CN111884427A - 电机、动力总成和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机、动力总成和电动汽车，该电机具有沿着轴线的第一流道，且第一流道与转轴外的气压隔绝密封，随着转子转速的增加，在离心作用下会使第一流道内产生负压，与动力装置产生的正压形成压力梯度，也就形成了抽吸力，这样在抽吸力的作用下，流入第一流道内的冷却液体增加，也即增加了转子内的冷却液体的流量，从而有效的提升了转子的散热效果，进而提高了电机的散热性能，解决了现有电机随着转子转速增加，转子散热效果欠佳的问题。

Description

电机、动力总成和电动汽车

技术领域

本申请实施例涉及电机技术领域，并且尤其涉及一种电机、动力总成和电动汽车。

背景技术

电机是一种依据电磁感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。随着动力总成中电机的小型化发展，电机的功率密度逐渐提升，而随着电机功率密度的提升，提升电机的散热效率成为了亟待解决的技术问题。

电机主要包括壳体以及位于壳体两端的前端盖和厚端盖，壳体、前端盖和后端盖的内壁围成密封腔体，腔体内设有定子、转子、线圈以及一端从前端盖伸出且另一端与后端盖转动相连的转轴，其中电机在运转时，线圈以及转子部位均会产生大量的热量，因此，常常采用冷水或油冷方式对电机进行散热。在现有的油冷技术中，转轴具有沿轴线延伸的油道，油道靠近后端盖的一端与注油口连通，在该油道上还开设有喷油口，冷却油在油泵的作用下进入油道内以对转子进行散热，同时转子在转动过程中，使油道内的冷却油可从喷油口喷至线圈端部，以对线圈进行散热。

然而，在上述电机的油冷方式中，随着转子转速的增加，由于流阻的存在使油泵很难将油冷却液送入转子内，转子内油冷却液流量较少，导致转子的散热效果不佳。

发明内容

本申请实施例提供一种电机、动力总成和电动汽车，通过使电机转轴内的第一流道与转轴外气压隔绝密封，随着转子转速的增加，在离心作用下使第一流道内产生负压并形成压力梯度，即抽吸力，在抽吸力的作用下使流入第一流道内的冷却液体增加，从而实现了在转子转速增加时增大转子内油冷却液流量的效果，解决现有电机中随着转子转速的增加，转子散热效果欠佳的问题。

本申请实施例的第一方面提供一种电机，包括壳体，所述壳体内设置转子和定子，所述转子包括转子铁芯和转轴，所述转子铁芯套设在所述转轴上，所述定子套设在所述转子的外周上，所述定子上绕设有线圈绕组；

所述转轴具有沿着轴线的第一流道，所述第一流道的第一端密封，所述第一流道的第二端与用于提供冷却液体的注液通道的一端连通，且所述第一流道的第二端与所述注液通道密封连接；

所述转轴靠近所述线圈绕组其中一端部的位置具有第一喷口，所述转轴靠近所述线圈绕组另一端部的位置具有第二喷口，所述第一喷口和所述第二喷口分别与所述第一流道导通，所述第一流道内的冷却液体通过所述第一喷口和所述第二喷口喷至所述线圈绕组的两端部。第一流道与转轴外气压隔绝密封，随着转子转速的增加，由于离心作用会在第一喷口和第二喷口处产生负压，与动力装置产生的正压形成压力梯度，压力也就形成了抽吸力，在抽吸力的作用下，流入第一流道内的冷却液体增加，也即增加了转子内的冷却液体的流量，从而有效的提升了转子的散热效果，进而提高了电机的散热性能，解决了现有电机随着转子转速增加，转子散热效果欠佳的问题。

在第一方面的一种可能的实施方式中，还包括第二流道，所述第二流道位于所述定子与所述壳体之间，或者所述第二流道位于所述定子内，所述第二流道的两端延伸到所述线圈绕组的两端部，所述第二流道与所述注液通道连通；

所述第二流道靠近所述线圈绕组其中一端部的位置具有第三喷口，所述第二流道靠近所述线圈绕组另一端部的位置具有第四喷口，所述第二流道内的冷却液体通过所述第三喷口和所述第四喷口喷至所述线圈绕组的两端部。冷却液体从注液通道分别流入第一流道和第二流道内，随着转子转速的增加，转轴的第一流道内产生的抽吸力使转子内的冷却液体的流量增加，即第一流道内的冷却液体流量增加，相应的就会使第二流道内的冷却液体的流量减少，这样就实现了对转子和定子内的冷却液体流量的分配调整，使散热需求较大的转子的散热能力得到提升，从而及时有效的将电机壳体内的热量散出，提升了电机整体的散热能力。

在第一方面的一种可能的实施方式中，还包括密封结构件，所述第一流道贯穿所述转轴，所述密封结构件位于所述第一端内并使所述第一端密封。这样通过在第一端内设置密封结构件实现对第一端的密封。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述密封结构件固定套设在所述第一端内。固定设置在第一端内的密封结构件起到隔绝第一流道和外界的作用，从而阻挡了外界的气流通过第一端进入第一流道内，实现对第一流道的第一端的密封。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述密封结构件具有沿着所述轴线方向延伸的第一通孔。这样通过第一通孔就能够部分的释放第一流道内产生的负压，从而避免了随着转子转速的进一步增加，使转子内分配到的冷却液体的流量过大，而定子内的冷却液体的流量过小，导致定子散热不足的问题。同时使第一通孔的孔径小于第一流道的最小孔径，保证第一流道内仍能产生负压，进而保证在抽吸力的作用下使转子内的冷却液体的流量增加。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述密封结构件包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件固定设置在所述第一端内，所述第二密封件位于所述第一密封件靠近所述第二端的一侧；

