用于电动作业机械的冷却系统及包括其的电动作业机械技术方案

本实用新型专利技术涉及用于电动作业机械的冷却系统及包括其的电动作业机械。所述电动作业机械(100)包括电气元件(51，52，53，54)和变速器(10)，所述冷却系统包括：与所述电气元件的冷却器流体连接成冷却液循环回路的散热器(20)；和与所述变速器(10)流体连接成油循环回路的油冷却器(15)。其中，所述油冷却器(15)也设置在所述冷却液循环回路中以在油与冷却液之间进行热交换。进行热交换。进行热交换。

【技术实现步骤摘要】
用于电动作业机械的冷却系统及包括其的电动作业机械


[0001]本技术涉及电动作业机械领域，尤其涉及一种用于电动作业机械的冷却系统。

技术介绍

[0002]为了遵循绿色低碳的先进理念，实现“双碳”目标，推进产业转型升级和高质量发展，作为重要生产资料的作业机械(如装载机、挖掘机等)近年来逐渐从传统的燃油式向电驱电控式的电动化方向发展。
[0003]在电动作业机械中为了实现其电驱电控操作而存在相关的多种电气元件，包括但不限于各种电机(如驱动作业机械前进或后退的行走电机)、各种控制器(MCU)(如行走电机控制器)、对电源电力进行分配和管理的配电单元(PDU)、对电力进行转换的DC/DC变换器和DC/AC逆变器等等。另外，电动作业机械为了更好地满足其行走的需求还往往配备有变速器。电动作业机械的各种电气元件和变速器在工作时都会产生热量而导致升温，而温度升得过高会降低这些部件的工作性能和可靠性，缩短它们的寿命，进而影响电动作业机械的整体性能和工作效率。为此，在电动作业机械中需要配备进行热管理的冷却系统，以防电气元件和变速器等部件出现过高的温度。
[0004]然而，现有的电动作业机械冷却系统存在结构复杂、占用空间大、冷却效果不佳等问题。

