永磁变频驱动系统及轻量化车辆的制作方法

本发明涉及一种永磁变频驱动系统及轻量化车辆。

背景技术：

1、永磁变频驱动被广泛的应用于交通、运输行业。随着大功率电力电子器件和电气传动技术的进步，永磁变频驱动产业正在进入一个高速发展期。逆变功率模块、永磁驱动电机作为永磁变频驱动系统的核心部件，对车辆的稳定运行起着决定性作用。目前逆变功率模块、永磁驱动电机的散热主要采用水冷冷却的方式，现有的变频器的功率模块都是整体结构，所有元器件及水冷单元均安装于一个箱体中，模块化程度不高，扩展性不高，运输装配、维护保养不便，且散热效果差。

2、有鉴于此，有必要对现有的永磁变频驱动系统予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种永磁变频驱动系统，以解决现有永磁变频驱动模块化程度低且散热效果差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种永磁变频驱动系统，所述永磁变频驱动系统包括逆变功率模块、永磁驱动电机、和水冷单元，所述逆变功率模块包括第一冷却液管，所述永磁驱动电机包括第二冷却液管，所述水冷单元包括用以与所述第一冷却液管和所述第二冷却液管连接的冷却单元进水口、与所述冷却单元进水口连接的水泵模块、与所述水泵模块连接的散热器模块、连接所述散热器模块和所述第一冷却液管及第二冷却液管的冷却单元出水口、用以给所述散热器模块散热的风机模块，所述冷却单元出水口沿高度方向高于所述冷却单元进水口。

3、作为本发明的进一步改进，所述冷却单元进水口和所述冷却单元出水口均设置有快接头。

4、作为本发明的进一步改进，所述散热器模块设置在所述风机模块下方，所述水冷单元还包括箱体结构，所述风机模块和所述散热器模块固定在所述箱体结构上。

5、作为本发明的进一步改进，所述水冷单元还包括设置在所述风机模块和所述散热器模块之间的导热风罩，所述导热风罩安装在所述散热器模块上。

6、作为本发明的进一步改进，所述水冷单元还包括固定在所述箱体结构一侧的控制单元。

7、作为本发明的进一步改进，所述控制单元包括控制盒、设置在所述控制盒内的工控板、与所述水泵模块电性连接的水泵控制逆变器、控制继电器、控制件以及设置在所述控制件上面的电源通讯连接器端子和调试接口连接器端子。

8、作为本发明的进一步改进，所述水冷单元还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱上设有补液口、回水放气口和压力释放阀，所述水泵模块上设有水泵补水口，所述水泵补水口与所述补液口连通，所述水冷单元的顶部设有排气口，所述排气口与所述回水放气口连通，所述压力释放阀设置在所述膨胀水箱的顶部用以排出或者吸入空气。

9、作为本发明的进一步改进，所述水泵模块上设有水泵吸水口，所述水泵吸水口直接通过第一连接水管连接所述冷却单元进水口，所述水泵模块与所述散热器模块通过第二连接水管连通，所述膨胀水箱的所述回水放气口与所述水泵模块通过第三连接水管连通，所述第二连接水管上设有进口温度传感器，所述第三连接水管上设有出口温度传感器。

10、作为本发明的进一步改进，所述散热器模块底部设有进出水口。

11、本发明还提供一种轻量化车辆，所述轻量化车辆包括如上述的永磁变频驱动系统。

12、本发明的有益效果是：本发明的轻量化车辆及永磁变频驱动系统，通过将逆变功率模块、永磁驱动电机和水冷单元分开设置，从而将逆变功率模块、永磁驱动电机的功耗热量分别通过冷却液集成到所述水冷单元上，通过所述水冷单元集中散热，实现更好的散热效果，且模块化程度高，易于维修更换；通过设置使得所述冷却单元出水口沿高度方向高于所述冷却单元进水口，可利用重力将冷却水有效充满冷却单元散热腔体，较上进下出水方式，可避免产生气泡影响散热。

技术特征：

1.一种永磁变频驱动系统，其特征在于：所述永磁变频驱动系统包括逆变功率模块、永磁驱动电机、和水冷单元，所述逆变功率模块包括第一冷却液管，所述永磁驱动电机包括第二冷却液管，所述水冷单元包括用以与所述第一冷却液管和所述第二冷却液管连接的冷却单元进水口、与所述冷却单元进水口连接的水泵模块、与所述水泵模块连接的散热器模块、连接所述散热器模块和所述第一冷却液管及第二冷却液管的冷却单元出水口、用以给所述散热器模块散热的风机模块，所述冷却单元出水口沿高度方向高于所述冷却单元进水口。

2.根据权利要求1所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述冷却单元进水口和所述冷却单元出水口均设置有快接头。

3.根据权利要求1所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述散热器模块设置在所述风机模块下方，所述水冷单元还包括箱体结构，所述风机模块和所述散热器模块固定在所述箱体结构上。

4.根据权利要求3所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述水冷单元还包括设置在所述风机模块和所述散热器模块之间的导热风罩，所述导热风罩安装在所述散热器模块上。

5.根据权利要求3所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述水冷单元还包括固定在所述箱体结构一侧的控制单元。

6.根据权利要求5所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述控制单元包括控制盒、设置在所述控制盒内的工控板、与所述水泵模块电性连接的水泵控制逆变器、控制继电器、控制件以及设置在所述控制件上面的电源通讯连接器端子和调试接口连接器端子。

7.根据权利要求1所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述水冷单元还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱上设有补液口、回水放气口和压力释放阀，所述水泵模块上设有水泵补水口，所述水泵补水口与所述补液口连通，所述水冷单元的顶部设有排气口，所述排气口与所述回水放气口连通，所述压力释放阀设置在所述膨胀水箱的顶部用以排出或者吸入空气。

8.根据权利要求7所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述水泵模块上设有水泵吸水口，所述水泵吸水口通过第一连接水管连接所述冷却单元进水口，所述水泵模块与所述散热器模块通过第二连接水管连通，所述膨胀水箱的所述回水放气口与所述水泵模块通过第三连接水管连通，所述第二连接水管上设有进口温度传感器，所述第三连接水管上设有出口温度传感器。

9.根据权利要求1所述的永磁变频驱动系统，其特征在于：所述散热器模块底部设有进出水口。

10.一种轻量化车辆，其特征在于：所述轻量化车辆包括如权利要求1-9任意一项所述的永磁变频驱动系统。

技术总结
本发明提供了一种永磁变频驱动系统及轻量化车辆，永磁变频驱动系统包括逆变功率模块、永磁驱动电机、和水冷单元，逆变功率模块包括第一冷却液管，永磁驱动电机包括第二冷却液管，水冷单元包括用以与第一冷却液管和第二冷却液管连接的冷却单元进水口、与冷却单元进水口连接的水泵模块、与水泵模块连接的散热器模块、连接散热器模块和第一冷却液管及第二冷却液管的冷却单元出水口、用以给散热器模块散热的风机模块，冷却单元出水口沿高度方向高于冷却单元进水口。本发明通过设置使得冷却单元出水口沿高度方向高于冷却单元进水口，可利用重力将冷却水有效充满冷却单元散热腔体，可避免产生气泡影响散热<subgt;。</subgt;

技术研发人员：刘春来,罗兵,张桐源,柳征,李峰,董少杰,郑杰,徐靓
受保护的技术使用者：中铁合肥新型交通产业投资有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15