电动车辆的冷却结构制造技术

在具备行驶用马达（20）、逆变器等供电电路的电动摩托车（1）中，将非导电性冷却用油向行驶用马达（20）的电磁线圈和逆变器的电路基板（60a）中的至少一方供给以与其直接接触。在动力设备（40）及电力控制用控制器（60）的壳体外配设散热器（70）以使行驶风通过。使冷却用油在该散热器（70）与动力设备（40）和电力控制用控制器（60）中的至少一方的壳体之间循环。以此提供形成为不容易导致尺寸和重量增大、成本上升等的简单的结构，而且能够得到比以往更高的冷却效率的电动马达等的冷却结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及像电动汽车、电动摩托车、或混合动力汽车那样的电动车辆的马达和供电电路的冷却结构。
技术介绍
近年来，由于环境意识高涨，同时也考虑到将来石油资源将会枯竭，比以往更要求降低汽车、摩托车等的燃油消耗。另一方面，以锂离子电池为代表的二次电池有飞跃的进步，像电动汽车和混合动力汽车那样将行驶用的动力电动化的尝试正在盛行。通常电动马达的能效与内燃机相比是相当高的，但是尽管如此也存在伴随其动作而发热的情况。作为其代表性的发热情况，有卷线的通电电阻导致线圈发热(所谓铜损)的情况，因此线圈温度上升而卷线的电阻增大，且效率下降，同时进一步发热、温度上升并电阻增大，陷入恶性循环，因此妨碍马达输出的提高。又，对电动马达提供电力用的逆变器(供电电路)的发热也是个问题。和电动马达的线圈一样，对逆变器和变流器(converter)的开关元件也施加高电压,而且流过大电流，因此要求对在这里产生的热进行高效率的冷却。对此向来就有各种在电动车辆中对电动马达和逆变器进行有效地冷却用的结构被提出。例如在专利文献I就公开了对马达壳体进行水冷却，同时利用在该壳体内贮留的ATF (Automatic Transmission Fluid:自动传输流体)等冷却油直接对马达的发热部位进行冷却的技术。该技术中，对定子铁芯部卷绕的线圈进行树脂模塑成型，同时在特别容易形成高温的线圈端部近旁设置冷却油的油路。在该油路中，使线圈端部的卷线的一部分露出，能够利用冷却油对其进行有效地冷却。从其上方将利用泵等汲上来的冷却油供给至油路，另一方面，油路下端的排出口形成孔(orifice)状，对从这里排出的冷却油进行挤压，以此使整个油路充满冷却油，并将线圈的卷线浸溃于其中。又，专利文献2所记载的冷却结构利用冷却液(LLC)对马达单元的外壳进行冷却，同时在外壳除了设置电动马达收容部外，还设置逆变器和平滑电容器(condenser)的收容部，使在这里收容的逆变器和电容器的模块与冷却液流过的金属板制冷却器接触。而在例如专利文献3，有关于对定子的线圈端部喷射ATF、齿轮油等冷却油而使其冷却的马达的记载。在该技术中，通过轴内的油路将冷却油导入至转子的端板(endplate)附近形成的中空部，另一方面，利用转子旋转产生的离心力使冷却油从与该中空部连通的喷出口喷出，从而对定子的线圈端部进行喷射。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2006 - 197772号公报； 专利文献2:日本特开2008 - 151672号公报； 专利文献3:日本特开2009 - 273285号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 但是，在上述专利文献1、3中马达的冷却利用在其壳体内循环的冷却油进行，换句话说，冷却油不过是将马达的热向壳体输送。壳体本身如上述专利文献2所述，例如利用LLC冷却，因此冷却液需要ATF等冷却油和LLC两种，结构变得复杂而且导致尺寸、重量增大，还导致成本上升、维修保养复杂化的问题。另一方面，像上述专利文献2那样只用LLC对壳体进行冷却效果非常不好。即使是在马达中，发生发热问题的线圈端部与壳体也没有充分接触，因为在两者之间存在热阻比较大的空气。又，关于逆变器等的冷却，在专利文献2的技术中也存在改善的余地。也就是说，专利文献2的技术中，虽然采用使逆变器等模块与冷却器接触的技术，但是实际上在模块与冷却器之间隔着粘接层，而对热传导有妨碍。因此，本专利技术的目的在于，提供形成为不容易导致尺寸和重量增大、成本上升等的简单的结构，而且能够得到比以往更高的冷却效率的电动马达等的冷却结构。解决问题的手段 本专利技术以具备行驶用的电动马达和对该电动马达供给电力的供电电路的电动车辆的冷却结构为对象，是具有:将非导电性冷却液向所述电动马达的电磁线圈和所述供电电路的基板中的至少一方供给以与其直接接触的冷却液供给装置；配设于所述电动马达及供电电路的壳体外，而且配设为使行驶风能够通过的热交换器；以及使所述冷却液在所述电动马达和供电电路中的至少一方的壳体与所述热交换器之间循环的循环流路的冷却结构。