[發(fā)明專利]基于微槽道的電動汽車嵌入式輪轂電機(jī)的綜合熱管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810347062.8
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108365705B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢艷軍;李運(yùn)澤;解婧妍
• 申請（專利權(quán)）人: 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19;H02K1/20;B60K7/00
• 代理公司: 北京君泊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠(yuǎn)

本發(fā)明公開了一種基于微槽道的電動汽車嵌入式輪轂電機(jī)的綜合熱管理系統(tǒng)，包括一體化電機(jī)定子微槽道散熱系統(tǒng)和剎車盤相變熱防護(hù)系統(tǒng)；一體化電機(jī)定子微槽道散熱系統(tǒng)包括微槽道流型控制片定子、蛇形管冷卻器、風(fēng)扇、助力泵和助力泵旁路，形成循環(huán)回路將電機(jī)產(chǎn)生熱量從輪轂電機(jī)內(nèi)部遷移到周圍環(huán)境；剎車盤相變熱防護(hù)系統(tǒng)包括外剎車旋轉(zhuǎn)面、中空熱管、輪轂散熱面和環(huán)形翅片，通過環(huán)形翅片和中空熱管將剎車盤系統(tǒng)產(chǎn)生熱量遷移到周圍環(huán)境。本發(fā)明的有益效果：不但可以實現(xiàn)嵌入式輪轂電機(jī)在狹窄空間內(nèi)線圈繞組熱量收集、傳遞和排散，而且可以平抑剎車過程中所產(chǎn)生的脈沖熱載荷，減小溫度變化范圍，提高系統(tǒng)的安全性，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)工況范圍全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輪轂電機(jī)熱管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于微槽道的電動汽車嵌入式輪轂電機(jī)的綜合熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)汽車的普及，給人類的生活帶來了極大的便利，但同時也使得能源不斷消耗、日益短缺，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重。數(shù)據(jù)顯示，汽車尾氣排放占大氣污染的30-60％，全國機(jī)動車保有量仍以每年3.5％速度增長。隨著人們對上述凸顯問題的高度關(guān)注，電動汽車已成為各國的研究熱點(diǎn)。電動汽車具有低碳、節(jié)能、環(huán)保等顯著特點(diǎn)，因此開發(fā)和利用電動汽車，推動傳統(tǒng)汽車行業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級，已勢在必行。

電動汽車的電機(jī)有直流電動機(jī)、異步電動機(jī)、永磁同步電動機(jī)和開關(guān)磁阻電動機(jī)。與傳統(tǒng)電機(jī)相比，嵌入式輪轂電機(jī)是電動汽車發(fā)展的重要方向。它的最大優(yōu)勢是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置整合嵌入到輪轂內(nèi)，省去了傳統(tǒng)的離合器、傳動橋等部件，機(jī)械部分大大簡化，可利用空間增大15％，傳動效率理論值提高量達(dá)10％。

然而，嵌入式輪轂電機(jī)由于本身系統(tǒng)的集成性、緊湊性等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也帶來了一系列的散熱問題。輪轂電機(jī)工作時，定子、轉(zhuǎn)子、線圈等的損耗和剎車盤的摩擦均會產(chǎn)生大量的熱量。傳統(tǒng)的輪轂電機(jī)主要采用電機(jī)外殼與空氣對流的風(fēng)冷的散熱方法，散熱途徑單一，散熱效果不佳。當(dāng)輪轂電機(jī)內(nèi)熱量不斷積累又不能及時散失時，電機(jī)的溫升將越來越高，導(dǎo)致電機(jī)工作效率大大降低，燒毀的可能性變大，整車性能變差。另外，剎車盤系統(tǒng)在不同工況下溫度不同，當(dāng)制動時，剎車盤系統(tǒng)的溫升會急劇增加，最高可達(dá)500℃，如果熱量不能有效散失，剎車盤壽命會大大縮短，甚至帶來安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于微槽道的電動汽車嵌入式輪轂電機(jī)的綜合熱管理系統(tǒng)，不但可以實現(xiàn)嵌入式輪轂電機(jī)在狹窄空間內(nèi)線圈繞組熱量收集、傳遞和排散，而且可以平抑剎車過程中所產(chǎn)生的脈沖熱載荷，減小溫度變化范圍，提高系統(tǒng)的安全性，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)工況范圍全，避免嵌入式輪轂電機(jī)定子線圈過熱而導(dǎo)致電機(jī)性能下降以及剎車盤溫度急劇上升而導(dǎo)致壽命縮短。

本發(fā)明提供了一種基于微槽道的電動汽車嵌入式輪轂電機(jī)的綜合熱管理系統(tǒng)，包括一體化電機(jī)定子微槽道散熱系統(tǒng)和剎車盤相變熱防護(hù)系統(tǒng)；

所述一體化電機(jī)定子微槽道散熱系統(tǒng)包括內(nèi)嵌入輪轂電機(jī)定子鐵心中的微槽道流型控制片定子、蛇形管冷卻器、風(fēng)扇、助力泵和貫穿所述輪轂電機(jī)軸承的助力泵旁路，所述微槽道流型控制片定子的進(jìn)液口與所述助力泵旁路一端相連，所述助力泵旁路另一端與所述蛇形管冷卻器一端相連，所述蛇形管冷卻器另一端連接至所述微槽道流型控制片定子的出液口，所述蛇形管冷卻器外部設(shè)置有所述風(fēng)扇，所述助力泵旁路上設(shè)置有所述助力泵；

所述剎車盤相變熱防護(hù)系統(tǒng)包括外剎車旋轉(zhuǎn)面、中空熱管、輪轂散熱面和環(huán)形翅片，所述環(huán)形翅片中填充有石蠟構(gòu)成相變蓄熱盒并緊貼所述外剎車旋轉(zhuǎn)面內(nèi)側(cè)設(shè)置，所述環(huán)形翅片與沿所述軸承對稱設(shè)置的若干中空熱管相連，所述輪轂散熱面與所述若干中空熱管相連且所述若干中空熱管沿所述輪轂散熱面環(huán)繞放置。