一种电机冷却系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机冷却系统，其冷却气瓶内充有压缩空气，冷却气瓶、缓冲气瓶、电机控制器和电机之间依次通过管路连通，冷却气瓶与缓冲气瓶之间的管路上安装有减压阀，缓冲气瓶与电机控制器之间的管路上安装有第一流量控制阀，电机冷却管路的出口通过管路与发动机进气系统连通，电机与发动机进气系统之间的管路上依次安装有溢出阀和第二流量控制阀。本实用新型利用压缩空气对电机系统的冷却，可保证冷却效果，延长电机系统的使用寿命；压缩空气完成电机、电机控制器的冷却后，温度仍较低，气体压强比发动机进气系统自然吸气的压强大，用于发动机进气温度及压强的调节，改善发动机燃烧条件，达到节油、减排效果。
【专利说明】一种电机冷却系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电机冷却系统。
【背景技术】
[0002]现有电动车辆上的电机系统的冷却广泛使用的是向其冷却管路内通入冷却水，根据电机系统温度的变化，调节水冷系统的水泵功率，通过热交换，实现对电机系统的冷却。当前广泛使用的电机冷却系统存在如下缺点:能耗高，电机冷却水的循环动力源来自水泵电机，需要消耗整车部分能量；设备成本较高，水冷系统需要冷却水泵，散热水箱、控制系统等组成，加上电机冷却水的成本，导致冷却系统成本较高；冷却水不可再生,冷却水不可再生，泄露会造成环境污染。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可保证冷却效果，延长电机系统使用寿命，并能改善发动机燃烧条件的电机冷却系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型包括具有冷却管路的电机和电机控制器，其特征是还包括冷却气瓶、缓冲气瓶，所述冷却气瓶内充有压缩空气，所述冷却气瓶、缓冲气瓶、电机控制器和电机之间依次通过管路连通，所述冷却气瓶与缓冲气瓶之间的管路上安装有减压阀，所述缓冲气瓶与电机控制器之间的管路上安装有第一流量控制阀，所述电机冷却管路的出口通过管路与发动机进气系统连通，所述电机与发动机进气系统之间的管路上依次安装有溢出阀和第二流量控制阀。
[0005]所述冷却气瓶与减压阀之间的管路上安装有第一压力表，所述减压阀与缓冲气瓶之间的管路上安装有第二压力表，所述缓冲气瓶与第一流量控制阀之间的管路上安装有第一温度传感器，所述电机控制器上安装有第二温度传感器，所述电机上安装有第三温度传感器，所述电机与溢出阀之间的管路上安装有第四温度传感器，所述电机与第四温度传感器之间的管路上安装有第三压力表，所述第一压力表、第二压力表、第三压力表、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器的信号输出端分别与主控制电路电连接，所述减压阀、第一流量控制阀、第二流量控制阀、溢出阀均为电控阀，所述减压阀、第一流量控制阀、第二流量控制阀、溢出阀的控制端与主控制电路电连接，所述发动机进气系统的控制电路与前述主控制电路电连接。
[0006]所述主控制电路上电连接有显示屏和报警器。
[0007]采用上述结构后，本实用新型选用可再生、无污染、成本低的空气作为冷却剂，利用液态或气态的压缩空气在形态变化时需要吸取大量的热量的原理，将之应用于电机系统的冷却，电机系统冷却效果显著，压缩空气的冷却能力优于传统的水冷、油冷，可保证冷却效果，延长电机系统的使用寿命；压缩空气完成电机、电机控制器的冷却后，温度仍较低，气体压强比发动机进气系统自然吸气的压强大，可以用于发动机进气温度及压强的调节，有助于改善发动机燃烧条件，达到节油、减排的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0009]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，电机冷却系统包括具有冷却管路的电机4和电机控制器3，还包括冷却气瓶1、缓冲气瓶2，冷却气瓶I内充有压缩空气，压缩空气可以根据电机冷却的具体要求选用压力较低的气态压缩空气或压力较高的液态压缩空气，管路上阀体等承压零件的选取需根据压缩空气的压力进行选取，冷却气瓶1、缓冲气瓶2、电机控制器3和电机4之间依次通过管路连通，冷却气瓶I与缓冲气瓶2之间的管路上安装有减压阀8，缓冲气瓶2与电机控制器3之间的管路上安装有第一流量控制阀11，电机4冷却管路的出口通过管路与发动机进气系统5连通，电机4与发动机进气系统5之间的管路上依次安装有溢出阀16和第二流量控制阀17。
[0011]冷却气瓶I与减压阀8之间的管路上安装有第一压力表7，减压阀8与缓冲气瓶2之间的管路上安装有第二压力表9，缓冲气瓶2与第一流量控制阀11之间的管路上安装有第一温度传感器10，电机控制器3上安装有第二温度传感器12，电机4上安装有第三温度传感器13，电机4与溢出阀16之间的管路上安装有第四温度传感器15，电机4与第四温度传感器15之间的管路上安装有第三压力表14,第一压力表7、第二压力表9、第三压力表14、第一温度传感器10、第二温度传感器12、第三温度传感器13、第四温度传感器15的信号输出端分别与主控制电路6电连接，所述减压阀8、第一流量控制阀11、第二流量控制阀17、溢出阀16均为电控阀，所述减压阀8、第一流量控制阀11、第二流量控制阀17、溢出阀16的控制端与主控制电路6电连接，所述发动机进气系统5的控制电路与前述主控制电路6电连接，现有发动机进气系统5的控制电路一般采用E⑶，E⑶采集、处理和输出温度、压力等信号的技术为现有技术，其信号输出端与主控制电路6的连接方式对本领域的技术人员来说并不需要花费创造性劳动即可得知。主控制电路6上电连接有报警器和用于显示第一压力表7数值的显示屏18，报警器与显示屏18电连接，报警器可直接集成在显示屏18内，当显示屏18上显示数值低于设定值时，报警器报警，两者电连接的电路结构为现有技术，此处不再赘述。
