一种含有并联流道的动力总成及电动车辆的制作方法
- 国知局
- 2024-08-08 16:55:32
本技术涉及动力总成,尤其涉及一种含有并联流道的动力总成及电动车辆。
背景技术:
1、动力总成的壳体内集成有若干内部流道用于向动力总成内的每个电机输送冷却液散热、或用于向动力总成内的传动机构输送冷却液润滑,以保证动力总成的正常运行和稳定工作。但现有动力总成的每个内部流道内的冷却液流量分配效率不高且每个内部流道内冷却液流量分配无法针对动力总成的各个工况适应性调整,从而造成冷却液损失且动力总成整体能耗增加。
技术实现思路
1、本技术提供一种含有并联流道的动力总成,通过针对性的优化动力总成内部流道的结构设计,能够提升动力总成内的冷却液的利用率并降低冷却液的损失和降低动力总成的整体能耗。本技术还提供一种电动车辆。本技术具体包括如下技术方案:
2、第一方面,本技术提供一种含有并联流道的动力总成,动力总成包括一个发电机、一个电动机和一个油泵,动力总成包括一个电动机流道和一个发电机流道,其中,一个电动机流道包括至少一个电动机流道入口、至少一个电动机流道出口和一个阀门,至少一个电动机流道出口中一个或多个电动机流道出口用于输出冷却液对一个电动机的转子或定子中至少一个进行散热,一个阀门用于连通一个或多个电动机流道入口和一个或多个电动机流道出口,一个发电机流道包括至少一个发电机流道入口和至少一个发电机流道出口,至少一个发电机流道出口中一个或多个发电机流道出口用于输出冷却液对一个发电机的转子或定子中至少一个进行散热,一个油泵的出口用于连通至少一个电动机流道入口和至少一个发电机流道入口,一个阀门用于同时调节一个或多个电动机流道出口和一个或多个发电机流道出口的流量。
3、本技术动力总成的一个发电机用于向电动车辆的动力电池提供电能,并通过动力电池驱动一个电动机的电机轴转动以能够向动力总成内与一个电动机传动连接的传动机构输入动力。一个电动机输出的动力通过动力总成内与一个电动机传动连接的传动机构输出至动力总成的外部,进而能够实现动力总成向外输出动力的效果。一个油泵通过一个油泵的入口提供负压吸取冷却液,一个油泵通过一个油泵的出口分别输入至一个电动机流道和一个发电机流道中至少一个。一个油泵通过一个电动机流道将冷却液输送至一个电动机一侧,以能够输送冷却液对一个电动机的定子或转子中至少一个散热、或能够为与一个电动机传动连接的传动机构,如减速器、差速器等的一个齿轮、一个轴承中至少一个润滑。一个油泵通过一个发电机流道将冷却也输送至一个发电机一侧,以能够输送冷却液对一个发电机的定子或转子中至少一个散热、或能够为与一个发电机传动连接的传动机构的一个齿轮、一个轴承中至少一个润滑。本技术动力总成通过一个电动机流道向电动机侧输送冷却液以润滑或散热、并通过一个发电机流道向发电机侧输送冷却液以润滑或散热,能够保证一个电动机和一个发电机工作于适宜的工作温度并具有良好的润滑效果,以提升一个电动机和一个发电机的工作性能和寿命,进而提升动力总成整体的工作性能和寿命。
4、本技术动力总成的一个电动机流道的电动机流道入口的数量为一个或者多个,每个电动机流道入口与一个或者多个电动机流道出口连通,即一个油泵的出口输出的冷却液通过每个电动机流道入口同时向一个或者多个电动机流道出口输出,一个或者多个电动机流道出口用于对动力总成的电动机侧的定子或转子中至少一个散热。一个发电机流道的发电机流道入口的数量为一个或者多个,每个发电机流道入口与一个或者多个发电机流道出口连通,即一个油泵的出口输出的冷却液通过每个发电机流道入口同时向一个或者多个发电机流道出口输出,一个或者多个发电机流道用于对一个发电机侧的定子或者转子中至少一个散热。