一种新能源汽车用的风冷电机的制作方法

本发明涉及电机技术领域，更具体地说，涉及一种新能源汽车用的风冷电机。

背景技术：

新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车。按照中华人民共和国国家发展与改革委员会公告定义，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

申请号为cn201110154753.4的发明专利，为克服现有技术电动汽车的电机风冷装置存在的能耗和使用成本高、局部冷却导致整体散热效果差，以及通风风路行程短、散热效果较差的缺陷与不足，提供一种电动汽车的风冷式电机，利用汽车行驶产生的空气流动形成自然通风，显著减少了能耗和使用成本，并采用螺旋型风道，显著增加了风路行程，提高了散热效果，保障了电机正常运行，增加电机使用寿命。但是，螺旋形风道会面临风阻太大的问题，造成通风不畅，在一定程度上限制了电机的散热能力，无法控制冷却性能，但是仅使用自然风进行散热，虽然减少了能耗和使用成本，但是散热效果明显不足，尤其当汽车在持续行车时，电机工作时间长，发热严重，仅使用自然风进行散热，导致散热速率跟不上，极易损坏电机。

现有的电机一般采用风冷和水冷两种方式进行散热，水冷散热需要安装水箱、水泵、水管等部件，会增加汽车的负担，增加汽车的能耗，还容易发生漏水的情况，而仅仅利用自然风进行风冷散热时，虽然减少了能耗和使用成本，但是散热效果明显不足，尤其当汽车在持续行车时，电机工作时间长，发热严重，仅使用自然风进行散热，导致散热速率跟不上，极易损坏电机。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新能源汽车用的风冷电机，它可以实现通过集风口和斜风道的配合使用，达到利用自然风对电机自然冷却的效果，同时风道内的双性制冷棒，可以在风速很大，即汽车运行速度很快时，释放出液氮，一方面使得经过双性制冷棒的自然风温度降低，从而显著性的提高自然风带走电机上热量的效果，另一方面液氮本身可降低电机周围的环境温度，从而加速电机上热量的散失。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种新能源汽车用的风冷电机，包括电机本体，所述电机本体电性连接有温度传感器、控制器和离合器，所述电机本体上的电机轴设有风扇，所述风扇通过离合器选择性与电机轴连接，所述电机本体外端固定连接有多个均匀分布的散热鳞片，所述散热鳞片内端开凿有风道，所述电机本体左端固定连接有集风口，所述集风口与风道相通，所述风道靠近孔口处卡接有过滤网，所述风道内壁固定连接有多个均匀分布的双性制冷棒，所述双性制冷棒由软质的弹性板和硬质的半封闭框组成，所述弹性板和半封闭框固定连接，所述弹性板和半封闭框之间填充有液氮，且弹性板位于靠近过滤网的一侧，所述弹性板内壁固定连接有多个均匀分布的锥形刺，所述半封闭框内壁粘设有封闭层，所述半封闭框内端开凿有多个集散槽和透气孔，且集散槽和透气孔相通，可以实现通过集风口和斜风道的配合使用，达到利用自然风对电机自然冷却的效果，同时风道内的双性制冷棒，可以在风速很大，即汽车运行速度很快时，释放出液氮，一方面使得经过双性制冷棒的自然风温度降低，从而显著性的提高自然风带走电机上热量的效果，另一方面液氮本身可降低电机周围的环境温度，从而加速电机上热量的散失。

进一步的，多个所述集散槽相互连通，使得通过锥形刺向外释放的液氮在转化成氮气时，可以通过多个集散槽均匀的向外散发，使得双性制冷棒可以附近的环境温度可以均匀的降低。

进一步的，所述封闭层采用自愈合材料制成，当弹性板受到自然风的挤压力，弹性板发生形变，带动锥形刺刺穿封闭层，当车停止，失去风的挤压力，弹性板带动锥形刺恢复原位，封闭层会完成自我修复，使得双性制冷棒内的液氮不会继续向外泄露。

进一步的，所述过滤网表面纵横的每个连接点处均包裹有硅橡胶球，硅橡胶球可以保护过滤网，增加过滤网的强度，使得过滤网上纵横的网线连接点不易因风速过大而被损坏，所述电机本体、散热鳞片和过滤网以及双性制冷棒表面均涂设有slips自修复超光滑涂层，slips自修复超光滑涂层可以保护电机本体、散热鳞片和过滤网以及双性制冷棒表面很难粘附上灰尘，使得电机本体不易因灰尘而散热效率受到影响。

进一步的，所述散热鳞片与水平方向存在一定倾斜夹角，且倾斜方向与电机本体上电机轴的转动方向一致，所述倾斜夹角为15°-30°，散热鳞片的倾斜设置一方面可以使得自然风在进入散热鳞片时会形成一定的旋风效果，从而增加风速，使得散热效果更好，另一方面相较于平行设置，散热鳞片的长度会更长，从而增加了其面积，使得散热效果更好，同时倾斜角度过小会使得旋风效果效果不明显，同时倾斜角度过大会导致风阻较大，使得风速受到影响，因而倾斜夹角在15°-30°时最为合适。

