CN112436653A - 电机组件、热管理设备和热管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电机组件，包括机壳、芯体部以及至少一个热管；所述机壳包括第一壳体部和第二壳体部；所述第一壳体部具有第一腔，所述第二壳体部具有第二腔；所述芯体部包括转子和定子；所述芯体部至少部分收容于所述第一腔；所述热管具有管壁和管腔，所述管腔内填充有相变介质，所述管腔与所述第一腔以及所述第二腔均不相连通；所述热管具有位于所述第一腔的第一部和位于所述第二腔的第二部；所述第一部至少部分区域位于所述定子与第一壳体部之间；所述机壳还设有冷却液进口和冷却液出口；所述冷却液进口与所述第二腔相连通，所述冷却液出口与所述第二腔相连通。本申请有利于将芯体部附近热量最终传递给冷却液，且传热效果较好。

Description

电机组件、热管理设备和热管理系统

技术领域

本申请涉及热管理技术领域，尤其是一种电机组件、热管理设备和热管理系统。

背景技术

电机作为压缩机或其他动力设备的组成部件，一些相关技术会考虑给电机提供冷却结构以将电机的热量散出。如图1，电机包括壳体50和定子绕组60，定子绕组60设置在壳体50内，电机还包括导热部，其中导热部的第一部分与定子绕组60接触，导热部的第二部分与壳体50连接。第一部分吸收的热量可通过第二部分传导至壳体50并通过壳体50传导至外部。其导热部的内管路里设有冷媒，从而可以通过冷媒的相变以及在管路内的流动加快热量的传导。

但是相关技术将定子绕组的热量最终通过壳体散出到外界环境，这种热量交换的方式容易受壳体温度以及壳体周围环境温度影响，壳体对电机散热效果较差，因此相关技术需要改进。

发明内容

本申请提供了一种对芯体部热量传递效果较好的电机组件，以及一种具有该电机组件的热管理设备，同时还提供了一种应用该种热管理设备的热管理系统。

本申请第一方面提供了一种电机组件，包括机壳、芯体部以及至少一个热管；

所述机壳包括第一壳体部和第二壳体部；所述第一壳体部具有第一腔，所述第二壳体部具有第二腔；所述第一腔和所述第二腔不相通；所述芯体部包括转子和围绕转子周向设置的定子；所述芯体部至少部分收容于所述第一腔；

所述热管具有管壁和管腔，所述管壁位于所述管腔的外围，所述管腔内填充有相变介质，所述管腔与所述第一腔以及所述第二腔均不相连通；所述热管具有位于所述第一腔的第一部和位于所述第二腔的第二部；所述第一部至少部分区域位于所述定子与第一壳体部之间；

所述机壳还设有冷却液进口和冷却液出口；所述冷却液进口与所述第二腔相连通，所述冷却液出口与所述第二腔相连通。

本申请中的热管的管腔内填充有相变介质，热管的第一部有利于实现在第一腔吸收芯体部的热量，热管的第二部有利于将该热量在第二腔与冷却液进行热交换，从而有利于将芯体部附近热量最终传递给冷却液，且传热效果较好。

本申请第二方面还提供了一种热管理设备，所述热管理设备包括涡盘组件、转轴和上述第一方面所述的电机组件；所述涡盘组件包括涡盘壳、动涡盘和静涡盘；所述动涡盘和所述静涡盘均收容于所述涡盘壳内；

所述转子与所述动涡盘通过转轴连接；所述动涡盘在所述转轴的带动下相对于所述静涡盘可活动的设置；所述动涡盘与所述静涡盘相配合形成涡旋腔；所述涡盘壳还设有分别与所述涡旋腔连通的进气口和出气口；所述进气口与所述涡旋腔连通，所述出气口与所述涡旋腔连通。

本申请的热管理设备，其热管的第一部有利于实现在第一腔吸收芯体部附近的热量，热管的第二部有利于将该热量在第二腔与冷却液进行热交换，从而有利于将芯体部的热量最终传递给冷却液，且传热效果较好。

本申请第三方面还提供了一种热管理系统，包括前述第二方面所述的热管理设备、电池换热装置、第一泵、第一换热器、节流装置和第二换热器；所述电池换热装置能够给车辆的电池提供热量；

所述热管理系统包括预热模式，在所述预热模式下，所述热管理设备的出气口、所述第一换热器、所述节流装置、所述第二换热器以及所述热管理设备的进气口连通形成制冷剂回路，所述第一换热器位于所述热管理设备的出气口与所述节流装置的进口之间，所述第二换热器位于所述节流装置的出口与所述热管理设备的进气口之间；所述热管理设备的冷却液出口、所述第一泵、所述电池换热装置和所述热管理设备的冷却液进口连通形成冷却液回路。

