一种电动汽车用轮毂电机的散热结构

1.本发明涉及汽车驱动技术领域，尤其涉及一种电动汽车用轮毂电机的散热结构。


背景技术：

2.随着全球环境污染加剧、资源匮乏等现象，节能减排已成为社会不可阻挡的趋势，而在汽车领域内，电动汽车的急剧发展更加有助于对环境的保护。电机驱动系统是电动汽车的一个核心系统，替代了传统汽车发动机的作用，且传动效率更高。轮毂电机是电驱动系统的心脏，但是轮毂电机的密封性，使得电机产生的热量不能很好的散发出去，严重影响电机的运行效率，目前已有多篇专利在轮毂电机散热方面提出了新结构和新方法。
3.中国专利授权公告号 cn203368190u 公开了“电动车风冷式全密封轮毂电机”，该风冷方式可以有效降低电机运行过程中的热量，但纯靠外界进风很难将长时间运行电机产生的大量热量挥散出去；中国专利授权公告号 cn 105958729a 公开了“电动汽车轮毂电机风冷散热结构”，该结构利用内部通风管道进行散热，但不可避免的是风量小，散热效果不佳；中国专利授权公告号 cn208046352u公开了“基于风冷散热的轮毂电机的散热外壳”，该结构可有效的散去内部的热量，但热量过大则会发生热量囤积，不利于电机的正常运行；中国专利授权公告号 cn204131318 u公开了“轮毂电机外转子风冷散热结构”，该结构可同时进行自然风冷和风扇冷却，散热效率大大提升，但是对于进风口的结构可以进行进一步的改善。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种电动汽车用轮毂电机的散热结构，采用自然风冷加风扇冷却两种方式对轮毂电机进行冷却，提高轮毂电机的散热效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案。
6.本发明提供的一种电动汽车用轮毂电机的散热结构，包括散热风扇、轮毂电机外壳，所述散热风扇转动由传动轴转动控制，所述传动轴转动由行星齿轮架传动控制，所述行星齿轮架的传动由旋转传动块推动所述行星齿轮架齿圈缺口进行传动，所述轮毂电机外壳绕其中心周向设置有进风管，所述进风管进风口朝向与所述轮毂电机外壳转动方向相同，所述进风管出风口连通于所述轮毂电机外壳内侧进风导流口，并通过所述进风导流口将外部空气导入轮毂电机内部。
7.优选地，所述传动轴垂直贯穿所述轮毂电机外壳侧面，所述传动轴远离所述散热风扇一侧表面与所述轮毂电机外壳侧面平齐，所述传动轴与所述轮毂电机外壳间隙配合。
8.优选地，所述散热风扇与所述传动轴之间通过键连接。
9.优选地，所述进风管管面采用圆弧过度结构。
10.优选地，所述进风管内部设置有只允许空气通过的隔离膜，所述隔离膜与所述进风管截面平行设置。
11.优选地，所述轮毂电机外壳内圈周向设置有多个内凹槽，所述旋转传动块通过回位弹簧与所述内凹槽弹性连接。
12.优选地，电动汽车用轮毂电机的散热结构还包括温度监测控制系统，所述温度监测控制系统包括用于监测轮毂电机内部温度的ecu系统、用于供给所述温度监测控制系统电能的电源、用于控制所述温度监测系统电路通断的开关、用于控制所述开关断开与闭合的辅电磁继电器、连接所述开关的开关回位弹簧、控制所述旋转传动块闭合与弹开的主电磁继电器。
13.优选地，所述轮毂电机外壳通过螺栓进行固定，所述螺栓绕所述传动轴周向设置于所述轮毂电机外壳侧面。
14.本发明的有益效果为。
15.1、利用进风口和散热风扇的双重散热结构来提高轮毂电机的散热效率。
16.2、利用行星齿轮架以及旋转传动块保证进风管与风扇可以相互独立工作的同时，如遇到温度较高的情况下又可以相互协作。
17.3、进风管采用弧形过度结构，相比于传统的直立开口结构，进风效果更好，散热效率更高。
附图说明
18.图1是一种电动汽车用轮毂电机的散热结构的整体结构爆炸图。
19.图2是一种电动汽车用轮毂电机的散热结构的整体结构立体图1。
20.图3是一种电动汽车用轮毂电机的散热结构的整体结构立体图2。
21.图4是轮毂电机外壳的剖视图。
22.图5是轮毂电机外壳的局部剖视放大图。
23.图6是旋转传动结构示意图。
24.图7是旋转传动块结构示意图。
25.图8是进风管结构示意图。
26.图9为温度监测控制系统电路图。
27.图中：1、散热风扇；2、行星齿轮架；3、轮毂电机外壳；4、螺栓；5、进风管；6、旋转传动块；7、进风导流口；8、传动轴；9、内凹槽；10、回位弹簧；11、隔离膜；12、ecu系统；13、电源；14、辅电磁继电器；15、开关回位弹簧；16、主电磁继电器；17、开关。