进一步的，所述电机本体和散热鳞片表面均粘设有辐射制冷超材料薄膜，通过辐射制冷，辅助自然风的作用，可以极大的提高电机本体的散热效率。

进一步的，所述锥形刺包括通透椎体和通透尖端，所述通透椎体和通透尖端固定连接，且通透椎体和通透尖端相互连通，在风的作用下，锥形刺可以刺穿封闭层，通过通透椎体和通透尖端可以连通双性制冷棒的内外两侧，液氮从液态变为气态会吸收大量热量，从而达到提高散热效率的效果。

进一步的，所述通透椎体和通透尖端靠近弹性板的外端均开凿有连通孔，通过锥形刺上的两个连通孔可以连通双性制冷棒的内外两侧，使双性制冷棒内的液氮可以通过连通孔向外溢出。

进一步的，所述弹性板由超强碳纳米弹性材料制成，超强碳纳米弹性材料可以在极低温（液氮温度约零下197摄氏度）到极高温（900摄氏度）期间都可以完全保持其弹性，使得弹性板可以承受双性制冷棒内的液氮的低温。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现通过集风口和斜风道的配合使用，达到利用自然风对电机自然冷却的效果，同时风道内的双性制冷棒，可以在风速很大，即汽车运行速度很快时，释放出液氮，一方面使得经过双性制冷棒的自然风温度降低，从而显著性的提高自然风带走电机上热量的效果，另一方面液氮本身可降低电机周围的环境温度，从而加速电机上热量的散失。

（2）多个集散槽相互连通，使得通过锥形刺向外释放的液氮在转化成氮气时，可以通过多个集散槽均匀的向外散发，使得双性制冷棒可以附近的环境温度可以均匀的降低。

（3）封闭层采用自愈合材料制成，当弹性板受到自然风的挤压力，弹性板发生形变，带动锥形刺刺穿封闭层，当车停止，失去风的挤压力，弹性板带动锥形刺恢复原位，封闭层会完成自我修复，使得双性制冷棒内的液氮不会继续向外泄露。

（4）过滤网表面纵横的每个连接点处均包裹有硅橡胶球，硅橡胶球可以保护过滤网，增加过滤网的强度，使得过滤网上纵横的网线连接点不易因风速过大而被损坏，电机本体、散热鳞片和过滤网以及双性制冷棒表面均涂设有slips自修复超光滑涂层，slips自修复超光滑涂层可以保护电机本体、散热鳞片和过滤网以及双性制冷棒表面很难粘附上灰尘，使得电机本体不易因灰尘而散热效率受到影响。

（5）散热鳞片与水平方向存在一定倾斜夹角，且倾斜方向与电机本体上电机轴的转动方向一致，倾斜夹角为15°-30°，散热鳞片的倾斜设置一方面可以使得自然风在进入散热鳞片时会形成一定的旋风效果，从而增加风速，使得散热效果更好，另一方面相较于平行设置，散热鳞片的长度会更长，从而增加了其面积，使得散热效果更好，同时倾斜角度过小会使得旋风效果效果不明显，同时倾斜角度过大会导致风阻较大，使得风速受到影响，因而倾斜夹角在15°-30°时最为合适。

（6）电机本体和散热鳞片表面均粘设有辐射制冷超材料薄膜，通过辐射制冷，辅助自然风的作用，可以极大的提高电机本体的散热效率。

（7）锥形刺包括通透椎体和通透尖端，通透椎体和通透尖端固定连接，且通透椎体和通透尖端相互连通，在风的作用下，锥形刺可以刺穿封闭层，通过通透椎体和通透尖端可以连通双性制冷棒的内外两侧，液氮从液态变为气态会吸收大量热量，从而达到提高散热效率的效果。

（8）通透椎体和通透尖端靠近弹性板的外端均开凿有连通孔，通过锥形刺上的两个连通孔可以连通双性制冷棒的内外两侧，使双性制冷棒内的液氮可以通过连通孔向外溢出。

（9）弹性板由超强碳纳米弹性材料制成，超强碳纳米弹性材料可以在极低温（液氮温度约零下197摄氏度）到极高温（900摄氏度）期间都可以完全保持其弹性，使得弹性板可以承受双性制冷棒内的液氮的低温。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为本发明的主要的系统框图；

图3为本发明的散热鳞片正面的结构示意图；

图4为本发明的散热鳞片内部的结构示意图；

图5为本发明的双性制冷棒的结构示意图；

图6为图5中a处的结构示意图；

图7为本发明的锥形刺的结构示意图。

图中标号说明：

1电机本体、2散热鳞片、3集风口、4风道、5过滤网、6弹性板、7锥形刺、701通透椎体、702通透尖端、8半封闭框、9集散槽、10透气孔、11连通孔、12封闭层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种新能源汽车用的风冷电机，包括电机本体1，电机本体1外端固定连接有多个均匀分布的散热鳞片2，电机本体1和散热鳞片2表面均粘设有辐射制冷超材料薄膜，通过辐射制冷，辅助自然风的作用，可以极大的提高电机本体1的散热效率，散热鳞片2与水平方向存在一定倾斜夹角，且倾斜方向与电机本体1上电机轴的转动方向一致，倾斜夹角为20°，散热鳞片2的倾斜设置一方面可以使得自然风在进入散热鳞片2时会形成一定的旋风效果，从而增加风速，使得散热效果更好，另一方面相较于平行设置，散热鳞片2的长度会更长，从而增加了其面积，使得散热效果更好，同时倾斜角度小于10°时，会因倾斜角度过小会使得旋风效果效果不明显，同时当倾斜角度大于30°时，会因倾斜角度过大会导致风阻较大，使得风速受到影响，因而倾斜夹角在15°-30°内时最为合适，电机本体1左端固定连接有集风口3。

