[發(fā)明專利]一種液冷輪轂電機(jī)冷卻溫差發(fā)電裝置及其工作方法

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• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN108599621A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江浩斌;張博翰;李勇;徐興;王峰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N11/00
• 分類號(hào): H02N11/00;H02K9/19
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本發(fā)明公開了一種液冷輪轂電機(jī)冷卻溫差發(fā)電裝置及其工作方法,裝置包括輪轂電機(jī)、儲(chǔ)油箱、油泵、導(dǎo)油管、溫差發(fā)電裝置以及其他附件,輪轂電機(jī)由電機(jī)外殼、定子線圈、轉(zhuǎn)子、永磁體、環(huán)形循環(huán)油路和導(dǎo)油腔構(gòu)成。輪轂電機(jī)采用冷卻液淋噴和在電機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置循環(huán)油路并行的方式進(jìn)行散熱降溫。儲(chǔ)油箱采用金屬外殼，溫差發(fā)電片壓在儲(chǔ)油箱帶凹槽的兩面金屬外殼之上，再在溫差發(fā)電片上壓一金屬板。儲(chǔ)油箱外殼作為溫差發(fā)電熱端，與外界冷空氣接觸的金屬板作為冷端。本結(jié)構(gòu)既能降低輪轂電機(jī)運(yùn)行溫度，提高電機(jī)運(yùn)行性能及壽命，又可以對輪轂電機(jī)散發(fā)的熱量進(jìn)行回收，提高輪轂電機(jī)的能量利用效率，達(dá)到節(jié)能的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輪轂驅(qū)動(dòng)汽車輪轂電機(jī)冷卻系統(tǒng)及車輛節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種液冷輪轂電機(jī)冷卻溫差發(fā)電裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

隨著能源危機(jī)與環(huán)境污染的加劇，全世界都在大力發(fā)展新能源汽車和混合動(dòng)力技術(shù)。而輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車因?yàn)槭÷粤藗鹘y(tǒng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的變速器、萬向傳動(dòng)裝置、差速器和半軸等部件，使其具有體積小，比功率大，傳動(dòng)效率高、整車結(jié)構(gòu)簡化等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于輪轂驅(qū)動(dòng)汽車四輪獨(dú)立可控，使汽車具有更優(yōu)秀的動(dòng)力性。因此，輪轂驅(qū)動(dòng)成為了現(xiàn)在的重點(diǎn)研究方向。但是，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)也存在著缺點(diǎn)。當(dāng)電機(jī)在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，熱量的白白流失降低了車輛的能量利用效率，對輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性帶來不利影響。同時(shí)，輪轂電機(jī)長期在高溫環(huán)境下工作也會(huì)影響電機(jī)性能與壽命。

目前，輪轂電機(jī)的冷卻方法主要有風(fēng)冷、液冷和混合冷卻三種。與其他冷卻方式相比較，在電機(jī)效率相同的條件下，液冷冷卻的輪轂電機(jī)具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，并且冷卻效果更好。但是，輪轂電機(jī)冷卻液帶走的大量熱量卻被浪費(fèi)，這大大降低了輪轂驅(qū)動(dòng)汽車的能量利用效率，給汽車的經(jīng)濟(jì)性帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述已有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種與液冷冷卻輪轂電機(jī)相結(jié)合的冷卻液溫差發(fā)電裝置，在不改變輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有液冷方式的條件下，增加輪轂電機(jī)的能量利用效率，提高電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種液冷輪轂電機(jī)冷卻溫差發(fā)電裝置，包括通過導(dǎo)油管、油泵相連的溫差發(fā)電裝置和液冷輪轂電機(jī)，所述液冷輪轂電機(jī)包括定子、永磁體、轉(zhuǎn)子及電機(jī)外殼，轉(zhuǎn)子固定在電機(jī)外殼內(nèi)部，轉(zhuǎn)子外端內(nèi)側(cè)固定相對的永磁體，轉(zhuǎn)子外端一側(cè)的電機(jī)外殼固定定子一端，定子另一端位于永磁體之間，固定定子一端的電機(jī)外殼上分別設(shè)有進(jìn)油口、出油口，電機(jī)外殼、定子、轉(zhuǎn)子三者之間的空隙形成導(dǎo)油腔，導(dǎo)油腔上端與進(jìn)油口相連，導(dǎo)油腔下端與出油口相連，靠近定子的電機(jī)外殼兩端中設(shè)有環(huán)形循環(huán)油路，環(huán)形循環(huán)油路與導(dǎo)油管相通；所述溫差發(fā)電裝置包括儲(chǔ)油箱、溫差發(fā)電片、金屬片，溫差發(fā)電片壓接在儲(chǔ)油箱外殼的兩側(cè)面上，金屬片壓接在溫差發(fā)電片上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述儲(chǔ)油箱外形為H形，溫差發(fā)電片壓接在儲(chǔ)油箱兩面帶凹槽的外殼上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述儲(chǔ)油箱的材料為金屬。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述儲(chǔ)油箱的金屬外殼作為溫差發(fā)電的熱端，與空氣接觸的金屬片作為溫差發(fā)電的冷端。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述進(jìn)油口、油泵、儲(chǔ)油箱、出油口通過導(dǎo)油管依次相連，形成循環(huán)油路。

一種液冷輪轂電機(jī)冷卻液溫差發(fā)電裝置的工作方法，循環(huán)冷卻與發(fā)電的具體過程如下：用于淋噴冷卻的油液在油泵壓力的作用下從儲(chǔ)油箱通過進(jìn)油口進(jìn)入導(dǎo)油腔，冷卻液淋噴在發(fā)熱元件上進(jìn)行吸熱，流經(jīng)電機(jī)殼體內(nèi)部的冷卻液從導(dǎo)油管進(jìn)入環(huán)形循環(huán)油路，吸收電機(jī)外殼上的熱量；高溫冷卻液通過重力回流到導(dǎo)油腔底部，通過油泵再次進(jìn)入儲(chǔ)油箱，并帶動(dòng)儲(chǔ)油箱金屬外殼溫度大大升高；此時(shí)，高溫的儲(chǔ)油箱金屬外殼作為溫差發(fā)電的熱端，與外界冷空氣接觸的金屬板作為溫差發(fā)電冷端，通過中間壓接的溫差發(fā)電片進(jìn)行溫差發(fā)電。

本發(fā)明提出的一種液冷輪轂電機(jī)冷卻液溫差發(fā)電裝置帶來的有益效果如下：