一个阀门设于一个电动机流道上,使得一个电动机流道的一个或者多个电动机流道入口能够通过一个阀门与一个或者多个电动机流道出口连通,进而实现一个阀门控制一个或者多个电动机流道入口向一个或者多个电动机流道出口输送冷却液的效果,并通过一个阀门能过调整一个或者多个电动机流道出口输出冷却液的流量。同时,由于一个电动机流道和一个发电机流道并联,因此一个电动机流道的一个或者多个电动机流道出口和一个发电机流道的一个或者多个发电机流道出口也形成并联设置,当一个阀门调整一个或多个电动机流道出口的流量时,将同步调整一个或者多个发电机流道出口的输出冷却液的流量。本技术动力总成通过一个阀门同时调整一个或者多个电动机流道出口、以及一个或者多个发电机流道出口输出冷却液的流量,以用于实现动力总成内的一个或者多个电动机流道出口和一个或者多个发电机流道出口的独立调整,使得动力总成内的每个内部流道的出口输出的冷却液的流量能够合理分配,并使得动力总成内的每个内部流道能够针对动力总成的不同工况适应性的调整输出冷却液的流量,进而提升冷却液的利用率以降低冷却液的损耗,在提升动力总成整体工作性能和寿命的同时降低动力总成的功耗。
5、一种实现方式,每个电动机流道入口用于向一个或多个电动机流道出口传输冷却液,每个发电机流道入口用于向一个或多个发电机流道出口传输冷却液,其中,沿一个油泵输出的冷却液流动的方向,从一个油泵的出口至每个发电机流道入口的流经距离大于从一个油泵的出口至每个电动机流道入口的流经距离。
6、相应的,一个电动机流道的至少一个电动机流道入口的数量为一个,一个电动机流道入口同时向一个或者多个电动机流道出口传输冷却液。一个发电机流道的至少一个发电机流道入口的数量为一个,一个发电机流道入口能够同时向一个或者多个发电机流道出口传输冷却液。一个油泵的出口输出的冷却液分别通过一个电动机流道入口传输至动力总成的电动机侧以散热或润滑、一个发电机流道入口传输至一个发电机侧以散热或润滑,使得用于向每个电机侧输送冷却液以散热或润滑的每个内部流道之间形成并联效果,因此当一个阀门在调整一个电动机流道的一个或多个电动机流道出口的流量时,一个阀门能够依据动力总成的不同工况同步调整与一个电动机流道并联的其他内部流道的一个或多个出口的流量,进而使得每个内部流道的出口输出的冷却液能够根据动力总成的不同工况精准输出,以进一步提升冷却液的利用率。同时,由于动力总成内电动机用于产生动力并用于通过与其传动连接如减速器、差速器等传动机构输出动力,因此动力总成内电动机侧产热量相较于更大、传动机构内部功能结构件更多。沿一个油泵输出的冷却液流动的方向,通过设置一个油泵的出口输出的冷却液先流入一个或多个电动机流道入口,再传输至一个或多个发电机流道入口,使得一个油泵的出口输出的冷却液能够更先被输送至电动侧进行散热或润滑,进而形成冷却液更多的从一个电动机流道入口分配至电动机侧,以保证冷却液对电动机侧的散热和润滑效果,进而在提升冷却液的利用率的同时,还能够进一步提升动力总成整体的工作性能和寿命。
7、一种实现方式,每个电动机流道入口的孔径大于每个发电机流道入口的孔径。
8、相应的,当每个内部流道入口的孔径越大,冷却液在每个内部流道入口处受到的阻力就越小。因此,通过设置每个电动机流道入口的孔径大于每个发电机流道入口的孔径,在一个油泵在转速保持不变的前提下,能够使得一个油泵输出的冷却液更容易传输至每个电动机流道入口内,进而使得一个油泵在转速保持不变的前提下通过一个电动机流道更多的将冷却液分配至电动机侧,以对散热需求和润滑需求较大的电动机侧进行散热和润滑。也即,在通过一个阀门同时调整一个或多个电动机流道出口的流量和一个或多个发电机流道出口的流量的基础上,通过对每个电动机流道入口的孔径和每个发电机流道入口的孔径进行差异化设置,能够根据动力总成内每个电机不同的散热和润滑需求,进一步实现对一个油泵的出口输出的冷却液实现合理、具有针对性的分配效果,进一步提升冷却液的利用率、降低冷却液的损耗和动力总成整体的功耗。
