CN111835117A - 电机总成及车辆 - Google Patents

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CN111835117A CN201910300529.8A CN201910300529A CN111835117A CN 111835117 A CN111835117 A CN 111835117A CN 201910300529 A CN201910300529 A CN 201910300529A CN 111835117 A CN111835117 A CN 111835117A
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Abstract

本发明公开了一种电机总成及车辆,该电机总成包括:多个电机,每个所述电机包括:电机壳以及设置在所述电机壳内的转子和定子,其中多个所述电机壳一体成型以构造为总壳体。根据本发明的电机总成设置有多个电机,多个电机的电机壳一体成型且构造为总壳体,每个电机单独工作互不影响,多个电机的电机壳一体成型,成本低,电机总成布置紧凑。

Description

电机总成及车辆
技术领域
本发明涉及汽车领域,尤其是涉及一种电机总成及车辆。
背景技术
相关技术中,双输出轴电机,只有一个机壳,且内部只设有一套定、转子驱动源,其缺点是:只能输出相同的转速,两端轴伸不能差速运行。双背靠背安装的双电机,两个电机背靠背同轴安装,电机之间设有转接板或转接桥等机械转接,这样的结构因为设置有机械转接,安装结构复杂,成本增加,机械共振增多,机械固定点多,且集成化水平低,结构不紧凑,双电机的制造成本高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种电机总成,该电机总成设置有多个电机,多个电机的电机壳一体成型且构造为总壳体,每个电机单独工作互不影响,多个电机的电机壳一体成型,成本低,电机总成布置紧凑。
本发明还提出一种具有该电机总成的车辆。
根据本发明的电机总成包括:多个电机,每个所述电机包括:电机壳以及设置在所述电机壳内的转子和定子,其中多个所述电机壳一体成型以构造为总壳体体。
根据本发明的电机总成具有多个电机,且每个电机内均设置有定子和转子,每个电机的定子和转子均设置在电机壳内,而多个电机的电机壳构造为一体成型的总壳体,每个电机的定子和转子均设置在总壳体内,电机总成中的每个电机均可以独立工作且不相互干涉,电机壳为一体成型结构,减小了由于机械连接所带来的共振,使电机总成的稳定性提高,电机总成的集成度更高、体积更小,且电机总成的成本得到了降低。。
根据本发明的一个实施例,多个所述电机包括:位于左侧的第一电机和位于右侧的第二电机,所述第一电机的电机壳与所述第二电机的电机壳一体成型以构造为双电机壳。
根据本发明的一个实施例,所述双电机壳包括:外壳体,所述外壳体限定出电机安装空间;挡板,所述挡板设置在所述电机安装空间内以将所述电机安装空间分隔为第一电机安装空间和第二电机安装空间;其中所述第一电机的转子和定子设置在所述第一电机安装空间内,所述第二电机的转子和定子设置在所述第二电机安装空间内。
根据本发明的一个实施例,所述外壳体还包括:本体部,所述本体部的左右两端敞开以形成第一开口和第二开口;左端盖和右端盖,所述左端盖设置在所述本体部的左侧以封闭所述第一开口,所述右端盖设置在所述本体部的右侧以封闭所述第二开口。
根据本发明的一个实施例,所述第一电机的电机轴适于与所述第一电机左侧的第一减速器相连,所述第二电机的电机轴适于与所述第二电机右侧的第二减速器相连,所述左端盖构造为所述第一减速器的壳体的一部分,所述右端盖构造为所述第二减速器的壳体的一部分。
根据本发明的一个实施例,所述双电机壳体、所述第一减速器的壳体和所述第二减速器的壳体一体成型。
根据本发明的一个实施例,所述挡板的左侧设置有第一轴承安装座,所述挡板的右侧设置有第二轴承安装座,所述第一轴承安装座适于固定所述第一电机的电机轴的右侧轴承,所述第二轴承安装座适于固定所述第二电机的电机轴的左侧轴承。
根据本发明的一个实施例,所述左端盖上设置有第三轴承安装座,所述右端盖上设置有第四轴承安装座,所述第三轴承安装座适于固定所述第一电机的电机轴的左侧轴承,所述第四轴承安装座适于固定所述第二电机的电机轴的右侧轴承。