本申请的热管理系统在预热模式下，通过冷却液的循环流动有利于将热管理设备电机芯体部的热量带给电池换热装置，从而电池换热装置可以对电池进行保温，从而可以有效对芯体部的热量回收利用，有利于增强热管理系统的预热模式的性能。

本申请第四方面还提供了一种热管理系统，包括上述第二方面所述的热管理设备、第一泵、第一换热器、节流装置和第二换热器；所述第二换热器包括不相通的制冷剂流道和冷却液流道；

所述热管理系统包括制热模式，在所述制热模式下，所述热管理设备的出气口、所述第一换热器、所述节流装置、所述第二换热器的制冷剂流道、所述热管理设备的进气口连通形成制冷剂回路，所述第一换热器位于所述热管理设备的出气口与所述节流装置的进口之间，所述第二换热器位于所述节流装置的出口与所述热管理设备的进气口之间；所述热管理设备的冷却液出口、所述第一泵、所述热管理设备的冷却液进口和所述第二换热器的冷却液流道连通形成冷却液回路。

本申请的热管理系统在制热模式下，通过冷却液的循环流动将热管理设备电机芯体部的热量通过第二换热器的冷却液流道提供给制冷剂流道，第二换热器的制冷剂流道可以将热量提供给第一换热器，第一换热器可以将该热量提供给其他部件或者释放到周围环境，从而有利于增强热管理系统的制热模式的性能。

附图说明

图1为相关技术中的一种电机的结构爆炸示意图；

图2为本申请一种电机组件的立体结构示意图；

图3为本申请图2中电机组件的一种剖面结构示意图；

图4为本申请图2中电机组件的一种立体剖切结构示意图；

图5为本申请图2中电机组件的另一种立体剖切结构示意图；

图6为本申请图2中电机组件的又一种立体剖切结构示意图；

图7为本申请电机组件的部分组件立体结构示意图；

图8为本申请电机组件的热管结构示意图；

图9为本申请热管理设备的一种剖面结构示意图；

图10为本申请热管理设备的另一种剖面结构示意图；

图11为本申请热管理设备的又一种剖面结构示意图；

图12为本申请热管理系统的一种连接示意图；

图13为本申请热管理系统的另一种连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请示例型实施例的电机组件、热管理设备和热管理系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

本申请的电机组件可以作为热管理设备的组成部件，而热管理设备又可以应用于热管理系统。本申请提供的热管理系统可应用于车辆、船只等需要进行热管理的产品，一些实施方式中，本申请的电机组件、热管理设备和热管理系统均可应用于电动汽车。

如图2至图8，本申请一方面提供的一种电机组件100，该电机组件100包括机壳11、芯体部以及至少一个热管13。芯体部包括转子15和围绕转子15轴向设置的定子12等结构。在电机组件100与涡盘结构组装热管理设备时，热管理设备还可以包括转轴16等。

机壳11包括第一壳体部81和第二壳体部82，第一壳体部81具有第一腔111，第二壳体部82具有第二腔112，第一腔111和第二腔112不相通。第一壳体部81和第二壳体部82可以是两个相互独立的壳体，二者之间具有间隙或者固定在一起，第一壳体部81和第二壳体部82也可以是一个一体式壳体的两个部分，如第一壳体部81和第二壳体部82一体成型，本申请对此不作限制。

一种实施方式中，机壳11包括隔板110，隔板110可以是具有一定厚度的板状结构，隔板110位于第一壳体部81和第二壳体部82之间。即第一壳体部81具有开口，隔板110封闭该开口的至少一部分，第二壳体部82具有开口，隔板110封闭该开口的至少一部分。隔板110、第一壳体部81和第二壳体部82可以组装固定成为一体结构。第一腔111以及第二腔112分别位于隔板110厚度方向的不同侧。芯体部至少部分收容于第一腔111。定子12的外周与壳体11的内壁面之间具有夹层，该夹层为第一腔111的一部分。也就是说，该隔板110将机壳11的内部空间划分为两部分，一部分为用于收容定子和转子等结构的收容空间，一部分收容空间可以用于容置冷却液。

定子12可以位于转子15的外周侧，转轴16的一部分与转子15固定，例如转子15位于转轴16的一部分的外周侧且转子15与转轴16固定连接。定子12通常与控制器电性连接。具体的，定子12可以包括定子铁芯和缠绕于所述定子铁芯的线圈绕组，通过控制接入线圈绕组的电流大小可以产生不同强度的激励磁场，转子15可以为铁芯，其在磁场力的作用下转动，转子15进而可以驱动转轴16转动，从而通过转轴16带动其他部件实现相关的功能。定子和转子等部件的相关结构和构成是本领域技术人员所熟知的，本申请对此不再过多赘述。