所述第一密封件具有沿着所述轴线分布的第二通孔，所述第二密封件沿着所述轴线的方向在所述第一端内移动，当所述第二密封件朝向背离所述第二端方向移动时，所述第二密封件抵接在所述第一密封件上并覆盖所述第二通孔，当所述第二密封件朝向所述第二端移动时，所述第二密封件和所述第一密封件分离。这样当转子的转速达到临界转速时，第二密封件可以朝向第二端移动，使第二密封件和第一密封件分离，将第二通孔暴露出来，通过第二通孔可对第一流道内的负压实现释压，从而避免了随着转子转速的进一步增加，使定子内冷却液体流量过小而导致定子散热不足的问题。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第二密封件包括移动件和伸缩件，所述移动件抵接在所述第一密封件上并覆盖所述第二通孔，所述伸缩件的一端与所述移动件相连，所述伸缩件的另一端设置在所述第一流道的内壁上，所述伸缩件在压力作用下沿着所述轴线方向收缩并带动所述移动件移动。当转子转速达到临界转速时，第一流道内产生的抽吸力较大，伸缩件能够在抽吸力的作用下收缩，同时也带动移动件朝向第二端移动，使移动件和第一密封件分离，使第二通孔暴露出来，实现对第一流道内的负压进行释压，从而避免了随着转子转速的进一步增加，使转子内分配到的冷却液体的流量过大，而定子内的冷却液体流量过小，导致定子散热不足的问题。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述伸缩件为弹簧。这样当转子转速达到临界转速时，弹簧在抽吸力的作用下收缩，从而带动移动件朝向背离第一密封件的方向移动，实现第一密封件和第二密封件的分离。当转子转速降低时，弹簧可在弹性恢复力的作用下带动移动件朝向第一密封件移动，使密封结构件回到原始的状态，操控简便。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一流道的第二端与所述注液通道通过动密封的方式进行密封连接。这样即不影响转轴的转动，同时能够使转轴内的第一流道与注液通道之间的连接处为密封连接，使气流无法从第二端进入第一流道内。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一流道的第二端与所述注液通道通过动密封的方式进行密封，且所述第一流道的流道壁与所述注液通道的通道壁之间具有间隙。通过该间隙能够部分的释放第一流道内产生的负压，从而避免了随着转子转速的进一步增加，使转子内分配到的冷却液体的流量过大，而定子内的冷却液体流量过小，导致定子散热不足的问题。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述注液通道的输出端套设在所述第二端内；或者，所述注液通道的输出端套设在所述第二端的外周上。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述转轴包括转轴本体和输入轴，所述转轴本体具有沿轴线分布的第一腔体，所述输入轴具有沿轴线分布的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体连通形成所述第一流道，所述第二端位于所述输入轴远离所述转轴本体的一端，所述输入轴伸出所述壳体外。输入轴伸出壳体外可便于与负载连接，而第二端位于输入轴远离转轴本体的一端，可便于第二端与壳体外的注液通道连接。

本申请实施例的第二方面提供一种动力总成，至少包括减速器以及上述任一所述的电机，所述电机通过转轴与所述减速器相连。通过包括有电机，该电机的转轴具有沿轴线分布的第一流道，且第一流道与转轴外气压隔绝密封，当转子转速增加时，第一流道内会产生负压，从而形成抽吸力，使流入第一流道内的冷却液体增加，即增加了转轴内的冷却液体流量，提升了转子的散热效果，进而提升动力总成系统在高转速时的转子散热效果，可以及时有效的将动力总成中转子的热散发。

在第二方面的一种可能的实施方式中，用于提供冷却液体的注液通道设置在所述减速器内。这样可以使动力总成的结构更加紧凑。

本申请实施例的第三方面提供一种电动汽车，至少包括车轮、传动部件和上述任一所述的电机，所述电机通过所述传动部件与所述车轮相连。通过包括电机，该电机具有沿轴线分布的第一流道，且第一流道与转轴外气压隔绝密封，当转子转速增加时，第一流道内会产生负压，从而形成抽吸力，使流入第一流道内的冷却液体增加，即增加了转子内的冷却液体流量，提升了转子的散热效果，有利于提高汽车的运动效率，延长汽车的使用寿命。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种电机内部的侧视结构与冷却液流动路径的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种电机的剖面结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电机中转子内冷却液体的流量分配示意图；

图4是本申请实施例提供的一种电机中定子内冷却液体的流量分配示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电机中第一流道与注液通道连接部位的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种电机中第一流道与注液通道连接部位的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种电机的剖面结构示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种电机中转子内冷却液体的流量分配示意图；

图9是本申请实施例提供的另一种电机中定子内冷却液体的流量分配示意图；

图10是本申请实施例提供的又一种电机的剖面结构示意图；

图11是本申请实施例提供的又一种电机中第一流道与注液通道连接部位的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的又一种转子转速在临界转速前时电机的剖面示意图；

