CN107947437A - 一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机 - Google Patents

一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机 Download PDF

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丁成林
仝光
程金润
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Abstract

本发明公开了一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机，包括电机壳体、以及安装电机壳体内的电机定子和电机转子；在所述电机壳体的内部设有相变散热结构，所述相变散热结构包括导热腔体、散热腔体和若干毛细导管；所述导热腔体沿电机壳体的内侧设置，散热腔体沿电机壳体的外侧设置，所述导热腔体通过毛细导管与散热腔体连通；在所述导热腔体内填充有相变导热介质，相变导热介质用于受热汽化将导热腔体吸收的热量通过毛细导管传导至散热腔体，进入散热腔体中的相变导热介质散热后液化回到导热腔体内。本发明通过采用相变散热结构，省去了传统散热结构中的泵体，在减小了电机的占用空间的同时，也提高了散热效率。

Description

一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，具体地说，特别涉及到一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，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。现有的新能源汽车大多采用燃料电池作为驱动能源，因此，如何保证燃料电池的运行坏境稳定变成为重中之重。
常用的电机冷却方式是在电机壳体和电机转子内设置冷却槽，并在冷却槽内注入冷却液，并设置泵体用于驱动冷却液的流动，以带走电机工作产生的热量。这种方式的缺陷在于：
1)需要设置额外的泵体，导致电机需占用的体积较大。
2)通过冷却液流动带走热量的散热方式散热效率低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机，以解决现有技术中存在的问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机，包括电机壳体，所述电机壳体的内部为空腔结构，在所述空腔结构内安装有电机定子，所述电机定子具有轴向的贯穿口，在所述贯穿口内安装有电机转子，所述电机转子的两端分别穿出电机壳体；
在所述电机壳体的内部设有相变散热结构，所述相变散热结构包括导热腔体、散热腔体和若干毛细导管；所述导热腔体沿电机壳体的内侧设置，散热腔体沿电机壳体的外侧设置，所述导热腔体通过毛细导管与散热腔体连通；
在所述导热腔体内填充有相变导热介质，相变导热介质用于受热汽化将导热腔体吸收的热量通过毛细导管传导至散热腔体，进入散热腔体中的相变导热介质散热后液化回到导热腔体内。
进一步的，在所述电机壳体的上下端分别安装有一轴套，电机转子穿过所述轴套，在所述轴套的外侧面设有紧固套，紧固套用于将轴套锁紧在电机壳体的上下端端面。
进一步的，在所述电机转子穿出电机壳体的端口处设有橡胶密封圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
通过采用相变散热结构，省去了传统散热结构中的泵体，在减小了电机的占用空间的同时，也提高了散热效率。
附图说明
图1为本发明所述的种基于相变散热结构的新能源汽车用电机的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明所述的一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机，包括电机壳体1，所述电机壳体1的内部为空腔结构2，在所述空腔结构2内安装有电子定子3，所述电机定子3具有轴向的贯穿口，在所述贯穿口内安装有电机转子4，所述电机转子4的两端分别穿出电机壳体1；
在所述电机壳体1的内部设有相变散热结构，所述相变散热结构包括导热腔体7、散热腔体8和若干毛细导管9；所述导热腔体7沿电机壳体1的内侧设置，散热腔体8沿电机壳体的外侧设置，所述导热腔体7通过毛细导管9与散热腔体8连通；
在所述导热腔体7内填充有相变导热介质8，相变导热介质8用于受热汽化将导热腔体7吸收的热量通过毛细导管9传导至散热腔体8，进入散热腔体8中的相变导热介质8散热后液化回到导热腔体7内。
在所述电机壳体1的上下端分别安装有一轴套5，电机转子4穿过所述轴套5，在所述轴套5的外侧面设有紧固套6，紧固套6用于将轴套5锁紧在电机壳体1的上下端端面。
在所述电机转子4穿出电机壳体1的端口处设有橡胶密封圈。
发热问题对任何电机来说都是一个重要的问题：温升过高或局部温升过高，会影响到电机系统的安全性；相反，如果温度过低，会造成铜、铁、绝缘等材料的浪费，增加电机的制造成本。因此，正确计算与研究电机各部件温升情况，不仅可以优化电机设计，还可以为电机更高效、更安全地运行奠定坚实的基础。结合实际情况，将电机的绕组、定子、磁钢、转子及离合器罩设置为均匀热源，定子与转子的导热系数设置为各项异性。
采用本发明散热结构的电机，其工况情况和散热性能下表所示：
表1工况情况表
磁钢(℃) 转子(℃) 绕组(℃) 定子(℃)
工况一 ≤160 ≤160 ≤160 ≤160
工况二 ≤160 ≤160 ≤160 ≤160
表2散热性能表
本发明的散热原理如下：
电机工作时产生的热量经由电机壳体的内壁传导至导热腔体7，并由相变导热介质8吸收，相变导热介质8吸收后汽化，通过毛细导管9到达散热腔体8；
由于散热腔体9的截面积大于导热腔体7，因此，散热腔体9内气态的相变导热介质8能以较高的效率与电机壳体的外壁传递热量。
热量传递后，相变导热介质8液化回到导热腔体7，再次循环。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机，包括电机壳体(1)，所述电机壳体(1)的内部为空腔结构(2)，在所述空腔结构(2)内安装有电机定子(3)，所述电机定子(3)具有轴向的贯穿口，在所述贯穿口内安装有电机转子(4)，所述电机转子(4)的两端分别穿出电机壳体(1)；
其特征在于：在所述电机壳体(1)的内部设有相变散热结构，所述相变散热结构包括导热腔体(7)、散热腔体(8)和若干毛细导管(9)；所述导热腔体(7)沿电机壳体(1)的内侧设置，散热腔体(8)沿电机壳体的外侧设置，所述导热腔体(7)通过毛细导管(9)与散热腔体(8)连通；
在所述导热腔体(7)内填充有相变导热介质(8)，相变导热介质(8)用于受热汽化将导热腔体(7)吸收的热量通过毛细导管(9)传导至散热腔体(8)，进入散热腔体(8)中的相变导热介质(8)散热后液化回到导热腔体(7)内。
2.根据权利要求1所述的基于相变散热结构的新能源汽车用电机，其特征在于：在所述电机壳体(1)的上下端分别安装有一轴套(5)，电机转子(4)穿过所述轴套(5)，在所述轴套(5)的外侧面设有紧固套(6)，紧固套(6)用于将轴套(5)锁紧在电机壳体(1)的上下端端面。
3.根据权利要求1所述的基于相变散热结构的新能源汽车用电机，其特征在于：在所述电子转子(4)穿出电机壳体(1)的端口处设有橡胶密封圈。
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