专利名称：纯电动汽车的驱动电机的制作方法
技术领域：
本发明属于纯电动汽车构造的技术领域，尤其涉及纯电动汽车的驱动电机。
背景技术：
据了解，现在市埸上用于电动汽车的驱动电机主要有调频电机和永磁无刷电机。 调频电机比功率是0. 2kw/kg至0. 44kw/kg ；永磁无刷电机比功率是0. 45kw/kg至lkw/kg。 作为节能减排实施的纯电动车项目，需要电机功率密度大于1. 5Kw/kg的电机，这样相同体积的电机功率提高了 3倍，同时电机的热负荷也相应提高9倍，电机运行时产生的单位体积损耗就增大，引起电机各部分温度升高，这样直接影响到电机的寿命和运行的可靠性，所以，只有采用新的方法对电机进行重新设计，才能保证电机安全运行。另外，现有技术中电机的冷却系统，有采用风冷的，有采用液冷的。在现有技术中， 采用液冷方式的电机水路结构的设计技术人员沿用传统水道设计观念，让冷却液在电机水路中循环5 10次，造成出水口水温温升高。虽然这些技术能满足小功率电机(IOkW左右)的冷却要求。但是对大功率电机来说，就不适合了。因为如果大功率电机采用传统方式的话，水在水道中每循环一次水温升高10°C左右，那连续循环5 10次就会升高50 IOO0C，这样就造成电机温升分布极不均勻。具有散热不良，温度分布不均，局部温度过高的缺点。因此，电机冷却系统的重新设计，是电机设计中重要的项目。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动汽车的驱动电机，功率密度大，体积小，重量轻，效率高。本发明是通过以下技术方案来实现的纯电动汽车的驱动电机，包括有机壳部件、定子部件和转子部件；其中，所述机壳部件包括有液冷却系统，液冷却系统包括有管道状的机壳；所述机壳的体壁中，轴向地设置有两个以上的彼此独立的储水孔；所述机壳的前端储水孔入口处，设置有液体均布分流装置；所述机壳包括有内腔，定子部件固定在所述机壳的内腔中；转子部件位于所述定子部件的中部。所述液冷却系统，还包括有前端盖将前端开口密闭，所述机壳的后端开口处，设置有后端盖将后端开口密闭；所述储水孔贯穿所述机壳的体壁的前、后端；所述前端盖设置有与所述储水孔前端连通的环形沟渠状的前储水槽，后端盖设置有与所述储水孔后端连通的环形沟渠状的后储水槽；前储水槽与一个以上的进水口连通，后储水槽与一个以上的出水口连通；液体均布分流装置位于前储水槽和储水孔前端之间。所述转子部件包括有轴及位于轴外周的冲片装置，所述冲片装置由多片转子冲片叠加组合而成；所述转子冲片上设置有磁铁安装孔，磁铁插进所述磁铁安装孔中安装固定。所述定子部件包括有多片定子冲片叠加组合而成的线圈固定架和线圈，所述线圈固定架固定在所述机壳的内壁面上；所述定子冲片上设置有线圈槽，所述线圈缠绕在所述线圈槽上。综上，本发明的有益效果是本发明的纯电动汽车的驱动电机，机壳部件包括有液冷却系统，转子冲片上设置有磁铁安装孔，磁铁插进所述磁铁安装孔中安装固定；定子冲片上设置有线圈槽，所述线圈缠绕在所述线圈槽上。当水或冷却液从两进水口进入前端盖的环形前储水槽中，在水压的作用下水均勻从液体均布分流装置的注入机壳的储水孔中，通过机壳直流到后端的液体均布分流装置处，同样由于水压作用，水会均勻从该液体均布分流装置内流出，到后端盖的环形后储水槽中，最终带着电机运行产生的热量从出水口流出。采用本发明的纯电动汽车电机的液冷却系统，电机水道中的水以直流方式流动，不在圆周上循环，并由于使用液体均布分流装置，因此电机的温升就分布均勻了，有利于改善电机的冷却，保证高功率密度电机的实现。本发明的纯电动汽车的驱动电机，设计功率密度大于1.5Kw/kg，并满足在额定转速以下能恒转矩运行、在额定转速以上恒功率运行。可大调速范围，大起动力矩，以满足纯电动汽车的运行工况要求。