图13是本申请实施例提供的又一种转子转速在临界转速后时电机的剖面示意图；

图14是本申请实施例提供的又一种电机中转子内冷却液体的流量分配示意图；

图15是本申请实施例提供的又一种电机中定子内冷却液体的流量分配示意图；

图16是本申请实施例提供的又一种转子转速在临界转速前时电机的剖面示意图；

图17是本申请实施例提供的一种动力总成的内部侧视图。

附图标记说明：

10-壳体；11-第一开口；12-第二开口；13-转子；131-转子铁芯；132-转轴；1321-转轴本体；1322-输入轴；1323-输入轴齿轮；133-第一流道；133a-第一端；133b-第二端；134-第一喷口；135-第二喷口；136-密封结构件；136a-第一通孔；1361-第一密封件；1361a-第二通孔；1362-第二密封件；1362a-移动件；1362b-伸缩件；137-间隙；138-回流通道；139-转轴轴承；14-定子；141-第二流道；142-第三喷口；143-第四喷口；15-线圈绕组；20-减速器；21-注液通道；22-过滤器；23-换热器；24-动力装置；25-减速器轴承；251-输出轴齿轮；30-微控制单元。

具体实施方式

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

目前，电动车等设备中用于驱动的动力总成正在朝小型化方向发展，这就意味着动力总成的最高转速需要提升，从而输出与现有动力总成相同的功率，而更小体积下的同功率意味着动力总成中电机的热耗密度的上升，因此，如何将热及时高效的散发出动力总成系统成为研究的重点，特别是在电机高速运转时，电机转子发热更为严重，如何有效提升转子的散热效果的问题急需解决。

对电机散热通常采用水冷或油冷的方式，其中，水作为冷却介质，存在水冷电机功率密度低、链路热阻大、界面热阻占比高、线圈端部需灌胶以及高速油封无量产等问题，所以，油冷越来越被广泛地使用。正如背景技术的内容，使转轴具有沿轴线分布的油道，在油泵的作用下可以使冷却油进入油道以对转子进行散热，同时将冷却油喷至线圈端部对线圈散热。然而在流阻的作用下，尤其是随着转子转速的增加，流阻的存在会使油泵很难将冷却油输入转子内部，使转子内的冷却油流量较少，从而导致转子的散热效果不佳。

为解决上述的技术问题，本申请实施例的第一方面提供一种电机，该电机可以应用于电动车/电动汽车(Electric Vehicle，简称EV)、纯电动汽车(Pure ElectricVehicle/Battery Electric Vehicle，简称：PEV/BEV)、混合动力汽车(Hybrid ElectricVehicle，简称：HEV)、增程式电动汽车(Range Extended Electric Vehicle，简称REEV)、插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，简称：PHEV)、新能源汽车(NewEnergy Vehicle)、电池管理(Battery Management)、电机&驱动(Motor&Driver)、功率变换(Power Converter)、减速器(Reducer)等。

在本申请实施例中，参见图1和图2所示，电机包括壳体10，壳体10内设置有转子13和定子14，其中，转子13包括转子铁芯131和转轴132，转子铁芯131固定套设在转轴132上，转轴132在转子13的带动下转动，转轴132的两端分别通过转轴轴承139与壳体10相对的两个侧端面转动相连，具体的，转轴132的一端从壳体10的其中一个侧端面向外伸出与负载相连。

定子14套设在转子13的外周上，定子14上绕设有线圈绕组15，线圈绕组15在定子14上绕设时，具体为，在定子14的定子铁芯内壁上沿圆周方向均匀分布有若干个线圈槽，线圈绕组15通过线圈槽绕设在定子铁芯内。其中，线圈绕组15在定子铁芯内绕设时，线圈绕组15的两端从定子铁芯的两端向外延伸出去，即线圈绕组15的长度往往大于定子14的长度，在本申请实施例中，线圈绕组15的端部为线圈绕组15从定子14的两端延伸出去的两端。

参见图2所示，转轴132具有沿着轴线的第一流道133，具体的，转轴132具有沿着轴线延伸的腔体，该腔体形成第一流道133为冷却液体提供流动空间，冷却液体可流入并经过第一流道133从而与转轴132以及转子铁芯131进行热交换，实现对转子13的散热。

其中，注液通道21用于为第一流道133提供冷却液体，冷却液体从注液通道21流入第一流道133内，具体的，注液通道21可以是设置在壳体10内的输液管道，或者也可以是位于壳体10外的输液管道，在本申请实施例中，注液通道21位于壳体10外，电机还包括有动力装置24(如图17中所示)，在转子13转速较低时，冷却液体可在动力装置24的作用下从注液通道21流入第一流道133内。在本申请实施例中，冷却液体可以为油冷却液，动力装置24可以是油泵。

参见图1和图2所示，在本申请实施例中，转轴132靠近线圈绕组15其中一端部的位置具有第一喷口134，转轴132靠近线圈绕组15另一端部的位置具有第二喷口135，第一喷口134和第二喷口135分别与第一流道133导通，第一流道133内的冷却液体通过第一喷口134和第二喷口135喷至线圈绕组15的两端部，以对线圈绕组15进行冷却散热。其中，第一喷口134和第二喷口135的数量可以是一个，也可以是多个。