根据本发明的一个实施例,电机总成还包括:水冷冷却装置,所述水冷冷却装置包括:水泵和设置在所述总壳体内的冷却水道,所述水泵与所述冷却水道相连以将冷却水泵入到所述冷却水道中;其中所述总壳体包括:内壳体和外壳体,所述外壳体与所述内壳体之间间隔开,所述外壳体与所述内壳体之间还设置有多个水道筋以限定出所述冷却水道。
根据本发明的一个实施例,电机总成还包括油冷冷却装置,所述油冷冷却装置包括:油泵、油箱、设置在所述总壳体内的喷油孔以及连接油箱和喷油孔的油管,所述油泵将所述油箱与所述喷油孔相连通以将冷却油泵入到喷油孔中。
下面简单描述根据本发明的车辆。
根据本发明的车辆设置有上述实施例的电机总成,由于根据本发明的车辆设置有上述实施例的电机总成,因此该车辆的电机总成的空间占用小,车辆中电机、减速器之间的布置紧凑,动力传动系统的占用空间小,可靠性高,稳定性好。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的电机总成的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的采用水冷冷却系统的电机总成的剖视图;
图3是根据本发明实施例的采用油冷冷却系统的电机总成的剖视图;
图4是根据本发明实施例的采用油冷冷却系统的电机总成中冷却油的循环示意图;
图5是根据本发明实施例的采用油冷冷却系统的电机总成的俯视图;
图6是图5中截面A-A的剖视图;
图7是图6中截面B-B的剖视图;
图8是根据本发明实施例的车辆的示意图。
附图标记:
车辆1000,
电机总成11,
双电机壳110,电机壳110a,外壳体1101,挡板1102,第一轴承安装座1103,第二轴承安装座1104,
左端盖1105,右端盖1106,第三轴承安装座1107,第四轴承安装座1108,内壳体1109,
第一电机111,第一定子1111,第一转子1112,第一电机轴1113,第一电机轴承1114,第三电机轴承1115,
第二电机112,第二定子1121,第二转子1122,第二电机轴1123,第二电机轴承1124,第四电机轴承1125,
油冷冷却系统12,
喷油孔121,油泵122,进油口1221,出油口1222,
底部油箱123,第一热油箱1231,第二热油箱1232,冷油箱1233,
换热器124,进水管1241,出水管1242,顶部油箱125,箱盖1251,
通气阀1201,过滤网1202,温度传感器1203,
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的电机总成11。
根据本发明的电机总成11包括多个电机,每个电机包括电机壳110a以及设置在电机壳110a内的转子和定子,其中,多个电机壳110a一体成型以构造为总壳体。
多个电机的定子和转子均容纳在总壳体中,不同电机的电机轴可以同时以不同的功率、转速进行输出,多个电机之间不会相互干涉,每个电机可以独立工作,该电机总成11将多个电机的电机壳110a构造为一体成型的总壳体,相对于每个电机均具有各自独立的壳体,再将每个电机相互固定的方案来说,本申请的电机总成11的成本大大降低;同时本申请的电机总成11还提高了具有多个电机的电机总成11的集成度,使多个电机集成于同一个壳体内,同时该电机总成11的装配也更加容易,多个电机之间的排布可以由总壳体的形状、结构来决定,例如,多个电机的电机轴之间互成角度设置,或多个电机的电机轴之前平行设置等,总壳体的结构与每个电机的布置形式相关。
根据本发明的电机总成11具有多个电机,且每个电机内均设置有定子和转子,每个电机的定子和转子均设置在电机壳110a内,而多个电机的电机壳110a构造为一体成型的总壳体,每个电机的定子和转子均设置在总壳体内,电机总成11中的每个电机均可以独立工作且不相互干涉,电机壳110a为一体成型结构,减小了由于机械连接所带来的共振,使电机总成的稳定性提高,电机总成的集成度更高、体积更小,且电机总成的成本得到了降低。
根据本发明的一个实施例,多个电机包括:位于左侧的第一电机111和位于右侧的第二电机112,第一电机111的电机壳110a与第二电机112的电机壳110a一体成型以构造为双电机壳110。
根据本申请的双电机壳110的方案与第一电机壳、第二电机壳分体布置的方案相比,本申请的双电机壳110可以更充分地利用空间,减小电机总成11的占用空间,双电机壳110内可以用于容纳第一电机111的第一定子1111和第一转子1112、第二电机112的第二定子1121和第二转子1122,双电机壳110可以同时作为第一电机111和第二电机112的壳体,使第一电机111与第二电机112的布置更加紧凑,同时还减少了第一电机111和第二电机112的连接件,使本申请的电机总成11的布置更加合理,电机总成11的结构更急紧凑。