热管(heat pipe)是一种高效的传热元件。本申请提供的热管13具有管壁131和管腔132，管壁131位于管腔132的外围，管腔132与第一腔111以及第二腔112均不相连通。热管13的管腔132内填充有可在管腔132内流动的相变介质。热管13在工作状态下为封闭的管状结构，即管壁131封闭管腔132。在制作热管13的时候，可以将管腔132抽成一定的真空负压状态后充注以适量(如空间占比为60％～70％)的相变介质。热管13的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)。管壁131的内壁可以形成毛细结构，当热管13的一端受热时其管腔131内的液态相变介质蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液态，这样液体再靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环，热量由热管的一端就可以传至另一端。热管13充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，这样通过热管13可以将发热物体的热量迅速传递到热源之外。具体的，本申请实施方式中的热管13具有第一部133和第二部134。第一部133和第二部134均具有一部分管腔132，第一部133位于隔板110靠近第一腔111的一侧且第一部133至少部分收容于第一腔111。第二部134位于隔板110靠近第二腔112的一侧，且第二部134至少部分收容于第二腔112。也就是说，热管13的第一部133位于上述的容置定子和转子的第一腔111内，第一部133包含蒸发段，当电机组件100运行工作时，其芯体部特别是定子12会产生大量的热量。热管13对应第一部133处管腔132内的相变介质在第一腔111内吸收芯体部附近发热量而蒸发汽化，并逐渐向第二部134一侧移动。热管13的第二部134位于第二腔112，第二部134包含冷凝段，从而流到第二部112的相变介质将热量传递给第二腔112内的冷却液后又冷凝成液态，该液态的相变介质在热管13管腔132内的毛细力的作用下又返回第一部133继续吸热，这样不断循环实现将芯体部的热量最终给到在第二腔112内循环的冷却液。通过冷却液可以实现对芯体部的冷却，或者通过冷却液可以实现对芯体部的热量进行余热回收。

相应的，为了实现第二腔112内冷却液的循环，机壳11还设有与第二腔112相连通的冷却液进口114和冷却液出口115。冷却液经冷却液进口114进入第二腔112，并最终从冷却液出口115流出第二腔112。第二腔112、冷却液进口114和冷却液出口115形成供冷却液流动的至少部分流动空间。

在一些实施方式中，为了更好的使热管13内的相变介质吸收定子12的热量，电机组件100可以具有若干热管13，若干热管13沿定子12的周向分布，定子12的轴向方向记为M，可参考图3中虚线示意，定子12的周向即围绕轴向方向M的方向。热管13对应第一部133的管壁131至少部分区域与定子12的外周直接接触或者通过导热胶间接接触。导热胶可以固定热管13与定子12。为了更好的吸收定子12的热量，热管13围绕定子12轴向方向M的尺寸大于热管13沿定子12径向方向的尺寸，即热管13的宽度方向的尺寸大于厚度方向的尺寸，热管13具有呈扁平的管状结构。热管13的管壁131朝向定子12的一侧至少部分区域贴合于定子12的外周侧。热管13的管壁131与定子12直接接触有利于二者之间的热量传递，相应的，使得冷却液可以吸收更多的定子12的热量。

热管13可以与隔板110固定连接，具体的，隔板110具有容腔113，容腔113自隔板110厚度方向上的一侧延伸到另一侧，从而容腔113可以形成贯通隔板110的通孔结构。热管13的外径可以与容腔113相匹配。以实现将热管13通过容腔113与隔板110装配在一起。具体的，热管13还具有位于容腔113的第三部135，第三部135连接于第一部133和第二部134之间。热管13的第一部133、第三部135和第二部134可以为依次连接的一体结构。在容腔113处，热管13的第三部135与隔板110形成容腔113的壁面密封连接，例如可以在热管13的第三部135周侧涂抹密封胶，进而隔板110厚度方向两侧的腔体即第一腔111和第二腔112不连通。该密封胶可以选择导热性较差的材料，从而第一部133从定子12吸收的热量不容易从第三部135处传递给电机组件100的机壳11。位于第一腔111内的第一部133自第三部135沿定子12的轴向方向M延伸。这样，第一部133可以接触更多的定子12的外表面积，提高传热效率。

在本申请的一些实施方式中，如图4、图6、图7和图8所示，第二部134包括主体部136和若干凸伸部137。主体部136与第三部135相连且主体部136与第三部135一体延伸。凸伸部137呈薄片状，凸伸部137周向围绕第三部135设置，且若干凸伸部137沿主体部136的长度方向L-L分布。凸伸部137可以扩大主体部136与冷却液的换热面积，从而达到强化换热的目的，这样主体部136的长度可以相对第一部133的长度缩小，即第二部134的长度小于第一部133的长度，这样有利于电机组件100的小型化。当然，伸入第二腔112的第二部134其长度不能过小，否则相变介质不能充分冷凝，换热效率会变差。在实际中，需要根据电机组件定子和转子的尺寸以及工作功率等参数综合考虑第一部133和第二部134的长度和表面积等参数。

