一种具有内外循环风路冷却结构的轮毂电机驱动系统的制作方法

本发明涉及一种轮毂电机驱动系统,尤其涉及一种具有内外循环风路冷却的轮毂电机驱动系统。

背景技术：

目前,随着环境污染和能源的枯竭，让人们的危机意识越来越重。各种新能源汽车开始步入人们的视野，各种用于汽车上的新技术层出不穷。轮毂电机作为一种新技术，必然有其优点和缺点。轮毂电机作为汽车主要动力元件，又集成在车轮内部的狭小空间内，在运行过程中会产生大量的热量。所以轮毂电机对于散热的要求很高。现有冷却方式主要有风冷、水冷、油冷及喷淋冷却等，在车轮内部实现不同冷却方式需要对轮毂电机结构进行优化设计。既要在狭小的结构安装冷却结构，又要在不影响电机的密封性和电磁特性的情况下，选择合适的结构，使其能够在满足散热情况下满足轮毂驱动系统的性能要求。

目前，对于轮毂电机驱动系统冷却方面的研究工作十分有限，水冷及油冷的冷却结构需要水路或者油路的设计，使得结构复杂，水一旦泄露也会对轮毂电机的电磁特性产生影响。对于喷淋冷却来说，其结构更为复杂，难以在轮毂电机上实现。风冷作为一种较为简单的冷却方式易在轮毂电机上实现。

技术实现要素：

针对目前轮毂电机存在的冷却问题，本发明的目的是为了提供一种适用于轮毂电机驱动系统冷却结构，其结合轮毂电机驱动系统的结构特点和离心式风扇能够改变气体流向的特点，可以在轮毂电机驱动系统形成内外循环风路，加强系统的散热性能，提高系统的效能。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

该系统主要由翅片、离心式风扇、扇叶、转子支架、电机外壳、定子、转子、磁钢、轮辋、轮胎、制动器等构成。

本发明的轮毂电机为内转子结构，采用了风冷的冷却方式。轮辋通过螺栓与转子支架相连，同时通过轴承支撑在电机支撑轴上。转子支架通过轴承支撑在电机支撑轴上，与转子固定连接。电机外壳通过螺钉连接在电机支撑轴上，也通过轴承支撑在转子支架上，电机外壳侧壁通过螺钉与电机外壳相连。在电机外壳上安装有翅片为空气流动提供方向，同时安装有离心式风扇，离心式风扇同时通过轴承支撑在转子支架上。定子通过定位销连接在电机外壳上。制动器安装在电机外壳上，刹车盘安装在转子支架上。

风冷冷却方式的实现主要是将转子支架设计为扇叶结构，在电机外壳上设计通风口，让空气进入转子支架内部以供通风，形成内循环风路对系统散热。其次是在电机外壳侧壁上安装离心式风扇，离心式风扇的外壳安装在电机外壳 侧壁上，其扇叶与轮辋相连，离心式风扇的风扇板与轮辋相连。空气通过离心式风扇的叶片使气体的压力和速度得到提高，然后通过由风扇板构成的排气口将空气排出。排出的空气将通过电机外壳上的翅片顺着电机外壳流动出去，形成外循环风路进行散热。

相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：

(1)在轮毂电机运行过程中，转子的旋转直接带动了转子支架上的旋转，同时轮辋上安装的离心式风扇的扇叶也跟着轮辋一起旋转，促进空气流动完成风冷，并不需要外接电源等。

(2)离心式风扇便于安装，风冷的结构使得轮毂电机结构简单。

(3)本发明利用扇叶的结构设计了转子支架，使得转子支架的重量得以减轻的同时起到了支撑和散热的作用。

附图说明

图1是整体结构示意图

图2是A-A视图

图3是外接电源式离心式风扇结构示意图

图中：1.轮胎 2.轮辋 3.翅片 4.离心式风扇 4-1.排气口 4-2.风扇板 5.离心式风扇扇叶 6.螺柱 7.电机支撑轴 8.轴承 9.卡环 10.转子支架 11.螺钉 12.转子 13.电机外壳侧壁 14.定子 15.磁钢 16.电机外壳 17.制动器 18.转子支架扇叶 19. 定位销 20.电机外壳通风口

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

实施实例1

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示的具有内外循环风路冷却结构的轮毂电机驱动系统，其结构主要包括翅片3、离心式风扇4、离心式风扇扇叶5、转子支架扇叶18、电机支撑轴7、电机外壳16、定子14、磁钢15、转子12和转子支架10等结构组成。轮辋2通过轴承8支撑在电机支撑轴7上，与此同时通过螺柱6与转子支架10相连。电机支撑轴7通过螺钉11与电机外壳16相连接，电机外壳侧壁13也是通过螺钉11与电机外壳16连接。电机外壳16及电机外壳侧壁13通过轴承8支撑在转子支架10上，形成轮毂电机的密闭空间。制动器17的制动钳固定在电机外壳16上，制动盘固定在转子支架10上。

由图1及图2可以看出，风冷的冷却结构是通过以下方式实现的。首先电机外壳16上设计有通风口20，空气进入电机外壳16内部，到达转子支架10内部，由转子支架扇叶结构18加速空气流动，形成内循环风路完成对系统的散热。其次还有安装在电机外壳侧壁离心式风扇4，通过轮辋2进入的空气经过与轮辋 相连的离心式风扇扇叶5，将空气压力和速度提升，然后经过风扇板4-2,最终通过离心式风扇4上的排气口4-1将空气排出。电机外壳16及其侧壁13上的翅片3将把由离心式风扇4排出的空气顺着电机外壳16外部排出，形成外循环风路完成对系统的散热。

实施实例2

如图3所示，本实施例将离心式风扇的扇叶5通过轴承8支撑在轮辋2上，此时的扇叶5将不再随轮辋2一起转动，而是通过外接电源来控制扇叶5的转速，控制离心式风扇4的不同转速满足轮毂电机对各种工作情况下的散热需求。其他结构与上述相同，不予赘述。