根据本申请的电机总成11,第一电机111与第二电机112均设置在双电机壳110内,但第一电机111与第二电机112均为独立工作,第一电机111的输出轴与第二电机112的输出轴之间没有连接关系,也就是说第一电机111与第二电机112可以单独工作,在本申请的电机总成11应用于新能源车辆中时,且第一电机111和第二电机112作为左右车轮的动力源,那么该车辆中将不需要差速器,在车辆转弯过程中,通过控制第一电机111和第二电机112的转速不同,来实现车辆的左右两侧车轮可以平稳地转弯,本申请的电机总成11将大大简化车辆的动力传动系统,省去了差速器的布置使动力传动系统的布置更加简洁。
根据本申请的电机总成11,通过将第一电机111的电机壳110a与第二电机112的电机壳110a构造为一体成型的双电机壳110,使得第一电机111与第二电机112的布置更加紧凑,减小了电机总成11的体积,降低了电机总成11的成本,同时简化了第一电机111与第二电机112之间的布置和连接关系,第一电机111与第二电机112的工作互不影响,电机总成11的集成化水平高。
下面具体描述根据本申请的电机总成11的结构。
如图1、图2和图3所示,根据本发明的电机总成11中,双电机壳110包括外壳体1101和挡板1102,其中外壳体1101限定出电机安装空间,挡板1102设置在电机安装空间内以将电机安装空间分隔为第一电机安装空间和第二电机安装空间;其中,第一电机111的转子和定子设置在第一电机安装空间内,第二电机112的转子和定子设置在第二安装空间内。
具体地,第一定子1111和第一转子1112设置在第一电机安装空间内,第一定子1111设置在第一电机安装空间的外周,第一转子1112沿在第一电机安装空间的轴向布置且向左侧延伸,第一转子1112与第一电机轴1113相连,第一电机轴1113的左端可以伸出双电机壳110并与减速器或其他动力传递装置相连,以将动力输出;第二定子1121和第二转子1122设置在第二电机安装空间内,第二定子1121设置在第二安装空间的外周,第二转子1122沿在第二安装空间的轴向布置且向右侧延伸,第二转子1122与第二电机轴1123相连,第二电机轴1123的右端可以伸出双电机壳110并与减速器或其他动力传递装置相连,以将动力输出。
通过在外壳体1101内设置电机安装空间,使双电机壳110可以同时设置第一电机111和第二电机112,第一电机111与第二电机112可以同轴设置,简化了第一电机111和第二电机112的布置,提高了电机总成11的空间利用率,保证了第一电机111和第二电机112的安装可靠。
根据本发明的一个实施例,外壳体1101还包括本体部、左端盖1105和右端盖1106,本体部的左右两端敞开以形成第一开口和第二开口,左端盖1105设置在本体部的左侧以封闭第一开口,右端盖1106设置在本体部的右侧以封闭第二开口。
本体部可以构造为筒状结构,在本体部的两端设置第一开口和第二开口分别适于安装第一电机111的转子和定子和第二电机112的转子和定子,在第一电机111、第二电机112的转子和定子均安装完成后,左端盖1105和右端盖1106适于将第一开口和第二开口封堵,以将电机总成11密封,第一电机111的电机轴的左端可以与左端盖1105配合,第二电机112的电机轴的右端可以与右端盖1106配合。
根据本发明的一个实施例,第一电机轴1113适于与第一电机111左侧的第一减速器相连,第二电机112的电机轴适于与第二电机112右侧的第二减速器相连,左端盖1105构造为第一减速器的壳体的一部分,右端盖1106构造为第二减速器的壳体的一部分。
电机总成11中第一电机111的电机轴与第一减速器相连,第二电机112的电机轴与第二减速器相连,第一减速器和第二减速器分别与第一电机111的电机轴和第二电机112的电机轴相连后可以对第一电机111和第二电机112所输出的动力进行降速增扭,再将动力传递给左右两侧的车轮,实现车辆1000动力的传递。
将左端盖1105构造为第一减速器的壳体的一部分,右端盖1106构造为第二减速器的壳体的一部分,可以方便于第一减速器和第二减速器的布置,提高了电机总成11的集成化程度,使电机总成的结构更加紧凑。
根据本申请的电机总成11中,双电机壳110、第一减速器的壳体和第二减速器的壳体一体成型,使电机总成11与第一减速器和第二减速器之间的连接更加紧凑,电机总成11的集成度进一步提高,使电机总成11以及车辆的动力传动系统的成本进一步降低;将左端盖1105构造为第一减速器壳体的一部分,将右端盖1106构造为第二减速器壳体的一部分,第一减速器、第二减速器的壳体的至少部分均为电机总成11的一部分,使一体壳体可以分开成型,降低了壳体一体成型的难度。
