CN112564338A - 驱动电机冷却结构、驱动电机及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种驱动电机冷却结构、驱动电机及汽车，驱动电机冷却结构包括第一汇流盘、冷却介质流道和第二汇流盘；第一汇流盘和第二汇流盘连接于冷却介质流道两端，与冷却介质流道连通；第一汇流盘上设有供冷却介质进入的进液口，第二汇流盘上设有供冷却介质流出的出液口；冷却介质流道用于嵌于定子铁芯的定子槽内，并用于贴合绕组。通过冷却介质流道直接在定子槽内对定子总成的发热部位进行冷却，简化了热传导路径，提高了冷却速度及冷却效率；将冷却介质流道设于定子槽内，避免冷却介质流道布置在定子铁芯的外圈，较大程度地缩小了电机本体尺寸，提高空间利用率；结构简单，可使用成熟的材料及加工方式，开发及加工成本较低。
Description
技术领域
本发明属于驱动电机领域，特别是涉及驱动电机冷却结构、驱动电机及汽车。
背景技术
根据冷却位置，驱动电机的冷却方式分为直接冷却和间接冷却，直接冷却是采用冷却介质对绕组进行喷淋冷却或者飞溅冷却。其中：
喷淋冷却一般是在绕组端部喷淋冷却介质，驱动电机的热量从驱动电机内部由导体传导至端部，再由端部喷淋的冷却介质带走；这种冷却方式没有有效冷却定子总成(包括定子铁芯和绕组)的发热部分，造成冷却不均匀；
飞溅冷却是将部分转子浸入冷却介质中，利用电机转子高速旋转带动冷却介质飞溅进行冷却；飞溅冷却在低速大扭矩工况对定子冷却不理想，且在高速工况具有较大的粘滞阻力。
间接冷却的主要形式是在电机壳体与定子之间增加冷却介质流道(如螺旋形流道、回形流道等)，驱动电机的热量通过定子铁芯传递给冷却介质流道，再由流动的冷却介质带走热量；热量需经过导体-绝缘-定子铁心-电机壳体等传递路径，传递路径长，传递效率低，散热效率受所用材料的限制较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有方案冷却效果差的问题，提供一种驱动电机冷却结构、驱动电机及汽车。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种驱动电机冷却结构，包括第一汇流盘、冷却介质流道和第二汇流盘；
所述第一汇流盘和所述第二汇流盘连接于所述冷却介质流道两端，与所述冷却介质流道连通；
所述第一汇流盘上设有供冷却介质进入的进液口，所述第二汇流盘上设有供冷却介质流出的出液口；
所述冷却介质流道嵌于定子铁芯的定子槽内，并与绕组贴合。
可选地，所述冷却介质流道位于所述绕组的靠近所述定子铁芯的内圆的一侧，并与所述绕组的位于所述定子槽内的部位贴合。
可选地，所述冷却介质流道的延伸方向平行于所述定子铁芯的轴向。
可选地，所述冷却介质流道包括布置在多个定子槽内的多个空心条，所述空心条的两端分别连接所述第一汇流盘和所述第二汇流盘。
可选地，所述空心条与所述定子槽一一对应。
可选地，所述空心条的截面为矩形，所述空心条的宽度大于定子铁芯的相邻定子齿的内端之间的间隙。
可选地，所述第一汇流盘和所述第二汇流盘为环柱体。
本发明实施例还提供了一种驱动电机，包括定子铁芯、绕组和前述驱动电机冷却结构，所述冷却介质流道嵌于所述定子铁芯的定子槽内并贴合所述绕组。
可选地，所述第一汇流盘和所述第二汇流盘支撑于电机壳体上。
本发明实施例还提供了一种汽车，包括前述驱动电机。
本发明实施例提供的驱动电机冷却结构、驱动电机及汽车，通过冷却介质流道直接在定子槽内对定子总成的发热部位(即绕组)进行冷却，热量无需经过导体-绝缘-定子铁心-电机壳体传递，简化了热传导路径；同时能够沿定子槽的长度方向对绕组进行整体均匀冷却，避免了仅冷却绕组的端部而导致冷却不均匀的问题，提高了冷却速度及冷却效率，从而达到提高驱动电机散热能力和增加驱动电机效率的作用；此外，将冷却介质流道设于定子槽内，既不影响转子布置于定子铁芯内，又能避免冷却介质流道布置在定子铁芯的外圈，较大程度地缩小了电机尺寸，提高空间利用率；结构简单，热量由绕组直接传递到冷却介质流道，减少对材料冷却特性的依赖，可使用成熟的材料及加工方式，开发及加工成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的驱动电机冷却结构的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的驱动电机的部分结构的剖视图一；