图1是本发明纯电动汽车的驱动电机的整体结构示意图；图2是图1的A-A剖面结构示意图；图3是本发明纯电动汽车的驱动电机的机壳结构示意图；图4是本发明纯电动汽车的驱动电机的前端盖与前导水板的安装结构示意图；图5是图4的B-B剖面结构示意图；图6是本发明纯电动汽车的驱动电机的后端盖结构示意图；图7是本发明纯电动汽车的驱动电机的局部放大结构示意图；图8是本发明纯电动汽车的驱动电机的后导水板结构示意图；图9是本发明纯电动汽车的驱动电机的转子部件结构示意图；图10是本发明纯电动汽车的驱动电机的转子部件的转子冲片结构示意图；图11是本发明纯电动汽车的驱动电机的定子部件结构示意图；图12是本发明纯电动汽车的驱动电机的定子部件的定子冲片结构示意图。附图标记说明1、进水口，2、出水口，3、前端盖，31、前储水槽，4、引水管，51、前导水板，52、后导水板，521、导水孔，6、机壳，61、储水孔，71、前密封圈，72、密封圈，8、后端盖，81、后储水槽，9、 定子部件，91、定子冲片，911、线圈槽，10、转子部件，101、键，102、磁铁，103、压圈，104、转子冲片，105、轴，106、螺栓，1041、磁铁安装孔。
具体实施例方式本发明公开了一种纯电动汽车的驱动电机，如图1、5、6、7，包括有机壳部件、定子部件9和转子部件10 ；其中，所述机壳部件包括有液冷却系统，液冷却系统包括有管道状的机壳6 ；所述机壳6的体壁中，轴向地设置有两个以上的彼此独立的储水孔61 ；所述机壳的前端储水孔61入口处，设置有液体均布分流装置；所述机壳6包括有内腔，定子部件9固定在所述机壳6的内腔中；转子部件10位于所述定子部件9的中部。
所述液冷却系统，还包括有前端盖3将前端开口密闭，所述机壳6的后端开口处， 设置有后端盖8将后端开口密闭；所述机壳6的体壁中，轴向地设置有两个以上的彼此独立的储水孔61贯穿所述机壳6的体壁的前、后端；所述前端盖3设置有与所述储水孔61前端连通的环形沟渠状的前储水槽31，后端盖8设置有与所述储水孔61后端连通的环形沟渠状的后储水槽81 ；前储水槽31与一个以上的进水口 1连通，后储水槽81与一个以上的出水口 2连通；前储水槽31和储水孔61前端之间，设置有一个液体均布分流装置，后储水槽81 和储水孔1后端之间，设置有一个液体均布分流装置。机壳6采用框架结构，用铝合金铸造而成，由内圈、外圈与径向的筋组成，这样增加储水孔的内部空腔，同时也有利于增加机壳的结构强度。机壳上的若干个储水孔，电机装配后储有足够多的水以冷却运行中的电机，机壳铸造后在高温高压下作防浸漏处理。机壳采用材料是贫铁铝，这种材料质地细密，不容易产生砂眼，重量轻。如图9、10，所述转子部件10包括有轴105及位于轴105外周的铁芯装置，所述铁芯装置由多片转子冲片104叠加组合而成；所述转子冲片104上设置有磁铁安装孔1041， 磁铁102插进所述磁铁安装孔1041中安装固定。转子冲片上的磁铁安装孔1041为垂直径向的闭口槽，闭口槽的作用是在转子冲片装配后后插入磁铁102，这样磁铁102在铁芯中被牢牢地固定。铁芯装置两端各有一个压圈103，用以在轴向固定磁铁102，两端压圈103再被穿过铁芯的螺栓106紧固。磁铁102 采用耐高温的磁铁钕铁硼40UH制成。轴105上设置有键101。优选地，每片转子冲片104上设置有8个磁铁安装孔1041，共有M段磁铁固定在铁芯装置中。所述满足高速运转、大力矩起动的电机转子结构电机运转的最高转速达 6OOOrpm,起动力矩为 1000N. m。如图11、12，所述定子部件9包括有多片定子冲片91叠加组合而成的线圈固定架和线圈，所述线圈固定架固定在所述机壳6的内壁面上；所述定子冲片上设置有线圈槽 911，所述线圈缠绕在所述线圈槽911上。