根据本申请的一个实施例,挡板1102的左侧设置有第一轴承安装座1103,挡板1102的右侧设置有第二轴承安装座1104,第一轴承安装座1103适于固定第一电机111的电机轴的右侧轴承,第二轴承安装座1104适于固定第二电机轴1123的左侧轴承。
挡板1102适于将电机安装空间分隔开,挡板1102的左右两侧分别设置有第一轴承安装座1103和第二轴承安装座1104,第一轴承安装座1103和第二轴承安装座1104用于安装轴承;其中,第一电机轴1113与第一转子1112固定,第一电机轴1113的右端通过第一电机轴承1114固定在第一轴承安装座1103上,以固定在挡板1102上;第二电机轴1123与第二转子1122固定,第二电机轴1123的左端通过第二电机轴承1124固定在第二轴承安装座1104上,以固定在挡板1102上。
挡板1102的设置适于将电机安装空间分隔开,而挡板1102还可以用于安装轴承,保证第一电机111转子以及电机轴安装和第二电机112的转子以及电机轴安装的可靠性。
左端盖1105上设置有第三轴承安装座1107,右端盖1106上设置有第四轴承安装座1108,第三轴承安装座1107适于固定第一电机111的电机轴左端的第三电机轴承1115,第四轴承安装座1108适于固定第二电机112的电机轴右端的第四电机轴承1125。
具体地,第一电机轴1113的左端通过第三轴承固定在左端盖1105上,左端盖1105上设置有用于固定第三电机轴承1115的第三轴承安装座1107,第二电机轴1123的右端通过第四电机轴承1125固定在右端盖1106上,右端盖1106上设置有第四轴承安装座1108。
上述第一轴承安装座1103、第二轴承安装座1104、第三轴承安装座1107和第四轴承安装座1108均可以构造为轴承安装室,轴承的外圈通过过盈配合或/和通过紧固件固定的方式安装在轴承安装室的内壁面。
根据本发明的一个实施例,电机总成11还包括水冷冷却装置,水冷冷却装置包括水泵和设置在多个电机壳110a内的冷却水道,水泵与冷却水道相连以将冷却水泵入到冷却水道中,其中总壳体包括内壳体1109和外壳体1101,外壳体1101与内壳体1109之间间隔开,外壳体1101与内壳体1109之间还设置有多个水道筋以限定出冷却水道。
具体地,内壳体1109设置在外壳体1101的内部,外壳体1101与内壳体1109之间间隔开,以形成可以供冷却水流动的冷却水道,冷却水可以在冷却水道中流动,通过冷却水在冷却水道中的流动以适于将双电机壳110内的热量导出,以对电机总成11的内部进行冷却,以保证电机总成11的可靠性。
外壳体1101与内壳体1109之间还设置有多个水道筋,水道筋、外壳体1101和内壳体1109共同限定出多个冷却水道,水道筋可以对冷却水道的流向和冷却水道的尺寸进一步限定,以减小冷却水道的截面积,进而提高冷却水的流速,加快冷却水对内壳体1109的冷却效果,以保证内壳体1109的温度保持在稳定的范围内,提高电机总成11的可靠性。
进一步地,多个电机可以共用同一个水冷冷却装置,多个电机的冷却水道可以相互串联或并联。
根据本发明的一个实施例,电机总成11还包括油冷冷却装置,油冷冷却装置包括油泵122、油箱、设置在总壳体内的喷油孔121以及连接油箱(底部油箱123)和喷油孔121的油管,油泵122将油箱与喷油孔121相连通以将冷却油泵入到喷油孔121中。
其中,油箱设置在多个电机壳110a的底部,且油箱与总壳体相连通,油箱可以与油冷器相连,总壳体内的冷却油在将电机的定子和转子进行冷却后进入到油箱中,油箱中储存有温度较高的冷却油,冷却油经过油冷器后温度降低,再通过油泵122以及油管,将冷却后的冷却油泵入到喷油孔121中,喷油孔121设置在总壳体内,且喷油孔121为多个,且每个喷油孔121分别与电机的绕组正对,以适于对电机内的直接热源进行冷却。
油冷冷却装置可以利用冷却油的绝缘性对电机内的转子和定子直接进行冷却,油冷冷却装置可以对直接发热源进行冷却,冷却效率高,可靠性好。
进一步地,多个电机可以共用同一个油冷冷却装置,多个电机的上的喷油孔121与油箱之间可以相互串联或并联。
下面简单描述根据本发明的车辆1000。
根据本发明的车辆1000设置有上述实施例的电机总成11,由于根据本发明的车辆1000设置有上述实施例的电机总成11,因此该车辆1000的电机总成11的空间占用小,车辆1000中电机总成、减速器之间的布置紧凑,动力传动系统的占用空间小,可靠性高,稳定性好。