图3为本发明实施例提供的驱动电机的部分结构的剖视图二；
图4为本发明实施例提供的驱动电机的部分结构的爆炸图；
说明书中的附图标记如下：
11、第一汇流盘；12、冷却介质流道；121、空心条；13、第二汇流盘；14、进液口；15、出液口；2、定子铁芯；21、定子槽；22、定子齿；3、绕组。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种驱动电机冷却结构，包括第一汇流盘11、冷却介质流道12和第二汇流盘13；
第一汇流盘11和第二汇流盘13连接于冷却介质流道12两端，与冷却介质流道12连通；
第一汇流盘11上设有供冷却介质进入的进液口14，第二汇流盘13上设有供冷却介质流出的出液口15；
冷却介质流道12嵌于定子铁芯2的定子槽21内，并贴合绕组3。
使用时，冷却介质从进液口14进入第一汇流盘11，再进入冷却介质流道12，绕组3的热量经与其接触的冷却介质流道12传导至冷却介质，进行热交换后的冷却介质流出至第二汇流盘13，再经出液口15排出。
本发明实施例提供的驱动电机冷却结构，通过冷却介质流道12直接在定子槽21内对定子总成的发热部位(即绕组3)进行冷却，热量无需经过导体-绝缘-定子铁心-电机壳体传递，简化了热传导路径；同时能够沿定子槽21的长度方向对绕组3进行整体均匀冷却，避免了仅冷却绕组3的端部而导致冷却不均匀的问题，提高了冷却速度及冷却效率，从而达到提高驱动电机散热能力和增加驱动电机效率的作用；此外，将冷却介质流道12设于定子槽21内，既不影响转子布置于定子铁芯2内，又能避免冷却介质流道12布置在定子铁芯2的外圈，较大程度地缩小了电机尺寸，提高空间利用率；结构简单，热量由绕组3直接传递到冷却介质流道12，减少对材料冷却特性的依赖，可使用成熟的材料及加工方式，开发及加工成本较低。
具体地，如图4所示，进液口14可与第一汇流盘11铸为一体，出液口15可与第二汇流盘13铸为一体，简化了结构，增加了连接可靠性。
具体地，绕组3的导线可为圆导线或方导线。
在一实施例中，如图3所示，冷却介质流道12位于绕组3的靠近定子铁芯2的内圆的一侧，并与绕组3的位于定子槽21内的部位贴合，不影响绕组3的设置，由于定子总成的靠近定子铁芯2的内圆的一侧发热最严重，温度最高，将冷却介质流道12设置于贴合绕组3的靠近定子铁芯2的内圆的一侧，有利于提高冷却效率。
在一实施例中，如图4所示，冷却介质流道12的延伸方向平行于定子铁芯2的轴向，结构简单，使得第一汇流盘11、冷却介质流道12和第二汇流盘13组成直筒型冷却结构，有效减少冷却介质流道12压降，有效避免传统冷却结构的湍流、死区，且装配便利。
为降低开发及加工成本，优选第一汇流盘11和第二汇流盘13的结构相同。
在一实施例中，如图1和图4所示，冷却介质流道12包括用于布置在多个定子槽21内的多个空心条121，空心条121的两端分别连接第一汇流盘11和第二汇流盘13；如此形成嵌装到定子槽21内的笼型冷却结构，冷却介质流经多个空心条121时，对各相应定子槽21内的绕组3进行冷却，具有更好的冷却效果，结构简单，组装时先将定子铁芯2与绕组3装配好，再将空心条121对应嵌入相应的定子槽21内，然后将所有空心条121与第一汇流盘11和第二汇流盘13连接，装配便利。
其中，空心条121的截面形状可不限制，优选空心条121的截面为矩形，简化结构和装配，增大空心条121与绕组3的接触面积，提高冷却效果。
在一实施例中，如图3和图4所示，定子铁芯2的每个定子槽21内均设置空心条121，能对每个定子槽21内的绕组3进行均匀冷却。优选地，空心条121与定子槽21一一对应设置，简化结构和保证冷却效果。
在一实施例中，如图3和图4所示，空心条121的宽度大于定子铁芯2的相邻定子齿22的靠近定子铁芯2的内圆的一端(简称定子齿22的内端)之间的间隙，通过定子齿22的内端对空心条121进行限位，避免空心条121侧向脱出定子槽21。