在一些实施方式中，电机组件100还包括控制器14，可参考图10所示的一种带有电机组件100的热管理设备200。电机组件100的定子12与控制器14电性连接。控制器14收容于第一腔111。控制器14的至少部分区域位于第一壳体部81与热管13之间。热管13对应第一部133的至少部分管壁131与控制器14直接接触或者热管13对应第一部133的至少部分管壁131与控制器14之间通过导热胶间接接触。在第一腔111中靠近控制器14的位置，可以单独设置一根热管13吸收控制器14工作产生的发热量，即控制器14和定子12之间可以设置两个独立的热管13，一根热管13相对靠近定子12，另一根热管13相对靠近控制器14。这样，与定子12相靠近的热管13主要吸收定子12产生的热量，相应的，与控制器14靠近的热管13主要吸收控制器产生的热量。当然，在控制器14和定子12之间也可以仅设置一根热管13，该热管13一侧与定子12直接接触或者通过导热胶间接接触，该热管13的另一侧与控制器14直接接触或者通过导热胶间接接触。当然，在其他实施方式中，控制器14也可以位于第一壳体部81之外，即热管13与控制器14分别位于第一壳体部81的内外两侧，相应的，控制器14的热量可以经第一壳体部81传导给热管13。这样热管13也能一定程度上吸收控制器14的热量。

本申请的其他实施方式还提供了一种热管理设备200，如图9所示，该热管理设备200包括涡盘组件21、转轴16和前述实施方式中介绍的电机组件100。涡盘组件21包括涡盘壳22、动涡盘23和静涡盘24，动涡盘23和静涡盘24均收容于涡盘壳22内。

电机组件100的定子12设于转子15的外周，转轴16轴向两侧分别与转子15和动涡盘23固定。动涡盘23在转轴16的带动下相对于静涡盘24可活动设置，动涡盘23与静涡盘24相配合形成涡旋腔220。

涡旋腔220与第二腔112不相通。涡盘壳22还开设有分别与涡旋腔220连通的进气211和出气212。涡盘组件21的作用在于将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂。动涡盘23和静涡盘24形成相互啮合的结构，制冷剂从进气211进入涡盘壳22内，具体的，制冷剂从进气211进入涡旋腔220，电机组件100的转轴16驱动动涡盘23相对于静涡盘24做周期性运动，以压缩进入涡旋腔220内的制冷剂。被压缩成高温高压的制冷剂最终从出气212排出。涡旋腔220、进气211以及出气212形成供制冷剂流动的至少部分流动空间。热管理设备200具有涡旋式压缩机的功能。而涡旋式压缩机的相关结构和功能对本领域技术人员而言是熟知的，因此，本申请不再过多赘述涡旋式压缩机的工作原理。当然，本申请实施方式中实现对制冷剂的压缩功能的部件并不局限于涡旋式压缩机，其他具有能够压缩制冷剂实现压缩功能的相关压缩组件均可以作为本申请的实施方式之一。

从进气口211进入到涡旋腔220的制冷剂/冷媒不经过芯体部而最终从出气212排出，可以减少通过制冷剂/冷媒冷却芯体部带来的热管理设备200进气温度较高导致压缩效率较差的不足。

在一些实施方式中，如图9所示，涡盘壳22具有朝向机壳11的第一壁221，机壳11具有朝向涡盘壳22的第二壁116，第一壁221和第二壁116相对设置。第一壁221设有第一孔227，第二壁116设有第二孔119。转轴16具有轴向依次相连的第四部161、第五部162和第六部163。第四部161位于第五部162轴向一侧且第四部161至少部分收容于第一孔227。第六部163位于第五部162轴向另一侧且第六部163至少部分收容于第二孔119，第五部162位于涡盘壳22与机壳11之间。涡盘壳22与机壳11可以是分体式的结构，即涡盘壳22与机壳11分别为独立的壳体，转轴16与涡盘壳22的第一壁221具有贯穿关系，转轴16与机壳11的第二壁116具有贯穿关系，而转轴16的一部分位于涡盘壳22与机壳11之间，这样，涡盘壳22具有制冷剂的进出口，机壳11具有冷却液的进出口，相应的，两种流体的流动空间在空间上被分开，两种流体不容易实现接触。这样能够提高热管理设备运行的可靠性和稳定性。

热管理设备可以包括第一轴承和第二轴承，第一轴承设置于第一壁221的第一孔227附近，第二轴承设置于第二壁116的第二孔119附近。第一轴承套设于第四部161，第二轴承套设于第六部163。涡盘壳22的第一壁221和第四部161通过第一轴承轴向密封，机壳11的第二壁116和第六部163通过第二轴承轴向密封。