下面简单描述根据本申请的一个具体实施例。
本申请的电机总成11为一种双核电动机,在双电机壳110内部安装有两套定转子,也就是上述第一电机111和第二电机112,第一电机111和第二电机112可以分别驱动控制,第一电机111与第二电机112可以差速运转。第一电机111的与第二电机112的输出轴,相互背离向两端延伸。
电机总成11的双电机壳110的两侧分别安装有左端盖1105和右端盖1106,双电机壳110的两侧也可以安装齿轮减速器、皮带减速器、链条减速器等。
本申请的电机总成11的两个端盖可以用通过螺栓固定。双电机壳110内部,装有两套定子和两套转子,双电机壳110中间设有挡板1102,挡板1102用来隔开两个转子及用于安放转子轴承,电机通过螺栓与左右减速器相连。转子轴(电机轴)直接与变速器齿轮轴直接相连或配合。
根据本申请的电机总成11设有双核电机,所以整车结构无需安装差速器结构。在车辆1000转弯时,可以通过电控系统对第一电机111和第二电机112的扭矩、转速的进行调控实现差速功能,电机总成11的操控灵活,优化了整车结构,车辆的动力传动系统更加紧凑。
电机总成11可以设置水冷冷却装置,也可以设置油冷冷却装置;
当电机总成11使用水冷冷却装置时,机壳则可分主要的三个部件,内壳体1109、外壳体1101和水道筋,水道可以设置在内壳体1109上,也可以设置在外壳体1101上,内壳体1109与外壳体1101紧密配合,连同水道筋,形成内部水路循环网,以对电机的定子进行冷却,保证电机性能稳定,
水冷循环系中,外壳体1101可以构造为一个轴向剖面为H形的金属壳,内壳体1109可以为两个。且从左右两端分别与外壳体1101配合,为了保证内壳水道的端面水流,及加工艺,也可以把在内部的端盖设计挡水板。固定在内壳体1109的端面;
当电机应用油冷系统,可以只用一个双电机壳110,并在双电机壳110顶部设置有向定子绕组直接喷油的喷液孔,以对定子绕组冷却,设置油冷器和油泵122,使整个系统内部的冷却油循环,以达到电机内部快速降温的目的,保证电机高效运转。
电机总成11采用油冷时,直接冷却电机定子、绕组内部,冷却效果更加高效、快速,冷却液(油)只加注一次就可以循环使用。
电机总成11采用水冷时,总壳体构造为双层壳体,内部壳体与外部壳体形成水道,对定子铁芯进行冷却。
该动力系统采用双核电机,背向双输出,双驱动,主要应用于汽车前、后驱轮边各且一套系统就可实现实四驱搭载,当然也可以应用于其它动力系统中。
如图1、图2和图3所示,该图为一种双电机壳110的结构图。双核电机的机壳,可以由内壳体1109、外壳体1101紧配于一体组成,也可以直接一体成型而成,双核电机内部装有两套定子、转子。双核电机的两端可以对应装有左端盖1105和右端盖1106,并用螺栓锁紧固定,左端盖1105和右端盖1106可以设计成减速箱的箱体,形成电机双变速系统;或者左端盖1105和右端盖1106直接构造为悬置固定板块,动力不通过减速器直接向两侧的车轮输出。
双电机壳110的两端装有左端盖1105和右端盖1106或减速箱体。左端盖1105和右端盖1106的中心设有可以安装转子轴承的轴承室(轴承安装座);双电机壳110构造为一个轴向剖面为H形的金属壳,壳体内部中心,有一支圆形支撑板(挡板1102),将两个定子、转子的安装空间隔开,圆形支撑板的左右两侧均设有安装转子轴承的轴承室,第一电机111和第二电机112的定子轴分别固定于机壳的左右两端。转子轴向同心穿过定子的内孔,转子的轴伸的两端分别设有轴承,轴承同轴安装于端盖中心的轴承室内,转子的另一个轴承同轴安装于机壳内部圆形支撑板中心的轴承室内,这样就形成了一套定子转子同心安装的电机励磁核心动力源。电机的另一端励磁核心动力源应用上述同样的安装方法。
该电机总成11的定子,可以设置温度传感器1203、电阻、电容、电感等电子原器件,以优化定子性能;该电机总成11的转子,可以设置并装有各种位置传感器,如光电传感器,磁性霍尔传感器,旋转变压器等等。
该电机总成11,当双电机壳110为管状机壳时,电机可以应用自冷、风冷模式进行冷却。
该电机总成11,将双电机壳110设计为双层水道时,电机可以设计为水模式进行冷却。
该电机总成11,在双电机壳110在机壳、或端盖、减速箱体上设置有油路时,可以做成油冷模式,对电机的绕组、定、转子铁芯进行直接冷却。
下面参考图4-图7描述根据本发明实施例的电机总成11。