其中，转轴132内的第一流道133的第一端133a密封，密封是指第一流道133外的流体或固体微粒不能进入第一流道133内，即外界的气流不能通过第一端133a进入第一流道133内。第一流道133的第二端133b与用于提供冷却液体的注液通道21连通，且第一流道133的第二端133b与注液通道21密封连接，这样就使外界的气流不能通过第二端133b进入第一流道133内，即转轴132的第一流道133与转轴132外气压隔绝密封。当转子13的转速增加时，由于离心作用会在第一喷口134和第二喷口135处产生负压，与动力装置24产生的正压形成压力梯度，这种压力梯度就形成了抽吸力，在抽吸力的作用下，流入第一流道133内的冷却液体增加，也即增加了转子13内的冷却液体的流量，从而有效的提升了转子13的散热效果，进而提高了电机的散热性能，解决了现有电机随着转子转速增加，转子散热效果欠佳的问题。

其中，需要说明的是，在本申请实施例中，在转子13低转速时，第一流道133内产生的负压较低，冷却液体主要在动力装置24的作用下流入第一流道133内，并从第一喷口134和第二喷口135喷至线圈绕组15的两个端部。

第一流道133的第一端133a密封，实现其密封的方式可以是第一流道133的第一端133a位于转轴132的端部内，即第一流道133的第一端133a并未穿透转轴132的外壁；或者也可以是第一流道133的第一端133a延伸到转轴132的外壁外侧，可在第一端133a内设置密封的结构件以将第一端133a与外界进行隔绝，实现对第一端133a的密封。

需要说明的是，本申请实施例中的密封可以是完全密封，或者也可以是半密封状态，能够保证负压的产生而形成抽吸力，从而使转子13内的冷却液体流量增加即可。

电机在运转时，定子14以及定子14上的线圈绕组15在工作时也会产生大量的热，因此，在本申请实施例中，参见图1所示，电机还包括第二流道141，第二流道141位于定子14与壳体10之间，或者，第二流道141位于定子14内，第二流道141的两端延伸到线圈绕组15的两端部，第二流道141与注液通道21连通，也就是冷却液体从注液通道21流入第二流道141内，从而对定子14进行冷却散热。

为对线圈绕组15进行冷却散热，在本申请实施例中，第二流道141靠近线圈绕组15其中一端部的位置具有第三喷口142，第二流道141靠近线圈绕组15另一端部的位置具有第四喷口143，第二流道141内的冷却液体通过第三喷口142和第四喷口143喷至线圈绕组15的两端部，从而实现对线圈绕组15的冷却散热。其中，冷却液体也通过动力装置24从注液通道21流入第二流道141内。

随着转子13转速的增加，转子13发热更为严重，转子13的散热需求较大，而定子14的散热需求较小，而现有技术中的电机的冷却方式，并不能根据转子13的转动速度，对用于使转子13和定子14冷却的冷却油流量进行分配，存在不能及时有效的将电机中的热散发，降低了电机整体的散热效果的问题。

在本申请实施例中，冷却液体从注液通道21分别流入第一流道133和第二流道141内，参见图3和图4所示，随着转子13转速的增加，转轴132的第一流道133内产生的抽吸力使转子13内的冷却液体的流量增加，即第一流道133内的冷却液体流量增加(如图3所示)，相应的就会使第二流道141内的冷却液体的流量减少(如图4所示)，这样就实现了对转子13和定子14内的冷却液体流量的分配调整，使对散热需求较大的转子13的散热效果得到提升，从而及时有效的将电机壳体10内的热量散出，提升了电机整体的散热能力。

另外，在本申请实施例中，通过将第一流道133密封的方式，实现了随着转速增加使转子13内的冷却液体量增加，并能够对定子14和转子13内的冷却液体流量实现分配，无需使用电子部件的配合，具有较低的成本。

其中，在本申请实施例中，参见图2所示，第一流道133贯穿转轴132的轴线分布，该电机还包括密封结构件136，密封结构件136位于第一流道133的第一端133a内，并通过该密封结构件136使第一端133a密封。

具体的，在一种可能的实现方式中，密封结构件136固定套设在第一端133a内，即密封结构件136位于第一端133a内，起到隔绝作用，阻挡了外界的气流通过第一端133a进入第一流道133内，从而实现对第一流道133的第一端133a的密封。

其中，密封结构件136的具体形状可根据第一流道133的截面形状进行设定，如转轴132为圆柱状，其内形成的第一流道133也为圆柱状，则密封结构件136也可以是圆柱状。该密封结构件136的成型材料可以是橡胶或其他密封材料。

在本申请实施例中，第一流道133的第二端133b与注液通道21通过动密封的方式进行密封，从而使气流不能通过第二端133b进入第一流道133内，实现对第一流道133第二端133b的密封。

其中，动密封是指两个相对运动的结构件之间的密封连接，即不影响转轴132的转动，同时能够使转轴132内的第一流道133与注液通道21之间的连接处为密封连接，使气流无法从第二端133b进入第一流道133内。在本申请实施例中，第一流道133的第二端133b与注液通道21通过旋转密封的方式实现密封，具体的，第一流道133与注液通道21之间可设置O型旋转密封圈实现动密封连接。

