電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，主要由一電動(dòng)機(jī)設(shè)備、一電池設(shè)備及一空調(diào)設(shè)備組成，其中：電動(dòng)機(jī)設(shè)備用以提供驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行進(jìn)的動(dòng)力，電池設(shè)備則提供驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)設(shè)備所需的電源，而空調(diào)設(shè)備具有可將冷氣導(dǎo)出的一冷氣通道及一制冷通道，且空調(diào)設(shè)備的冷氣可經(jīng)制冷通道導(dǎo)入至電動(dòng)機(jī)設(shè)備與電池設(shè)備中，并藉此可對電動(dòng)機(jī)設(shè)備與電池設(shè)備進(jìn)行有效地降溫及散熱，以確保其安全性與工作效能。
【專利說明】電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型與電動(dòng)車系統(tǒng)有關(guān)，特別指一種電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]一般運(yùn)輸用的汽車，大多是以石油提煉而來的汽油為燃料，但由于近期石油價(jià)格不斷攀升，且其所產(chǎn)生廢氣更是造成地球暖化與空氣污染的主因之一，因此目前對電動(dòng)車的技術(shù)發(fā)展也更為迫切。
[0003]而由于電動(dòng)車是以電力作為動(dòng)力來源，因此具有高能量密度、高功率密度、電容量大及無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)的鋰電池相當(dāng)適合用來作為電動(dòng)車的電力來源。然而截至目前，電動(dòng)車仍未普遍商業(yè)化，其主要原因之一在于車用動(dòng)力鋰電池在嚴(yán)苛環(huán)境下操作不僅會大幅降低其電池壽命，且容易導(dǎo)致有安全性問題，例如:鋰電池因熱失效所引起的燃燒爆炸問題，主要是因鋰電池內(nèi)部短路而引起電池的異常發(fā)熱，內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)而釋出大量的反應(yīng)熱，持續(xù)的反應(yīng)將產(chǎn)生熱爆走(Thermal Runaway),其中，鋰電池的操作環(huán)境溫度是相當(dāng)重要的影響因子，當(dāng)環(huán)境溫度提高時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速度也會增加，溫度每升高10°C，化學(xué)反應(yīng)速度將被提升兩倍，鋰電池中副反應(yīng)也可能被激化，若熱量累積速度大于其散熱速度，將使得溫度快速升高，而當(dāng)其反應(yīng)達(dá)到熱爆走程度時(shí)，即會導(dǎo)致鋰電池有燃燒爆炸的危險(xiǎn)情況發(fā)生，因此如何除去車用鋰電池的熱量以避免熱量積存，對電動(dòng)車而言是非常重要的課題。
[0004]此外，在電動(dòng)車的電子控制系統(tǒng)中，馬達(dá)控制單元中的功率模組是將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能最重要的電子元件，其主要是由娃基IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)及二極體所組成，而IGBT被視為是一種結(jié)合金氧半導(dǎo)體場效電晶體(metal-oxi de-semi conductor field effect transistor, M0SFET)和雙載子接面電晶體(bipolar junct1n transistor, BJT)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。IGBT因?yàn)榻Y(jié)合了 MOSET易于利用閘極控制的特性，以及BJT具低導(dǎo)通電壓壓降的特性，因此被廣泛應(yīng)用于高電壓高功率的應(yīng)用領(lǐng)域，然而在高電壓高功率的工作環(huán)境下所產(chǎn)生的高溫，不但會導(dǎo)致其功率損耗，嚴(yán)重時(shí)更會因保護(hù)電路啟動(dòng)，而導(dǎo)致電動(dòng)馬達(dá)無法作動(dòng)，且以目前電動(dòng)車用功率模組需求初估約50kff,效率92%來看，功率密度約60?100W/cm2，預(yù)計(jì)未來將可達(dá)200W/cm2，勢必會造成其操作的環(huán)境溫度更為提高，因此必須考慮更有效的散熱方式，以使其符合嚴(yán)格的車用規(guī)范(AEC-Q101)的高可靠度要求，或國外電動(dòng)車電子元件有關(guān)溫升要求的國家標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)的安全規(guī)范。
