通过第二管道与分流阀104相连。散热器1021可以是导热性好的金属材料制成，其器身可以设置为鱼鳞状，以增大其表面积。风扇1022的出风口正对散热器1021器身设置，在风扇1022开启时可以加快散热器1021外表面的空气流动速度，以加快降低散热器1021中齿轮油的油温。在散热器1021的出油口处，可以设置一个第一温度测量装置1023，用于测量散热器1021出油口处齿轮油的油温，第一温度测量装置1023与控制器103通信连接，使控制器103可以通过第一温度测量装置1023获取的目标温度确定风扇控制参数，进而根据风扇控制参数控制风扇1022的转速，从而改变散热装置102的冷却强度。例如：第一温度测量装置1023获取的目标温度为58℃，控制器103接收目标温度后确定风扇控制参数为1300r/min，进一步根据风扇控制参数控制风扇1022以1300r/min的转速运行。
58.可选地，控制器103，用于：当目标温度达到第一油温时，确定风扇控制参数为第一转速，控制风扇1022以第一转速运行；当目标温度达到第二油温时，确定风扇控制参数为第二转速，控制风扇1022以第二转速运行，其中，第一油温小于第二油温，所述第一转速小于第二转速。
59.当齿轮油从散热器1021出油口流出时，第一温度测量装置1023检测散热器1021出油口的齿轮油温度，即目标温度，然后将目标温度信号发送给控制器103。控制器103获取的目标温度达到第一油温时，确定风扇控制参数为第一转速，控制风扇1022以第一转速运行；当目标温度达到第二油温时，确定风扇控制参数为第二转速控制风扇1022以第二转速运行，同时控制电动泵105以第二功率运行。第一油温、第二油温、第一转速、第二转速的值可以根据实际情况具体设定，举例来说：若目标油温为第二油温，且第一油温为60℃、第二油温为90℃、第一转速为1170r/min、第二转速为3510r/min、第二电动泵转速为1500r/min，若第一温度测量装置1023在某一时刻检测到第一温度为65℃，则控制器103控制风扇1022以转速1170r/min运行，电动泵105以第一电动泵转速运行。
60.可选地，系统100还包括：过滤装置106，通过第一管道与电动泵105以及散热装置102连接，用于过滤来自电动泵105的齿轮油。
61.齿轮油在冷却系统以及电机中经过多次循环后，会产生一定的杂质，如果长时间不进行处理，会导致冷却系统的堵塞等问题，影响冷却系统以及电机的正常运行。在第一管道上电动泵105以及散热装置102之间设置一个过滤装置106对齿轮油进行过滤，可以有效地避免上述问题的出现。过滤装置106可以是可拆卸的，以方便操作人员定期对过滤装置106进行清理。
62.可选地，系统100还包括：n个第二温度测量装置107，分别对应设置于n个电机的出油口处，与控制器103通信连接，用于获取n个电机出油口处齿轮油的温度；控制器103，用于
在n个第二温度测量装置107中任一个检测到齿轮油的温度高于预设温度时，确定报警参数；报警装置108，与控制器103连接，用于接收报警参数，并根据报警参数报警。
63.报警装置108可以为蜂鸣器与报警灯结合的报警器，可以安装在控制室，也可以通过电线显示在汽车的仪表盘上。第二温度测量装置107的个数与电机个数对应，每一个电机的出油口处均设置一个第二温度测量装置107，第二温度测量装置107实时将获取的电机出油口齿轮油温度信号发送给控制器103，以使控制器103实时监测各个电机出油口齿轮油的温度。预设温度可以根据实际情况进行设定，一般为齿轮油的温度阈值。在系统100正常运行的情况下，一般不会发生齿轮油温度达到预设温度的情况，若控制器103接收到的电机出油口齿轮油的温度信号达到预设温度，则说明系统100或者电机发生了故障。此时控制器103控制报警装置108报警。以预设温度为75℃为例，当第二温度测量装置107检测到电机出油口齿轮油的温度位75℃，将该温度信号发送给控制器103，控制器103即控制报警装置108报警。
64.可选地，系统100还包括：环境温度测量装置109，与控制器103通信连接，用于电机冷却系统100周围的测量环境温度；控制器103，用于在环境温度大于等于工况温度时，控制电机冷却系统100启动，在环境温度小于工况温度时，控制电机冷却系统100停止运行。
65.环境温度测量装置109可根据实际情况安装于合适的位置，本说明书不做具体限定。环境温度测量装置109用于测量汽车当前所处环境的温度，然后将测得的环境温度反馈给控制器103，控制器103再根据反馈的温度控制系统100运行或停止。工况温度可以根据实际情况设定。在寒冷的环境中，环境温度即可满足电机的降温，此时不需要系统100对电机进行冷却，以造成不必要的浪费。控制器103控制系统100的启动或关闭主要是通过控制电动泵105、风扇1022以及各个温度测量装置拉力实现的。以工况温度为10℃为例，若环境温度测量装置109测得环境温度为13℃，控制器接收到环境温度测量装置109发送的温度信号后，控制系统100开始运行，以对电机进行冷却。
66.可选地，储液装置101，包括：压力阀1011，设置于储液装置101上表面，用于在电机冷却系统100的压力大于预设压力时释放电机冷却系统100的压力至目标压力范围。
67.目标压力范围即电机—电机冷却系统100整个循环系统正常运行时的压力范围。在电机冷却系统100以及电机运行时，不可避免会因为一些气体的产生或者高温的情况导致系统100的内部压力过大，若长时间不处理会出现电机—电机冷却系统100整个循环系统因为压力过大出现故障的情况，在储液装置101的上表面安装一个压力阀1011，在循环系统中压力达到一个预设的阈值(即预设压力)时可以降低整个循环系统的压力至目标压力范围，以维持整个循环系统的压力在正常水平。
68.可选地，分流阀104为单向分流阀。
69.可选地，系统100，包括：两个第二温度测量装置107，以及两个电机，其中，两个第二温度测量装置107分别对应设置于两个电机的出油口，两个电机为同轴电机。
70.上述本技术实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
71.1、通过第一温度测量装置1023测量散热器1021出油口的齿轮油温度，并将测量得到的目标温度发送给控制器103，使控制器103确定出风扇控制参数，再由控制器103根据风扇控制参数控制风扇1022以不同的转速运行，同时控制电动泵105以不同功率抽取齿轮油，从而达到电机冷却系统100的冷却强度与电机温度相匹配的效果。
72.2、设置单向分流阀104，可以将冷却后的齿轮油等比例地分配给各个电机，达到冷却功率的一致性。
73.3、设置储液装置101，可以为轮毂电机内齿轮油的循环做缓冲，防止电机内部齿轮油被抽空。
74.4、使用齿轮油作为冷却液，不需要单独设置冷却循环管道，更加简便。
75.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
76.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。