第一流道133的第二端133b与注液通道21连通，其中，在一种可能的实现方式中，参见图5所示，注液通道21的输出端套设在第二端133b内，注液通道21的输出端即为注液通道21与第一流道133相连的一端，该输出端的外径小于第二端133b的内径，从而将输出端套设在第二端133b内，用于形成动密封连接的O型旋转密封圈位于注液通道21的外壁与第二端133b的内壁之间。

在另一种可能的实现方式中，参见图6所示，注液通道21的输出端套设在第二端133b的外周，即输出端的内径大于第二端133b的外径，从而将注液通道21的输出端套设在第二端133b的外周壁上，用于形成动密封连接的O型旋转密封圈位于的第二端133b外壁与注液通道21的内壁之间。

在本申请实施例中，参见图2所示，转轴132包括转轴本体1321和输入轴1322，转轴本体1321具有沿轴线分布的第一腔体，输入轴1322具有沿轴线分布的第二腔体，第一腔体和第二腔体连通形成第一流道133，输入轴1322伸出壳体10外，输入轴1322用于与负载连接，以将电机输入轴1322的速率转换成所需要的速率，第二端133b位于输入轴1322远离转轴本体1321的一端，这样可便于第二端133b与壳体10外的注液通道21连接。

参见图1所示，在壳体10的内底壁上形成有回流通道138，第一流道133的第二端133b与注液通道21连通，即注液通道21内的冷却液体从第二端133b进入第一流道133内对转子13进行冷却散热，然后在离心作用下从第一喷口134和第二喷口135喷至线圈绕组15端部对线圈绕组15冷却散热，最后回落至回流通道138。另外，第二流道141包括第一开口11和第二开口12，注液通道21内的冷却液体可以从第一开口11进入第二流道141，一部分从第三喷口142和第四喷口143喷至线圈绕组15端部以对定子14冷却散热，然后回落至回流通道138，另一部分从第二开口12流出。回流通道138与注液通道21连通形成冷却回路，动力装置24可设置在该冷却回路上，以驱动冷却液体回流并再次流入第一流道133和第二流道141内。

本申请实施例提供的一种电机，通过使转子13的转轴132具有沿轴线分布的第一流道133，第一流道133靠近线圈绕组15两端部的位置处开设第一喷口134和第二喷口135，并使该第一流道133的第一端133a和第二端133b密封，将第一流道133与转轴132外的气压隔绝，这样当转子13的转速增加时，由于离心作用会在第一喷口134和第二喷口135处产生负压，从而在第一流道133内形成抽吸力，在抽吸力的作用下使转子13内的冷却液体流量增加，有效的提升了转子13的散热效果。同时，转子13内冷却液体流量增加，相对的流入定子14的第二流道141内的冷却液体就会减少，实现了对转子13和定子14内的冷却液体流量的分配调整，使散热需求较大的转子13的散热能力得到提升，从而及时有效的将电机壳体10内的热量散出，提升了电机整体的散热能力。

在一种可能的实现方式中，参见图7所示，密封结构件136可以固定套设在第一端133a内，密封结构件136上具有沿着轴线分布的第一通孔136a。

随着转子13转速的进一步增加，第一流道133内产生的负压越来越大，与动力装置24产生的正压形成的压力梯度越大，使抽吸力越大，转子13内的冷却液体的流量就会越大，可能会出现转子13内分配到的冷却液体流量过大，而定子14内分配到的冷却液体流量过小，导致对定子14及其上线圈绕组15散热不足的问题。

为解决上述技术问题，以保证转子13和定子14的散热效果，在本申请实施例中，参见图7所示，密封结构件136沿轴线方向具有第一通孔136a，通过第一通孔136a能够部分的释放第一流道133内产生的负压，从而避免了随着转子13转速的进一步增加，使转子13内分配到的冷却液体的流量过大，而定子14内的冷却液体的流量过小，导致定子14散热不足的问题。

其中，在本申请实施例中，第一通孔136a的孔径大小影响第一流道133内负压的产生，具体的，第一通孔136a孔径越大，第一流道133内的负压就会越小，产生的抽吸力也就越小。因此，第一通孔136a的孔径大小可根据定子14内和转子13内冷却液体流量的需求进行选择设定。

参见图8所示，实线表示密封结构件136未开设第一通孔136a的电机中转子13的流量分配，虚线表示密封结构件136开设第一通孔136a的电机中转子13的流量分配，由图8可知，开设第一通孔136a的转子13内冷却液体流量较未开设第一通孔136a的转子13内冷却液体流量少，但随着转速的增加，转子13内分配的流量仍是增加的。参见图9所示，实线表示密封结构件136未开设第一通孔136a的电机中定子14的流量分配，虚线表示密封结构件136开设第一通孔136a的电机中定子14的流量分配，定子14内冷却液体流量较未开设第一通孔136a的转子13内冷却液体流量多，即第一通孔136a能够起到部分释放第一流道133内负压的作用，从而避免了在转速较大时导致定子14散热不足的问题。

其中，在本申请实施例中，第一流道133的第二端133b与注液通道21之间动密封连接，为避免过分的释压而导致第一流道133内负压过低，不能使更多冷却液体流入第一流道133内，需保证动密封连接具有较好的密封性，以保持第一流道133内产生的负压与动力装置24产生的正压之间的梯度差，保证了转子13内的冷却液体的流量。

