[发明专利]一种一体化电驱系统及其集成冷却装置

说明书

本发明提供一种一体化电驱系统的集成冷却装置，其包括：驱动电机；集成设备，其设置在所述驱动电机的相对两侧；散热器，其设置在所述集成设备朝向所述驱动电机的一侧；其中，所述集成冷却装置被构造成使得所述驱动电机、集成设备和散热器同时被冷却。本发明通过利用驱动电机动力，驱动冷却风扇，作为驱动装置的冷却风来源，并通过合理设计控制器/逆变器等集成装备的冷却方案，实现一体化装置的整体冷却。本发明能够高效实现一体化电驱装置的冷却，该方案无需额外增加冷却部件，机构紧凑，有利于电驱装置集成化程度和功率密度进一步提升。

技术领域

本发明涉及电力电子散热技术领域，特别涉及一种一体化电驱系统及其集成冷却装置。

背景技术

轻量化、集约化、智能化是电驱动系统的发展方向，目前一体式驱动系统在电动汽车领域、轨道交通进展迅速。驱动系统的一体式设计可以提升系统集成度、节约成本。

以电动汽车为例，在一体化设计之前，如图1A所示，电动汽车的电驱1a、电机2a与齿轮箱3a均设置在车架10a上，所述车架10a与车轮20a通过弹簧连接；在一体化设计之后，如图1B所示，将电驱、电机与齿轮箱集成为一体化驱动系统100a，全部设置于车架10a内部，实现了一体化设计。

再以列车牵引系统为例，在一体化设计之前，如图2A所示，在列车牵引系统中，牵引逆变器4a设置在车体40a中，电机2a设置在转向架30a中，齿轮箱3a设置在车轮20a中；在一体化设计之后，如图2B所示，所述牵引逆变器、电机和齿轮箱集成为一体化驱动系统200a，全部设置在转向架30a一个传动环节。

从以上两个示例可知，采用一体化设计之后，电驱动系统的体积、重量可显著降低。但是散热功率密度增加，且为保持体积和重量优势，然而为冷却系统提供的体积与重量指标非常严苛，一体化电驱系统的散热成为难点。

随着市场对电驱动系统功率密度、效率、成本的要求日渐升高，电驱系统一体化成为热门发展方向之一，但集成化程度与功率密度提升的负面效果是装置的待散热热流密度增加，且给予散热的尺寸和重量指标都限制的非常严格。因此，基于此问题，本发明提出一种新型的一体化电驱系统及其集成冷却装置，以解决所述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于发明目的提供一种一体化电驱系统及其集成冷却装置，在不影响集成度和功率密度的前提下，保证电驱系统的冷却性能。

为达上述目的，本发明提供一种一体化电驱系统的集成冷却装置，其包括：

驱动电机；

集成设备，其设置在所述驱动电机的相对两侧；以及

散热器，其设置在所述集成设备朝向所述驱动电机的一侧；

其中，所述集成冷却装置被构造成使得所述驱动电机、集成设备和散热器同时被冷却。

所述的一体化电驱系统的集成冷却装置，其中，所述驱动电机与集成设备之间设置有隔热层。

所述的一体化电驱系统的集成冷却装置，其中，还包括冷却风扇，其设置在驱动电机的非传动端轴上。

所述的一体化电驱系统的集成冷却装置，其中，所述冷却风扇直接与驱动电机连接，或是经过变速机构与所述驱动电机间接连接。

所述的一体化电驱系统的集成冷却装置，其中，所述散热器采用纯金属的型材或铸造的翅片散热器。

本发明还提供一种一体化电驱系统的集成冷却装置，其包括：

驱动电机；

集成设备，其设置在所述驱动电机的相对两侧；以及

散热器，其设置在所述驱动电机的一侧，并通过热量传递结构分别与位于驱动电机两侧的集成设备连通；