[0012]本实用新型采用压缩空气作为冷却剂替代原有的水冷、油冷系统的冷却剂，利用气体形态变化吸热这一原理，实现对电机4系统的冷却。根据气体公式，相同量的气体在压强及体积发生变化，温度按照下述公式变化P1V1ZT1=P2V2Tt2 CP1——初始气体压力值，V1——初始气体体积，T1——初始气体温度，P2——气态变化后气体压力值，V2——气态变化后气体体积，T2——气态变化后气体温度)，压缩气体在本冷却系统中的变化为，P2大幅减小、V2大幅增大，因此根据此公式计算T2需大幅变大方能满足气态变化的需求，因此需要从外界吸收较多的热量，从而具备较好的冷却能力。
[0013]主控制电路6收集第一温度传感器10、第二温度传感器12、第三温度传感器13、第二压力表9的信号，计算出电机4系统实时的空气需求量，利用第一流量控制阀11调节电机4和电机控制器3空气的进入量，此处空气需求量的计算对于本领域人员的技术人员来说属于现有技术，其跟利用水冷或油冷的计算原理相同，所以本处不再赘述计算公式；主控制电路6收集第四温度传感器15、第三压力表14、发动机ECU中的进气压力、进气量、进气温度的信号，其中发动机的ECU现有技术中均已集成有进气压力、进气量、进气温度的测量装置，根据当前发动机运行状态及下一刻目标状态对进气压力、进气量进行分配，并完成发动机进气系统5进气温度的调节，如果发动机自有进气系统能够满足燃烧需求，则发动机的E⑶向主控制电路6输出信号，主控制电路6控制溢出阀16打开，冷却系统气体通过溢出阀16溢出，如果发动机自有进气系统的压力及进气量无法满足燃烧需求，则发动机的ECU计算出所需进气量并将信号输出至主控制电路6，由主控制电路6控制第二流量控制阀17的开度进行气体补偿；主控制电路6收集第一压力表7的信号，判断冷却气瓶I中冷却气体的量是否达到设定值，并在显示屏18上显示，当冷却气体的量降低到设定值时，报警器报警，提示更换冷却气瓶I或向冷却气瓶I内充装压缩空气；主控制电路6根据电机4系统的冷却需求、发动机进气状态、发动机进气需求信息，控制减压阀8，使缓冲气瓶2中的气体压力值能够满足电机4系统冷却需求及发动机进气补偿需求。
[0014]本实用新型选用可再生、无污染、成本低的空气作为冷却剂，利用液态或气态的压缩空气在形态变化时需要吸取大量的热量的原理，将之应用于电机4系统的冷却，电机4系统冷却效果显著，压缩空气的冷却能力优于传统的水冷、油冷，可保证冷却效果，延长电机4系统的使用寿命；压缩空气完成电机4、电机控制器3的冷却后,温度仍较低,气体压强比发动机进气系统5自然吸气的压强大，可以用于发动机进气温度及压强的调节，有助于改善发动机燃烧条件，达到节油、减排的效果。
[0015]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电机冷却系统，包括具有冷却管路的电机(4)和电机控制器(3)，其特征是还包括冷却气瓶(I)、缓冲气瓶(2 )，所述冷却气瓶(I)内充有压缩空气，所述冷却气瓶(I)、缓冲气瓶(2)、电机控制器(3)和电机(4)之间依次通过管路连通，所述冷却气瓶(I)与缓冲气瓶(2)之间的管路上安装有减压阀(8)，所述缓冲气瓶(2)与电机控制器(3)之间的管路上安装有第一流量控制阀(11)，所述电机(4)冷却管路的出口通过管路与发动机进气系统(5)连通，所述电机(4)与发动机进气系统(5)之间的管路上依次安装有溢出阀(16)和第二流量控制阀(17)。
2.根据权利要求1所述的电机冷却系统，其特征是所述冷却气瓶(I)与减压阀(8)之间的管路上安装有第一压力表(7)，所述减压阀(8)与缓冲气瓶(2)之间的管路上安装有第二压力表(9)，所述缓冲气瓶(2)与第一流量控制阀(11)之间的管路上安装有第一温度传感器(10 )，所述电机控制器(3 )上安装有第二温度传感器(12 )，所述电机(4 )上安装有第三温度传感器(13)，所述电机(4)与溢出阀(16)之间的管路上安装有第四温度传感器(15)，所述电机(4)与第四温度传感器(15)之间的管路上安装有第三压力表(14)，所述第一压力表(7)、第二压力表(9)、第三压力表(14)、第一温度传感器(10)、第二温度传感器(12)、第三温度传感器(13)、第四温度传感器(15)的信号输出端分别与主控制电路(6)电连接，所述减压阀(8 )、第一流量控制阀(11)、第二流量控制阀(17 )、溢出阀(16 )均为电控阀，所述减压阀(8)、第一流量控制阀(11)、第二流量控制阀(17)、溢出阀(16)的控制端与主控制电路(6)电连接，所述发动机进气系统(5)的控制电路与前述主控制电路(6)电连接。
3.根据权利要求1或2所述的电机冷却系统，其特征是所述主控制电路(6)上电连接有显示屏(18)和报警器。
【文档编号】B60K11/00GK204055316SQ201420452603
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】赵强, 潘凤文, 陈雪丽 申请人:潍柴动力股份有限公司