优选地，如图3和图4所示，空心条121同时与定子齿22的内端、定子齿22的侧壁和绕组3相抵接，既有利于限位空心条121，又有利于均匀冷却。
在一实施例中，如图4所示，第一汇流盘11和第二汇流盘13为环柱体，环柱体的内圈为转子的安装提供了避让空间，简化了结构及装配。当冷却介质流道12包括用于布置在定子铁芯2的各定子槽21内的多个空心条121时，优选第一汇流盘11、第二汇流盘13和空心条121组成直筒型对称结构，可使各定子槽21冷却均匀，有效减少冷却介质流道12的压降。
如图1至4所示，本发明实施例还提供了一种驱动电机，包括定子铁芯2、绕组3和前述任一实施例的驱动电机冷却结构，冷却介质流道12嵌于定子铁芯2的定子槽21内并贴合绕组3。绕组3与冷却介质流道12进行热交换，提高冷却速度和效率。
具体地，第一汇流盘11和第二汇流盘13支撑于电机壳体上，增加结构稳固性。
本发明实施例还提供了一种汽车，该汽车采用上述驱动电机，结构简单，冷却效率高，空间布置紧凑。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种驱动电机冷却结构，其特征在于，包括第一汇流盘、冷却介质流道和第二汇流盘；
所述第一汇流盘和所述第二汇流盘连接于所述冷却介质流道两端，与所述冷却介质流道连通；
所述第一汇流盘上设有供冷却介质进入的进液口，所述第二汇流盘上设有供冷却介质流出的出液口；
所述冷却介质流道嵌于定子铁芯的定子槽内，并与绕组贴合。
2.根据权利要求1所述的驱动电机冷却结构，其特征在于，所述冷却介质流道位于所述绕组的靠近所述定子铁芯的内圆的一侧，并与所述绕组的位于所述定子槽内的部位贴合。
3.根据权利要求1所述的驱动电机冷却结构，其特征在于，所述冷却介质流道的延伸方向平行于所述定子铁芯的轴向。
4.根据权利要求1所述的驱动电机冷却结构，其特征在于，所述冷却介质流道包括布置在多个定子槽内的多个空心条，所述空心条的两端分别连接所述第一汇流盘和所述第二汇流盘。
5.根据权利要求4所述的驱动电机冷却结构，其特征在于，所述空心条与所述定子槽一一对应。
6.根据权利要求4所述的驱动电机冷却结构，其特征在于，所述空心条的截面为矩形，所述空心条的宽度大于定子铁芯的相邻定子齿的内端之间的间隙。
7.根据权利要求1所述的驱动电机冷却结构，其特征在于，所述第一汇流盘和所述第二汇流盘为环柱体。
8.一种驱动电机，包括定子铁芯和绕组，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的驱动电机冷却结构，所述冷却介质流道嵌于所述定子铁芯的定子槽内并贴合所述绕组。
9.根据权利要求8所述的驱动电机，其特征在于，所述第一汇流盘和所述第二汇流盘支撑于电机壳体上。
10.一种汽车，其特征在于，还包括权利要求8或9所述的驱动电机。
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Effective date of registration: 20211230 Address after: 511400 No.36 Longying Road, Shilou Town, Panyu District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant after: GAC AION New Energy Vehicle Co.,Ltd. Address before: 510030 23 building, Cheng Yue mansion 448-458, Dongfeng Middle Road, Yuexiu District, Guangzhou, Guangdong. Applicant before: GUANGZHOU AUTOMOBILE GROUP Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210326 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |