一种车用智能动力单元的发电机组的制作方法

1.本技术属于发电机组技术领域，具体涉及一种车用智能动力单元的发电机组。


背景技术：

2.目前，由于全球气候变暖、大气污染加剧等问题日益严重，电动汽车的智能动力单元研发得到广泛重视。智能动力单元是由发动机驱动发电机发电的独立整体式发电机组，接收外部功率需求并响应输出电能供整车用电的车用型动力单元包，具有安装灵活、功率密度大、重量轻、匹配方便、静音等特点。
3.传统的发电机组的散热器布置在发动机扇叶前的位置上，以便于散热，但这样布置需要较多的安装空间，进而导致其安装位置得到了限制。车辆静止时，发电机组工作环境的空气流动很小，使发电机组存在散热差的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种车用智能动力单元的发电机组，解决了现有技术中的发电机组需要较多的安装空间、以及存在散热差的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种车用智能动力单元的发电机组，包括发动机、散热器、发电机、底架、控制主机、以及驱动器；
6.所述发动机、所述散热器、以及所述发电机依次并排安装于所述底架的上表面，所述底架固定安装于车辆上；
7.所述散热器包括驱动电机、风扇、导热壳体、低温散热水管、散热气管、以及高温散热水管；
8.所述驱动电机和所述导热壳体分别设置于所述风扇的前后两侧，所述驱动电机的输出轴连接于所述风扇的转轴，所述低温散热水管、所述散热气管、所述高温散热水管从上至下依次设置于所述导热壳体的内部；
9.所述发电机上设置有低温水冷通道，所述低温水冷通道通过第一输水管连接于所述低温散热水管，所述第一输水管的进水管上设置有水泵；
10.所述发动机内部设置有高温水冷通道，所述高温水冷通道通过第二输水管连接于所述高温散热水管；
11.所述发动机的增压器的出气口和所述发动机的进气口通过输气管分别连接于所述散热气管的进气口和出气口；所述驱动器和所述发动机的转速传感器电性连接于所述控制主机；
12.所述驱动器电性连接于所述发电机的控制器和所述驱动电机；所述驱动器用于将直流电压逆变为所述驱动电机所需要的交流电压。
13.在一种可能的实现方式中，还包括均与所述控制主机电性连接的发电机温度传感器、中冷器温度传感器和发动机温度传感器；
14.所述发电机温度传感器设置于所述低温散热水管的进水口处；所述中冷器温度传
感器设置于所述散热气管的进气口处；所述发动机温度传感器设置于所述高温散热水管的进水口处。
15.在一种可能的实现方式中，所述低温散热水管、所述散热气管、所述高温散热水管的外壁均通过导热铜板连接于所述导热壳体的内壁。
16.在一种可能的实现方式中，所述导热壳体的上部设置有两个补水口，两个所述补水口分别与所述低温散热水管和所述高温散热水管连通。
17.在一种可能的实现方式中，所述低温水冷通道还包覆于所述发电机的控制器。
18.在一种可能的实现方式中，所述导热壳体上安装有护风罩，所述风扇转动安装于所述护风罩内，所述风扇的转轴穿过所述护风罩后连接于所述驱动电机的输出轴，所述驱动电机的壳体安装于所述护风罩上，所述风扇的转轴和所述护风罩之间设置有润滑轴承。
19.在一种可能的实现方式中，所述护风罩的周向和所述导热壳体之间设置有阻燃海绵密封。
20.在一种可能的实现方式中，所述输气管通过卡箍固定于所述导热壳体的外部。
21.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
22.本实用新型实施例提供了一种车用智能动力单元的发电机组，该发电机组的散热器、发动机、以及发电机依次并排安装于底架的上表面，散热器未布置在发动机扇叶前的位置上，因此能够适应空间狭小的安装环境。散热器通过管路进行换热，使散热器能够在无迎风的条件下也能实现智能动力单元持续的高功率输出，并且车辆可以原地不动，因此该发电机组的工作环境空气流动很小时，也能够很好地进行散热，并能满足智能动力单元较大需求的散热功率，从而实现发电机组的更加灵活的位置布置需求。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的车用智能动力单元的发电机组的结构示意图。
25.图2为本实用新型实施例提供的散热器的结构示意图。
26.附图标记：1-发动机；2-散热器；21-驱动电机；22-风扇；23-导热壳体；24-护风罩；25-低温散热水管；26-散热气管；27-高温散热水管；3-发电机；4-底架；5-增压器；6-发电机温度传感器；7-中冷器温度传感器；8-发动机温度传感器；9-补水口；10-卡箍。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
29.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的车用智能动力单元的发电机组，包括散热器2、发动机1、发电机3、底架4、控制主机、以及驱动器。