根据本发明的电机总成11包括电机壳110a和油冷冷却系统12,电机壳110a内设置有容纳定子和转子的电机安装空间,油冷冷却系统12包括设置在电机壳110a上的喷淋装置,喷淋装置适于向定子和转子喷淋冷却油。
根据本发明的电机总成11,利用冷却油具有绝缘的特性,使冷却油对电机的定子和电机的转子直接进行冷却,对电机总成11内的直接发热源进行散热,大大提高了电机总成11的散热效率,同时采用油冷的冷却方式无需将电机的壳体进行分层设置,电机壳110a的制造更加简单,同时电机壳110a的可靠性得到了提高。
具体地,油冷冷却系统12包括设置在电机壳110a上的喷淋装置,喷淋装置向定子和转子喷淋冷却油,以对电机总成11内的直接发热源进行冷却,冷却油与定子和转子直接接触,冷却油的换热效率更高,同时可以防止热量在电机壳110a内的堆积。
本申请的电机总成11采用油冷冷却系统12,相比较与采用水冷冷却系统的电机总成,采用油冷冷却系统12的电机总成11的电机壳110a的壁厚更薄,电机的尺寸更小,定子和转子可利用的空间更大。
油冷冷却系统12中,冷却油与电机的定子和转子直接接触,而水冷冷系统一般是通过冷却内壳再对定子和转子进行冷却,电机总成11的绕组与内壳之间一般有10℃-20℃的温差,本申请油冷冷却系统12中,冷却油与电机的定子和转子直接接触,冷却油的温度与电机内的温度温差小,可以更好地对电机内部的温度进行控制。
根据本申请的电机总成11,通过在电机壳110a上设置喷淋装置,喷淋装置向定子和转子喷淋冷却油,使冷却油直接对电机总成11内的定子和转子进行冷却,电机总成11的冷却效率高,且该电机总成11的壳体的壁厚薄,体积小,电机总成11的温度控制更加精准。
根据本发明的一个实施例,喷淋装置构造为设置在电机壳110a上的喷油孔121,喷油孔121为多组器每组喷油孔121与对应的转子的绕组正对,喷油孔121与油冷冷却系统12的喷油循环管路相连,喷油孔121可以将冷却油直接喷洒在转子的绕组上,而绕组是电机总成11的直接发热源,每组喷油孔121可以直接向电机绕组喷油,使电机绕组的温度降低,多组喷油孔121使电机中绕组的温度均匀,不会发生局部过热的情况。
在冷却油喷淋到高速转动的转子上后,冷却油还会溅射到定子的表面,以冷却电机的定子,铁芯也是电机总成11的直接发热源,冷却油还可以溅射到铁芯的表面,以对铁芯进行冷却,使电机总成11内部的温度保持在一个可控的范围内。
根据本发明的一个实施例,喷油孔121设置在电机壳110a的顶部,油冷冷却系统12还包括油泵122,油泵122的进油口1221与电机安装空间的底部相连,油泵122的出油口1222与喷油孔121的一端相连,喷油孔121的另一端与电机安装空间的顶部相连。
喷油孔121设置在电机壳110a的顶部,以适于冷却油在喷出喷油孔121后,在自身重力的作用下自然流向电机容纳空间的底部,冷却油通过喷油孔121喷向转子,电机总成11在工作时,转子高速转动,部分冷却油还会飞溅到定子或铁芯的表面,将喷油孔121设置在电机壳110a的顶部可以使冷却油更加充分地对电机总成11内的转子、定子和铁芯进行冷却。
油泵122是油冷冷却系统12中的动力源,油泵122为冷却油的循环提供动力,在电机安装空间底部的冷却油与油泵122的进油口1221相连,冷却油在油泵122的作用下,从电机安装空间的底部重新回到电机安装空间的顶部,并通过喷油孔121再次进入到电机安装孔空间中为定子和转子进行冷却。
根据本发明的一个实施例,油冷冷却系统12还包括底部油箱123和换热器124,底部油箱123包括热油箱和冷油箱1233,热油箱的进油孔与电机安装空间的底部相连,冷油箱1233的出油口与油泵122的进油口相连,换热器124的进油口与热油箱的出油口相连,换热器124的出油口与冷油箱1233的进油口相连。
冷却油在对电机安装空间内的转子和定子进行冷却后,温度升高,暂时储存于电机安装空间的底部,热油箱的进油孔与电机安装空间的底部相连,储存于电机安装空间底部的冷却油进入到热油箱中,冷却油可以在热油箱中完成过滤,热油箱与冷油箱1233之间设置有换热器124,换热器124适于对冷却油进行冷却降温,经过冷却降温后的冷却油进入到冷油箱1233中,冷油箱1233的出油口与油泵122相连,油泵122再将冷却油泵入到喷油孔121中,以对电机总成11进行冷却。
由此,冷却油完成一次循环,油冷冷却系统12的循环中,冷却油从喷油孔121进入到电机安装空间中,并对电机安装空间内的定子和转子进行换热降温,冷却油将携带电机总成11内的热量进入到热油箱中,在热油箱与冷油箱1233之间设置油冷器,油冷器对高温的冷却油进行换热,使冷却油的温度降低,温度降低的冷却油经过油泵122后重新回到电机安装空间内,以对电机总成11进一步降温。
