CN102223019B - 一种电动汽车的风冷式电机 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车的风冷式电机，包括电机座(1)和定子(2)，所述电机座(1)的内壁设有连续的螺旋凹槽(4)，所述螺旋凹槽(4)的一端与进风孔(3)相连通，另一端与出风孔(5)相连通，所述进风孔(3)和出风孔(5)分别设在电机座(1)的顶部和底部，并与电机座(1)的外部相连通，所述进风孔(3)的轴线与水平方向呈0～60°夹角。本发明提供的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。

Description

一种电动汽车的风冷式电机

技术领域

本发明涉及一种风冷式电机，特别涉及一种电动汽车的风冷式电机，属于汽车技术领域。

背景技术

电动汽车是近年来积极推广的新能源绿色环保汽车。电动汽车使用的电力能源是一种可再生资源，可以从多种能源中获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，能够替代宝贵的、日益枯竭的石油资源。电力成本低廉，并可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，进一步降低电力能源成本。电动汽车与传统的燃油汽车相比，不排放二氧化碳和硫化物等污染物，能够消除燃油汽车尾气排放对环境的破坏，特别是对城市环境的破坏。由于电动汽车在节能、环保方面的突出优势，使得电动汽车的研究和推广成为近年来汽车行业的发展热点。

电动汽车的电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点，电力驱动及控制系统的性能，极大程度决定电动汽车的操控性和实用性，而电动汽车的电机在运行过程中的有效冷却，是保障电机正常运转的必要条件。目前的电动汽车的电机有风冷和水冷两种冷却方式，均存在明显缺陷。水冷方式需要安装水箱、水泵、水管等部件，结构复杂，易发生漏水等故障，并且水冷方式只在初期水温较低时冷却效果较好，一旦水温升高，冷却效果就急剧下降。风冷方式是在电机的转轴上安装风扇，电机运行带动风扇转动散热，因而风冷需要消耗电动汽车的有限的电能，显著增加能耗和使用成本，并且风扇只能进行局部冷却，电机整体散热效果不佳，影响电机运行、缩短电机使用寿命。另外，风扇转动时产生大量噪音，也影响驾驶环境和周围环境。

发明专利申请名称为“带有混流风机进行内外风路循环的电机”，公布号：CN101789649A，公布日：2010.07.28，公开了一种电动汽车的带有混流风机进行内外风路循环的电机，内风路由设于机壳内的U型槽和混流强迫冷却风机组成，外风路由机壳与风罩之间的空隙和设于两端的风孔构成，内风路为密闭环境，依靠冷却风机转动形成空气流通，能够保护电机内部不受灰尘和雨水侵袭，外风路为自然通风，内外两条风路的同时设置，能够加强冷却效果，保证电机良好的散热。但该发明公开的内外风路循环的电机仍然存在明显缺陷：内外两条风路均为直线通道，通风行程仅为电机的轴向长度，风路行程短、散热效果差，且内风路依靠混流强迫冷却风机转动保持空气流动，其运转需要消耗电机的电能，增加电动汽车的能耗和使用成本。

发明内容

本发明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。

本发明为实现技术目的采用的技术方案是：

一种电动汽车的风冷式电机，包括电机座和定子，所述电机座的内壁设有连续的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽的一端与进风孔相连通，另一端与出风孔相连通，所述进风孔和出风孔分别设在电机座的顶部和底部，并与电机座的外部相连通，所述进风孔的轴线与水平方向呈0～60°夹角。

一种电动汽车的风冷式电机，所述进风孔的轴线与水平方向呈0～30°夹角。

一种电动汽车的风冷式电机，所述电机座位于进风孔的一端的顶部设有导风罩，所述导风罩为喇叭形，所述导风罩的罩底固定在电机座的外壁上，所述导风罩的罩底与进风孔相连通。

一种电动汽车的风冷式电机，所述螺旋凹槽的横截面为矩形，其宽度为5～8mm，深度为3～6mm。

一种电动汽车的风冷式电机，所述螺旋凹槽的螺距为10～15mm。

一种电动汽车的风冷式电机，所述导风罩内设有滤网。

一种电动汽车的风冷式电机，所述滤网的网孔尺寸为0.5～3mm。

一种电动汽车的风冷式电机，所述电机座位于进风孔的一端的顶部设有凸台，所述凸台为柱体或类柱体，所述进风孔位于凸台内。

一种电动汽车的风冷式电机，所述电机座位于进风孔的一端的顶部设有凸台，所述凸台为柱体或类柱体，所述进风孔位于凸台内，所述导风罩固定连接在所述凸台上。

一种电动汽车的风冷式电机，所述凸台上设有安装孔，所述安装孔的一端位于凸台的顶部并凸台的外部相连通，另一端与螺旋凹槽相连通，所述进风孔与安装孔相连通，所述安装孔与凸台的外部相连通的一端的孔口设有堵头。

与现有技术相比，本发明的特点是：

1.在电机内部设置螺旋型凹槽，形成环绕电机内部的通风风路，显著增加了风路行程，并将风冷范围覆盖至电机的所有部位，确保了电机良好的散热效果。

2.风冷式电机利用汽车行驶产生的空气流通形成自然通风，不消耗电动汽车的电能，也无需设置风扇等空气流动装置，能够显著降低汽车的结构成本和使用成本。

3.风冷式电机利用电机内部设置的螺旋型凹槽形成自然通风风路，其结构简单且不易损坏，避免了风扇噪音大、易损坏、成本高等问题。

4.风冷式电机导风罩及滤网的设置，显著增加了空气流通量，增强了电机散热效果，并避免灰尘等异物进入电机内部，确保电机的清洁与正常运行。

5.风冷式电机结构简单、体积小、质量轻，并且加工方便、成本低廉，特别适用于电动汽车的动力装置。

附图说明

图1是本发明电动汽车的风冷式电机的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图中：电机座1，定子2，进风孔3，螺旋凹槽4，出风孔5，导风罩6，滤网7，凸台8，安装孔9，堵头10。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新作进一步说明。

参见图1和图2，一种电动汽车的风冷式电机，包括电机座1和定子2，定子2安装在电机座1内，定子2与电机座1之间具有一定空隙。电机座1的内壁上设有连续的螺旋凹槽4，螺旋凹槽4可以贯穿在电机座1的内壁，也可以在电机座1内壁的局部设置，但为保证电机整体冷却效果，优选在电机座1的全部内壁上设置螺旋凹槽4。螺旋凹槽4的一端与进风孔3相连通，另一端与出风孔5相连通，进风孔3和出风孔5分别设在电机座1的顶部和底部，并与电机座1的外部相连通。进风孔3的孔口面向汽车的前方，且进风孔3的轴线与水平方向呈0～60°夹角，以保证汽车行驶时流动空气能够自进风孔3进入螺旋凹槽4，但为保持良好的通风效果，进风孔3的轴线与水平方向的夹角优选0～30°。从而，螺旋凹槽4通过进风孔3和出风孔5与电机座1的外部相连通，形成贯穿电机的螺旋型通风风路。汽车行驶时，流动空气自进风孔3进入、高速穿过螺旋凹槽4、自出风孔5排出，实现对电机的冷却，螺旋风道的通风行程长，且贯穿电机座1的内壁，风冷效果好，且能实现对电机的整体冷却。

本发明提供的电动汽车的风冷式电机，还可以在电机座1位于进风孔3的一端的顶部安装导风罩6，导风罩6为喇叭形，其罩底固定在电机座1上，且罩底与进风孔3相连通。导风罩6的设置，可以显著增加进入通风风道的空气量，增强风冷效果。