9、一种实现方式,至少一个电动机流道出口中另一个或另外多个电动机流道出口用于输出冷却液对一个电动机的轴承或减速器中至少一个润滑,其中,一个电动机流道入口用于连通一个或多个电动机流道出口,另一个电动机流道入口用于连通另一个或另外多个电动机流道出口,沿一个油泵输出的冷却液流动的方向,从一个油泵的出口至一个电动机流道入口的流经距离大于从一个油泵的出口至另一个电动机流道入口的流经距离。
10、相应的,至少一个电动机流道出口中一部分电动机流道出口用于输出冷却液对一个电动机的定子或转子中至少一个进行散热、另一部分电动机流道出口用于输出冷却液对电动机侧的减速器的一个齿轮或一个轴承中至少一个进行润滑,使得一个油泵的出口通过一个或多个电动机流道入口输入的冷却液,能够同时对一个电动机的定子或转子中至少一个散热、和对减速器的一个齿轮或一个轴承中至少一个进行润滑。通过一个电动机流道能够对动力总成内不同功能结构传输冷却液进行润滑或散热,能够进一步提升对动力总成的电动机侧内不同功能结构的保护效果,以进一步提升动力总成整体的工作性能和寿命。同时,至少一个电动机流道出口中用于对一个电动机的定子或转子散热的一部分电动机流道出口由一个电动机流道入口传输冷却液,用于对减速器的一个齿轮或一个轴承润滑的另一个部分电动机流道出口由另一个电动机流道入口传输冷却液,即电动机侧用于散热和润滑的冷却液由不同的电动机流道入口传输,以实现一个电动机流道内的多个电动机流道入口并联的效果。因此当一个阀门同时调整一个或多个电动机流道出口的流量时,通过设置多个电动机流道入口并联,能够提升一个阀门在一个油泵转速不变的前提下对一个或多个电动机流道出口的流量进行合理分配的效果,进一步提升冷却液的利用率、并降低冷却液的损耗和动力总成的功耗。同时,沿一个油泵输出的冷却液流动的方向,通过设置一个油泵的出口输出的冷却液先流入用于输出冷却液对减速器润滑的另一个电动机流道入口,再传输至用于输出冷却液对一个电动机的定子或转子散热的一个电动机流道入口,使得一个油泵的出口输出的冷却液能够更先被输送至减速器进行润滑,以保证冷却液对减速器的润滑效果,进而在提升冷却液的利用率的同时,还能够进一步提升动力总成整体的工作性能和寿命。
11、一种实现方式,一个或多个电动机流道出口的孔径大于另一个或另外多个电动机流道出口的孔径。
12、相应的,当每个内部流道出口的孔径越大,冷却液在每个内部流道受到的流阻就越小。因此,一个或多个电动机流道出口的孔径大于另一个或另外多个电动机流道出口的孔径,能够在一个油泵在转速保持不变的前提下,使冷却液更容易分配至一个或多个电动机流道出口。通过提升一个或多个电动机流道出口输出冷却液的流量,能够进一步提升对一个电动机的定子或转子中至少一个的散热效果。也即,在一个阀门同时调整一个或多个电动机流道出口的流量和另一个或另外多个电动机流道出口的流量的基础上,通过对一个或多个电动机流道出口的孔径和另一个或另外多个电动机流道出口的孔径进行差异化设置,能够根据电动机侧的定子和转子的散热需求、以及减速器的润滑需求,进一步合理分配冷却液的输出流量,进一步提升冷却液的利用率、降低冷却液的损耗和动力总成整体的功耗。
13、一种实现方式,至少一个发电机流道出口中另一个或另外多个发电机流道出口用于输出冷却液对一个发电机的轴承进行润滑,其中,一个发电机流道入口用于连通一个或多个发电机流道出口,另一个发电机流道入口用于连通另一个或另外多个发电机流道出口,一个或多个发电机流道出口的孔径大于另一个或另外多个发电机流道出口的孔径。