本申请实施例提供的一种电机，通过在第一端133a内设置在密封结构件136上开设沿轴线的第一通孔136a，第一通孔136a能够部分的释放第一流道133内产生的负压，从而避免随着转子13转速的进一步增加，使转子13内分配到的冷却液体的流量过大，而定子14内的冷却液体的流量过小，导致定子14散热不足的问题。

在另一种可能的实现方式中，第一流道133的第二端133b与注液通道21通过动密封的方式进行密封，且第一流道的流道壁与注液通道的通道壁之间具有间隙137。

具体的，参见图10和图11所示，第一流道的流道壁与注液通道21的通道壁之间存在间隙137，通过该间隙137能够部分的释放第一流道133内产生的负压，从而避免了随着转子13转速的进一步增加，使转子13内分配到的冷却液体的流量过大，而定子14内的冷却液体流量过小，导致定子14散热不足的问题。

在本申请实施例中，第一流道133与注液通道21之间的间隙137的大小影响第一流道133内负压的产生，具体的，间隙137越大，第一流道133内的负压就会越小，因此，可根据转子13和定子14内的冷却液体流量需求来设定间隙137的大小。

其中，第一流道133的第一端133a通过密封结构件136密封，该密封结构件136可以套设在第一端133a内，为避免过分释压而导致第一流道133内负压过低，而不能使更多冷却液体流入第一流道133内，需保证第一流道133的第一端133a具有较好的密封性，以保持第一流道133内产生的负压与动力装置24产生的正压之间的梯度差，保证转子13内的冷却液体的流量。

在本申请实施例中，注液通道21的输出端可以套设在第二端133b内，或者，注液通道21的输出端可以套设在第二端133b的外周上。参见图11所示，当注液通道21的输出端套设在第二端133b内时，注液通道21输出端的外壁与第二端133b的内壁(即转轴132的输入轴1322的内壁)之间具有该间隙137。当注液通道21的输出端套设在第二端133b的外周上时，注液通道21输出端的内壁与第二端133b的外壁(即转轴132的输入轴1322的外壁)之间具有该间隙137。

本申请实施例提供的一种电机，第一流道133的第二端133b与注液通道21动密封连接，并且第一流道的流道壁与注液通道的通道壁之间具有间隙137，通过该间隙137能够部分的释放第一流道133内产生的负压，从而避免了随着转子13转速的进一步增加，使转子13内分配到的冷却液体的流量过大，而定子14内的冷却液体流量过小，导致定子14散热不足的问题。

在另一种可能的实现方式中，参见图12和图13所示，密封结构件136可以包括第一密封件1361和第二密封件1362，第一密封件1361固定设置在第一端133a内，第二密封件1362位于第一密封件1361靠近第二端133b的一侧。

其中，第一密封件1361具有沿着轴线分布的第二通孔1361a，第二密封件1362能够沿着轴线的方向在第一端133a内移动，即第二密封件1362在第一端133a内可以朝向第二端133b的方向移动，也可以朝向背离第二端133b的方向移动。当第二密封件1362朝向背离第二端133b方向移动时，第二密封件1362抵接在第一密封件1361上并覆盖第二通孔1361a，这样第一密封件1361和第二密封件1362就能够使第一端133a密封，保证在离心作用下，使第一流道133内产生负压。

当第二密封件1362朝向第二端133b移动时，第二密封件1362和第一密封件1361分离，这样就使第一流道133内的负压可通过第二通孔1361a进行部分释压，从而避免了随着转子13转速的进一步增加，使定子14内冷却液体流量过小而导致定子14散热不足的问题。

在本申请实施例中，以转子13转速达到临界转速时，定子14内的冷却液体流量过少会导致定子14散热不足为例。转子13在低速转动时，第二密封件1362抵接在第一密封件1361上并覆盖第二通孔1361a。参见图12所示，随着转子13转速的增加，在转子13转速达到临界转速前时，在离心作用下第一流道133内产生负压，从而产生抽吸力，在抽吸力的作用下，使转子13内的冷却液体流量增加，提升了转子13的散热效果，同时实现对转子13和定子14内冷却液体流量的分配，使更多的冷却液体流入第一流道133中。

参见图13所示，在转子13转速达到临界转速时，可使第二密封件1362朝向第二端133b移动，第二密封件1362和第一密封件1361分离，使第二通孔1361a暴露出来，通过第二通孔1361a就能够对第一流道133内的负压进行释压，从而避免了定子14内冷却液体流量过小，而导致定子14散热不足的问题。

其中，参见图12和图13所示，第二密封件1362包括移动件1362a和伸缩件1362b，其中移动件1362a抵接在第一密封件1361上并覆盖第二通孔1361a，伸缩件1362b的一端与移动件1362a相连，伸缩件1362b的另一端设置在第一流道133的内壁上，伸缩件1362b在压力作用下沿着轴线方向收缩并带动移动件1362a移动，这样在转子13转速达到临界转速前时，移动件1362a抵接在第一密封件1361上，并覆盖第二通孔1361a，随着转子13转速的增加，在离心作用下第一流道133内产生负压，与动力装置24产生的正压形成压力梯度从而形成抽吸力，在抽吸力的作用下使转子13内的冷却液体流量增加，实现了对定子14和转子13内冷却液体的流量分配。