本发明提供的电动汽车的风冷式电机，螺旋凹槽4的横截面可以为矩形、半圆形或其它形状，但为加工方便，优选矩形。综合考虑电机座1的尺寸，以及风路的空气流通量和流通速度，螺旋凹槽4的宽度可以设置为5～8mm，深度可以设置为3～6mm。螺旋凹槽4的螺距可以设置为10～15mm。

本发明提供的电动汽车的风冷式电机，为防止尘土、碎屑等异物进入并滞留电机内部，影响电机的正常运转，还可以在导风罩6内设置滤网7。为确保过滤效果，滤网7的网孔尺寸为0.5～3mm。

本发明提供的电动汽车的风冷式电机，还可以在电机座1位于进风孔3的一端的顶部设置凸台8。凸台8可以为柱体或类柱体，进风孔3位于凸台8内，由于凸台8高于电机座1，此时进风孔3为倾斜孔或者折线型两段孔。当电机座1上设置有导风罩6时，导风罩6的罩底固定在凸台8上。凸台8的设置，增加了电机座1的局部横截面，方便了进风孔3以及导风罩6在电机座1上的布置，且消除了在电机座1的筒壁上开设进风孔3造成的结构削弱。

在电机座1上设置凸台8以及将进风孔3布置在凸台8上后，进风孔3为倾斜孔或折线型两段孔，不便于加工。为此，还可以在凸台8上设置安装孔9，安装孔9的一端位于凸台8的顶部并与凸台8的外部相连通，另一端与螺旋凹槽4相连通，进风孔3仍为与水平方向呈0～60°夹角的直通孔，进风孔3位于凸台8内的一端与安装孔9的中部相连通，安装孔9与凸台8的外部相连通的一端的孔口设有堵头10。加工时，先自凸台8的顶部竖直或与竖直方向呈一定角度向内钻孔，直至与螺旋凹槽4相通，加工成安装孔9，然后再水平或与水平方向呈60度夹角的方向向内钻孔，直至与安装孔9相通，加工成进风孔3，从而形成由进风孔3和安装孔9的一部分组成的进风通道。使用时，为防止安装孔9漏气，可将安装孔9的孔口用堵头10堵住。

Claims (7)

1.一种电动汽车的风冷式电机，包括电机座(1)和定子(2)，其特征在于：所述电机座(1)的内壁设有连续的螺旋凹槽(4)，所述螺旋凹槽(4)的一端与进风孔(3)相连通，另一端与出风孔(5)相连通，所述进风孔(3)和出风孔(5)分别设在电机座(1)的顶部和底部，并与电机座(1)的外部相连通，所述进风孔(3)的轴线与水平方向呈0～60°夹角，所述电机座(1)位于进风孔(3)的一端的顶部设有凸台(8)，所述凸台(8)为柱体或类柱体，所述进风孔(3)位于凸台(8)内，所述凸台(8)上还设有安装孔(9)，所述安装孔(9)的一端位于凸台(8)的顶部并与凸台(8)的外部相连通，另一端与螺旋凹槽(4)相连通，所述进风孔(3)与安装孔(9)相连通，所述安装孔(9)与凸台(8)的外部相连通的一端的孔口设有堵头(10)。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的风冷式电机，其特征在于：所述进风孔(3)的轴线与水平方向呈0～30°夹角。

3.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车的风冷式电机，其特征在于：所述电机座(1)位于进风孔(3)的一端的顶部设有导风罩(6)，所述导风罩(6)为喇叭形，所述导风罩(6)的罩底固定在电机座(1)的外壁上，所述导风罩(6)的罩底与进风孔(3)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车的风冷式电机，其特征在于：所述螺旋凹槽(4)的横截面为矩形，其宽度为5～8mm，深度为3～6mm。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车的风冷式电机，其特征在于：所述螺旋凹槽(4)的螺距为10～15mm。

6.根据权利要求3所述的一种电动汽车的风冷式电机，其特征在于：所述导风罩(6)内设有滤网(7)。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车的风冷式电机，·其特征在于：所述滤网(7)的网孔尺寸为0.5～3mm。

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