14、相应的,通过设置另一个或另外多个发电机流道出口输出冷却液对与一个发电机传动连接的传动机构内的一个齿轮或一个轴承润滑,能够提升发电机侧的传动机构的工作性能和寿命,以进一步提升动力总成的工作性能和寿命。用于对一个发电机的定子或转子散热的一部分发电机流道出口由一个发电机流道入口传输冷却液,用于对与一个发电机传动连接的传动机构内的一个齿轮或一个轴承润滑的另一个部分发电机流道出口由另一个发电机流道入口传输冷却液,即发电机侧用于散热和润滑的冷却液由不同的发电机流道入口传输,以实现一个发电机流道内的多个发电机流道入口并联的效果。因此当一个阀门同时调整一个或多个发电机流道出口的流量时,通过设置多个发电机流道入口并联,能够提升一个阀门在一个油泵转速不变的前提下对一个或多个发电机流道出口的流量进行合理分配的效果,进一步提升冷却液的利用率、并降低冷却液的损耗和动力总成的功耗。同时,根据内部流道的出口的孔径对冷却液流阻的影响,通过设置对多个发电机流道出口的孔径与另一个或另外多个发电机流道出口的孔径进行差异化设置,能够基于发电机侧散热需求和润滑需求的差异特性,针对性的分配用于散热的冷却液的流量和用于润滑的冷却液的流量,进一步提升对冷却液的输出流量的合理分配效果。
15、一种实现方式,沿一个油泵输出的冷却液流动的方向,从一个油泵的出口至一个发电机流道入口的流经距离大于从一个油泵的出口至另一个发电机流道入口的流经距离。
16、相应的,沿一个油泵输出的冷却液流动的方向,通过设置一个油泵的出口输出的冷却液先流入用于输出冷却液对发电机侧的传动机构润滑的另一个发电机流道入口,再传输至用于输出冷对一个发电机的定子或转子散热的一个发电机流道入口,使得一个油泵的出口输出的冷却液能够更先被输送至发电机侧的传动机构进行润滑,以保证冷却液对发电机侧的传动机构润滑的效果,进而在提升冷却液的利用率的同时,还能够进一步提升动力总成整体的工作性能和寿命。
17、一种实现方式,在一个油泵的转速保持不变的前提下,一个阀门调整一个阀门的开合度,其中,一个阀门的开合度增大,同时增大一个或多个电动机流道出口的流量和减少一个或多个发电机流道出口的流量,一个阀门的开合度减少,同时减少一个或多个电动机流道出口的流量和增大一个或多个发电机流道出口的流量。
18、相应的,由于一个阀门能够连通一个或多个电动机流道入口和一个或多个电动机流道出口,使得一个阀门形成串联于一个电动机流道的效果。因此,当一个阀门的开合度调整时,一个阀门能够对一个电动机流道的一个或多个电动机流道出口的流量形成调整和控制,进而实现一个阀门同步调整一个或多个电动机流道出口的流量的效果。并且,由于一个或多个电动机流道入口和一个或多个发电机流道入口为并联,当一个阀门调整一个或多个电动机流道出口的流量时,在一个油泵的转速保持不变的前提下,一个阀门将同时调整一个或多个发电机流道出口的流量。当一个阀门同步调整一个或多个电动机流道出口的流量和一个或多个发电机流道出口的流量,使得一个电动机流道和一个发电机流道各自输出的冷却液能够依据动力总成的不同工况而调整。即,使得一个电动机流道和一个发电机流道输出的冷却液在对动力总成内功能结构件进行散热或润滑时更具有针对性和适应性,以进一步提升冷却液的利用率以降低冷却液的损耗和动力总成的整体功耗。
19、一种实现方式,在一个油泵的转速保持不变的前提下,随一个阀门的开合度的调整,每个电动机流道出口的流量的变化量不同。
20、相应的,由于每个电动机流道出口对电动机侧的不同功能结构件输出冷却液进行润滑或散热,而电动机侧内不同功能结构件具有不同的散热需求或润滑需求,使得电动机侧的每个功能结构件对冷却液需求量不同。因此,一个阀门在一个油泵的转速保持不变的前提下通过调整一个阀门的开合度,以使每个电动机流道出口输出冷却液的流量的变化量不同,使得每个电动机流道出口输出的冷却液能够满足电动机侧的每个功能结构件对冷却液的需求,进一步提升一个阀门调整一个或多个电动机流道出口输出的冷却液的精准、合理分配效果。