随着转子13转速的进一步增加，当转子13转速达到临界转速时，抽吸力较大，伸缩件1362b在抽吸压力的作用下收缩，也就带动移动件1362a沿着朝向第二端133b的方向移动，从而使移动件1362a和第一密封件1361分离，使第二通孔1361a暴露出来，通过第二通孔1361a能够对第一流道133内的负压进行释压，从而避免了定子14内冷却液体流量过小，而导致定子14散热不足的问题。

其中，在本申请实施例中，该移动件1362a的形状可以为球形，可便于移动件1362a的移动，减小移动件1362a与转轴132内壁之间的摩擦力。移动件1362a可以是圆球形，或者移动件1362a也可以是椭圆球形。移动件1362a和第一密封件1361成型材料可以是橡胶。

伸缩件1362b为弹簧，在转子13转速达到临界转速时，弹簧在抽吸力的作用下收缩，从而带动移动件1362a朝向背离第一密封件1361的方向移动，实现第一密封件1361和第二密封件1362的分离。当转子13转速降低时，弹簧可在弹性恢复力的作用下带动移动件1362a朝向第一密封件1361移动，使密封结构件136回到原始的状态，操控简便。

参见图14所示，拐点a前的实线表示第二密封件1362抵接在第一密封件1361时转子13流量分配，拐点a后的虚线表示第二密封件1362和第一密封件1361分离后转子13流量分配。参见图15所示，拐点b前的实线表示第二密封件1362抵接在第一密封件1361时定子14流量分配，拐点b后的虚线表示第二密封件1362和第一密封件1361分离后定子14流量分配。参见图14和图15可知，第一流道133内的大抽吸力将第一密封件1361和第二密封件1362分离，通过第二通孔1361a对第一流道133释压，从而避免了定子14内冷却液体流量的大幅减少。另外，由于伸缩件1362b在第一流道133内产生的负压形成的抽吸力作用下实现收缩，因此，当转子13转速达到临界转速后，第一密封件1361和第二密封件1362分离，定子14和转子13内的流量基本达到一个定值，不会再随着转子13转速的增加而增加(如图14和图15中的虚线部分)。

其中，在本申请实施例中，第一流道133的第二端133b与注液通道21之间动密封连接，为避免过分的释压而导致第一流道133内负压过低，不能使更多冷却液体流入第一流道133内，需保证动密封连接具有较好的密封性，以保持第一流道133内产生的负压与动力装置24产生的正压之间的梯度差，保证转子13内的冷却液体的流量。

参见图12和图16所示，注液通道21的输出端可以套设在第二端133b内，或者，注液通道21的输出端可以套设在第二端133b的外周上。

本申请实施例提供的一种电机，通过使密封结构件136包括第一密封件1361和第二密封件1362，使第一密封件1361具有沿轴线的第二通孔1361a，第二密封件1362可在第二端133b内沿轴线移动，第二密封件1362抵接在第一密封件1361并遮盖第二通孔1361a，这样就使第一端133a实现密封，保证第一流道133内产生负压。而当随着转速达到临界转速时，第二密封件1362可朝向第二端133b移动，第一密封件1361和第二密封件1362分离，使第二通孔1361a暴露出来，第二通孔1361a能够对第一流道133内的负压进行释压，从而避免了随着转子13转速的进一步增加，使定子14内冷却液体流量过小而导致定子14散热不足的问题。

本申请实施例的第二方面还提供一种动力总成，动力总成可以应用于电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PEV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)等，或者，可以应用于电池管理(Battery Management)、电机&驱动(Motor&Driver)、功率变换(Power Converter)等设备中。

参见图17所示，该动力总成至少包括减速器20以及上述任一的电机，电机通过转轴132与减速器20相连，具体的，电机的输出轴1322与减速器20相连，减速器20也可以和电机集成减速电机使用。

本申请实施例提供的一种动力总成，通过包括上述电机，该电机的转轴132具有沿轴线分布的第一流道133，且第一流道133与转轴132外气压隔绝密封，当转子13转速增加时，第一流道133内会产生负压，从而形成抽吸力，使流入第一流道133内的冷却液体增加，即增加了转轴132内的冷却液体流量，提升了转子13的散热效果，进而提升动力总成系统的散热效果，可以及时有效的将动力总成中的热散发。

其中，用于提供冷却液体的注液通道21设置在减速器20内，减速器20内具有用于对减速器20内器件散热的散热通道，该散热通道可与注液通道21形成减速器20的冷却回路，这样实现对电机冷却的同时，也实现了对减速器20的冷却。

减速器20包括减速器输出轴，减速器输出轴通过减速器轴承25设置在减速器20本体上，减速器输出轴连接有输出轴齿轮251，转轴132的输入轴1322连接有输入轴齿轮1323，减速器输出轴和转轴132的输入轴1322通过输出轴齿轮251和输入轴齿轮1323齿合连接。

该动力总成还可以包括换热器23，换热器23用于对从电机排除的冷却液体进行冷却，这样冷却后的冷却液体可以再次进入注液通道21并流入第一流道133和第二流道141内，从而使冷却液体保持在温度较低的状态，保证冷却散热性能。其中，在本实施例中，冷却液体为油冷却液，换热器23可以是油水换热器。