[0005]有鑒于此，故如何提供一種可同時(shí)對電動(dòng)車的電池與馬達(dá)控制模組進(jìn)行有效散熱的降溫系統(tǒng)，即為本實(shí)用新型所欲解決的首要課題，因此，本案設(shè)計(jì)人在經(jīng)過不斷的苦思與試作后，才終于有本實(shí)用新型的產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，其具有可有效對電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)設(shè)備與電池設(shè)備進(jìn)行降溫及散熱，以確保其安全性與工作效能的功效。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:
[0008]一種電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，它包括:
[0009]—電動(dòng)機(jī)設(shè)備，用以提供驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行進(jìn)的動(dòng)力；
[0010]一電池設(shè)備，至少與該電動(dòng)機(jī)設(shè)備電性連接，以提供驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)設(shè)備的電源；
[0011]一空調(diào)設(shè)備，用以提供一冷氣，該空調(diào)設(shè)備具有可將冷氣導(dǎo)出的一冷氣通道及一制冷通道，該冷氣通道延伸連通至電動(dòng)車的車室內(nèi)，而該制冷通道則延伸連通至該電動(dòng)機(jī)設(shè)備與該電池設(shè)備中，使該空調(diào)設(shè)備的冷氣可經(jīng)該冷氣通道與該制冷通道，而分別導(dǎo)入至電動(dòng)車的車室內(nèi)及該電動(dòng)機(jī)設(shè)備與該電池設(shè)備中。
[0012]較佳地,所述電動(dòng)機(jī)設(shè)備包括有一電動(dòng)馬達(dá)及一功率模組，該功率模組與該電動(dòng)馬達(dá)電性連結(jié)，并可用以控制該電動(dòng)馬達(dá)的啟動(dòng)時(shí)機(jī)。
[0013]更進(jìn)一步地，所述功率模組主要由硅基IGBT及二極體所組成。
[0014]更進(jìn)一步地,所述功率模組容設(shè)于一封閉式外殼中，該封閉式外殼的內(nèi)部具有一可用以容設(shè)該功率模組的第一容置空間，所述電池設(shè)備由一電池組構(gòu)成，且該電池組被一封閉式電池盒所包覆，該封閉式電池盒的內(nèi)部具有一可用以容設(shè)該電池組的第二容置空間，而該制冷通道包含有一第一制冷管路及一第二制冷管路，該第一制冷管路用以連接該空調(diào)設(shè)備與該封閉式外殼，使該空調(diào)設(shè)備所提供的冷氣可經(jīng)由該第一制冷管路而輸入至該封閉式外殼的第一容置空間中，而該第二制冷管路則用以連接該封閉式外殼與該封閉式電池盒，使位于該封閉式外殼的第一容置空間中的冷氣，可再經(jīng)由該第二制冷管路而進(jìn)入至該封閉式電池盒的第二容置空間中，并在該封閉式電池盒上接設(shè)有一可供進(jìn)入其第二容置空間的冷氣向外排出的排氣管路。
[0015]更進(jìn)一步地，所述功率模組容設(shè)于一封閉式外殼中，所述電池設(shè)備由一電池組構(gòu)成，且該電池組被一封閉式電池盒所包覆，所述制冷通道由一分流歧管構(gòu)成，而具有一連接至所述空調(diào)設(shè)備的冷氣入口端以及二冷氣出口端，且該二冷氣出口端分別連通至所述封閉式外殼及該封閉式電池盒中，使該空調(diào)設(shè)備所提供的冷氣，可經(jīng)所述制冷通道的二冷氣出口端同時(shí)導(dǎo)入至該封閉式外殼及該封閉式電池盒中，并在該封閉式外殼及該封閉式電池盒上接設(shè)有一可將進(jìn)入該封閉式外殼及該封閉式電池盒中的冷氣向外排出的排氣管路。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型可對電動(dòng)機(jī)設(shè)備與電池設(shè)備進(jìn)行有效地降溫及散熱，以確保其安全性與工作效能。
[0017]而本實(shí)用新型的上述目的與優(yōu)點(diǎn)，不難從下述所選用實(shí)施例的詳細(xì)說明與附圖中，獲得深入了解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的封閉式外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的冷氣流路示意圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的冷氣流路示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1-3所示，為本實(shí)用新型所提供的一種電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，其主要由一電動(dòng)機(jī)設(shè)備11、一電池設(shè)備21及一空調(diào)設(shè)備31所組成,其中:
