CN104518614A - 驱动电机液冷冷却装置和驱动电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驱动电机液冷冷却装置和驱动电机，包括：在第一机壳本体的内壁和第一机壳本体的外壁之间沿第一机壳本体的轴向方向设置多个空腔，在空腔对应的第一机壳本体内壁的外侧设置多个中空的第一凸起，空腔对应的第一机壳本体外壁的内侧设置多个中空的第二凸起，多个第一凸起与多个第二凸起沿第一机壳本体轴向方向的长度小于第一机壳本体的长度，其中，在冷却液流经的空腔内设置多个中空的第一凸起和多个中空的第二凸起可以有效的增加冷却液与机壳的接触传热面积，有效提高了散热性能，保证了驱动电机运行的安全性。

Description

驱动电机液冷冷却装置和驱动电机

技术领域

本发明涉及汽车构造技术，尤其涉及一种驱动电机液冷冷却装置和驱动电机。

背景技术

目前，为了保护人类的生存环境和节约不可再生资源，现必须改变能源消费结构，才可以避免能源危机。因此新能源汽车在当前局势下就显的举足轻重了。

而作为电动汽车心脏的驱动电机，由于其体积小并且功率密度高的特点，使得驱动电机在工作时会产生大量的热量，导致电机温升较高，加快了绝缘老化速度，影响电机安全稳定运行，因此，驱动电机的散热在电动汽车中显的尤为重要。

现有技术中，为了控制驱动电机的温升，驱动电机的机壳中通常采用螺旋形结构，使得冷却液可以在螺旋形的流道内流动，从而可以吸收驱动电机散发的热量，有效降低的驱动电机的温升。

采用上述的机构，机壳与冷却液接触面积有限，导热能力受到了一定程度限制，使得驱动电机产生的热量不易散出，对电机安全运行产生隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种驱动电机液冷冷却装置和驱动电机，以克服现有技术中机壳与冷却液接触面积有限，使得驱动电机产生的热量不易散出，对电机安全运行产生隐患的问题。

本发明第一方面提供一种驱动电机液冷冷却装置，包括：第一机壳本体、第二机壳本体，进水口和出水口，所述第一机壳本体的内壁和所述第一机壳本体的外壁之间沿所述第一机壳本体的轴向方向设置多个空腔，所述第一机壳本体端面上设置有用于连通所述相邻空腔的凹槽，相邻的所述凹槽位于所述第一机壳本体的不同端，以和所述多个空腔共同构成S形通道；

所述进水口和所述出水口分别设置在与所述第二机壳本体相邻的空腔对应的第一机壳本体外壁的外侧，所述进水口通过所述S形通道连通所述出水口；

所述空腔对应的第一机壳本体内壁的外侧设置多个中空的第一凸起，所述空腔对应的第一机壳本体外壁的内侧设置多个中空的第二凸起，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起沿第一机壳本体轴向方向的长度小于所述第一机壳本体的长度。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起交错设置。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起的横截面均为V形。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起的高度均小于所述空腔径向的高度。

在第一方面的第四种可能的实现方式中，还包括：外部密封圈和端盖，

其中所述外部密封圈为具有凸起的O形密封垫，所述凸起与所述第一机壳本体两端的凹槽过盈配合，所述端盖用于将所述O形密封垫过盈连接在所述第一机壳本体两端的凹槽中。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一机壳本体、所述外部密封圈和所述端盖通过紧固件固定连接。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，多个所述第一凸起和多个所述第二凸起的材料均为铝。

结合第一方面的第四种或第五种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述的O形密封垫的材料为橡胶或金属。

本发明第二方面提供一种驱动电机，包括定子和转子，还包括如第一方面、第一方面的第一至第七种任一种可能的实现方式中所述的驱动电机液冷冷却装置，所述驱动电机液冷冷却装置套装在所述定子上。

本发明中提供的驱动电机液冷冷却装置和驱动电机包括：第一机壳本体、第二机壳本体、进水口和出水口，第一机壳本体的内壁和第一机壳本体的外壁之间沿第一机壳本体的轴向方向设置多个空腔，第一机壳本体端面上设置有用于连通相邻空腔的凹槽，相邻的凹槽位于第一机壳本体的不同端，以和多个空腔共同构成S形通道，进水口和出水口分别设置在与第二机壳本体相邻的空腔对应的第一机壳本体外壁的外侧，进水口通过S形通道连通出水口，空腔对应的第一机壳本体内壁的外侧设置多个中空的第一凸起，空腔对应的第一机壳本体外壁的内侧设置多个中空的第二凸起，多个第一凸起与多个第二凸起沿第一机壳本体轴向方向的长度小于第一机壳本体的长度，其中，在冷却液流经的空腔内设置多个中空的第一凸起和多个中空的第二凸起可以有效的增加冷却液与机壳的接触传热面积，有效提高了散热性能，保证了驱动电机运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的驱动电机液冷冷却装置的结构示意图；