21、一种实现方式,一个阀门用于根据一个电动机或一个发电机中至少一个的工况调整一个阀门的开合度,其中,当一个电动机的转速或扭矩中至少一个从第一预设值增加至第二预设值,一个阀门的开合度从第一开合度调整至第二开合度,第一开合度小于第二开合度,当一个发电机的转速或扭矩中至少一个从第三预设值降低至第四预设值,一个阀门的开合度从第三开合度调整至第四开合度,第三开合度大于第四开合度。
22、相应的,一个电动机的输出转速或输出扭矩不同时,一个电动机的定子、转子的散热需求、及电动侧的减速器内一个齿轮和一个轴承的润滑需求均不同。因此,一个阀门基于一个电动机的输出转速或输出扭矩中至少一个的变化调整一个阀门的开合度,使得一个或多个电动机流道出口输出的冷却液满足一个电动机在不同工况下对冷却液的需求量。在保证一个电动机流道输出冷却液满足电动机侧不同功能结构件的基本散热或润滑需求的同时,进一步提升一个阀门调整一个或多个电动机流道出口输出的冷却液的精准、合理分配效果。
23、一种实现方式,当一个电动机的转速或扭矩中至少一个小于或等于第五预设值,一个阀门的开合度保持第五开合度,第五预设值小于第一预设值,第五开合度小于第一开合度,当一个电动机的温度大于预设温度值,一个阀门的开合度保持第六开合度,第六开合度小于或等于第二开合度。
24、相应的,一个电动机工作于适宜温度能够保证一个电动机的工作性能和寿命,因此一个阀门在以一个电动机的输出转速或输出扭矩中至少一个为参考条件调整一个或多个电动机流道出口的流量的基础上,进一步增加一个电动机工作时的温度为参考条件调整一个或多个电动机流道出口的流量,能够进一步提升一个阀门调整一个或多个电动机流道出口输出的冷却液的精准、合理分配效果,使得一个或多个电动机流道出口输出的冷却液能够适应于动力总成的不同工作状态,在保证动力总成的工作性能和寿命的同时,进一步降低动力总成的整体功耗。
25、一种实现方式,动力总成还包括一个换热器和至少一个过滤器,其中,冷却液在流入一个或多个电动机流道入口和一个或多个发电机流道入口之前,冷却液还流经一个换热器和一个过滤器。
26、相应的,沿冷却液流动的方向,一个油泵与一个或多个电动机流道入口和一个或多个发电机流道入口之间还设有一个换热器和一个过滤器,一个换热器用于对冷却液换热以降低冷却液的温度并输出,一个过滤器用于过滤可能混合入冷却液中的杂质或异物以提升冷却液的清洁度。通过沿冷却液流动的方向,在一个油泵的出口侧增设一个换热器和一个过滤器,使得一个油泵的出口输出的冷却液在输送一个电动机流道用于对电动机侧进行润滑或散热、及在输送至一个发电机流道用于对发电机侧进行润滑或散热之前,通过一个换热器对冷却液换热以降低冷却液的温度,能够保证冷却液对发电机侧或电动机侧的散热效率,进而保证一个发电机或一个电动机工作于适宜温度,以进一步提升一个发电机或一个电动机的工作性能和寿命。同时,通过一个过滤器过滤冷却液内可能混入的灰尘、磨粒等杂质或异物以提升冷却液的清洁度,能够保证冷却液对发电机侧或电动机侧进行润滑时,避免冷却液中可能混入的杂质或异物损坏发电机侧或电动机侧的传动机构而降低传动机构的工作性能或传动效率。即,一个油泵输出的冷却液在输送至发动机侧或电动机侧进行润滑或散热之前,使冷却液还流经一个换热器和一个过滤器,能够进一步提升动力总成的工作性能和寿命。
27、一种实现方式,至少一个过滤器包括两个过滤器,一个过滤器中滤网的孔径小于另一个过滤器中滤网的孔径,其中,流入每个电动机流道入口和每个发电机流道入口的冷却液流经一个过滤器,每个电动机流道出口和每个发电机流道出口流出的冷却液流经另一个过滤器后流入一个油泵的入口。