当然，在其他实施方式中，涡盘壳22与机壳11也可以固定连接，甚至二者形成一体的壳体结构，参考图11所示，涡盘壳22与机壳11为一体的壳体结构，在该一体的壳体结构内，可以通过多个隔板划分空间，例如该一体的壳体结构具有第一隔板110、第二隔板118，第一隔板110和第二隔板118可以沿着热管理设备200的长度方向分布。其中，定子12和转子15位于第一隔板110和第二隔板118之间，相应的，第一腔111以及热管13的第一部133也位于第一隔板110和第二隔板118之间，静涡盘23和动涡盘24位于第二隔板118远离第一隔板的一侧，第二腔112以及热管13的第二部134均位于第一隔板110远离第二隔板的一侧。第二隔板118相应的也可以设置与转轴16匹配的通孔结构，转轴16需要经该通孔结构与第二隔板118形成贯穿的装配关系。转轴16一侧与动涡盘23固定，另一侧与转子15相固定，这样转轴16可以在转子15的驱动下带动动涡盘23相对于静涡盘24做周期性运动，以不断压缩进入涡旋腔220的制冷剂。

本申请实施方式所提供的热管理设备200可以通过热管13的管腔132内填充的相变介质实现在第一腔111吸收芯体部附近的热量以及将该热量在第二腔112与冷却液进行热交换，从而对电机组件100的芯体部附近的热量进行回收利用。

参考图12所示，本申请的实施方式还提供了一种热管理系统300，该热管理系统300包括前述实施方式中的热管理设备200、电池换热装置31、第一泵32、第一换热器33、节流装置34和第二换热器35。热管理设备200包括不相通的制冷剂流道和冷却液流道，制冷剂流道包括涡旋腔220、进气口211和出气口212。冷却液流道包括第二腔112、冷却液进口114和冷却液出口115。其中，第一换热器33和第二换热器35均为具有制冷剂流道的换热器，例如可以是风冷型的微通道换热器，也可以是液冷型的双流道换热器。

热管理设备200的出气口212能够与第一换热器33的制冷剂入口连通，第一换热器33的制冷剂出口能够通过节流装置34与第二换热器35的制冷剂入口连通，第二换热器35的制冷剂出口能够与热管理设备200的进气口211连通。热管理设备200的冷却液进口114和冷却液出口115能够分别与第一泵32的两端连通。

电池换热装置31能够给车辆的电池提供热量。电池换热装置31可以和电池是一体结构，二者也可以是各自独立的分体式结构，电池换热装置31内部具有冷却液流道，从而冷却液可以跟电池交换热量。

热管理系统300包括预热模式，在预热模式下，节流装置34和第一泵32开启。热管理设备200的制冷剂流道、第一换热器33的制冷剂流道、节流装置34和第二换热器35的制冷剂流道连通形成制冷剂回路。第一泵32、电池换热装置31和热管理设备200的冷却液流道连通形成冷却液回路。也就是说，在预热模式下，热管理设备200的出气口212、热管理设备200的涡旋腔220，第一换热器33的制冷剂流道、节流装置34、第二换热器35的制冷剂流道以及热管理设备200的进气口211连通形成制冷剂回路，在该制冷剂回路中，第一换热器33用作冷凝器，第二换热器35用作蒸发器，即第一换热器33位于热管理设备200的出气口212与节流装置34的进口之间，第二换热器35位于节流装置34的出口与热管理设备200的进气口211之间。热管理设备200的冷却液出口115、热管理设备200的第二腔112，第一泵32的泵腔、电池换热装置31的冷却液流道和热管理设备200的冷却液进口114连通形成冷却液回路。

在具体的一种应用场景中，在冬季车辆刚启动的时候，外界环境较低，车辆的电池相应的温度也较低，为了尽快使电池恢复适宜的工作温度，热管理系统300可以启动预热模式，在预热模式下，第一换热器33用作冷凝器，第二换热器35用作蒸发器。热管理设备200将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，高温高压的制冷剂在第一换热器33中与周围空气流换热，制冷剂释放热量使周围的空气温度升高，在空气流的作用下，热空气可以被送入车厢内，使车厢温度升高，实现一定的制热功能，制冷剂则发生相变而冷凝成液态或气液两相制冷剂。制冷剂流出第一换热器33，经节流装置34节流，降温降压变成低温低压的制冷剂。低温低压的制冷剂进入第二换热器35与室外空气换热，吸收环境空气的热量，制冷剂则发生相变而大部分蒸发成低温低压的气态制冷剂，回流入热管理设备200的制冷剂流道，如此循环。