在上述结构中，利用热交换器将与行驶风进行了热交换的冷却液导入至电动马达和供电电路的壳体内，与温度容易升高的电磁线圈和电路基板直接接触，以此得到尽可能高的冷却效果。不像现有技术例那样使用两种冷却液，从而不容易导致尺寸和重量的增大以及成本的上升等。冷却液如果采用非导电性冷却油，例如高绝缘性油等，则能够确保电磁线圈和电路基板的电气绝缘性。作为上述冷却液供给装置，具体地说，也可以采用向固定于电动马达的壳体的定子的电磁线圈喷射冷却液的装置。特别是对温度容易升高的线圈端部喷射冷却液是有效的方法。这时，如果将喷射口的位置、喷射方向、喷射量、喷射压力等设定得合适，使冷却液不能够进入定子与转子之间的间隙，则较少存在旋转阻力增大的担忧。在该情况下，冷却液供给装置优选为具备动作速度可变的电动泵。因为电动马达温度越高时，其冷却液的排出量越增加，从而能够进行必要的充分冷却。电动马达的温度可以利用传感器进行测定，例如也可以根据马达的电流值等推定。另一方面，如果考虑到成本，则冷却液压送装置也可以具备与电动车辆行驶用的马达机械连接的机械泵。如果这样做，则马达的旋转速度越高冷却液的排出量越增加，因此其结果是能够进行与电动马达的温度状态相对应的冷却。而且，在上述电动马达的壳体中容纳传递该电动马达的旋转力的齿轮式的动力传递机构，其润滑也可以利用冷却液。如果利用齿轮式的动力传递机构将电动马达的旋转减速后输出，则电动马达的转矩负载变小，能够抑制其发热。又，冷却液供给装置不限于对电动马达进行冷却的装置，也可以作为对供电电路的壳体内容纳的电路基板进行冷却的装置，因此也可以具备形成为能够将电路基板的至少一部分浸溃于冷却液的结构的流路。例如也可以使设置于电路基板上的散热片浸溃于冷却液，如果这样做，则可望得到非常高的冷却效果。又，如上所述利用冷却液直接对电动马达及供电电路两者进行冷却的情况下，为了能够对供电电路进行充分冷却，可以配设为使其壳体在冷却液的循环流路中先接受来自热交换器的冷却液，也可以配设电动马达壳以使其能够先接受来自该供电电路的壳体的冷却液。而且，如果车辆是电动摩托车，则热交换器也可以在支持前轮的一对前叉的后方纵长地配设以从车身前方看来夹入至该一对前叉，同时在该热交换器后方将多个电池左右分开配设，在其间形成从车身前方看来为纵长的行驶风通路。如果这样做，则容易确保流向热交换器的行驶风的流量。这样将多个电池左右分开配设的情况下，也可以面对其间的行驶风通路配设连接所述电池的各连接端子的电线。如果这样做，则能够利用行驶风对电池进行有效冷却，同时也能够对电线及其连接的端子进行有效冷却。而且，施加高压的电线及其连接端子位于夹在左右电池间的车身内侧，因此也有利于确保安全性。专利技术效果 根据本专利技术的电动车辆的冷却结构，能够使冷却液直接接触行驶用电动马达和供电电路那样的温度容易升高的部件，同时使带走这些部件的热量的冷却液在与壳体外的热交换器之间循环，并与行驶风之间进行热交换，因此可望取得尽可能高的冷却效果，而且结构简单，较少存在导致尺寸和重量的增大以及成本升高等的担忧。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施形态的电动摩托车的动力设备等主要部件的右侧视 图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动车辆的冷却结构，是具备行驶用的电动马达和对该电动马达供给电力的供电电路的电动车辆的冷却结构，其特征在于，具有: 将非导电性冷却液向所述电动马达的电磁线圈和所述供电电路的基板中的至少一方供给以与其直接接触的冷却液供给装置； 配设于所述电动马达及供电电路的壳体外，而且配设为使行驶风能够通过的热交换器；以及 使所述冷却液在所述电动马达和供电电路中的至少一方的壳体与所述热交换器之间循环的循环流路。2.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却液供给装置是向固定于所述电动马达的壳体的定子的电磁线圈喷射冷却液的装置。3.根据权利要求1或2所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却液供给装置具备动作速度可变的电动泵。4.根据权利要求3所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却结构具备至少根据所述电动马达的动作状态对所述电动泵进行控制的控制装置。5.根据权利要求1或2所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却液供给装置具备与所述电动马达机械连接的机械泵。6.根据权利要求1 5中的任一项所述的冷却结构,其特征在于,在所述电动马...

【专利技术属性】
技术研发人员：松田义基，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：
国别省市：