一种驱动电机冷却结构及电动汽车的制作方法

文档序号:15660586发布日期:2018-10-13 00:39阅读:121来源:国知局

本实用新型涉及电动汽车技术领域,尤其涉及一种驱动电机冷却结构及电动汽车。



背景技术:

电动汽车通过驱动电机控制车轮来实现汽车行驶,驱动电机作为电动汽车的核心功能对整车性能影响重大,为此成为各大电动汽车厂商研究的重点。其中驱动电机的散热能力对驱动电机的运行具有较大影响。

现有的电动汽车所使用的驱动电机,通常采用壳体水道冷却方式进行散热,该冷却方式由于发热源与二级冷却媒介空气接触,再通过热传导传给一级液体冷却媒介,造成冷却效果一般。且现有的冷却方式,在提升功率/转矩密度时,不能满足由于升温提高带来的大散热量的冷却需求,导致驱动电机无法进行更优化的设计。



技术实现要素:

本实用新型提供一种驱动电机冷却结构及电动汽车,以解决现有的驱动电机采用壳体水道冷却方式进行散热,其冷却效果一般,在提升功率/转矩密度时,不能满足由于升温提高带来的大散热量的冷却需求,导致驱动电机无法进行更优化的设计的问题。

本实用新型提供一种驱动电机冷却结构,包括:

驱动电机;

设置于所述驱动电机的壳体上的入液口和出液口;

设置于所述驱动电机内部的冷却管道,所述冷却管道连通所述入液口与所述驱动电机内的定子腔室,以及所述定子腔室与所述出液口;

所述冷却管道包括第一冷却管路和第二冷却管路,所述第一冷却管路设置于所述驱动电机的转子结构的第一轴承的周缘,所述第二冷却管路设置于所述转子结构的第二轴承的周缘;

其中所述定子腔室与容纳所述转子结构的转子腔室隔绝。

可选的,所述驱动电机还包括:

套筒、前端盖和后端盖,所述套筒、所述前端盖和所述后端盖配合形成所述转子腔室;

所述定子腔室设置于所述转子腔室的外围;所述前端盖和所述后端盖分别设置于所述壳体的相对两端。

可选的,所述定子腔室由所述套筒的外壁、所述壳体、所述前端盖以及所述后端盖配合形成;

所述定子腔室内设置有定子结构,所述定子结构包括第一部分,以及,设置于所述第一部分相对两侧的且相同的第二部分和第三部分;

所述第一部分的相对两端面分别与所述套筒的外壁以及所述壳体的内壁相贴附,所述第二部分和所述第三部分的一端面贴附于所述套筒的外壁上,另一端面与所述壳体的内壁间隔预定距离。

可选的,所述定子腔室包括:由所述套筒的外壁、所述壳体、所述后端盖和所述第一部分的第一侧壁配合形成的流动冷却液的第一腔室,以及,由所述套筒的外壁、所述壳体、所述前端盖和所述第一部分的第二侧壁配合形成的流动冷却液的第二腔室;

其中,所述第一侧壁与所述第二侧壁相对,所述第二部分位于所述第一腔室内,所述第三部分位于所述第二腔室内。

可选的,所述定子结构的第一部分上设置有连通所述第一腔室与所述第二腔室的连接通路。

可选的,所述入液口靠近所述后端盖设置,并通过所述冷却管道连通至所述第一腔室;所述出液口靠近所述前端盖设置,并通过所述冷却管道连通至所述第二腔室。

可选的,所述冷却管道还包括:

第一通路和第二通路,所述入液口连通所述第一通路,所述第一通路连通所述第一冷却管路,所述第一冷却管路通过所述第二通路连通至所述定子腔室的进口;以及

第三通路和第四通路,所述定子腔室的出口连通所述第三通路,所述第三通路连通所述第二冷却管路,所述第二冷却管路通过所述第四通路连通至所述出液口。

可选的,所述第一冷却管路和所述第二冷却管路均为环形。

可选的,所述转子结构包括转轴以及与所述转轴一体连接的转子铁心;

所述第一轴承设置于所述转轴的第一端,所述第二轴承设置于所述转轴的第二端;