定子冲片采用B35A250矽钢片制成，为了减少电机的铁耗，定子冲片在叠压时， 每片错开一定的角度(在叠压的作用下)，例如1-3分，首片和尾片定子冲片错开角度为 5-15°，这样累积叠压一定长度的定子铁芯后线圈槽911就形成了定子斜槽。定子斜槽的作用是，可以消除谐波，减少电机的力矩脉动，减小损耗，提高电机单位体积输出功率。如图1，所述液冷却系统，包括有两个所述进水口 1和两个所述出水口 2 ；进水口 1 位于前端盖3和机壳6之间，径向设置，通过引水管连通进水口 1和前储水槽31 ；前端盖3 和机壳6之间设置有前密封圈71进行密封；出水口 2位于后端盖8和机壳6之间，径向设置，通过引水管连通进出水口 2和后储水槽81 ；后端盖8和机壳6之间设置有后密封圈72 进行密封。如图2、3，储水孔61位于机壳6的体壁中，按圆周阵列方式设置。优选地，本实施例中，包括有M个储水孔61。如图4、5，前储水槽31和储水孔61前端之间的液体均布分流装置为前导水板51， 所述前导水板51整体为圆环片状结构，封盖在前储水槽31的开口处，并且前导水板51的宽度尺寸大于前储水槽31的开口的宽度尺寸。前导水板51上设置有按圆周阵列方式排列的多个导水孔。优选地，所述导水孔的数量为56个。前导水板51的导水孔的面积和小于两进水口 1的面积和，以确保液体流动的冲击力。优选地，前导水板51的导水孔的面积和比两进水口 1的面积和小5% -10%。如图6、7、8，后储水槽81和储水孔61后端之间的液体均布分流装置为后导水板 52，所述后导水板52整体为圆环片状结构，封盖在后储水槽81的开口处，并且后导水板52 的宽度尺寸大于后储水槽81的开口的宽度尺寸。后导水板52上设置有按圆周阵列方式排列的多个出水孔。优选地，所述出水孔的数量为56个。该电机的冷却系统包括机壳，两个端盖，2个进水口，2个出水口，机壳中有若干彼此独立的轴向储水孔，每个端盖中有一个环形储水槽，端盖与机壳的水路中加有一个导水板，导水板上开有若干小孔，这样要求若干两端盖分别盖在机壳的两端部，它们之间装有2 层密封圈(水道的内层与外层)。水从两进水口进入端盖的环形导水道中，在前端盖的储水槽内形成一定的水压，根据帕斯特原理，在水压的作用下水均勻地以同样的速度从导水板的若干孔内注入机壳的储水孔中，通过机壳直流到另一端的导水板处，同样由于水压作用， 水会均勻从该导水板上的若干孔内流出，到另一端盖的环形水道中，最终带着电机运行产生的热量从端盖上的两出水孔流出，形成一个均勻的冷却系统，实现对电机的水冷却。本发明的纯电动汽车的驱动电机为一种永磁无刷驱动电机，与现有技术的调频电机技术参数对比如下
权利要求
1.纯电动汽车的驱动电机，包括有机壳部件、定子部件(9)和转子部件(10)；其特征在于所述机壳部件包括有液冷却系统，液冷却系统包括有管道状的机壳(6)；所述机壳(6) 的体壁中，轴向地设置有两个以上的彼此独立的储水孔(61)；所述机壳的前端储水孔(61) 入口处，设置有液体均布分流装置；所述机壳(6)包括有内腔，定子部件(9)固定在所述机壳(6)的内腔中；转子部件(10)位于所述定子部件(9)的中部。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述液冷却系统，包括有前端盖(3)将前端开口密闭，所述机壳(6)的后端开口处，设置有后端盖(8)将后端开口密闭；所述机壳(6)的体壁中，轴向地设置有两个以上的彼此独立的储水孔(61)贯穿所述机壳(6)的体壁的前、后端；所述前端盖C3)设置有与所述储水孔(61)前端连通的环形沟渠状的前储水槽(31)，后端盖(8)设置有与所述储水孔(61)后端连通的环形沟渠状的后储水槽(81)；前储水槽(31)与一个以上的进水口(1)连通，后储水槽(81)与一个以上的出水口( 连通；前储水槽(31)和储水孔(61)前端之间，设置有一个液体均布分流装置。
