本发明专利技术公开了一种液冷轮毂电机冷却温差发电装置及其工作方法,装置包括轮毂电机、储油箱、油泵、导油管、温差发电装置以及其他附件,轮毂电机由电机外壳、定子线圈、转子、永磁体、环形循环油路和导油腔构成。轮毂电机采用冷却液淋喷和在电机壳体内设置循环油路并行的方式进行散热降温。储油箱采用金属外壳，温差发电片压在储油箱带凹槽的两面金属外壳之上，再在温差发电片上压一金属板。储油箱外壳作为温差发电热端，与外界冷空气接触的金属板作为冷端。本结构既能降低轮毂电机运行温度，提高电机运行性能及寿命，又可以对轮毂电机散发的热量进行回收，提高轮毂电机的能量利用效率，达到节能的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种液冷轮毂电机冷却温差发电装置及其工作方法
本专利技术涉及轮毂驱动汽车轮毂电机冷却系统及车辆节能领域，具体涉及一种液冷轮毂电机冷却温差发电装置及其工作方法。
技术介绍
随着能源危机与环境污染的加剧，全世界都在大力发展新能源汽车和混合动力技术。而轮毂电机驱动电动汽车因为省略了传统汽车动力传动系统的变速器、万向传动装置、差速器和半轴等部件，使其具有体积小，比功率大，传动效率高、整车结构简化等优点。同时，由于轮毂驱动汽车四轮独立可控，使汽车具有更优秀的动力性。因此，轮毂驱动成为了现在的重点研究方向。但是，轮毂电机驱动也存在着缺点。当电机在工作时，会产生大量的热量，热量的白白流失降低了车辆的能量利用效率，对轮毂驱动电动汽车的经济性带来不利影响。同时，轮毂电机长期在高温环境下工作也会影响电机性能与寿命。目前，轮毂电机的冷却方法主要有风冷、液冷和混合冷却三种。与其他冷却方式相比较，在电机效率相同的条件下，液冷冷却的轮毂电机具有体积小、重量轻的优点，并且冷却效果更好。但是，轮毂电机冷却液带走的大量热量却被浪费，这大大降低了轮毂驱动汽车的能量利用效率，给汽车的经济性带来不利影响。
技术实现思路
为解决上述已有技术的不足，本专利技术提出一种与液冷冷却轮毂电机相结合的冷却液温差发电装置，在不改变轮毂电机结构和现有液冷方式的条件下，增加轮毂电机的能量利用效率，提高电动汽车经济性。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种液冷轮毂电机冷却温差发电装置，包括通过导油管、油泵相连的温差发电装置和液冷轮毂电机，所述液冷轮毂电机包括定子、永磁体、转子及电机外壳，转子固定在电机外壳内部，转子外端内侧固定相对的永磁体，转子外端一侧的电机外壳固定定子一端，定子另一端位于永磁体之间，固定定子一端的电机外壳上分别设有进油口、出油口，电机外壳、定子、转子三者之间的空隙形成导油腔，导油腔上端与进油口相连，导油腔下端与出油口相连，靠近定子的电机外壳两端中设有环形循环油路，环形循环油路与导油管相通；所述温差发电装置包括储油箱、温差发电片、金属片，温差发电片压接在储油箱外壳的两侧面上，金属片压接在温差发电片上。作为本专利技术的优选，所述储油箱外形为H形，温差发电片压接在储油箱两面带凹槽的外壳上。作为本专利技术的优选，所述储油箱的材料为金属。作为本专利技术的优选，所述储油箱的金属外壳作为温差发电的热端，与空气接触的金属片作为温差发电的冷端。作为本专利技术的优选，所述进油口、油泵、储油箱、出油口通过导油管依次相连，形成循环油路。一种液冷轮毂电机冷却液温差发电装置的工作方法，循环冷却与发电的具体过程如下：用于淋喷冷却的油液在油泵压力的作用下从储油箱通过进油口进入导油腔，冷却液淋喷在发热元件上进行吸热，流经电机壳体内部的冷却液从导油管进入环形循环油路，吸收电机外壳上的热量；高温冷却液通过重力回流到导油腔底部，通过油泵再次进入储油箱，并带动储油箱金属外壳温度大大升高；此时，高温的储油箱金属外壳作为温差发电的热端，与外界冷空气接触的金属板作为温差发电冷端，通过中间压接的温差发电片进行温差发电。本专利技术提出的一种液冷轮毂电机冷却液温差发电装置带来的有益效果如下：1、本液冷轮毂电机采用冷却液淋喷和在电机壳体内设置环形冷却油路并行的方式进行散热降温，通过淋喷的方式，使冷却液与定子、转子等发热元件进行直接接触，大大提高了发热元件的散热效率，降低了运行温度。通过在壳体内设置环形冷却油路，能使冷却液吸收定子、转子等传递到壳体上的热量，这大大提高了电机的性能与使用寿命；同时可以使冷却液最大程度吸收电机发出的热量，提高能量回收效率。2、通过储油箱上的温差发电装置，可以将电机散发的热能转化为电能，给车内用电设备供电，提高轮毂电机的能量利用效率，达到节能的目的。3、通过将储油箱制造成H形外形，可以在减小储油箱体积的同时增大温差发电片的面积，提高能量的回收利用率。4、本专利技术设计不需要改变液冷轮毂电机现有结构，并且此发电装置具有结构简单、成本低、使用安全可靠、发电效率高、体积较小、不污染环境等优点，适用于不同型号的轮毂电机之上。附图说明图1为本专利技术的发电装置总体结构示意图；图2是温差发电装置的剖面图；图3是电机外壳内的环形循环油路剖面图。图中：1、油泵；2、导油管；3、定子；4、进油口；5、永磁体；6、转子；7、电机外壳；8、导油腔；9、出油口；10、环形循环油路；11、储油箱；12、温差发电片；13、金属片。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的内容作进一步的说明，但是本专利技术的保护范围并不限于此。