图2所示为图1所示的驱动电机液冷冷却装置横截面示意图；

图3为一个空腔内部第一凸起与第二凸起的横截面示意图的放大图；

图4所示为将驱动电机液冷冷却装置外壁去除后内部的结构示意图；

图5为本发明又一实施例提供的驱动电机液冷冷却装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1为本发明实施例提供的驱动电机液冷冷却装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的装置可以包括：

第一机壳本体101、第二机壳本体102、进水口103和出水口104，第一机壳本体101的内壁和第一机壳本体102的外壁之间沿第一机壳本体101的轴向方向设置多个空腔1011，第一机壳本体101端面上设置有用于连通相邻空腔1011的凹槽1012，相邻的凹槽1012位于第一机壳本体101的不同端，以和多个空腔1011共同构成S形通道；

进水口103和出水口104分别设置在与第二机壳本体102相邻的空腔1011对应的第一机壳本体101外壁的外侧，进水口103通过S形通道连通出水口104；

空腔1011对应的第一机壳本体101内壁的外侧设置多个中空的第一凸起1011a，空腔1011对应的第一机壳本体101外壁的内侧设置多个中空的第二凸起，多个第一凸起1011a与多个第二凸起沿第一机壳本体101轴向方向的长度小于第一机壳本体101的长度。

值得注意的是，本发明中的第一机壳本体101与第二机壳本体102共同组成机壳本体，也即，第一机壳本体101与第二机壳本体102为沿机壳本体轴线切开的两部分，在第一机壳本体101上开设有用于供冷却液流动的通道，而第二机壳本体102不做任何改变，从而可以使得第一本体101上开设的通道为单向通道，也即，使得冷却液可以从进水口103流入，由出水口104流出，防止冷却液在机壳本体中形成死循环。

进一步的，图2所示为图1所示的驱动电机液冷冷却装置横截面示意图，也即为空腔1011对应的第一机壳本体101内壁的外侧设置多个中空的第一凸起1011a，空腔1011对应的第一机壳本体101外壁的内侧设置多个中空的第二凸起1011b的横截面示意图，图3为一个空腔101内部第一凸起1011a与第二凸起1011b的横截面示意图的放大图，如图2和图3所示，多个第一凸起1011a与多个第二凸起1011b交错设置，其中，第一凸起1011a与第二凸起1011b的形状可以为任何形状，只要第一凸起1011a与第二凸起1011b为中空即可，因为中空的部分需要为冷却液提供流动通道，较佳的，多个第一凸起1011a与第二凸起1011b的横截面均为V形，进一步的，多个第一凸起1011a与多个第二凸起的高度可以与空腔101的高度相同，较佳的，多个第一凸起1011a与多个第二凸起的高度小于空腔的高度，可以尽可能减小冷却液流动过程中的阻力。

为了更为清楚的了解驱动电机液冷冷却装置机壳本体内部的结构，图4所示为将驱动电机液冷冷却装置外壁去除后内部的结构示意图。

进一步的，如图5所示，驱动电机液冷冷却装置还包括：外部密封圈105和端盖106，其中外部密封圈为具有凸起1051的O形密封垫，凸起1051与第一机壳本体101两端的凹槽1012过盈配合，端盖106用于将O形密封垫过盈连接在第一机壳本体101两端的凹槽1012中，以为冷却液流动构成完整的通道，第一机壳本体101、外部密封圈105和端盖106通过紧固件固定连接。进一步的，多个第一凸起1011a和多个第二凸起为机械强度高、密度小、热传导性能强的材料，较佳的多个第一凸起1011a和多个第二凸起的材料均为铝。

值得注意的是，外部密封圈的凸起1051的深度小于第一机壳本体101两端的凹槽1012的深度，从而可以是的冷却液在S形通道内流动。

具体的，在装配的过程中，两端配以外部密封圈，此外部密封圈可以为抗氧化防腐蚀硅胶塞或成型铝制密封圈，然后用粘接或端面焊接的方式密封，最后用端盖压紧。在使用的过程中，冷却液从进水口103流入机壳内，并流经通过机壳内设置的S形通道，以及空腔101内设置的中空的第一凸起1011a和中空的第二凸起1011b，最终从出水口104流出，与外部冷却装置构成闭路循环系统，在水泵的动力作用下循环流动，其方向为沿着电机轴向流动，在电机两端部联通，在凹槽部分流动方向折返，除水道间机壳本体以外，流过电机机壳整个表面，降低了端部绕组因温升过高绝缘老化加快的风险，其中，在空腔101内设置中空的第一凸起1011a和中空的第二凸起1011b，增大冷却液流动时与机壳进行热交换的面积，其均为铝制结构，铝制材质热导率较大，容易将机壳内表面传导来的热量传递给冷却液，通过冷却液的循环降低温度，并且冷却液中的热量会有一部分通过第二凸起1011b散发至机壳本体外部，进一步的，冷却液流动时与第一凸起1011a和第二凸起1011b的表面接触进行热交换，最后带走了电机内部因损耗而产生的热量，从而有效提高了电机的冷却能力，延长了电机峰值功率运行的时间，降低了电机因温升过高而产生的安全运行风险，防止绝缘老化加快。