请参阅图3，散热鳞片2内端开凿有风道4，集风口3与风道4相通，风道4靠近孔口处卡接有过滤网5，过滤网5用于过滤空气中的灰尘，使电机本体1的散热速率不易受到灰尘的影响，过滤网5表面纵横的每个连接点处均包裹有硅橡胶球，硅橡胶球可以保护过滤网5，增加过滤网5的强度，使得过滤网5上纵横的网线连接点不易因风速过大而被损坏，电机本体1、散热鳞片2和过滤网5以及双性制冷棒表面均涂设有slips自修复超光滑涂层，slips自修复超光滑涂层可以保护电机本体1、散热鳞片2和过滤网5以及双性制冷棒表面很难粘附上灰尘，使得电机本体1不易因灰尘而散热效率受到影响。

请参阅图4-5，风道4内壁固定连接有多个均匀分布的双性制冷棒，双性制冷棒由软质的弹性板6和硬质的半封闭框8组成，弹性板6由超强碳纳米弹性材料制成，超强碳纳米弹性材料可以在极低温（液氮温度约零下197摄氏度）到极高温（900摄氏度）期间都可以完全保持其弹性，使得弹性板6可以承受双性制冷棒内的液氮的低温，弹性板6和半封闭框8固定连接，弹性板6和半封闭框8之间填充有液氮，且弹性板6位于靠近过滤网5的一侧，弹性板6内壁固定连接有多个均匀分布的锥形刺7。

请参阅图7，锥形刺7包括通透椎体701和通透尖端702，通透椎体701和通透尖端702固定连接，且通透椎体701和通透尖端702相互连通，通透椎体701和通透尖端702靠近弹性板6的外端均开凿有连通孔11，通过通透椎体701和通透尖端702上的连通孔11可以连通双性制冷棒的内外两侧，在风的作用下，锥形刺7可以刺穿封闭层12，使双性制冷棒内的液氮可以通过连通孔11向外溢出，液氮从液态变为气态会吸收大量热量，从而达到提高散热效率的效果。

请参阅图6，半封闭框8内壁粘设有封闭层12，封闭层12采用自愈合材料制成，当弹性板6受到自然风的挤压力，弹性板6发生形变，带动锥形刺7刺穿封闭层12，当车停止时，失去风的挤压力，弹性板6带动锥形刺7恢复原位，封闭层12会完成自我修复，使得双性制冷棒内的液氮不会继续向外泄露，半封闭框8内端开凿有多个集散槽9和透气孔10，且集散槽9和透气孔10相通，多个集散槽9相互连通，使得通过锥形刺7向外释放的液氮在转化成氮气时，可以通过多个集散槽9均匀的向外散发，使得双性制冷棒可以附近的环境温度可以均匀的降低。

请参阅图2，电机本体1电性连接有温度传感器、控制器和离合器，电机本体1上的电机轴设有风扇，风扇通过离合器选择性与电机轴连接，当在自然风作用下，电机本体1还是温度较高时，电机本体1上的温度传感器感受到温度过高信号，会反馈给控制器使其发出信号，驱使离合器控制风扇与电机轴连接，此时电机轴带动风扇旋转，加强抽风作用，进一步加强散热效率，可以智能的根据需要选择性控制风扇的旋转，可以达到省电节能的效果。

汽车在行车过程中，自然风会经过集风口3被集中，被过滤网5过滤后进入风道4内，自然风会带走电机本体1上部分的热量，增大电机本体1的散热速率，在风的推力作用下，弹性板6发生形变，带动锥形刺7向封闭层12的方向运动，通透尖端702的尖端会刺穿封闭层12，通过锥形刺7上的两个连通孔11可以连通双性制冷棒的内外两侧，使双性制冷棒内的液氮可以通过连通孔11向外溢出，液氮从液态变为气态会吸收大量热量，一方面使得经过双性制冷棒的自然风温度降低，从而显著性的提高自然风带走电机上热量的效果，另一方面液氮本身可降低电机周围的环境温度，从而加速电机上热量的散失，从而显著性的提高散热效率的效果；当汽车停止后，失去风的推力作用，弹性板6带动锥形刺7恢复原位，封闭层12会完成自我修复，从而使得原本被锥形刺7刺破的部位愈合，使得双性制冷棒内的液氮不会继续向外泄露，从而降低液氮的浪费率。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。