[0024]該電動(dòng)機(jī)設(shè)備11,用以提供驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行進(jìn)的動(dòng)力，該電動(dòng)機(jī)設(shè)備11包括有一電動(dòng)馬達(dá)12及一功率模組13，該電動(dòng)馬達(dá)12用以與電動(dòng)車的傳動(dòng)軸41相連結(jié)，以可帶動(dòng)電動(dòng)車行進(jìn)，而該功率模組13與該電動(dòng)馬達(dá)12電性連結(jié)，該功率模組13主要由硅基IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)及二極體所組成，并可用以控制該電動(dòng)馬達(dá)12的啟動(dòng)時(shí)機(jī)，在本實(shí)施例中，該功率模組13用以容設(shè)于一封閉式外殼14中，該封閉式外殼14的內(nèi)部具有一可用以容設(shè)該功率模組13的第一容置空間141。
[0025]該電池設(shè)備21，至少與該電動(dòng)機(jī)設(shè)備11的功率模組13電性連接，該電池設(shè)備21主要由一鋰電池組22構(gòu)成，而可用以提供驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)設(shè)備11的電源，且該鋰電池組22被一封閉式電池盒23所包覆，該封閉式電池盒23的內(nèi)部具有一可用以容設(shè)該鋰電池組22的第二容置空間(圖中未示)。
[0026]該空調(diào)設(shè)備31，包括有壓縮機(jī)(圖中未示)、冷凝器(圖中未示)、蒸發(fā)器(圖中未示)及一般空調(diào)所需的冷媒管路(圖中未示)等已知裝置，而可用以制造并輸出一冷氣，然由于該空調(diào)設(shè)備31的功能與運(yùn)作為熟知空調(diào)技術(shù)者所已知的技藝，故在此不在詳加贅述。在本實(shí)施例中，該空調(diào)設(shè)備31更具有可將冷氣導(dǎo)出的一冷氣通道32及一制冷通道33，該冷氣通道32延伸連通至電動(dòng)車的車室42內(nèi)，而該制冷通道33包含有一第一制冷管路331及一第二制冷管路332，該第一制冷管路331用以連接該空調(diào)設(shè)備31與該封閉式外殼14，使該空調(diào)設(shè)備31所提供的冷氣可經(jīng)由該第一制冷管路331而輸入至該封閉式外殼14的第一容置空間141中，而該第二制冷管路332則用以連接該封閉式外殼14與該封閉式電池盒23，使位于該封閉式外殼14的第一容置空間141中的冷氣，可再經(jīng)由該第二制冷管路332而進(jìn)入至該封閉式電池盒23的第二容置空間中，并在該封閉式電池盒23上接設(shè)有一可供進(jìn)入其第二容置空間的冷氣可向外排出的排氣管路34。
[0027]然在此必須特別說明的是，該空調(diào)設(shè)備31除可利用外接獨(dú)立電源來驅(qū)動(dòng)之外，當(dāng)然也可與該電池設(shè)備21相互電性連接，而同樣利用該電池設(shè)備21以作為驅(qū)動(dòng)該空調(diào)設(shè)備31運(yùn)作的電力來源。
[0028]而通過上述結(jié)構(gòu)所組成的本實(shí)用新型，如圖3中的箭頭所示，其空調(diào)設(shè)備31在作動(dòng)后所產(chǎn)生的冷氣，將可經(jīng)由該冷氣通道32以進(jìn)入電動(dòng)車的車室42內(nèi)，以及經(jīng)由該制冷通道33的第一制冷管路331及第二制冷管路332，而將冷氣依序輸入至該封閉式外殼14及該封閉式電池盒23中，并藉此即可對位于該封閉式外殼14及封閉式電池盒23中的功率模組13及鋰電池組22進(jìn)行有效降溫及散熱，使其功率模組13與鋰電池組22皆可以在該空調(diào)設(shè)備31所設(shè)定的恒溫狀態(tài)下達(dá)到最佳效率，并有效延長其使用壽命，且更可有效避免因保護(hù)電路啟動(dòng)而導(dǎo)致電動(dòng)馬達(dá)12停機(jī)的情形，或鋰電池組22因工作環(huán)境溫度過高所可能造成的燃燒爆炸危險(xiǎn)。
[0029]接著請繼續(xù)參閱圖4、圖6，其為本實(shí)用新型所提供電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)的第二實(shí)施例，而其與上述第一實(shí)施例的差異在于，該電動(dòng)機(jī)設(shè)備31的功率模組13容設(shè)于一封閉式外殼14中，而該電池設(shè)備21的鋰電池組22被一封閉式電池盒23所包覆，而該制冷通道33由一分流歧管構(gòu)成，而具有一連接至該空調(diào)設(shè)備31的冷氣入口端333以及二分歧延伸的冷氣出口端334，且該二冷氣出口端334分別連通至該封閉式外殼14及該封閉式電池盒23中，使該空調(diào)設(shè)備31所制造輸出的冷氣，可經(jīng)該制冷通道33 二冷氣出口端334同時(shí)導(dǎo)入至該封閉式外殼14及該封閉式電池盒23中，并在該封閉式外殼14及該封閉式電池盒23上另接設(shè)有一可將進(jìn)入該封閉式外殼14及該封閉式電池盒23中的冷氣向外排出的排氣管路34。