30.散热器2、发动机1、以及发电机3依次并排安装于底架4的上表面，底架4固定安装于车辆上。
31.散热器2包括驱动电机21、风扇22、导热壳体23、低温散热水管25、散热气管26、以及高温散热水管27。
32.驱动电机21和导热壳体23分别设置于风扇22的前后两侧，驱动电机21的输出轴连接于风扇22的转轴，低温散热水管25、散热气管26、高温散热水管27从上至下依次设置于导热壳体23的内部。
33.发电机3上设置有低温水冷通道，低温水冷通道通过第一输水管连接于低温散热水管25，第一输水管的进水管上设置有水泵。
34.发动机1内部设置有高温水冷通道，高温水冷通道通过第二输水管连接于高温散热水管27。
35.发动机1的增压器5的出气口和发动机1的进气口通过输气管分别连接于散热气管26的进气口和出气口。
36.驱动器和发动机1的转速传感器电性连接于控制主机。
37.驱动器电性连接于发电机3的控制器和驱动电机21。驱动器用于将直流电压逆变为驱动电机21所需要的交流电压。
38.本实施例中，还包括均与控制主机电性连接的发电机温度传感器6、中冷器温度传感器7和发动机温度传感器8。
39.发电机温度传感器6设置于低温散热水管25的进水口处。中冷器温度传感器7设置于散热气管26的进气口处。发动机温度传感器8设置于高温散热水管27的进水口处。
40.需要说明的是，发动机1的增压器5的出气口和发动机1的进气口通过输气管分别连接于散热气管26的进气口和出气口，散热器2的散热气管26代替了原中冷器的结构，实现了中冷器的作用。第一输水管、第二输水管、输气管设置于底架4的背部。控制主机利用can总线并通过转速传感器采集发动机1转速，只有发动机1转速不为零时，散热器2控制输出才有效，进而有效节约整车电能。控制主机也能够通过总线接收智能动力单元耗电需求，即散热器2充当耗电系统，消耗由整车制动产生的电能。
41.发电机温度传感器6、中冷器温度传感器7和发动机温度传感器8通过传感器附座进行安装。控制主机采集发电机温度传感器6、中冷器温度传感器7和发动机温度传感器8上的模拟量信号，经过数字电路采集解析，并根据预设的控制逻辑对该数据信息进行对比计
算，向驱动器输出0～10v控制信号。
42.散热器2的驱动电机21由电驱动，需要高压驱动器将整车直流电压系统逆变为驱动电机21所需要的交流电压系统，高压驱动器接收控制主机输出的控制信号。驱动器根据接收到的控制信号对电池组输入的dc600v电源进行滤波和储能后，再通过内部矢量算法，输出pwm脉宽调制对igbt逆变进行交替导通控制，得到输出u、v、w三相频率和电压可调的交流电源至散热器2的驱动电机21，以此实现基于温度信息的实时风扇22无级调速，即散热器2散热能力的实时调节。
43.在管路中增加水泵，水泵将冷却水通过管路传输至低温散热水管25，风扇22通过转速控制进行散热，冷却后的水和气重新进入发动机1和发电机3以达到散热效果，低温散热水管25、散热气管26、高温散热水管27独立运行各不干涉。
44.该发电机组的管路、电缆连接处均采用密封安装结构，该发电机组的散热器2、发动机1、以及发电机3依次并排安装于底架4的上表面，散热器2未布置在发动机1扇叶前的位置上，因此能够适应空间狭小的安装环境。散热器2通过管路进行换热，使散热器2能够在无迎风的条件下也能实现智能动力单元持续的高功率输出，并且车辆可以原地不动，因此该发电机组的工作环境空气流动很小时，也能够很好地进行散热，并能满足智能动力单元较大需求的散热功率，从而实现发电机组的更加灵活的位置布置需求。经试验，本实施例的发电机组能够经历高低温、耐久性测试、电磁兼容、淋雨、高原等环境试验，该状态下智能动力单元散热功能良好。
45.本实施例中，低温水冷通道还包覆于发电机3的控制器。
46.需要说明的是，低温水冷通道还用于对发电机3的控制器进行换热冷却。
47.本实施例中，低温散热水管25、散热气管26、高温散热水管27的外壁均通过导热铜板连接于导热壳体23的内壁。
48.需要说明的是，设置导热铜板能够将热量传导，提高散热效率。
49.本实施例中，导热壳体23的上部设置有两个补水口9，两个补水口9分别与低温散热水管25和高温散热水管27连通。
50.需要说明的是，补水口9用于补充冷却水或者换新冷却水。
51.本实施例中，导热壳体23上安装有护风罩24，风扇22转动安装于护风罩24内，风扇22的转轴穿过护风罩24后连接于驱动电机21的输出轴，驱动电机21的壳体安装于护风罩24上，风扇22的转轴和护风罩24之间设置有润滑轴承。
52.本实施例中，护风罩24的周向和导热壳体23之间设置有阻燃海绵密封。
53.需要说明的是，阻燃海绵密封能够防止导热壳体23上的热量传导至驱动电机21上，进而使驱动电机21保持良好的工作状态。
54.本实施例中，输气管通过卡箍10固定于导热壳体23的外部。
55.需要说明的是，卡箍10便于输气管的安装和拆卸。
56.本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

