CN113675980A - 一种电动汽车及其驱动电机、动力总成 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电动汽车及其驱动电机、动力总成，驱动电机包括电机本体以及液体散热系统；其中，电机本体包括：定子、转子、端盖以及保护壳；液体散热系统包括：液体泵、换热器以及喷液管。保护壳内的冷却液由液体泵输送至换热器，由换热器对冷却液进行降温处理后，由喷液管注入第一凹槽以及第二凹槽中，以对定子的外壁以及侧面进行降温，冷却液在通过第一连通管、第一液体通道以及第二液体通道后，会对转子的内部进行降温，当冷却液从第三液体通道喷射至转子的外壁以及定子的内壁时，能够对定子的内壁以及转子的外壁进行降温，最后，冷却液会回流到保护壳内，再重新经过液体泵进行新一轮的循环，提高了驱动电机的散热效率。

Description

一种电动汽车及其驱动电机、动力总成

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车及其驱动电机、动力总成。

背景技术

随着电动汽车的普及化，作为电动汽车核心部件——电驱动系统，对电驱动系统功率密度要求也越来越高，不过，在提高电驱动系统功率等级的同时，相应地，电机温度也会上升。

目前主流的散热方式是水冷，由于水会导电，因而无法进入到电机内部进行冷却，电机绕组端部的热量需经过定子铁芯传递到壳体内壁，再经水路带走，其热传递的路径长，热传导时间也较为缓慢，导致现有对驱动电机的散热效率低。同时，由于减速箱也需要降温，而现有技术无法做到通过一套散热系统，同时对驱动电机以及减速箱进行降温，使得动力总成需要设置两套不同的散热系统，导致动力总成体积雍总，进而占用较大的车内空间。

发明内容

本发明实施例通过提供一种电动汽车及其驱动电机、动力总成，解决了相关技术中驱动电机散热效率低的技术问题。

第一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种驱动电机，包括：电机本体以及液体散热系统；所述电机本体包括：定子、转子、端盖以及保护壳；所述保护壳的内壁设置有第一凹槽以及第二凹槽，所述端盖设置有第一液体通道，所述转子设置有轴向的第二液体通道以及径向的第三液体通道；其中，所述第一凹槽以及所述第二凹槽均通过第一连通管，与所述第一液体通道连通；所述第一液体通道与所述第二液体通道连通；所述第二液体通道与所述第三液体通道连通；所述液体散热系统包括：液体泵、换热器以及喷液管；所述液体泵设置于所述保护壳内，所述换热器连接于所述液体泵与所述喷液管之间；所述喷液管与所述第一凹槽以及所述第二凹槽连通；所述保护壳内的冷却液由所述液体泵输送至所述换热器，由所述换热器对所述冷却液进行降温处理，降温后的冷却液由所述喷液管注入所述第一凹槽以及所述第二凹槽中，并在通过所述第一连通管、所述第一液体通道以及所述第二液体通道后，从所述第三液体通道喷射至所述转子的外壁以及所述定子的内壁，以回流到所述保护壳内。

优选地，所述喷液管为圆环形；所述喷液管的两端均为进液口；所述喷液管的管壁上开设有多个第一喷液口、第二喷液口以及第三喷液口。

优选地，所述喷液管还设置有多个固定片；所述固定片设置于所述喷液管的管壁上，用于将所述喷液管固定在所述保护壳上。

优选地，所述第二喷液口的喷液方向与所述第三喷液口的喷液方向呈预设角度；所述第一喷液口与所述第一凹槽连通；所述第二喷液口与所述第二凹槽连通。

优选地，所述转子上还设置有：键槽以及甩液板；所述甩液板，装配在所述键槽上，且所述甩液板上设置有径向的导液槽；所述键槽的一端与所述第三液体通道连通，另一端与所述导液槽连通；经所述第三液体通道流入所述键槽的冷却液，由所述甩液板经所述导液槽甩至所述定子的内壁。

第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种电动汽车动力总成，包括减速箱以及如第一方面中任一所述的驱动电机；所述减速箱，与所述驱动电机的输出端连接，用于传递所述驱动电机输出的动力。

