CN109980834B - 用于车用电机的冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于车用电机的冷却结构，本冷却结构的内外壳体套合并且其间构成密闭空腔，定子绕组设于内壳体内圈，内壳体两侧分别设有入水孔和出水孔，两根隔水挡条设于内外壳体之间并且形成水道，内壳体一侧的出水孔和另一侧的入水孔位于水道两端，左右环形冷却水管设于内壳体内圈两侧并且抵靠定子绕组的线包端面，左右环形冷却水管的两端分别开设通孔并且连通内壳体两侧的入水孔和出水孔，进出水管设于外壳体外圈两侧并且进水管连通内壳体一侧的入水孔、出水管连通内壳体与外壳体之间的密闭空腔。本冷却结构克服传统水冷电机冷却的缺陷，提高定子绕组及定子铁芯的冷却散热效果，提升电机额定功率，且结构简单，制作方便，降低附加制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车用电机的冷却结构。
背景技术
高功率密度汽车电机最大的瓶颈在于热管理，更优的散热方案是高功率密度电机提高额定功率的突破口。在现阶段众多散热方案中，自然冷却和风冷基本满足不了汽车电机的散热需求，油冷系统仅适用于集成度较高的汽车混合动力总成中，且系统成本也较高。基于水冷电机的散热优化是现阶段比较经济的解决方案。常规的水冷电机散热方案中，定子铁芯外圆面直接与电机壳体接触，电机壳体内设置冷却液水道，热量通过壳体内水道的冷却液带走，但发热量最大的定子绕组与冷却液水道的距离较远，热量传递路径上热阻很大，使得定子绕组的热量不能及时散出，成为提升电机额定功率的瓶颈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于车用电机的冷却结构，本冷却结构克服传统水冷电机冷却的缺陷，有效提高定子绕组及定子铁芯的冷却散热效果，提升了电机额定功率，且结构简单，制作方便，降低附加的制作成本。
为解决上述技术问题，本发明用于车用电机的冷却结构包括定子绕组、内壳体、外壳体、左右环形冷却水管、两根隔水挡条、进水管和出水管，所述内壳体与外壳体套合并且其间构成密闭空腔，所述定子绕组设于所述内壳体内圈，所述内壳体两端端部分别设有入水孔和出水孔，所述两根隔水挡条平行间隔设于所述内壳体与外壳体之间并且形成水道，所述内壳体一端的出水孔和另一端的入水孔分别位于所述水道两端，所述左右环形冷却水管分别设于所述内壳体内圈两侧并且抵靠所述定子绕组的线包端面，所述左右环形冷却水管的左右两端分别开设通孔并且左右两端的通孔分别连通所述内壳体两端的入水孔和出水孔，所述进水管和出水管分别设于所述外壳体外圈两侧并且进水管连通所述内壳体一侧的入水孔、出水管连通所述内壳体与外壳体之间的密闭空腔。
进一步，本冷却结构还包括两个密封圈，所述两个密封圈分别设于所述内壳体与外壳体的端面之间。
进一步，所述左右环形冷却水管的截面形状是I形、U形或L形，所述I形左右环形冷却水管单面环绕所述定子绕组的线包端面，所述U形左右环形冷却水管三面环绕所述定子绕组的线包端面，所述L形左右环形冷却水管双面环绕所述定子绕组的线包端面。
进一步，所述内壳体两侧的入水孔和出水孔以及左右环形冷却水管两端的通孔为匹配的圆形孔、椭圆孔或矩形孔。
进一步，所述左右环形冷却水管与定子绕组的线包端面之间填充导热绝缘材料。
由于本发明用于车用电机的冷却结构采用了上述技术方案，即本冷却结构的内壳体与外壳体套合并且其间构成密闭空腔，定子绕组设于内壳体内圈，内壳体两侧分别设有入水孔和出水孔，两根隔水挡条平行间隔设于内壳体与外壳体之间并且形成水道，内壳体一侧的出水孔和另一侧的入水孔分别位于水道两端，左右环形冷却水管分别设于内壳体内圈两侧并且抵靠定子绕组的线包端面，左右环形冷却水管的两端分别开设通孔并且连通内壳体两侧的入水孔和出水孔，进水管和出水管分别设于外壳体外圈两侧并且进水管连通内壳体一侧的入水孔、出水管连通内壳体与外壳体之间的密闭空腔。本冷却结构克服传统水冷电机冷却的缺陷，有效提高定子绕组及定子铁芯的冷却散热效果，提升了电机额定功率，且结构简单，制作方便，降低附加的制作成本。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明用于车用电机的冷却结构示意图。
具体实施方式