技术特征：
1.一种车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：包括发动机(1)、散热器(2)、发电机(3)、底架(4)、控制主机、以及驱动器；所述发动机(1)、所述散热器(2)、以及所述发电机(3)依次并排安装于所述底架(4)的上表面，所述底架(4)固定安装于车辆上；所述散热器(2)包括驱动电机(21)、风扇(22)、导热壳体(23)、低温散热水管(25)、散热气管(26)、以及高温散热水管(27)；所述驱动电机(21)和所述导热壳体(23)分别设置于所述风扇(22)的前后两侧，所述驱动电机(21)的输出轴连接于所述风扇(22)的转轴，所述低温散热水管(25)、所述散热气管(26)、所述高温散热水管(27)从上至下依次设置于所述导热壳体(23)的内部；所述发电机(3)上设置有低温水冷通道，所述低温水冷通道通过第一输水管连接于所述低温散热水管(25)，所述第一输水管的进水管上设置有水泵；所述发动机(1)内部设置有高温水冷通道，所述高温水冷通道通过第二输水管连接于所述高温散热水管(27)；所述发动机(1)的增压器(5)的出气口和所述发动机(1)的进气口通过输气管分别连接于所述散热气管(26)的进气口和出气口；所述驱动器和所述发动机(1)的转速传感器电性连接于所述控制主机；所述驱动器电性连接于所述发电机(3)的控制器和所述驱动电机(21)；所述驱动器用于将直流电压逆变为所述驱动电机(21)所需要的交流电压。2.根据权利要求1所述的车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：还包括均与所述控制主机电性连接的发电机温度传感器(6)、中冷器温度传感器(7)和发动机温度传感器(8)；所述发电机温度传感器(6)设置于所述低温散热水管(25)的进水口处；所述中冷器温度传感器(7)设置于所述散热气管(26)的进气口处；所述发动机温度传感器(8)设置于所述高温散热水管(27)的进水口处。3.根据权利要求1所述的车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：所述低温散热水管(25)、所述散热气管(26)、所述高温散热水管(27)的外壁均通过导热铜板连接于所述导热壳体(23)的内壁。4.根据权利要求1所述的车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：所述导热壳体(23)的上部设置有两个补水口(9)，两个所述补水口(9)分别与所述低温散热水管(25)和所述高温散热水管(27)连通。5.根据权利要求1所述的车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：所述低温水冷通道还包覆于所述发电机(3)的控制器。6.根据权利要求1所述的车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：所述导热壳体(23)上安装有护风罩(24)，所述风扇(22)转动安装于所述护风罩(24)内，所述风扇(22)的转轴穿过所述护风罩(24)后连接于所述驱动电机(21)的输出轴，所述驱动电机(21)的壳体安装于所述护风罩(24)上，所述风扇(22)的转轴和所述护风罩(24)之间设置有润滑轴承。7.根据权利要求6所述的车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：所述护风罩(24)的周向和所述导热壳体(23)之间设置有阻燃海绵密封。8.根据权利要求1所述的车用智能动力单元的发电机组，其特征在于：所述输气管通过
卡箍(10)固定于所述导热壳体(23)的外部。

技术总结
本申请公开了一种车用智能动力单元的发电机组，该发电机组的发动机、散热器、以及发电机并排安装于底架上；散热器的驱动电机和导热壳体设置于风扇的两侧，驱动电机的输出轴连接于风扇的转轴，低温散热水管、散热气管、高温散热水管设置于导热壳体内；发电机上设置有低温水冷通道，低温水冷通道连接于低温散热水管，发动机内部设置有高温水冷通道，高温水冷通道连接于高温散热水管；发动机的增压器的出气口和发动机的进气口分别连接于散热气管的进气口和出气口；驱动器和发动机的转速传感器电性连接于控制主机；驱动器电性连接于发电机的控制器和驱动电机。本申请解决了现有技术中的发电机组需要较多的安装空间、以及存在散热差的问题。问题。问题。


技术研发人员：巴建栋 马晓杰 司春艳 李华 王曦宇 王刚春 李笑 赵淑琼 高建新
受保护的技术使用者：陕西北方动力有限责任公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/5/27