具体实施方式
28.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
29.如图1-图9所示，本实施例中提供的一种电动汽车用轮毂电机的散热结构，包括散热风扇1、轮毂电机外壳3，散热风扇1转动由传动轴8转动控制，传动轴8转动由行星齿轮架2传动控制，行星齿轮架2的传动由旋转传动块6推动行星齿轮架2齿圈缺口进行传动，轮毂电机外壳3绕其中心周向设置有进风管5，进风管5进风口朝向与轮毂电机外壳3转动方向相同，进风管5出风口连通于轮毂电机外壳3内侧进风导流口7，并通过进风导流口7将外部空气导入轮毂电机内部，在一般温度时，只有轮毂电机外壳3上的通风管5工作，由于轮毂电机外壳3的转动，相对地，外部较冷的空气会逆着轮毂电机外壳3转动的方向进入到进风管5
内，用于对轮毂电机外壳3内部的轮毂电机进行散热降温；当达到一定的温度时，散热风扇1开始工作，此时由于轮毂电机外壳3的转动，因此进风管5仍处于进风状态，轮毂电机外壳3内的旋转传动块6与行星齿轮架2上的齿圈缺口相接触，随着轮毂电机外壳3的旋转，旋转传动块6带动行星齿轮架2外圈转动，行星齿轮架2带动转动轴8转动，转动轴8带动散热风扇1转动并产生风，实现进风管5进风、散热风扇1产生风的双重降温效果，提高了轮毂电机的散热效果。
30.为了保证在轮毂电机外壳3转动时，转动轴8不与轮毂电机外壳3同步转动，进一步地，传动轴8垂直贯穿轮毂电机外壳3侧面，传动轴8远离散热风扇1一侧表面与轮毂电机外壳3侧面平齐，传动轴8与轮毂电机外壳3间隙配合，由于转动轴8要带动散热风扇1转动，为保证散热风扇1与进风管5相互独立工作，因此需要保证转动轴8不与轮毂电机外壳3同步转动，由于传动轴8与轮毂电机外壳3间隙配合，因此在进风管5进风时，即轮毂电机外壳3转动时，转动轴8并不受轮毂电机外壳3转动的影响保持静止状态或受惯性等影响产生较小转动，此时为一般温度条件下，即不需要散热电机1工作时。
31.为了保证转动轴8与散热风扇1的同步转动，进一步地，散热风扇1与传动轴8之间通过键连接，相比于转动轴8与散热风扇1中间的插入口之间过盈配合的连接方式，键连接更加方便转动轴8与散热风扇1之间的拆装。
32.为了提高进风管的进风效率，进风管5管面采用圆弧过度结构，增大进风管5的宽度，提高进风管5的进风量。
33.为了减少外部灰尘与水汽对散热风扇1的影响，进一步地，进风管5内部设置有只允许空气通过的隔离膜11，隔离膜11与进风管5截面平行设置，由于灰尘与水汽过多会导致散热风扇1积灰与腐蚀，影响轮毂电机的散热效果，因此需要用隔离膜11将灰尘与水汽隔开。
34.为了控制旋转传动块6的弹开与闭合，进一步地，轮毂电机外壳3内圈周向设置有多个内凹槽9，旋转传动块6通过回位弹簧10与所述内凹槽9弹性连接，一般温度下，回位弹簧10处于压缩状态，旋转传动块6闭合在内凹槽9中，当温度升高后，在需要使用散热风扇1工作时，回位弹簧10在温度监测控制系统的控制下处于回弹状态，此时旋转传动块6从内凹槽9内伸出，旋转传动块6带动行星齿轮架2转动，进而带动散热风扇1工作，实现两种散热方式变换。
35.为了控制不同的散热状态，进一步地，温度监测控制系统包括用于监测轮毂电机内部温度的ecu系统12、用于供给温度监测控制系统电能的电源13、用于控制温度监测系统电路通断的开关17、用于控制开关17断开与闭合的辅电磁继电器14、连接开关17的开关回位弹簧15、控制旋转传动块6闭合与弹开的主电磁继电器16，电路图如图9所示，ecu系统12监测轮毂电机内的温度，当处于一般温度时，此时辅电磁继电器14处于未得电状态，开关17闭合，主电磁继电器16得电，回位弹簧10处于压缩状态，旋转传动块6闭合，此时只有通风管5工作；当轮毂电机内的温度达到预警值，此时辅电磁继电器14得电，开关17断开，主电磁继电器16失电，回位弹簧10处于回弹状态，旋转传动块6弹出，带动行星齿轮架2转动，此时通风管5与散热风扇1均处于工作状态。
36.为了固定轮毂电机外壳3，进一步地，轮毂电机外壳3通过螺栓4进行固定，螺栓4绕传动轴8周向设置于轮毂电机外壳3侧面。
37.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。