CN110311513A

CN110311513A - 一种轮毂电机导热结构

Info

Publication number: CN110311513A
Application number: CN201910728914.2A
Authority: CN
Inventors: 陶大军; 潘博; 戈宝军; 王立坤
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2019-10-08

Abstract

本发明提供一种轮毂电机导热结构，涉及轮毂电机结构技术领域。该导热结构包括：转子、永磁体、定子、绕组、冷却水道和冷却涂层；冷却水道的外表面喷涂冷却涂层；冷却涂层为石墨烯涂层。本发明在电机冷却水道的外表面喷涂石墨烯涂层，利用石墨烯超薄、极高的热导率以及良好的可加工性的性能，将电机工作时定子产生的热量通过冷却水道的石墨烯涂层进行迅速传导，达到降低温升的效果，不会对电机原有结构进行改变，降低了设计成本；与传统的水冷电机冷却效果相比，本发明可以有效的提高电机的散热能力，防止因温度过高导致永磁体发生不可逆退磁，导致电机停止工作，避免了不必要的经济损失。

Description

一种轮毂电机导热结构

技术领域

本发明涉及轮毂电机结构技术领域，特别是涉及一种轮毂电机导热结构。

背景技术

轮毂电机就是把电机安装在轮毂中，是电动汽车发展的一个必然趋势。温升在轮毂电机的设计过程中是影响电机工作状态的主要问题。对于永磁电机来说，温升过高会导致永磁体材料发生不可逆的退磁现象，造成巨大的经济损失。永磁电机传统的冷却方式是通过冷却水道冷却，然而这种冷却方式不仅对冷却水温度要求较为严格，而且降低温度的效果不佳。因此，现有冷却方式的冷却效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮毂电机导热结构，解决了现有冷却方式冷却效果不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种轮毂电机导热结构，包括：转子、永磁体、定子、绕组、冷却水道和冷却涂层；

所述定子放置于所述转子的内部；所述定子与所述转子之间存在气隙；

所述永磁体粘接于所述转子的内表面；

所述绕组缠绕在所述定子上；

所述定子为中空结构；

所述冷却水道设于所述轮毂电机的轴与所述定子中间，且所述冷却水道的外表面与所述定子的内表面紧密接触；

所述冷却水道的外表面喷涂所述冷却涂层。

可选的，所述冷却涂层的材料为石墨烯。

可选的，所述定子的形状为圆筒状。

可选的，所述冷却水道的入水口和出水口分别靠近所述定子的两个侧面。

可选的，所述冷却水道螺旋盘绕在所述定子的内表面。

可选的，所述绕组的材料为铜。

可选的，所述冷却水道以所述定子的轴心为中心螺旋盘绕在所述定子的内表面。

可选的，所述永磁体的数量为多个，多个所述永磁体间隔设置。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种轮毂电机导热结构，该导热结构包括：转子、永磁体、定子、绕组、冷却水道和冷却涂层；定子放置于转子的内部；定子与转子之间存在气隙；永磁体粘接于转子的内表面；绕组缠绕在定子上；定子为中空结构；冷却水道设于轮毂电机的轴与定子中间，且冷却水道的外表面与定子的内表面紧密接触；冷却水道的外表面喷涂冷却涂层；冷却涂层为石墨烯涂层。本发明在电机冷却水道的外表面喷涂石墨烯涂层，利用石墨烯超薄、极高的热导率以及良好的可加工性的性能，将电机工作时定子产生的热量通过冷却水道的石墨烯涂层进行迅速传导，达到降低温升的效果，不会对电机原有结构进行改变，降低了设计成本；与传统的水冷电机冷却效果相比，本发明可以有效的提高电机的散热能力，防止因温度过高导致永磁体发生不可逆退磁，导致电机停止工作，避免了不必要的经济损失。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例轮毂电机导热结构的结构图；