3.根据权利要求1或2所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述机壳(6)采用框架结构，用铝合金铸造而成，由内圈、外圈与径向的筋组成。
4.根据权利要求3所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述转子部件(10)包括有轴(105)及位于轴(105)外周的铁芯装置，所述铁芯装置由多片转子冲片(104)叠加组合而成；所述转子冲片(104)上设置有磁铁安装孔(1041)，磁铁(10 插进所述磁铁安装孔(1041)中安装固定。
5.根据权利要求4所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述转子冲片上的磁铁安装孔(1041)为垂直径向的闭口槽，铁芯装置两端各有一个压圈(103)，两端压圈(103) 再被穿过铁芯的螺栓(106)紧固，轴(105)上设置有键(101)。
6.根据权利要求4或5所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述定子部件(9) 包括有多片定子冲片(91)叠加组合而成的线圈固定架和线圈，所述线圈固定架固定在所述机壳(6)的内壁面上；所述定子冲片上设置有线圈槽(911)，所述线圈缠绕在所述线圈槽 (911)上。
7.根据权利要求6所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述定子冲片采用 B35A250矽钢片制成，定子冲片在叠压时，每片错开一定的角度1-3分，首片和尾片定子冲片错开角度为5-15°，形成定子斜槽。
8.根据权利要求7所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述液冷却系统包括有两个所述进水口(1)和两个所述出水口( ；进水口(1)位于前端盖C3)和机壳(6)之间，径向设置，通过引水管连通进水口(1)和前储水槽(31)；前端盖C3)和机壳(6)之间设置有前密封圈(71)进行密封；出水口( 位于后端盖(8)和机壳(6)之间，径向设置，通过引水管连通进出水口⑵和后储水槽(81)；后端盖⑶和机壳(6)之间设置有后密封圈 (72)进行密封。
9.根据权利要求8所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述储水孔(61)位于机壳(6)的体壁中，按圆周阵列方式设置；所述前储水槽(31)和储水孔(61)前端之间的液体均布分流装置为前导水板(51)，所述前导水板(51)整体为圆环片状结构，封盖在前储水槽(31)的开口处，并且前导水板(51)的宽度尺寸大于前储水槽(31)的开口的宽度尺寸。
10.根据权利要求9所述的纯电动汽车的驱动电机，其特征在于所述前导水板(51)上设置有按圆周阵列方式排列的多个导水孔；前导水板(51)的导水孔的面积和小于两进水口(1)的面积和。
全文摘要
本发明提供一种纯电动汽车的驱动电机，功率密度大，体积小，重量轻，效率高。本发明是通过以下技术方案来实现的纯电动汽车的驱动电机，包括有机壳部件、定子部件和转子部件；其中，所述机壳部件包括有液冷却系统，液冷却系统包括有管道状的机壳；所述机壳的体壁中，轴向地设置有两个以上的彼此独立的储水孔；所述机壳的前端储水孔入口处，设置有液体均布分流装置；所述机壳包括有内腔，定子部件固定在所述机壳的内腔中；转子部件位于所述定子部件的中部。
文档编号H02K9/19GK102208846SQ20101013823
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者刘益卯, 张权标, 魏银仓 申请人:珠海银通新能源有限公司