[0030]通過上述結(jié)構(gòu)所組成的本實(shí)用新型第二實(shí)施例，如圖5所示，其空調(diào)設(shè)備31在作動(dòng)后所產(chǎn)生的冷氣，除可通過其冷氣通道32而將冷氣輸入至電動(dòng)車的車室42內(nèi)，也可經(jīng)由該制冷通道33而將冷氣同時(shí)輸入至該封閉式外殼14及該封閉式電池盒23中，并藉此即可同樣對位于該封閉式外殼14及該封閉式電池盒23中的功率模組13及鋰電池組22進(jìn)行有效降溫及散熱，使其功率模組13及鋰電池組22皆可以在該空調(diào)設(shè)備所設(shè)定的恒溫狀態(tài)下達(dá)到最佳效率，并有效延長其使用壽命，且更可有效避免因保護(hù)電路啟動(dòng)而導(dǎo)致電動(dòng)馬達(dá)12停機(jī)的情形，或該鋰電池組22因工作環(huán)境溫度過高所可能造成的燃燒爆炸危險(xiǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，其特征在于，它包括: 一電動(dòng)機(jī)設(shè)備，用以提供驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行進(jìn)的動(dòng)力； 一電池設(shè)備，至少與該電動(dòng)機(jī)設(shè)備電性連接，以提供驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)設(shè)備的電源； 一空調(diào)設(shè)備，用以提供一冷氣，該空調(diào)設(shè)備具有可將冷氣導(dǎo)出的一冷氣通道及一制冷通道，該冷氣通道延伸連通至電動(dòng)車的車室內(nèi)，而該制冷通道則延伸連通至該電動(dòng)機(jī)設(shè)備與該電池設(shè)備中，使該空調(diào)設(shè)備的冷氣可經(jīng)該冷氣通道與該制冷通道，而分別導(dǎo)入至電動(dòng)車的車室內(nèi)及該電動(dòng)機(jī)設(shè)備與該電池設(shè)備中。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，其特征在于:所述電動(dòng)機(jī)設(shè)備包括有一電動(dòng)馬達(dá)及一功率模組，該功率模組與該電動(dòng)馬達(dá)電性連結(jié)，并可用以控制該電動(dòng)馬達(dá)的啟動(dòng)時(shí)機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，其特征在于:所述功率模組主要由硅基IGBT及二極體所組成。
4.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，其特征在于:所述功率模組容設(shè)于一封閉式外殼中，該封閉式外殼的內(nèi)部具有一可用以容設(shè)該功率模組的第一容置空間，所述電池設(shè)備由一電池組構(gòu)成，且該電池組被一封閉式電池盒所包覆，該封閉式電池盒的內(nèi)部具有一可用以容設(shè)該電池組的第二容置空間，而該制冷通道包含有一第一制冷管路及一第二制冷管路，該第一制冷管路用以連接該空調(diào)設(shè)備與該封閉式外殼，使該空調(diào)設(shè)備所提供的冷氣可經(jīng)由該第一制冷管路而輸入至該封閉式外殼的第一容置空間中，而該第二制冷管路則用以連接該封閉式外殼與該封閉式電池盒，使位于該封閉式外殼的第一容置空間中的冷氣，可再經(jīng)由該第二制冷管路而進(jìn)入至該封閉式電池盒的第二容置空間中，并在該封閉式電池盒上接設(shè)有一可供進(jìn)入其第二容置空間的冷氣向外排出的排氣管路。
5.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車的馬達(dá)及電池降溫系統(tǒng)，其特征在于:所述功率模組容設(shè)于一封閉式外殼中，所述電池設(shè)備由一電池組構(gòu)成，且該電池組被一封閉式電池盒所包覆，所述制冷通道由一分流歧管構(gòu)成，而具有一連接至所述空調(diào)設(shè)備的冷氣入口端以及二冷氣出口端，且該二冷氣出口端分別連通至所述封閉式外殼及該封閉式電池盒中，使該空調(diào)設(shè)備所提供的冷氣，可經(jīng)所述制冷通道的二冷氣出口端同時(shí)導(dǎo)入至該封閉式外殼及該封閉式電池盒中，并在該封閉式外殼及該封閉式電池盒上接設(shè)有一可將進(jìn)入該封閉式外殼及該封閉式電池盒中的冷氣向外排出的排氣管路。
【文檔編號】H01M10/625GK204020540SQ201420305496
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】羅啟宏, 王健銘 申請人:恒升精密科技股份有限公司