一种新型液冷轮毂电机的制作方法

1.本发明属于散热技术领域，尤其涉及一种新型液冷轮毂电机。


背景技术：

2.紧凑高效的轮毂电机是一种内定子、外转子形式的电机，其动力、传动和制动装置都整合在轮毂内，将电动车辆的机械部分大大简化，具有轻便、节能、环保的优点，受到了人们的欢迎；电机工作过程中的发热来自于绕组铁心的损耗，发热量的大小主要与定子电流有关，同时间接与输出功率和输出扭矩有关，当轮毂电机驱动的电动车辆处于重载、爬坡或者急加速时，电机需要较大的电流以提供较大的输出扭矩，在短时间内会在电机绕组和铁心上产生较多的热量，使绕组温度升高（总功率的3%-5%），如果这些大量热能不能及时有效的排掉，会造成电机内部热量积聚而产生高温，轮毂电机内部的温度过高会造成线圈绝缘性遭到破坏、永磁体不可逆退磁等后果，这将大大降低轮毂电机的寿命，影响汽车的安全性，单独依靠外壳表面散热将热量散出和依靠自然风散热是非常有限的，因此轮毂电机的散热的重要性越来越凸显出来。
3.随着快递物流行业的迅猛发展，对大功率电动车的需求的提高，市面上常见的大功率电动车的轮毂电机升温速度已经难以满足长距离续航使用；因为电机功率越高和续航距离越远，电机发热量越大，电机散热能力不能提升的前提下，就不止是电机磁钢退磁的问题，而是可能直接烧坏电机线圈。
4.为了改善散热问题，市面上出现了一些风冷和液冷电机，风冷电机的缺陷是容易受雨水侵入，液冷电机的缺陷是容易出现冷却液泄露的问题，导致电机内压力升高，油封损坏和外壳漏油；此外，还有液体冷电机内的高温油液在电机腔内不停冲刷，增加机械阻力，导致电机效率下降，并且还容易造成磁钢粘接胶老化，一旦磁钢脱落，将导致电机暴裂而突然堵转，存在巨大的安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种新型液冷轮毂电机，将冷却介质用冷液封装体包覆后固定在定子支架上，把轮毂电机内部的空间充分利用，增加了冷却介质的容积，不易因为电机的密封件损坏而泄露，从而提高电机的可靠性，延长使用寿命；同时不会增大机械阻力，提升电机功率密度。
6.本发明所采用的技术方案如下：一种新型液冷轮毂电机，包括电机主体，电机主体包括电机轴、定子支架、定子、冷液封装体、转子和端盖，所述冷液封装体内配有注液口、相变储热材料和拆装孔，冷液封装体安装在电机轴上定子支架两端面与定子支架通过拆装孔和固定螺丝通过装拆孔和固定螺丝紧密连接，有助于在电机内部实现更好的散热效果，延长产品的使用寿命，所述装拆孔内设有内螺纹，便于拆卸冷液封装体。
7.所述冷液封装体与定子支架紧密接触的端面设有用于存放定子线圈引出线的凹
槽。
8.所述注液口内设有密封圈和密封螺钉。
9.所述冷液封装体为预制件，与电机轴及定子内圈过盈配合，促进热传导。
10.所述转子和端盖包覆在冷液封装体外侧，与冷液封装体保持合理间隙。
11.所述相变储热材料由三水合乙酸钠、悬浮剂、增黏剂、成核剂和脱水剂等相变储热材料组成，也可以直接使用其他类别的储热材料。
12.本发明的有益效果如下：本发明结构紧凑、合理，操作方便，在不影响电机原有设计的前提下，仅仅在电机空间内增加了左右两个冷液封装体，使电机内部散热体积增大六倍以上，实现电机的散热能力、功率密度及工作可靠性的大幅提升。
13.本发明在电机内部安装冷液封装体，对电机整体温度进行冷却，将电机运行时，绕组所产生的的热量，通过定子支架、定子传导给冷液封装体中的相变储热材料冷却，有助于在电机内部实现更好的散热效果，延长产品的使用寿命。
14.本发明中，随着定子绕组温度的降低，能够有效节约能量损耗，提高车辆的爬坡能力。
15.所述冷液封装体与定子支架紧密接触的端面设有用于存放定子线圈引出线的凹槽，方便定子绕组和霍尔开关控制线引出电机之外。
16.所述注液口内设有密封圈和密封螺钉，注入相变储热材料后有密封螺钉压紧密封圈，还可以用环氧胶水封闭密封螺钉。
17.所述转子和端盖包覆在冷液封装体外侧，与冷液封装体保持合理间隙，确保转子正常运转。
18.所述相变储热材料由三水合乙酸钠、悬浮剂、增黏剂、成核剂和脱水剂等相变储热材料组成，三水合乙酸钠是一种经济、实用的相变贮热材料，适量加入悬浮剂和成核剂可以使贮热体系更佳，具有储能密度大，效率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点，所述三水合乙酸钠无毒、无腐蚀性，可以作为食品添加剂，该贮热体系吸收热量速度快，相变放热缓慢且持续时间最长，完全满足实际使用需要，也可以直接使用其他类别的储热材料。