技术实现思路

[0005]本技术旨在解决现有技术中存在的上述问题和/或其它缺陷。
[0006]为此，本技术提供了一种用于电动作业机械的冷却系统，所述电动作业机械包括电气元件和变速器，所述冷却系统包括：与所述电气元件的冷却器流体连接成冷却液循环回路的散热器；和与所述变速器流体连接成油循环回路的油冷却器。其中，所述油冷却器也设置在所述冷却液循环回路中以在油与冷却液之间进行热交换。
[0007]根据一种示例性构型，所述电气元件可以包括所述电动作业机械的行走电机、行走电机控制器、液压电机、液压电机控制器、配电单元、DC/DC变换器、DC/AC逆变器中的一种或多种。
[0008]根据一种示例性构型，所述冷却液循环回路可以包括彼此并联的多条冷却液支路，每条冷却液支路中均设置有至少一个电气元件的冷却器，所述油冷却器设置在其中一条冷却液支路中并与该冷却液支路中的电气元件的冷却器串联地流体连接。
[0009]根据一种示例性构型，所述油冷却器可以在其所设置的冷却液支路中在冷却液的流动方向上位于该冷却液支路中的至少一个电气元件的冷却器的下游。
[0010]根据一种示例性构型，在设置了所述油冷却器的冷却液支路中在冷却液的流动方向上位于所述油冷却器上游的电气元件可以包括所述电动作业机械的行走电机。
[0011]根据一种示例性构型，所述冷却系统还可以包括为所述散热器配设的散热风扇。
[0012]根据一种示例性构型，所述冷却系统还可以包括设置在所述冷却系统中的预定位置处的一个或多个温度传感器，所述散热风扇配置成能根据由所述温度传感器感测到的温度而启停或调节转速。
[0013]根据一种示例性构型，所述冷却系统还可以包括与所述散热器流体连接的膨胀水箱。
[0014]本技术还提供了一种电动作业机械，其包括如上所述的冷却系统。
[0015]根据一种示例性构型，所述电动作业机械为电动装载机。
[0016]本技术至少具有以下至少一项有益效果：通过将用于冷却变速器的油冷却器设置在用于冷却电气元件的冷却液循环回路中，可利用冷却液来冷却流过变速器的油，避免了为油冷却器配备单独的散热装置，简化了冷却系统的结构，节省了冷却系统的占用空间，还可提高油的冷却效果；通过将油冷却器在冷却液的流动方向上设置在至少一个电气元件的冷却器的下游，在作业机械的低温启动过程中能利用被该电气元件的热量升温的冷却液来加热低温的油，使得油更快地升温并由此让变速器更早进入正常工作状态，从而加快了作业机械的启动过程，且避免或减少了低温启动对变速器零部件的损害；通过在冷却系统中设置一个或多个温度传感器并根据温度传感器的测温结果来调控散热器的散热风扇，能将冷却系统中的温度更快速精准地控制在期望值，改善电动作业机械的热管理效果。
附图说明
[0017]图1是应用了根据本技术的冷却系统的一种示例性的电动作业机械的立体图。
[0018]图2是示出根据本技术的冷却系统的一种示例性构型的示意图。
具体实施方式
[0019]图1示出了一种示例性的电动作业机械100。电动作业机械100可例如为图示的轮式装载机。电动作业机械100也可以是执行与特定行业(例如采矿、建筑、农业、运输等)相关的操作并在各种作业环境(例如矿场、建筑工地、农场和道路等)中工作和行走的任何其它类型的作业机械，例如履带式挖掘机、轮式平地机等。
[0020]电动作业机械100可包括主机架30、操作人员容纳空间(如驾驶室35)和工作机具36。在一个实施例中，工作机具36可以是应用于装载机的铲斗。电动作业机械100还可包括液压系统，该液压系统具有各种液压元件，例如至少一个与工作机具36操作连接并用来控制工作机具36动作的液压油缸37。在电动作业机械100的下部布置有行走装置40，用来支撑和移动电动作业机械100。在一个实施例中，行走装置40包括车轮41。
[0021]图1所示的电动作业机械100可包括与其电驱电控操作有关的多种电气元件，包括但不限于各种电机(如驱动电动作业机械100前进或后退的行走电机和驱动电动作业机械100的液压系统中的液压泵工作的液压电机)、各种控制器(MCU)(如行走电机控制器和液压电机控制器)、对电源电力进行分配和管理的配电单元(PDU)、对电力进行转换的DC/DC变换器和DC/AC逆变器等。电动作业机械100还可包括变速器，以将由行走电机提供的行驶驱动力按照不同的工况或需求以适当的速比/挡位传递至行走装置40。
[0022]为了避免电动作业机械100中的各种电气元件、变速器和液压元件等因工作时产
生的热量而升温过高，电动作业机械100配备有冷却系统。图2示意性地示出了根据本技术一个实施例的用于电动作业机械100的冷却系统。
[0023]如图2所示，该冷却系统包括通过将散热器20与各种电气元件51、52、53、54的冷却器流体连接而形成的冷却液循环回路，其中冷却液可以采用冷却水或防冻液。这里，电气元件的冷却器可以是诸如散热片、水冷板之类的的冷却装置，或者是电气元件本身的能导热(但不导电)的部分。在图2中未专门示出各电气元件的冷却器，可认为冷却器包含在相应的电气元件中。在本文中，一个部件或装置与另一个部件或装置“流体连接”并不意味着相应的流体必须与这些部件或装置直接接触，而是指流体与这些部件或装置之间能直接地或通过中间部件(如流体管道)间接地进行热交换。在图2中位于散热器20左侧的各带箭头的实线示出了冷却液循环回路中冷却液的流动路径和方向。在图示的实施例中，冷却液循环回路包括彼此并联的三条冷却液支路1、2和3。第一冷却液支路1中设置有流体泵(如电动水泵)61和电气元件51的冷却器，第二冷却液支路2中设置有流体泵6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动作业机械的冷却系统，所述电动作业机械(100)包括电气元件(51，52，53，54)和变速器(10)，所述冷却系统的特征在于包括：与所述电气元件的冷却器流体连接成冷却液循环回路的散热器(20)；和与所述变速器(10)流体连接成油循环回路的油冷却器(15)，其中，所述油冷却器(15)也设置在所述冷却液循环回路中以在油与冷却液之间进行热交换。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述电气元件(51，52，53，54)包括所述电动作业机械的行走电机、行走电机控制器、液压电机、液压电机控制器、配电单元、DC/DC变换器、DC/AC逆变器中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却液循环回路包括彼此并联的多条冷却液支路(1，2，3)，每条冷却液支路中均设置有至少一个电气元件的冷却器，所述油冷却器(15)设置在其中一条冷却液支路中并与该冷却液支路(2)中的电气元件(52)的冷却器串联地流体连接。4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述油冷却器(15)在其所设置的冷却液支...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙一宁，刘更新，田国平，张海龙，黄坤，薛胜火，刘振斌，
申请(专利权)人：卡特彼勒青州有限公司，
类型：新型
国别省市：