同一时刻，冷却液回路中，第一泵32、电池换热装置31及热管理设备200的冷却液流道连通形成冷却液回路。热管理设备200的冷却液流道中的冷却液可以吸收芯体部的热量，并通过冷却液的循环流动将该热量带到电池换热装置31处，电池换热装置31可以将热量带给电池，因此，热管理设备200芯体部的热量可以被回收至加热电池或者预热电池，使得电池在适合的温度范围内高效工作，热管理设备200芯体部和/或控制器14的热量可以充分回收回来，提高了热管理系统的能效比(COP)，且热管理设备200的进气温度变低，进入压缩机的制冷剂浓度更大，从而也提高了热管理设备200的工作效率。

当然，参考图12所示，本申请的实施方式还提供了一种热管理系统300，该热管理系统300包括前述实施方式中的热管理设备200、第三换热器31、第一泵32、第一换热器33、节流装置34和第二换热器35。热管理设备200包括不相通的制冷剂流道和冷却液流道，制冷剂流道包括涡旋腔220、进气口211和出气口212。冷却液流道包括第二腔112、冷却液进口114和冷却液出口115。其中，第一换热器33和第二换热器35均为具有制冷剂流道的换热器，例如可以是风冷型的微通道换热器，也可以是液冷型的双流道换热器，第三换热器31可以具有冷却液流道的散热水箱。

热管理系统300还包括制冷模式，在制冷模式下，热管理设备200的出气口212、热管理设备200的涡旋腔220，第一换热器33的制冷剂流道、节流装置34、第二换热器35的制冷剂流道以及热管理设备200的进气口211连通形成制冷剂回路，第一换热器33用作冷凝器，第二换热器35用作蒸发器，即第一换热器33位于热管理设备200的出气口212与节流装置34的进口之间，第二换热器35位于节流装置34的出口与热管理设备200的进气口211之间。热管理设备200的冷却液出口115、热管理设备200的第二腔112，第一泵32的泵腔、第三换热器31的冷却液流道和热管理设备200的冷却液进口114连通形成冷却液回路。热管理系统300还可以包括空调箱和冷却风扇等结构，第三换热器31和冷却风扇设置于空调箱外，冷却风扇和第三换热器31组装在一起形成前端模块。

第三换热器31为设置在空调箱外部的低温散热水箱，第一泵32驱动冷却液经过热管理设备200的冷却液流道，并将热管理设备200的芯体部的热量带至第三换热器31，冷却风扇驱动空气气流经过第三换热器31的外表面，从而冷却第三换热器31内部的冷却液，从而给热管理设备200的芯体部冷却散热。相关技术，有利用制冷剂/冷媒冷却压缩机的电机部分，但这种散热方式会增大了压缩机的涡盘组件的吸气温度，从而制冷剂的浓度变得相对稀薄，因此，相关技术中的压缩机的压缩效率低。

本申请，创新地利用热管理系统300中的冷却液回路冷却热管理设备200的芯体部，相较于相关技术用制冷剂/冷媒冷却，降低了热管理设备200的进涡盘组件对应的进气口211处的进气温度，从而制冷剂的浓度变得相对较大，因此，有利于提高压缩机14的压缩效率。

在制冷模式下，热管理系统300给乘客舱制冷的工作原理如下：热管理设备200将制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂经热管理设备200的出气口212流动至第一换热器33，第一换热器33放热至室外空气中，第一换热器33内高温高压的制冷剂冷凝成液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再经节流装置34节流降压后，变成低温低压的液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再进入到第二换热器35，第二换热器35内低温低压的制冷剂吸收空调箱内的空气的热量蒸发成气态或者气液两态，从而将空调箱内的空气温度降低，空调箱内的空气经过风门和管道进入到乘客舱，从而实现乘客舱制冷。节流装置34可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等节流装置，一些实施方式中，第一节流装置34为电子膨胀阀，从而控制和调节制冷剂的流量更加精确和容易。

参考图13所示，本申请其他实施方式中还提供了一种热管理系统300，该热管理系统300包括前述实施方式中的热管理设备200、第一泵32、第一换热器33、节流装置34和第二换热器35。热管理设备200包括不相通的第一制冷剂流道和第一冷却液流道，制冷剂流道包括涡旋腔220、进气口211和出气口212。冷却液流道包括第二腔112、冷却液进口114和冷却液出口115。其中，第一换热器33为具有制冷剂流道的换热器，例如可以是风冷型的微通道换热器，也可以是液冷型的双流道板式换热器。而第二换热器35为双流道换热器，第二换热器35包括不相通的第二制冷剂流道和第二冷却液流道。

热管理设备200的出气口212能够与第一换热器33的制冷剂入口连通，第一换热器33的制冷剂出口能够通过节流装置34与第二换热器35对应第二制冷剂流道的制冷剂入口连通，第二换热器35对应第二制冷剂流道的制冷剂出口能够与热管理设备200的进气口211连通。热管理设备200的冷却液出口115能够通过第二换热器35的第二冷却液流道的入口与第一泵32的一端连通。热管理设备200的冷却液进口114能够与第二换热器35的第二冷却液流道的出口连通。