28、相应的,两个过滤器的滤网的孔径不同,使得两个过滤器在过滤冷却液的时候形成补充和配合,以进一步提升对冷却液的过滤效果。沿冷却液流动的方向,滤网的孔径相对较大的一个过滤器排布于一个油泵的入口背离一个油泵出口的一侧,滤网的孔径相对较小的一个过滤器排布于一个油泵的出口背离一个油泵的入口的一侧,使得冷却液在流入一个油泵之前先通过滤网的孔径相对较大的一个过滤器进行过滤。通过滤网的孔径相对较大的一个过滤器能够过滤冷却液中可能混入的体积、外径等尺寸较大的杂质或异物,实现对一个过滤器粗滤的效果,避免一个过滤器中可能混入的体积、外径等尺寸较大的杂质或异物对一个油泵造成损伤,即通过滤网的孔径相对较大的一个过滤器能够对一个油泵形成保护效果,以提升一个油泵的工作性能和寿命。
29、一种实现方式,动力总成的壳体用于集成两个定子容纳槽、两个内部流道和多个轴承腔,其中,每个定子容纳槽的槽壁包括相连通的一个槽壁流道和一个出液孔,一个定子容纳槽用于固定一个电动机的定子,另一个定子容纳槽用于固定一个发电机的定子,一个定子容纳槽的一个出液孔作为一个电动机流道出口,另一个定子容纳槽的一个出液孔作为一个发电机流道出口,每个内部流道的一端用于通过一个槽壁流道连通一个出液孔,一个内部流道的另一端作为一个电动机流道入口,另一个内部流道的另一端作为一个发电机流道入口,一个内部流道用于容纳一个阀门,每个轴承腔的内周壁包括一个出液口,一个轴承腔用于固定一个电动机的轴承,另一个轴承腔用于固定一个发电机的轴承,一个轴承腔的一个出液口用于连通一个内部流道,另一个轴承腔的一个出液口用于连通另一个内部流道。
30、相应的,电机的最大外径通常可以参考其内部定子的外径,因此每个定子容纳槽能够收容一个定子及同轴设于定子内部的转子、电机轴及一个电机其他可能的功能结构件,即每个定子容纳槽用于容纳和固定一个电机。动力总成的壳体集成两个定子容纳槽,两个定子容纳槽用于分别容纳一个电动机和一个发电机。同时,每个定子容纳槽的槽壁均开设有一个出液孔,每个出液孔与一个内部流道的一端连通,使得一个内部流道的一端能够通过一个出液孔向每个定子容纳槽内的定子或转子输送冷却液以散热。另外,一个内部流道还与一个出液口连通,以通过一个出液口向每个轴承腔输送冷却液用于向每个轴承腔内收容的一个轴承润滑,提升每个轴承的工作性能和寿命。在通过两个内部流道向每个定子容纳槽内的定子和转子输送冷却液散热、每个轴承腔内的轴承输送冷却液润滑,以提升动力总成的工作效率和寿命的同时,将两个定子容纳槽、两个内部流道以及多个轴承腔同时集成于动力总成的壳体,使得壳体能够同时实现对一个或多个电机的收容固定功能、冷却液输送功能以及轴承的收容固定功能,以简化动力总成的内部结构设计,提升动力总成的整体制备效率。
31、第二方面,本技术还提供一种电动车辆,电动车辆包括车轮和上述任一项实现方式提供的动力总成,动力总成用于驱动车轮。
32、本技术所提供的电动车辆的动力总成通过一个发电机向一个电动机输入电能以驱动一个电动机转动。一个电动机接受一个发电机输入的电能并转换为动力向外输出。一个电动机通过一个电动机的电机轴将动力输入至减速器内,并通过减速器传递动力以将动力传输至车轮,能够实现动力总成驱动车轮转动进而驱动电动车辆行驶的效果。本技术电动车辆搭载了上述任一实现方式中的动力总成,能够提升本技术电动车辆的工作性能和寿命。也即,因为使用了上述任一实现方式中的动力总成,因此本技术电动车辆具备了上述任一实现方式所提供的动力总成所有可能具备的有益效果。
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