19.本发明冷却结构简单、冷却温度通过相变储热材料反应控制，无需能耗，且液体渗漏的概率大大降低，提高了电机的可靠性能，延长电机的使用寿命，增加电机的功率密度。
20.本发明的冷却结构尤其适用于电动摩托车轮毂电机结构，易于安装，导热性能强，可用于现阶段市面上的轮毂电机中，对电机结构基本不用改动，开发成本低，适用于大部分两轮摩托车电机。
附图说明
21.图1为本发明的电机主体外形示意图。
22.图2为本发明的结构爆炸图。
23.图3为本发明的内部结构剖视图。
24.图4为本发明冷液封装体的结构示意图。
25.其中：1、电机轴；2、定子支架；3、定子；4、冷液封装体； 4-1、注液口；4-1-1、凹槽；4-1-2、密封圈；4-1-3、密封螺钉；4-2、固定螺丝；5、转子；6、端盖；7、相变储热材料；8、拆装
孔。
具体实施方式
26.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
27.如图1-图4所示，本实施例的一种新型液冷轮毂电机，包括电机主体，电机主体包括电机轴1、定子支架2、定子3、冷液封装体4、转子5和端盖6，所述冷液封装体4内配有注液口4-1、相变储热材料和拆装孔，冷液封装体4安装在电机轴1上定子支架2两端面与定子支架2通过拆装孔8和固定螺钉4-2通过装拆孔8和固定螺钉4-2紧密连接，有助于在电机内部实现更好的散热效果，延长产品的使用寿命，所述装拆孔8内设有内螺纹，便于拆卸冷液封装体4。
28.所述冷液封装体4与定子支架2紧密接触的端面设有用于存放定子线圈引出线的凹槽4-1-1。
29.所述注液口4-1内设有密封圈4-1-2和密封螺钉4-1-3。
30.所述冷液封装体4为预制件，与电机轴1及定子3内圈过盈配合，促进热传导。
31.所述转子5和端盖6包覆在冷液封装体4外侧，与冷液封装体4保持合理间隙。
32.所述相变储热材料7由三水合乙酸钠、悬浮剂、增黏剂、成核剂和脱水剂等相变储热材料组成，也可以直接使用其他类别的储热材料。
33.本发明的有益效果如下：本发明结构紧凑、合理，操作方便，在不影响电机原有设计的前提下，仅仅在电机空间内增加了左右两个冷液封装体4，使电机内部散热体积增大六倍以上，实现电机的散热能力、功率密度及工作可靠性的大幅提升。
34.本发明在电机内部安装冷液封装体4，对电机整体温度进行冷却，将电机运行时，绕组所产生的的热量，通过定子支架2、定子3传导给冷液封装体4中的相变储热材料7冷却，有助于在电机内部实现更好的散热效果，延长产品的使用寿命。
35.本发明中，随着定子3绕组温度的降低，能够有效节约能量损耗，提高车辆的爬坡能力。
36.所述冷液封装体4与定子支架2紧密接触的端面设有用于存放定子3线圈引出线的凹槽4-1-1，方便定子3绕组和霍尔开关控制线引出电机之外。
37.所述注液口4-1内设有密封圈4-1-2和密封螺钉4-1-3，注入相变储热材料后有密封螺钉4-1-3压紧密封圈4-1-2，还可以用环氧胶水封闭密封螺钉4-1-3。
38.所述转子5和端盖6包覆在冷液封装体4外侧，与冷液封装体4保持合理间隙，确保转子5正常运转。
39.所述相变储热材料7由三水合乙酸钠、悬浮剂、增黏剂、成核剂和脱水剂等相变储热材料组成，三水合乙酸钠是一种经济、实用的相变贮热材料，适量加入悬浮剂和成核剂可以使贮热体系更佳，具有储能密度大，效率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点，所述三水合乙酸钠无毒、无腐蚀性，可以作为食品添加剂，该贮热体系吸收热量速度快，相变放热缓慢且持续时间最长，完全满足实际使用需要，也可以直接使用其他类别的储热材料。
40.本发明冷却结构简单、冷却温度通过相变储热材料反应控制，无需能耗，且液体渗漏的概率大大降低，提高了电机的可靠性能，延长电机的使用寿命，增加电机的功率密度。
41.本发明的冷却结构尤其适用于电动摩托车轮毂电机结构，易于安装，导热性能强，可用于现阶段市面上的轮毂电机中，对电机结构基本不用改动，开发成本低，适用于大部分两轮摩托车电机。
42.以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。