可选的，本发明中的驱动电机液冷冷却装置的制造方法可以为：采用拉伸一体成型工艺，具体采用拉伸铝模一次成型，并且拉伸的长度可以随意调整，然后在两端部将本体间隔向内加工使之缩进形成凹槽，作为连接相邻水道的通道，形成曲折往复式的闭合液冷循环通道，外部密封圈为高弹性硅胶材质或铝制密封圈，其凸出平台与机壳两端的凹槽过盈相配合，紧密塞进机壳两端的凹槽内，外部密封圈采用粘结或封口焊接工艺密封，端盖的内表面开有凹槽，用以固定外部密封圈的位置，最后用紧固件将端盖固定在机壳本体的两端部。其中，采用拉伸铝模的一次成型方式，避免了表面焊接工艺，消除了焊接区域腐蚀漏液的安全隐患，降低了工艺制造成本，同时兼顾了机械强度。

本发明实施例提供驱动电机液冷冷却装置包括：第一机壳本体、第二机壳本体、进水口和出水口，第一机壳本体的内壁和第一机壳本体的外壁之间沿第一机壳本体的轴向方向设置多个空腔，第一机壳本体端面上设置有用于连通相邻空腔的凹槽，相邻的凹槽位于第一机壳本体的不同端，以和多个空腔共同构成S形通道，进水口和出水口分别设置在与第二机壳本体相邻的空腔对应的第一机壳本体外壁的外侧，进水口通过S形通道连通出水口，空腔对应的第一机壳本体内壁的外侧设置多个中空的第一凸起，空腔对应的第一机壳本体外壁的内侧设置多个中空的第二凸起，多个第一凸起与多个第二凸起沿第一机壳本体轴向方向的长度小于第一机壳本体的长度，其中，在冷却液流经的空腔内设置多个中空的第一凸起和多个中空的第二凸起可以有效的增加冷却液与机壳的接触传热面积，有效提高了散热性能，保证了驱动电机运行的安全性。

本发明另一实施例提供一种驱动电机，该驱动电机包括：定子、转子和驱动电机液冷冷却装置，其中，驱动电机液冷冷却装置可以采用如图1至图5任一个实施例所示的驱动电机液冷冷却装置的结构，其中，驱动电机液冷冷却装置套装在定子上，其实现和技术效果与图1至图5所示的驱动电机液冷冷却装置类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，包括：第一机壳本体、第二机壳本体，进水口和出水口，所述第一机壳本体的内壁和所述第一机壳本体的外壁之间沿所述第一机壳本体的轴向方向设置多个空腔，所述第一机壳本体端面上设置有用于连通所述相邻空腔的凹槽，相邻的所述凹槽位于所述第一机壳本体的不同端，以和所述多个空腔共同构成S形通道；

所述进水口和所述出水口分别设置在与所述第二机壳本体相邻的空腔对应的第一机壳本体外壁的外侧，所述进水口通过所述S形通道连通所述出水口；

所述空腔对应的第一机壳本体内壁的外侧设置多个中空的第一凸起，所述空腔对应的第一机壳本体外壁的内侧设置多个中空的第二凸起，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起沿第一机壳本体轴向方向的长度小于所述第一机壳本体的长度。

2.根据权利要求1所述的驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起交错设置。

3.根据权利要求1或2所述的驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起的横截面均为V形。

4.根据权利要求3所述的驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起的高度均小于所述空腔径向的高度。

5.根据权利要求1所述的驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，还包括：外部密封圈和端盖，

其中所述外部密封圈为具有凸起的O形密封垫，所述凸起与所述第一机壳本体两端的凹槽过盈配合，所述端盖用于将所述O形密封垫过盈连接在所述第一机壳本体两端的凹槽中。

6.根据权利要求5所述的驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，所述第一机壳本体、所述外部密封圈和所述端盖通过紧固件固定连接。

7.根据权利要求4所述的驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，多个所述第一凸起和多个所述第二凸起的材料均为铝。

8.根据权利要求5或6所述的驱动电机液冷冷却装置，其特征在于，所述的O形密封垫的材料为橡胶或金属。

9.一种驱动电机，包括定子和转子，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一项所述的驱动电机液冷冷却装置，所述驱动电机液冷冷却装置套装在所述定子上。