根据本发明的一个实施例,热油箱包括第一热油箱1231和第二热油箱1232,第一热油箱1231的进油口与电机安装空间的底部相连,第二热油箱1232的出油口与换热器124的进油口相连,第一热油箱1231的出油口与第二热油箱1232的进油口相连且第一热油箱1231的出油口与第二热油箱1232的进油口之间设置有过滤网1202,过滤网1202适于对冷却油进行过滤,冷却油经过过滤后,杂质、残渣灰尘等将会留在过滤网1202中,而过滤网1202可以拆卸地设置在第一热油箱1231和第二热油箱1232之间,以便于对过滤网1202定期进行清洗,过滤网1202的设置将大大减小冷却油内的杂质,提高了油冷冷却系统12的可靠性。
根据本发明的一个实施例,油冷冷却系统12还包括顶部油箱125,顶部油箱125的进油口与油泵122的出油口1222相连,顶部油箱125的出油口与喷油孔121的一端相连。顶部油箱125可以与多组喷油孔121的一端相连,顶部油箱125内可以起到缓存冷却油的作用,冷却油在顶部油箱125内暂时储存,而顶部油箱125与多组喷油孔121的一端相连,顶部油箱125的设置使得多组喷油孔121可以均匀可靠地向电机安装空间内喷出冷却油,使每组喷油孔121的喷油量更加均匀,提高了油冷冷却系统12的冷却效果。
根据本发明的一个实施例,顶部油箱125包括箱体和可拆卸地设置在箱体上的箱盖1251,箱体与电机壳110a一体成型。在箱盖1251与箱体之间限定出用于容纳冷却油的顶部油箱125内腔,顶部油箱125的内腔与喷油孔121的一端相连,箱体与电机壳110a一体成型使顶部油箱125的设置更加方便,且箱盖1251为可拆卸设置,降低了电机壳110a的成型难度。
根据本发明的一个实施例,电机壳110a内设置有多个定子和多个与定子配合的转子,多个电机的电机壳110a为一体成型,多个电机壳110a可以构造为总壳体。
下面简单描述根据本发明的车辆1000。
根据本发明的车辆1000设置有上述实施例的电机总成11,由于根据本发明的车辆1000设置有上述实施例的电机总成11,因此该车辆1000的电机总成11的冷却效率高,电机总成11的体积小,空间占用小,电机总成11可靠性高,稳定性好。
下面根据附图描述本发明的一个具体实施例。
本申请的电机总成11,采用油冷冷却系统12,与传统的水冷系统有很大不同,油流可以直接冷却电机内部的绕组、铁芯等第一发热源,而水冷系统只能通冷却机壳来冷却定子铁芯、绕组。冷却部位不一样。
根据本实施例的电机总成11中,在电机壳110a的顶部设置有顶部油箱125及油路,顶部油箱125由箱盖1251密封,并用螺钉锁紧;电机壳110a的内部,绕组端盖的正上方设置有数排喷油孔121,喷油孔121所喷出的冷却油适于冷却绕组,电机壳110a的两端装配有端盖,端盖与电机壳110a一起形成密闭的电机安装空间。
如图4所示,箭头指向为冷却油的流向,冷却油从顶部油箱125顺着数个喷油孔121流向定子绕组,带去绕组及铁芯的热量后,流到电机安装空间的底部,形成油面,再经过电机安装空间的底部内设计的热油箱的进油孔流向底部油箱123,在第一热油箱1231和第二热油箱1232之间设置有过滤网1202,冷却油经过过滤后进入第二热油箱1232,再通过管路进入到油冷器中,油冷器设置有进油孔和出油孔,第二热油箱1232的出油孔与油冷器的进油孔相连,第二热油箱1232内的冷却油在油冷器中与水流进行热交换,油温降低后,从出油孔流出,进入冷油箱1233中,再从冷油箱1233的出油孔流出进入油泵122的进油口1221,经过油泵122的抽动,由油泵122出油口1222流向电机的顶部油箱125,以形成循环。
电机壳110a的顶部设有箱体,箱盖1251与箱体螺钉锁紧,形成密封的顶部油箱125,定子的绕组引出线上设置有温度传感器1203,温度传感器1203沉浸在油面以下;在第一热油箱1231与第二热油箱1232之间安装有过滤网1202,过滤网1202通过螺钉紧固,第二热油箱1232的下方设置有底部油箱盖,底部油箱盖用螺钉密封安装,形成密闭空间;油箱盖1251可以拆卸,以方便于过滤网1202的更换维护。
油冷器的顶面与电机壳110a的下板密封安装且用螺钉固定,油冷器的顶面与电机壳110a的下表面之间形成有两个密闭空间,一个是第三热油箱和冷油箱1233,油冷器设置有一个进油孔和一个出油孔,油冷器设置有一个进水管1241和一个出水管1242;油冷器中的冷却油管路与冷却水管路临近设置,以利用冷却水对冷却油进行散热。