所述后端盖上设置一开孔,所述转轴的一端通过所述开孔延伸出所述驱动电机。

本实用新型还提供一种电动汽车,所述电动汽车包括上述的驱动电机冷却结构。

本实用新型技术方案的有益效果至少包括:

本实用新型技术方案,在驱动电机的内部设置连通入液口与定子腔室、定子腔室与出液口的冷却管道,并将冷却管道的第一冷却管路和第二冷却管路分别设置在转子结构的两轴承的周缘,可以实现直接冷却定子与轴承,将铜损、定子铁损与机械损耗所产生的热量带走,冷却效果好,进而可以满足高功率和高转矩密度的设计要求,同时定子腔室与转子腔室隔绝,定子腔室的冷却不会影响转子结构的运转,进而可保证驱动电机的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型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仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本实用新型实施例驱动电机冷却结构示意图一;

图2表示本实用新型实施例驱动电机冷却结构示意图二;

图3表示本实用新型实施例驱动电机冷却结构示意图三;

图4表示本实用新型实施例转子结构与定子结构的示意图。

其中图中:1、驱动电机;11、壳体;12、转子结构;121、第一轴承;122、第二轴承;123、转轴;124、转子铁心;13、套筒;14、前端盖;15、后端盖;2、入液口;3、出液口;4、定子腔室;41、定子结构;411、第一部分;4111、连接通路;412、第二部分;413、第三部分;42、第一腔室;43、第二腔室;51、第一冷却管路;52、第二冷却管路;53、第一通路;54、第二通路;55、第三通路;56、第四通路;6、转子腔室;7、放液塞。

具体实施方式

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作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。

本实用新型实施例提供一种驱动电机冷却结构,如图1至图3所示,包括:

驱动电机1;设置于驱动电机1的壳体11上的入液口2和出液口3;

设置于驱动电机1内部的冷却管道,冷却管道连通入液口2与驱动电机1内的定子腔室4,以及定子腔室4与出液口3;

冷却管道包括第一冷却管路51和第二冷却管路52,第一冷却管路51设置于驱动电机1的转子结构12的第一轴承121的周缘,第二冷却管路52设置于转子结构12的第二轴承122的周缘;

其中定子腔室4与容纳转子结构12的转子腔室6隔绝。

本实用新型实施例提供的驱动电机冷却结构包括:驱动电机1,设置于驱动电机1的壳体11上的入液口2和出液口3,以及设置于驱动电机1内部的冷却管道。

其中入液口2和出液口3可以分别设置于壳体11的相对两侧,且所在端面相对,具体形式可参见图1所示,入液口2设置于壳体11的右上角,出液口3设置于壳体11的左下角。当然入液口2和出液口3的位置并不局限于此,还可以是其他形式。

冷却管道分别连通入液口2和定子腔室4,以及定子腔室4与出液口3,可以实现将入液口2提供的冷却液流入定子腔室4内,并通过出液口3流出,进而实现对定子腔室4的冷却。且由于定子腔室4与转子腔室6相隔绝,冷却液在定子腔室4内的流动,不会对转子腔室6内的转子结构12产生影响,进而可以保证转子结构12的正常运转,进而保证驱动电机1的正常工作。

冷却管道包括第一冷却管路51和第二冷却管路52,第一冷却管路51、第二冷却管路52可位于转子腔室6内,且第一冷却管路51设置于转子结构12的第一轴承121的周缘,第二冷却管路52设置于转子结构12的第二轴承122的周缘,可以实现利用第一冷却管路51对第一轴承121进行冷却,利用第二冷却管路52对第二轴承122进行冷却。需要说明的是,第一冷却管路51可与第一轴承121间隔一定距离,第二冷却管路52可以与第二轴承122间隔一定距离。

本实用新型实施例,可以以直接冷却的方式将铜损、定子铁损与机械损耗所产生的热量带走,具有良好的冷却效果。

在本实用新型一实施例中,驱动电机1还包括:

套筒13、前端盖14和后端盖15,套筒13、前端盖14和后端盖15配合形成转子腔室6;定子腔室4设置于转子腔室6的外围;前端盖14和后端盖15分别设置于壳体11的相对两端。