热管理系统300包括制热模式，在制热模式下，节流装置34与第一泵32开启，热管理设备200的第一制冷剂流道、第一换热器33、节流装置34和第二换热器35的第二制冷剂流道连通形成制冷剂回路，第一换热器33位于热管理设备200的出气口212与节流装置34的进口之间，第二换热器35位于节流装置34的出口与热管理设备200的进气口211之间。第一泵32、热管理设备200的第一冷却液流道和第二换热器35的第二冷却液流道连通形成回路。

具体而言，在冬季车辆启动后，外界环境较低，为了给乘客舱乘客提供温暖的车厢环境，热管理系统300可以启动制热模式，在制热模式下，第一换热器33用作冷凝器，第一换热器33可以设置于乘客舱内，第二换热器35用作蒸发器。热管理设备200将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，高温高压的制冷剂在第一换热器33中与周围空气流换热，制冷剂释放热量使周围的空气温度升高，在空气流的作用下，热空气可以被送入车厢内，使车厢温度升高，从而实现制热功能，制冷剂则发生相变而冷凝成液态或气液两相制冷剂。至少一部分制冷剂流出第一换热器33后，经节流装置34节流，降温降压变成低温低压的制冷剂。低温低压的制冷剂进入第二换热器35与流经第二换热器35的第二冷却液流道的流体进行换热，吸收第二冷却液流道的流体的热量，该部分制冷剂则发生相变而蒸发成低温低压的气态制冷剂，回流入热管理设备200的第一制冷剂流道，如此循环。

同一时刻，在冷却液回路中，第一泵32、热管理设备200的第一冷却液流道以及第二换热器35的第二冷却液流道连通形成冷却液回路。热管理设备200的第一冷却液流道中的冷却液可以吸收热管理设备200的芯体部的热量，并通过冷却液的循环流动将该热量带到第二换热器35的第二冷却液流道处，第二换热器35的第二冷却液流道将芯体部的热量传递给第二换热器35的第二制冷剂流道。在实际应用中，热管理设备200的第一冷却液流道所采集的电机余热相当于给乘客舱提供了一个热源，从而该部分本来被浪费掉的电机定子的热量可以回收利用，从而提高热管理系统300的制热性能。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电机组件(100)，其特征在于，包括机壳(11)、芯体部以及至少一个热管(13)；

所述机壳(11)包括第一壳体部(81)和第二壳体部(82)；所述第一壳体部(81)具有第一腔(111)，所述第二壳体部(82)具有第二腔(112)；所述第一腔(111)和所述第二腔(112)不相通；所述芯体部包括转子(15)和围绕转子(15)周向设置的定子(12)；所述芯体部至少部分收容于所述第一腔(111)；

所述热管(13)具有管壁(131)和管腔(132)，所述管壁(131)位于所述管腔(132)的外围，所述管腔(132)内填充有相变介质，所述管腔(132)与所述第一腔(111)以及所述第二腔(112)均不相连通；所述热管(13)具有位于所述第一腔(111)的第一部(133)和位于所述第二腔(112)的第二部(134)；所述第一部(133)至少部分区域位于所述定子(12)与第一壳体部(81)之间；

所述第二壳体部(82)还设有冷却液进口(114)和冷却液出口(115)；所述冷却液进口(114)与所述第二腔(112)相连通，所述冷却液出口(115)与所述第二腔(112)相连通。

2.根据权利要求1所述的电机组件(100)，其特征在于，所述第一壳体部(81)和所述第二壳体部(82)连接为一体结构；所述机壳(11)还包括隔板(110)，所述隔板(110)位于所述第一壳体部和所述第二壳体部之间，所述第一腔(111)以及所述第二腔(112)分别位于所述隔板(110)厚度方向的不同侧；

所述电机组件(100)具有若干热管(13)，若干所述热管(13)围绕所述定子(12)的轴向方向(M)均匀分布，所述热管(13)对应第一部(133)的管壁至少部分区域与所述定子(12)的外周直接接触或者通过导热胶间接接触。

3.根据权利要求2所述的电机组件(100)，其特征在于，所述热管(13)围绕所述定子(12)轴向方向(M)的尺寸大于所述热管(13)沿所述定子(12)径向方向的尺寸；所述热管(13)的管壁(131)朝向所述定子(12)的一侧至少部分区域贴合于所述定子(12)的外周侧。

4.根据权利要求2所述的电机组件(100)，其特征在于，所述隔板(110)具有容腔(113)，所述容腔(113)自所述隔板(110)厚度方向上的一侧延伸到另一侧；所述热管(13)还具有收容于所述容腔(113)的第三部(135)，所述第三部(135)连接于所述第一部(133)和所述第二部(134)之间；所述第一部(133)自所述第三部(135)沿所述定子(12)的轴向方向(M)延伸。

