用于机动车辆的电力牵引机的冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及用于机动车辆(3)的电力牵引机(2)的冷却系统(1)，至少包括以下部件：循环管路系统(4)，用于传输第一冷却液(5)；循环泵(6)，用于输送第一冷却液(5)；补偿容器(8)；马达输入接头(11)，用于在输入侧将环管路系统(4)流体连接到电力牵引机(2)；马达输出接头(12)，用于在输出侧将循环管路系统(4)流体连接到电力牵引机(2)；以及第一热交换器(13)，用于从第一冷却液(5)散热和/或向第一冷却液供热。在第一循环方向(7)上，循环管路系统(4)中的第一热交换器(13)布置在力牵引机(2)的下游，并布置在补偿容器(8)的上游。利用本文提出的冷却系统，可以减少介电的冷却液的损失。可以减少介电的冷却液的损失。可以减少介电的冷却液的损失。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的电力牵引机的冷却系统


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车辆的电力牵引机的冷却系统。本专利技术还涉及一种用于机动车辆的驱动传动装置的具有此类冷却系统的热管理模块、用于机动车辆的具有此类热管理模块的驱动传动装置以及具有此类驱动传动装置的机动车辆。

技术介绍

[0002]根据现有技术，已知用于电力牵引机的冷却系统用于在动力需求的情况下排出所产生的废热。为了增加冷却能力，其构思是直接用冷却剂流过至少电力牵引机的定子，其中，冷却剂被配置为介电的冷却液。在这种电介质冷却系统中，冷却尽可能少的部件是明智的。在其中集成有此类电力牵引机的驱动传动装置的其他部件(诸如变速器和脉冲逆变器)优选地在至少一个单独的冷却回路中冷却。例如，变速器借助于油回路冷却，使得冷却剂(油)同时被配置为润滑变速器部件。例如，脉冲逆变器布置在水回路中，另外的车辆部件优选地可通过该水回路冷却。
[0003]介电的冷却液的问题在于其通常比水更易挥发。因此，在补偿容器中，在空气的排放期间，由于分压还存在介电的冷却液的气态部分的排放，即过度损失。