参照图1，本专利技术发电装置包括温差发电装置、液冷轮毂电机，液冷轮毂电机由油泵1、定子3、进油口4、永磁体5、转子6、电机外壳7、导油腔8、出油口9和环形循环油路10组成，转子6固定在电机外壳7内部，且转子轴一端伸出电机外壳7，与轮胎连接，转子6外端内侧固定一对相对的永磁体5，转子6外端一侧的电机外壳7固定定子3一端，定子3另一端位于永磁体5之间，固定定子3一端的电机外壳7上分别设有进油口4、出油口9，进油口4、出油口9离定子3越近越好，电机外壳7、定子3、转子6三者之间的空隙形成导油腔8，导油腔8上端与进油口4相连，导油腔8下端与出油口9相连，靠近定子3的电机外壳7两端中设有环形循环油路10(图3)，环形循环油路10与导油管2相通，导油腔8和环形循环油路10用于冷却液流通吸收电机热量；进油口4通过导油管2连接到油泵1，油泵1再通过导油管2连接到温差发电装置中的储油箱11，出油口9通过导油管2连接到储油箱11，形成循环油路，在油泵1压力的作用下，循环进行冷却与发电的过程。参照图2，温差发电装置由储油箱11、温差发电片12、金属片13组成，储油箱11的外形制造为H形，温差发电片12压接在储油箱11两面带凹槽的金属(如铜片)外壳上，温差发电片12上压接一金属片13。通过把储油箱外形制造为H形，可以在减小储油箱11体积的同时增大温差发电的面积，提高温差发电效率。高温冷却液加热储油箱11的金属外壳，形成温差发电的热端；与外界冷空气接触的金属片13形成温差发电的冷端。正常情况下，冷却液与外界空气有80-90°左右的温差，满足温差发电的要求；当汽车的四个轮毂电机同时工作时，能产生可观的电量供车内用电设备使用。循环冷却与发电的具体过程如下：1、在油泵压力的作用下，冷却液首先从储油箱进入导油管，在导油管中的冷却液被分成两条油路，第一条油路内的冷却液通过进油口进入电机外壳、定子、转子三者之间的导油腔，第二条油路内的冷却液通过导油管进入电机壳体内部的环形循环油路。2、进入电机内部导油腔的冷却液通过进油口直接淋喷在电机内部的发热元件上，最大程度上吸收发热元件的热量；在电机转动的带动下，冷却液可以到达导油腔各个部分，可以对各个部分的热量进行均匀吸收；第二条油路通过把冷却液导入电机壳体内部的环形循环油路，可以吸收发热元件传递到电机外壳上的热量。3、两条油路经过冷却过程后，第一条油路内的冷却液通过重力回流流到导油腔底部，通过出油口进入电机壳体下方的导油管内；第二条油路内的冷却液也通过重力回流，直接流入电机壳体下方的导油管；在油泵压力的作用下，被吸入储油箱内。4、再次进入储油箱的冷却液由于吸收了大量热量温度大大升高，同时带动储油箱金属外壳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液冷轮毂电机冷却温差发电装置，其特征在于，包括通过导油管(2)、油泵(1)相连的温差发电装置和液冷轮毂电机，所述液冷轮毂电机包括定子(3)、永磁体(5)、转子(6)及电机外壳(7)，转子(6)固定在电机外壳(7)内部，转子(6)外端内侧固定相对的永磁体(5)，转子(6)外端一侧的电机外壳(7)固定定子(3)一端，定子(3)另一端位于永磁体(5)之间，固定定子(3)一端的电机外壳(7)上分别设有进油口(4)、出油口(9)，电机外壳(7)、定子(3)、转子(6)三者之间的空隙形成导油腔(8)，导油腔(8)上端与进油口(4)相连，导油腔(8)下端与出油口(9)相连，靠近定子(3)的电机外壳(7)两端中设有环形循环油路(10)，环形循环油路(10)与导油管(2)相通；所述温差发电装置包括储油箱(11)、温差发电片(12)、金属片(13)，温差发电片(12)压接在储油箱(11)外壳的两侧面上，金属片(13)压接在温差发电片(12)上。
【技术特征摘要】
1.一种液冷轮毂电机冷却温差发电装置，其特征在于，包括通过导油管(2)、油泵(1)相连的温差发电装置和液冷轮毂电机，所述液冷轮毂电机包括定子(3)、永磁体(5)、转子(6)及电机外壳(7)，转子(6)固定在电机外壳(7)内部，转子(6)外端内侧固定相对的永磁体(5)，转子(6)外端一侧的电机外壳(7)固定定子(3)一端，定子(3)另一端位于永磁体(5)之间，固定定子(3)一端的电机外壳(7)上分别设有进油口(4)、出油口(9)，电机外壳(7)、定子(3)、转子(6)三者之间的空隙形成导油腔(8)，导油腔(8)上端与进油口(4)相连，导油腔(8)下端与出油口(9)相连，靠近定子(3)的电机外壳(7)两端中设有环形循环油路(10)，环形循环油路(10)与导油管(2)相通；所述温差发电装置包括储油箱(11)、温差发电片(12)、金属片(13)，温差发电片(12)压接在储油箱(11)外壳的两侧面上，金属片(13)压接在温差发电片(12)上。2.根据权利要求1所述的一种液冷轮毂电机冷却温差发电装置，其特征在于，所述储油箱(11)外形为H形，温差发电片(12...
【专利技术属性】
技术研发人员：江浩斌，张博翰，李勇，徐兴，王峰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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