本实用新型实施例中的壳体11为两端无端盖的空心圆柱状,驱动电机1的内部设置有两端开口的套筒13,其中,套筒13为空心圆柱状,套筒13的轴向与壳体11的轴向相平行,且套筒13的径向长度小于壳体11的径向长度。在壳体11的两端设置有前端盖14和后端盖15,套筒13、前端盖14和后端盖15可配合形成转子腔室6。其中定子腔室4设置于转子腔室6的外围,且与转子腔室6相隔绝。

在本实用新型实施例中,如图1至图4所示,定子腔室4由套筒13的外壁、壳体11、前端盖14以及后端盖15配合形成;定子腔室4内设置有定子结构41,定子结构41包括第一部分411,以及,设置于第一部分411相对两侧的且相同的第二部分412和第三部分413;第一部分411的相对两端面分别与套筒13的外壁以及壳体11的内壁相贴附,第二部分412和第三部分413的一端面贴附于套筒13的外壁上,另一端面与壳体11的内壁间隔预定距离。

壳体11与前端盖14和后端盖15所形成的空间内包括转子腔室6和定子腔室4,其中定子腔室4设置于转子腔室6的外围,除去转子腔室6后所剩余的空间为定子腔室4。定子腔室4由套筒13的外壁、壳体11的内壁、前端盖14的内壁以及后端盖15的内壁配合形成。

其中定子腔室4内设置有定子结构41,定子结构41包括:第一部分411,设置于第一部分411相对两侧的第二部分412和第三部分413,其中第一部分411与第二部分412和第三部分413一体连接,且第二部分412和第三部分413的结构和形状均相同。

第一部分411的相对两侧分别与第二部分412和第三部分413连接,第一部分411的相对两端面分别与套筒13的外壁以及壳体11的内壁相贴附。第二部分412和第三部分413的其中一端面贴附在套筒13的外壁上,与该端面相对的另一端面与壳体11的内壁间隔预定距离。

其中第二部分412和第三部分413与壳体11的内壁间隔预定距离的端面上设置一凹槽,且第一部分411的侧壁形成为凹槽的一侧壁。这里的预定距离包括第一预定距离和第二预定距离,其中第一预定距离为槽底与壳体11的内壁之间的距离,第二预定距离为槽顶部与壳体11的内壁之间的距离,第一预定距离与第二预定距离之差即为凹槽的深度。

在本实用新型实施例中,如图1至图3所示,定子腔室4包括:由套筒13的外壁、壳体11、后端盖15和第一部分411的第一侧壁配合形成的流动冷却液的第一腔室42,以及,由套筒13的外壁、壳体11、前端盖14和第一部分411的第二侧壁配合形成的流动冷却液的第二腔室43;其中,第一侧壁与第二侧壁相对,第二部分412位于第一腔室42内,第三部分413位于第二腔室43内。

定子腔室4内除设置有定子结构41外,还包括流动冷却液的第一腔室42和第二腔室43,所流动的冷却液可以为冷却油、液化乙醇或者其他不导电的液体介质。

第一腔室42由套筒13的外壁、壳体11的内壁、后端盖15的内壁和第一部分411的第一侧壁配合形成,其中第一部分411的第一侧壁与第二部分412连接,第二部分412位于第一腔室42内,第一腔室42内包括冷却液以及第二部分412。

第二腔室43由套筒13的外壁、壳体11的内壁、前端盖14的内壁和第一部分411的第二侧壁配合形成,其中第一部分411的第二侧壁与第三部分413连接,第三部分413位于第二腔室43内,第二腔室43内包括冷却液以及第三部分413。

在本实用新型实施例中,定子结构41的第一部分411上设置有连通第一腔室42与第二腔室43的连接通路4111。

第一腔室42与第二腔室43之间设置有第一部分411,第一部分411使得第一腔室42与第二腔室43相隔绝,通过在第一部分411上设置连接通路4111,可以实现第一腔室42与第二腔室43之间的连通。