实施例如图1所示，本发明用于车用电机的冷却结构包括定子绕组1、内壳体2、外壳体3、左右环形冷却水管4、5、两根隔水挡条6、进水管7和出水管8，所述内壳体2与外壳体3套合并且其间构成密闭空腔，所述定子绕组1设于所述内壳体3内圈，所述内壳体3两端端部分别设有入水孔21和出水孔22，所述两根隔水挡条6平行间隔设于所述内壳体2与外壳体3之间并且形成水道61，所述内壳体2一端的出水孔22和另一端的入水孔21分别位于所述水道61两端，所述左右环形冷却水管4、5分别设于所述内壳体2内圈两侧并且抵靠所述定子绕组1的线包端面，所述左右环形冷却水管4、5的左右两端分别开设通孔41、51并且左右两端的通孔41、51分别连通所述内壳体2两端的入水孔21和出水孔22，所述进水管7和出水管8分别设于所述外壳体3外圈两侧并且进水管7连通所述内壳体2一侧的入水孔21、出水管8连通所述内壳体2与外壳体3之间的密闭空腔。
优选的，本冷却结构还包括两个密封圈91、92，所述两个密封圈91、92分别设于所述内壳体2与外壳体3的端面之间。内壳体与外壳体通过内壳体端面的凸台与外壳体端面的内圈连接，密封圈位于内壳体端面的凸台与外壳体端面的内圈之间，用于密封内壳体与外壳体之间的密闭空腔。
优选的，所述左右环形冷却水管4、5的截面形状是I形、U形或L形，所述I形左右环形冷却水管单面环绕所述定子绕组1的线包端面，所述U形左右环形冷却水管三面环绕所述定子绕组1的线包端面，所述L形左右环形冷却水管双面环绕所述定子绕组1的线包端面。
优选的，所述内壳体2两侧的入水孔21和出水孔22以及左右环形冷却水管4、5两端的通孔41、51为匹配的圆形孔、椭圆孔或矩形孔。
优选的，所述左右环形冷却水管4、5与定子绕组1的线包端面之间填充导热绝缘材料。
本冷却结构通过进水管和出水管连接水冷系统，冷却液经进水管进入内壳体一侧的入水孔后进入左环形冷却水管一端的通孔，冷却液流经左环形冷却水管后从另一端的通孔及内壳体一侧的出水孔流入由两根隔水挡条形成的水道，水道内冷却液经内壳体另一侧的入水孔流入右环形冷却水管，再由内壳体另一侧的出水孔流入内壳体与外壳体之间的密闭空腔，最后经出水管流出。冷却液流通期间，由于左右环形冷却水管抵靠定子绕组的线包端面，因此定子绕组产生的热量大多由冷却液带出，实现对定子绕组的直接冷却，从而极大提高了定子绕组的冷却散热效果；同时，冷却液也对内壳体和外壳体进行冷却，起到了传统水冷电机相似的作用。
本冷却结构通过在定子绕组周围增加冷却水管，使定子绕组周围的冷却水管与内外壳体的水道连通，使得冷却液经过定子绕组周围循环后进入内外壳体空腔冷却内外壳体，即优先对电机内部进行冷却，随后对电机壳体进行冷却，从而大大改善了整个电机的散热效果，使电机的额定功率提升10%-15%，且仅使用原有的一套水冷系统就能实现，整车并无复杂化。
Claims (5)
1.一种用于车用电机的冷却结构，包括定子绕组，其特征在于：还包括内壳体、外壳体、左右环形冷却水管、两根隔水挡条、进水管和出水管，所述内壳体与外壳体套合并且其间构成密闭空腔，所述定子绕组设于所述内壳体内圈，所述内壳体两端端部分别设有入水孔和出水孔，所述两根隔水挡条平行间隔设于所述内壳体与外壳体之间并且形成水道，所述内壳体一端的出水孔和另一端的入水孔分别位于所述水道两端，所述左右环形冷却水管分别设于所述内壳体内圈两侧并且环绕抵靠所述定子绕组的线包端面，所述左右环形冷却水管的左右两端分别开设通孔并且左右两端的通孔分别连通所述内壳体两端的入水孔和出水孔，所述进水管和出水管分别设于所述外壳体外圈两侧并且进水管连通所述内壳体一侧的入水孔、出水管连通所述内壳体与外壳体之间的密闭空腔。
2.根据权利要求1所述的用于车用电机的冷却结构，其特征在于：本冷却结构还包括两个密封圈，所述两个密封圈分别设于所述内壳体与外壳体的端面之间。
3.根据权利要求1或2所述的用于车用电机的冷却结构，其特征在于：所述左右环形冷却水管的截面形状是I形、U形或L形，所述I形左右环形冷却水管单面环绕所述定子绕组的线包端面，所述U形左右环形冷却水管三面环绕所述定子绕组的线包端面，所述L形左右环形冷却水管双面环绕所述定子绕组的线包端面。
4.根据权利要求3所述的用于车用电机的冷却结构，其特征在于：所述内壳体两侧的入水孔和出水孔以及左右环形冷却水管两端的通孔为匹配的圆形孔、椭圆孔或矩形孔。
5.根据权利要求4所述的用于车用电机的冷却结构，其特征在于：所述左右环形冷却水管与定子绕组的线包端面之间填充导热绝缘材料。
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