图2为本发明实施例轮毂电机导热结构的分解结构图；

图3为本发明实施例的定子及冷却水道的分解结构图。

其中，1、冷却水道；2、定子；3、绕组；4、永磁体；5、转子；6、石墨烯涂层；7、入水口；8、出水口。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例轮毂电机导热结构的结构图；图2为本发明实施例轮毂电机导热结构的分解结构图；图3为本发明实施例的定子及冷却水道的分解结构图。参见图1、图2及图3，一种轮毂电机导热结构，本实施例的轮毂电机为外转子式永磁电机，该轮毂电机导热结构包括：转子5、永磁体4、定子2、绕组3、冷却水道1和冷却涂层。

定子2放置于转子5的内部；定子2与转子5之间存在气隙，转子5为外转子结构。

永磁体4粘接于转子5的内表面。永磁体4的数量为多个，多个永磁体4间隔设置。

绕组3缠绕在定子2上，绕组3的材料为铜。

定子2为中空结构，定子2的形状为圆筒状。定子2的外表面间隔设置多个凹槽，绕组3缠绕定子2凹槽上。

冷却水道1设于轮毂电机的轴与定子2的中间，且冷却水道1的外表面与定子2的内表面紧密接触。

冷却水道1的外表面喷涂冷却涂层。冷却涂层的材料为具有高导热性的石墨烯。

冷却水道1的入水口7和出水口8分别靠近定子2的两个侧面。冷却水从冷却水道1的入水口7进入冷却水道1，沿冷却水道1在定子2的内表面周向旋转与石墨烯涂层6传递的热量进行进行热交换后从出水口8流出冷却水道1。

冷却水道1螺旋盘绕在定子2的内表面，进一步，冷却水道1以定子2的轴心为中心螺旋盘绕在定子2的内表面。在实际应用中，定子2的轴心与轮毂电机的轴重合，冷却水道以轮毂电机的轴为中心螺旋盘绕在轮毂电机的轴上与定子对应的位置，使冷却水道的外表面与定子的内表面紧密接触。

本发明在轮毂电机冷却水道的外表面喷涂石墨烯涂层，利用石墨烯极好的热传导性能，将轮毂电机工作时定子产生的热量通过冷却水道外表面的石墨烯涂层迅速传导，达到轮毂电机降低温升的效果。

本发明利用石墨烯超薄、极高的热导率以及良好的可加工性的性能，将石墨烯喷涂在轮毂电机冷却水道的外表面，不会对轮毂电机的原有结构进行改变，降低了设计成本；与传统的水冷电机冷却效果相比，本发明可以有效的提高轮毂电机的散热能力，有效降低电机的温升，防止发生因温度过高永磁体发生不可逆退磁，导致轮毂电机停止工作的现象，避免了不必要的经济损失。

本实施例采用轮毂电机导热结构的轮毂电机工作时，定子中的绕组通入电流后因铜耗产生热量，热量传递到定子表面；同时定子也因铁芯损耗产生热量，铜耗产生的热量和铁芯损耗产生的热量均通过冷却水道与水进行热交换，两种热量通过冷却水道外表面的石墨烯涂层迅速传递。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种轮毂电机导热结构，其特征在于，包括：转子、永磁体、定子、绕组、冷却水道和冷却涂层；

所述永磁体粘接于所述转子的内表面；

所述绕组缠绕在所述定子上；

所述定子为中空结构；

所述冷却水道的外表面喷涂所述冷却涂层。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机导热结构，其特征在于，所述冷却涂层的材料为石墨烯。

3.根据权利要求1所述的轮毂电机导热结构，其特征在于，所述定子的形状为圆筒状。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机导热结构，其特征在于，所述冷却水道的入水口和出水口分别靠近所述定子的两个侧面。

5.根据权利要求4所述的轮毂电机导热结构，其特征在于，所述冷却水道螺旋盘绕在所述定子的内表面。

6.根据权利要求1所述的轮毂电机导热结构，其特征在于，所述绕组的材料为铜。

7.根据权利要求5所述的轮毂电机导热结构，其特征在于，所述冷却水道以所述定子的轴心为中心螺旋盘绕在所述定子的内表面。

8.根据权利要求1所述的轮毂电机导热结构，其特征在于，所述永磁体的数量为多个，多个所述永磁体间隔设置。