油泵122安装在电机壳110a上,油泵122设置有进油口1221和出油口1222,进油口与冷油箱1233连通,出油口1222通过管路与顶部油箱125联通。
本申请的电机总成11,与现有油冷技术相比,优点有:
(1)电机壳110a内部没有喷油管道和喷油头,本专利的喷油孔121设机壳的顶部,绕组的正上方,成排布置,可以更加充分地对转子上的绕组进行冷却,冷却效率高。
(2)本申请的电机总成11中设置有测量油温、油面的温度传感器1203,以对电机安装空间内的油温及油量进行实时监控;
(3)本申请的电机总成11中设置有用于过滤冷却油的过滤系统;
(4)本申请的电机总成11中油冷冷却系统12和循环系统中的油冷器和油泵122直接安装在电机的机壳上,油冷器、油泵122与电机壳110a可以一体成型,集成化程度高、成本低;
(5)本申请的电机总成11的电机壳110a上设置有压力通气阀1201,保证电机内部密闭空间的气压稳定。
其他形式的电机总成11的布置方案:
1、油冷器安装在减速器总成上,或安装电控总成上;
2、油泵122安装在减速器总成上,或安装电控总成上;
3、电机总成11与减速器总成公用油冷冷却系统12;
4、电机总成11的冷却油管路与电控总成中的冷却水管路一体设计;
5、电机总成11可以同时进行油冷和水冷。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种电机总成,其特征在于,包括:多个电机,每个所述电机包括:电机壳以及设置在所述电机壳内的转子和定子,其中多个所述电机壳一体成型以构造为总壳体。
2.根据权利要求1中所述的电机总成,其特征在于,多个所述电机包括:位于左侧的第一电机和位于右侧的第二电机,所述第一电机的电机壳与所述第二电机的电机壳一体成型以构造为双电机壳。
3.根据权利要求2中所述的电机总成,其特征在于,所述双电机壳包括:
外壳体,所述外壳体限定出电机安装空间;
挡板,所述挡板设置在所述电机安装空间内以将所述电机安装空间分隔为第一电机安装空间和第二电机安装空间;其中
所述第一电机的转子和定子设置在所述第一电机安装空间内,所述第二电机的转子和定子设置在所述第二电机安装空间内。
4.根据权利要求3中所述的电机总成,其特征在于,所述外壳体还包括:
本体部,所述本体部的左右两端敞开以形成第一开口和第二开口;
左端盖和右端盖,所述左端盖设置在所述本体部的左侧以封闭所述第一开口,所述右端盖设置在所述本体部的右侧以封闭所述第二开口。
5.根据权利要求4中所述的电机总成,其特征在于,所述第一电机的电机轴适于与所述第一电机左侧的第一减速器相连,所述第二电机的电机轴适于与所述第二电机右侧的第二减速器相连,所述左端盖构造为所述第一减速器的壳体的一部分,所述右端盖构造为所述第二减速器的壳体的一部分。
6.根据权利要求5中所述的电机总成,其特征在于,所述双电机壳体、所述第一减速器的壳体和所述第二减速器的壳体一体成型。
7.根据权利要求4中所述的电机总成,其特征在于,所述挡板的左侧设置有第一轴承安装座,所述挡板的右侧设置有第二轴承安装座,所述第一轴承安装座适于固定所述第一电机的电机轴的右侧轴承,所述第二轴承安装座适于固定所述第二电机的电机轴的左侧轴承。
8.根据权利要求5中所述的电机总成,其特征在于,所述左端盖上设置有第三轴承安装座,所述右端盖上设置有第四轴承安装座,所述第三轴承安装座适于固定所述第一电机的电机轴的左侧轴承,所述第四轴承安装座适于固定所述第二电机的电机轴的右侧轴承。
9.根据权利要求1中所述的电机总成,其特征在于,还包括:水冷冷却装置,所述水冷冷却装置包括:水泵和设置在所述总壳体内的冷却水道,所述水泵与所述冷却水道相连以将冷却水泵入到所述冷却水道中;其中
所述总壳体包括:内壳体和外壳体,所述外壳体与所述内壳体之间间隔开,所述外壳体与所述内壳体之间还设置有多个水道筋以限定出所述冷却水道。
10.根据权利要求1中所述的电机总成,其特征在于,还包括油冷冷却装置,所述油冷冷却装置包括:油泵、油箱、设置在所述总壳体内的喷油孔以及连接油箱和喷油孔的油管,所述油泵将所述油箱与所述喷油孔相连通以将冷却油泵入到喷油孔中。
11.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-10中任意一项所述的电机总成。
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