5.根据权利要求4所述的电机组件(100)，其特征在于，所述第二部(134)包括主体部(136)和若干凸伸部(137)；所述主体部(136)与所述第三部(135)相连且所述主体部(136)与所述第三部(135)一体延伸；所述凸伸部(137)周向围绕所述第三部(135)设置，且若干所述凸伸部(137)沿所述主体部(136)的长度方向分布。

6.根据权利要求1所述的电机组件(100)，其特征在于，所述电机组件(100)还包括控制器(14)；所述定子(12)与所述控制器(14)电性连接；所述控制器(14)收容于所述第一腔(111)；所述控制器(14)固定安装于所述第一壳体部(81)的内壁；所述控制器(14)的至少部分区域位于所述第一壳体部(81)与所述热管(13)之间；所述热管(13)对应第一部(133)的管壁与所述控制器(14)直接接触或者通过导热胶间接接触。

7.一种热管理设备(200)，其特征在于，所述热管理设备(200)包括涡盘组件(21)、转轴(16)和如权利要求1至6任一所述的电机组件(100)；所述涡盘组件(21)包括涡盘壳(22)、动涡盘(23)和静涡盘(24)；所述动涡盘(23)和所述静涡盘(24)均收容于所述涡盘壳(22)内；

所述转子(15)与所述动涡盘(23)通过所述转轴(16)连接；所述动涡盘(23)在所述转轴(16)的带动下相对于所述静涡盘(24)可活动的设置；所述动涡盘(23)与所述静涡盘(24)相配合形成涡旋腔(220)；所述涡盘壳(22)还设进气口(211)和出气口(212)；所述进气口(211)与所述涡旋腔(220)连通，所述出气口(212)与所述涡旋腔(220)连通。

8.根据权利要求7所述的热管理设备(200)，其特征在于，所述涡盘壳(22)与所述机壳(11)之间具有间隙；所述涡盘壳(22)具有朝向所述机壳(11)的第一壁(221)；所述机壳(11)具有朝向所述涡盘壳(22)的第二壁(116)；所述第一壁(221)和所述第二壁(116)相对设置；所述第一壁(221)设有第一孔(227)；所述第二壁(116)设有第二孔(119)；所述转轴(16)具有轴向依次相连的第四部(161)、第五部(162)和第六部(163)；所述第四部(161)位于所述第五部(162)轴向一侧且所述第四部(161)至少部分收容于所述第一孔(227)；所述第六部(163)位于所述第五部(162)轴向另一侧且所述第六部(163)至少部分收容于所述第二孔(119)；所述第五部(162)位于所述涡盘壳(22)与所述机壳(11)之间。

9.一种热管理系统(300)，其特征在于，包括：如权利要求7或8所述的热管理设备(200)、电池换热装置(31)、第一泵(32)、第一换热器(33)、节流装置(34)和第二换热器(35)；所述电池换热装置(31)能够给车辆的电池提供热量；

所述热管理系统(300)包括预热模式，在所述预热模式下，所述热管理设备(200)的出气口(212)、所述第一换热器(33)、所述节流装置(34)、所述第二换热器(35)以及所述热管理设备(200)的进气口(211)连通形成制冷剂回路，所述第一换热器(33)位于所述热管理设备(200)的出气口(212)与所述节流装置(34)的进口之间，所述第二换热器(35)位于所述节流装置(34)的出口与所述热管理设备(200)的进气口(211)之间；所述热管理设备(200)的冷却液出口(115)、所述第一泵(32)、所述电池换热装置(31)、所述热管理设备(200)的冷却液进口(114)连通形成冷却液回路。

10.一种热管理系统(300)，其特征在于，包括：如权利要求7或8所述的热管理设备(200)、第一泵(32)、第一换热器(33)、节流装置(34)和第二换热器(35)；所述第二换热器(35)包括不相通的制冷剂流道和冷却液流道；

所述热管理系统(300)包括制热模式，在所述制热模式下，所述热管理设备(200)的出气口(212)、所述第一换热器(33)、所述节流装置(34)、所述第二换热器(35)的制冷剂流道、所述热管理设备(200)的进气口(211)连通形成制冷剂回路，所述第一换热器(33)位于所述热管理设备(200)的出气口(212)与所述节流装置(34)的进口之间，所述第二换热器(35)位于所述节流装置(34)的出口与所述热管理设备(200)的进气口(211)之间；所述热管理设备(200)的冷却液出口(115)、所述第一泵(32)、所述热管理设备(200)的冷却液进口(114)和所述第二换热器(35)的冷却液流道连通形成冷却液回路。

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