该动力总成还可以包括过滤器22，过滤器22用于对进入电机内的冷却液体进行过滤，避免冷却液体中的杂物造成对第一流道133和第二流道141的堵塞。其中，注液通道21、换热器23、动力装置24以及过滤器22均可设置在减速器20内，使动力总成的结构更加的紧凑。

当动力总成应用到电动车中时，此时微控制单元30(Microcontroller Unit；MCU)具体可以采用水冷方式进行散热，这样MCU的水冷出水口可以与换热器23相连，换热器23的出水口与减速器20上的出水口相连。

本申请实施例的第三方面还提供一种电动汽车，可以为电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PEV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)等。

该电动汽车至少包括车轮、传动部件和上述任一的电机，电机通过传动部件与车轮相连，具体的，电机的转轴转动以输出动力，传动部件将动力传递给车轮，使车轮转动。其中，电机的输入轴可与减速器相连，减速器可与传动部件相连。

本申请实施例提供的电动汽车，通过包括上述电机，该电机具有沿轴线分布的第一流道，且第一流道与转轴外气压隔绝密封，当转子转速增加时，第一流道内会产生负压，从而形成抽吸力，使流入第一流道内的冷却液体增加，即增加了转子内的冷却液体流量，提升了转子的散热效果，有利于提高汽车的运动效率，延长汽车的使用寿命。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明，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申请实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种电机，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设置转子和定子，所述转子包括转子铁芯和转轴，所述转子铁芯套设在所述转轴上，所述定子套设在所述转子的外周上，所述定子上绕设有线圈绕组；

所述转轴具有沿着轴线的第一流道，所述第一流道的第一端密封，所述第一流道的第二端与用于提供冷却液体的注液通道连通，且所述第一流道的第二端与所述注液通道密封连接；

所述转轴靠近所述线圈绕组其中一端部的位置具有第一喷口，所述转轴靠近所述线圈绕组另一端部的位置具有第二喷口，所述第一喷口和所述第二喷口分别与所述第一流道导通，所述第一流道内的冷却液体通过所述第一喷口和所述第二喷口喷至所述线圈绕组的两端部。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，还包括第二流道，所述第二流道位于所述定子与所述壳体之间，或者所述第二流道位于所述定子内，所述第二流道的两端延伸到所述线圈绕组的两端部，所述第二流道与所述注液通道连通；

所述第二流道靠近所述线圈绕组其中一端部的位置具有第三喷口，所述第二流道靠近所述线圈绕组另一端部的位置具有第四喷口，所述第二流道内的冷却液体通过所述第三喷口和所述第四喷口喷至所述线圈绕组的两端部。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，还包括密封结构件，所述第一流道贯穿所述转轴，所述密封结构件位于所述第一端内并使所述第一端密封。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述密封结构件固定套设在所述第一端内。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述密封结构件具有沿着所述轴线方向延伸的第一通孔。

6.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述密封结构件包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件固定设置在所述第一端内，所述第二密封件位于所述第一密封件靠近所述第二端的一侧；

所述第一密封件具有沿着所述轴线分布的第二通孔，所述第二密封件沿着所述轴线的方向在所述第一端内移动，当所述第二密封件朝向背离所述第二端方向移动时，所述第二密封件抵接在所述第一密封件上并覆盖所述第二通孔，当所述第二密封件朝向所述第二端移动时，所述第二密封件和所述第一密封件分离。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述第二密封件包括移动件和伸缩件，所述移动件抵接在所述第一密封件上并覆盖所述第二通孔，所述伸缩件的一端与所述移动件相连，所述伸缩件的另一端设置在所述第一流道的内壁上，所述伸缩件在压力作用下沿着所述轴线方向收缩并带动所述移动件移动。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述伸缩件为弹簧。

9.根据权利要求1-8任一所述的电机，其特征在于，所述第一流道的第二端与所述注液通道通过动密封的方式进行密封连接。

10.根据权利要求1-4任一所述的电机，其特征在于，所述第一流道的第二端与所述注液通道通过动密封的方式进行密封，且所述第一流道的流道壁与所述注液通道的通道壁之间具有间隙。

11.根据权利要求1-10任一所述的电机，其特征在于，所述注液通道的输出端套设在所述第二端内；或者，所述注液通道的输出端套设在所述第二端的外周上。

12.根据权利要求1-11任一所述的电机，其特征在于，所述转轴包括转轴本体和输入轴，所述转轴本体具有沿轴线分布的第一腔体，所述输入轴具有沿轴线分布的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体连通形成所述第一流道，所述第二端位于所述输入轴远离所述转轴本体的一端，所述输入轴伸出所述壳体外。

13.一种动力总成，其特征在于，至少包括减速器以及上述权利要求1-12任一所述的电机，所述电机通过转轴与所述减速器相连。

14.根据权利要求13所述的动力总成，其特征在于，用于提供冷却液体的注液通道设置在所述减速器内。

15.一种电动汽车，其特征在于，至少包括车轮、传动部件和上述权利要求1-12任一所述的电机，所述电机通过所述传动部件与所述车轮相连。

Images