在本实用新型实施例中,入液口2靠近后端盖15设置,并通过冷却管道连通至第一腔室42;出液口3靠近前端盖14设置,并通过冷却管道连通至第二腔室43。

入液口2设置在壳体11上,且靠近后端盖15,出液口3设置在壳体11上,且靠近前端盖14,其中入液口2通过冷却管道连通至第一腔室42,可以将冷却液带到第一腔室42。由于第一部分411上设置有连接通路4111,可以实现第一腔室42与第二腔室43的连通。此时第一腔室42内的冷却液通过连接通路4111进入第二腔室43内,通过第二腔室43与出液口3的连通,可以实现冷却液在驱动电机1内的流通,进而实现良好的冷却效果。其中第一腔室42与第二腔室43为相同的环形腔室。

在本实用新型一实施例中,如图2至图3所示,冷却管道还包括:

第一通路53和第二通路54,入液口2连通第一通路53,第一通路53连通第一冷却管路51,第一冷却管路51通过第二通路54连通至定子腔室4的进口;以及

第三通路55和第四通路56,定子腔室4的出口连通第三通路55,第三通路55连通第二冷却管路52,第二冷却管路52通过第四通路56连通至出液口3。

冷却管道包括:第一通路53、第一冷却管路51、第二通路54、第三通路55、第二冷却管路52以及第四通路56,其中入液口2连通第一通路53,第一通路53连通第一冷却管路51,第一冷却管路51连通第二通路54,第二通路54连通至定子腔室4的进口,第一通路53、第一冷却管路51、第二通路54以及定子腔室4依次排列。

定子腔室4的出口连通第三通路55,第三通路55连通第二冷却管路52,第二冷却管路52连通第四通路56,第四通路56连通至出液口3,定子腔室4、第三通路55、第二冷却管路52、第四通路56以及出液口3依次排列。

本实用新型实施例中的定子腔室4的进口可以设置于上述实施例的第一腔室42上,定子腔室4的出口可以设置于上述实施例的第二腔室43上。其中在第一腔室42或者第二腔室43所对应的壳体11上可设置有通孔,通孔上设置放液塞7,用于将第一腔室42和第二腔室43内的冷却液放出。

在本实用新型另一实施例中,如图2至图3所示,第一冷却管路51和第二冷却管路52均为环形。第一冷却管路51和第二冷却管路52均为圆环形,且分别设置于第一轴承121的周缘和第二轴承122的周缘,可以便于冷却轴承。

第一冷却管路51的第一开口连通第一通路53,第一冷却管路51的第二开口连通第二通路54;第二冷却管路52的第一开口连通第三通路55,第二冷却管路52的第二开口连通第四通路56。

在本实用新型另一实施例中,如图1至图4所示,转子结构12包括转轴123以及与转轴123一体连接的转子铁心124;第一轴承121设置于转轴123的第一端,第二轴承122设置于转轴123的第二端;后端盖15上设置一开孔,转轴123的一端通过开孔延伸出驱动电机1。

转子结构12包括转轴123以及转子铁心124,转轴123设置于转子铁心124的中部且贯穿转子铁心124的轴向,转子铁心124的轴向长度小于转轴123的轴向长度,转轴123的两端外露于转子铁心124,使得转子铁心124包覆部分转轴123。

转轴123的轴向长度大于转子铁心124的轴向长度,且第一轴承121设置于转轴123的第一端,第二轴承122设置于转轴123的第二端,第一端与第二端相对,在第一轴承121的周缘设置第一冷却管路51,在第二轴承122的周缘设置第二冷却管路52,可以实现对轴承的冷却。在后端盖15上设置一开孔,转轴123的第一端通过开孔延伸出驱动电机1。

本实用新型所提供的的技术方案中,还可以在驱动电机内设置传感器,并使用变频泵来根据不同的发热进行变流式冷却液循环。

本实用新型,基于电动汽车用永磁同步电机主要发热量在定子与轴承上,转子发热量较小的因素,提供了上述的驱动电机冷却结构,将定子与轴承冷却作为主要目的,相较于壳体水道冷却,冷却效果突出,可有效节省材料提高电机功率/转矩密度。

本实用新型实施例还提供一种电动汽车,包括上述的驱动电机冷却结构,通过上述的驱动电机冷却结构,可以实现直接冷却定子与轴承,将铜损、定子铁损与机械损耗所产生的热量带走,冷却效果好,进而可以满足高功率和高转矩密度的设计要求,同时定子腔室与转子腔室隔绝,定子腔室的冷却不会影响转子结构的运转,进而可保证驱动电机的正常工作。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1