技术实现思路

[0004]由此出发，本专利技术所要解决的问题是至少部分地克服现有技术中已知的缺点。根据本专利技术的特征由独立权利要求得出，并且其有利的构造在从属权利要求中公开。权利要求的特征可以以任何技术上有意义的方式组合，其中也可以考虑来自以下说明书的解释以及来自附图的特征。
[0005]本专利技术涉及一种用于机动车辆的电力牵引机的冷却系统，该冷却系统至少包括以下部件：<br/>[0006]‑
循环管路系统，该循环管路系统用于传输待循环的第一冷却液；
[0007]‑
循环泵，该循环泵用于沿第一循环方向在循环管路系统中输送第一冷却液；
[0008]‑
补偿容器，该补偿容器至少部分地填充有将在循环管路系统中循环的第一冷却液，以及至少部分地填充有气体；
[0009]‑
马达输入接头，该马达输入接头用于在输入侧将循环管路系统流体连接到要进行温度控制的电力牵引机；
[0010]‑
马达输出接头，该马达输出接头用于在输出侧将循环管路系统流体连接到要进行温度控制的电力牵引机；以及
[0011]‑
第一热交换器，该第一热交换器用于从将在循环管路系统中循环的第一冷却液散热和/或向该第一冷却液供热。
[0012]首先，冷却系统的特征在于，在第一循环方向上，循环管路系统中的第一热交换器布置在要进行温度控制并经由马达输入接头和马达输出接头连接的电力牵引机的下游，并且布置在补偿容器的上游。
[0013]在上文和下文描述中使用的序数仅用于清楚区分，并且不反映指定部件的任何次序或等级，除非另外明确指示。大于一的序数并不意味着必须存在另一个此类部件。
[0014]在本文提出的冷却系统中，利用挥发性通过冷却液(尤其是电介质)的温度降低的情况。由于补偿容器布置在(第一)热交换器的下游，而电力牵引机(作为主热源)位于(第一)热交换器的上游，所以补偿容器中的第一冷却液的温度非常低，低至冷却系统中的最低温度。因此显著减少了补偿容器中第一冷却液的损失。当介电的冷却液用作第一冷却液时，这种冷却系统特别有利，因为介电的冷却液比水更易挥发。然而，该冷却系统对于具有与温度有关的挥发性的其他冷却液也是有利的。
[0015]事先应当注意，利用本文提出的冷却系统，主要排出废热，但是由冷却系统进行温度控制的部件的温度升高也是可能的操作条件，例如在冬季温度下，使得部件快速达到操作温度。然而，在大多数应用中，在冬季温度下，在机动车辆的电力牵引机的操作中，废热也要被排出，即，冷却是目标。
[0016]还应当注意，为了在后面描述的部件和特性方面清楚起见，冷却系统的具有相同名称的部件和特性分别被指定为“第一”部件或特性，其中这并不总是在清楚的上下文中进行。
[0017]冷却系统包括循环管路系统，该循环管路系统包括冷却系统的部件之间的多个管道和/或管道部分。在循环管路系统内，第一冷却液相对于环境被密封，因此在循环管路系统至多发生可忽略量的气态成分的损失(例如由于泄漏)。设置(第一)循环泵用于循环第一冷却液。循环泵产生压降，导致循环管路系统中的(第一)循环方向。在一个实施方案中，循环泵是可逆运行的，但是第一循环方向是运行的主方向，至少在从连接的电力牵引机排出废热时是如此。方向的逆转是可调节的，例如，通过逆转泵轮的旋转方向，但是优选地通过对应的换向阀。
[0018]补偿容器被构造成使具有(至少近似不可压缩的)第一冷却液和可压缩气体(例如来自环境的空气)的循环管路系统之间的容积平衡，以避免超过根据循环管路系统中的温度变化预先确定的压力阈值。任选地，补偿容器的另一个任务是，由于对于气体存在压降，可分离第一冷却液中的气泡。如上所述，这导致第一冷却液的气态部分的损失。
[0019]通过经由马达输入接头供应第一冷却流体并经由马达输出接头再次排出引入电力牵引机的第一冷却流体，电力牵引机被连接到冷却系统中用于温度控制。马达输入接头优选地连接到电力牵引机的头部绕组，而马达输出接头连接在马达轴向相对的端部处(以电力牵引机的转子轴的旋转轴线为基准)。应当注意，当(第一)循环方向逆转时，由马达输入接头形成输出，并且由马达输出接头形成输入。然而，优选地，即使如此，通过电力牵引机的流动方向保持相同，即，马达输入接头具有用于第一冷却液的输入，并且马达输出接头具有用于第一冷却液的输出，其中这例如借助于对应的管路布线和/或至少一个可切换的换向阀来实现。
[0020](第一)热交换器被构造成在两种流体，即第一冷却液和另一种流体(例如，水或环境空气)之间传递热量。例如，在空气冷却的一个实施方案中，包括风机。
[0021]在一个有利的实施方案中，循环管路系统中的补偿容器和热交换器之间的传输间距尽可能短，使得直到到达补偿容器的热量输入较低。另选地或附加地，出于相同的原因，在循环管路系统中的补偿容器和热交换器之间的传输部段与其他热源，特别是与要进行温
度控制的电力牵引机热隔离和/或尽可能远地间隔开。
[0022]在冷却系统的有利实施方案中进一步提出，循环管路系统包括布置在马达输入接头上游的管路侧的过滤器。
[0023]在该实施方案中，设置有用于挡住循环管路系统中的颗粒的过滤器，以便保护电力牵引机，并且保护冷却系统中的(第一)热交换器和/或其他部件免受磨损损坏和/或防止管道狭窄处的堵塞。在循环管路系统中管路侧上游的位置，优选地紧邻马达输入接头的上游的位置是特别有利的，因为颗粒是由循环泵新产生或搅动的。由于低通道横截面和所需的功率密度或效率，电力牵引机对(尤其是金属，即导电的)颗粒特别敏感。另外，在(第一)循环方向上，同样敏感的(第一)热交换器布置在电力牵引机的下游，并且因此也借助于过滤器得到有效保护。还应当注意，电力牵引机布置在热交换器和补偿容器的上游，优选地几乎紧接循环泵的下游。因此，在第一冷却液中存在高压，从而在没有过滤器情况下在电力牵引机中会最经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机动车辆(3)的电力牵引机(2)的冷却系统(1)，所述冷却系统至少包括以下部件：
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循环管路系统(4)，循环管路系统用于传输待循环的第一冷却液(5)；
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循环泵(6)，所述循环泵用于沿第一循环方向(7)在循环管路系统(4)中输送第一冷却液(5)；
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补偿容器(8)，所述补偿容器至少部分地填充有将在循环管路系统(4)中循环的第一冷却液(5)，以及至少部分地填充有气体(9)；
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马达输入接头(11)，所述马达输入接头用于将循环管路系统(4)在输入侧流体连接到要进行温度控制的电力牵引机(2)；
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马达输出接头(12)，所述马达输出接头用于将循环管路系统(4)在输出侧流体连接到要进行温度控制的电力牵引机(2)；以及
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第一热交换器(13)，第一热交换器用于从将在循环管路系统(4)中循环的第一冷却液(5)排出热量和/或向第一冷却液供热，其特征在于，在第一循环方向(7)上，循环管路系统(4)中的第一热交换器(13)布置在要进行温度控制并经由所述马达输入接头(11)和所述马达输出接头(12)连接的电力牵引机(2)的下游，并且布置在所述补偿容器(8)的上游。2.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其中，循环管路系统(4)包括布置在所述马达输入接头(11)上游的管路侧的过滤器(14)。3.根据权利要求1或2所述的冷却系统(1)，其中，第一热交换器(13)是电介质
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水热交换器。4.根据前述权利要求中的任一项所述的冷却系统(1)，其中，在循环管路系统(4)中，所述补偿容器(8)、第一热交换器(13)和要进行温度控制并经由所述马达输入接头(11)和所述马达输出接头(12)连接的电力牵引机(2)在第一循环方向(7)上的顺序是可逆转的。5.一种用于机动车辆(3)的驱动传动装置(16)的热管理模块(15)，所述热管理模块至少包括以下部件：
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用于变速器(17)的油回路(18)，所述油回路具有第二循环方向(19)并具有第二热交换器(20)；
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用于至少一个车辆部件的水回...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：