优选地，所述减速箱设置有：进液管，所述进液管通过第二连通管与所述第一凹槽以及所述第二凹槽连通，所述进液管用于将所述冷却液提供给所述减速箱。

优选地，所述冷却液为具有润滑作用的液体。

优选地，所述减速箱的数量为一，所述驱动电机的数量为二。

第三方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种电动汽车，包括：车身、动力电池以及如第二方面中任一所述的动力总成。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的驱动电机，包括：电机本体以及液体散热系统；电机本体包括：定子、转子、端盖以及保护壳；保护壳的内壁设置有第一凹槽以及第二凹槽，端盖设置有第一液体通道，转子设置有轴向的第二液体通道以及径向的第三液体通道；其中，第一凹槽以及第二凹槽均通过第一连通管，与第一液体通道连通；第一液体通道与第二液体通道连通；第二液体通道与第三液体通道连通；液体散热系统包括：液体泵、换热器以及喷液管；液体泵设置于保护壳内，换热器连接于液体泵与喷液管之间；喷液管与第一凹槽以及第二凹槽连通。

保护壳内的冷却液由液体泵输送至换热器，由换热器对冷却液进行降温处理，降温后的冷却液由喷液管注入第一凹槽以及第二凹槽中，以对定子的外壁以及侧面进行降温，冷却液在通过第一连通管、第一液体通道以及第二液体通道后，会对转子的内部进行降温，当冷却液从第三液体通道喷射至转子的外壁以及定子的内壁时，能够对定子的内壁以及转子的外壁进行降温，最后，冷却液会回流到保护壳内，再重新经过液体泵进行新一轮的循环，进而实现了提高驱动电机散热效率的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例中驱动电机的轴向剖视图；

图2为本发明实施例中保护壳与定子配合的示意图；

图3为本发明实施例中液体散热系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中喷液管设置在保护壳上的示意图；

图5为本发明实施例中喷液管的结构示意图；

图6为图5的局部放大图；

图7为本发明实施例中喷液管与驱动电机配合的示意图；

图8为本发明实施例中第一液体通道的结构示意图；

图9为本发明实施例中甩油版的结构示意图；

图10为本发明实施例中第二液体通道、第三液体通道以及键槽设置在转子上的示意图；

图11为本发明实施例中通液孔设置在保护壳上的示意图；

图12为本发明实施例中驱动电机与减速箱配合的示意图；

图13为本发明实施例中液体泵设置于减速箱的示意图；

图14为本发明实施例中动力总成在一种实施方式下的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供了一种电动汽车及其驱动电机、动力总成，解决了相关技术中驱动电机散热效率低的技术问题。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

通过在驱动电机保护壳的内壁设置第一凹槽以及第二凹槽，在驱动电机端盖设置第一液体通道，在驱动电机转子设置轴向的第二液体通道以及径向的第三液体通道；并使第一凹槽以及第二凹槽通过第一连通管与第一液体通道连通；使第一液体通道与第二液体通道连通；使第二液体通道与第三液体通道连通；

以及通过将液体泵设置于保护壳内，将换热器连接于液体泵与喷液管之间；以及，将喷液管与第一凹槽以及第二凹槽连通。

这样，保护壳内的冷却液能够由液体泵输送至换热器，由换热器对冷却液进行降温处理，降温后的冷却液由喷液管注入第一凹槽以及第二凹槽中，以对定子的外壁以及侧面进行降温，冷却液在通过第一连通管、第一液体通道以及第二液体通道后，会对转子的内部进行降温，当冷却液从第三液体通道喷射至转子的外壁以及定子的内壁时，能够对定子的内壁以及转子的外壁进行降温，最后，冷却液会回流到保护壳内，再重新经过液体泵进行新一轮的循环，从而提高驱动电机散热效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

第一方面，本发明通过本发明一实施例提供了一种驱动电机，该驱动电机可以是高功率电机，该驱动电机可以用于驱动车辆，也可以用于驱动电梯、传送带等设备，该驱动电机包括：电机本体以及液体散热系统。

请参照图1～图2所示，电机本体包括：保护壳100、端盖200、转子300以及定子400。其中，保护壳100的内壁设置有第一凹槽101以及第二凹槽102，端盖200设置有第一液体通道201，转子300设置有轴向的第二液体通道301以及径向的第三液体通道302。

并且，第一凹槽101以及第二凹槽102均通过第一连通管500，与第一液体通道201连通；第一液体通道201与第二液体通道301连通；第二液体通道301与第三液体通道302连通。

请参见图3～图4所示，液体散热系统包括：喷液管600、液体泵700以及换热器800。其中，液体泵700设置于保护壳100内，换热器800连接于液体泵700与喷液管600之间；喷液管600与第一凹槽101以及第二凹槽102连通。

上述驱动电机在工作时，保护壳100内的冷却液能够由液体泵700输送至换热器800，由换热器800对冷却液进行降温处理，降温后的冷却液由喷液管600注入第一凹槽101以及第二凹槽102中，以对定子400的外壁以及侧面进行降温，冷却液在通过第一连通管500、第一液体通道201以及第二液体通道301后，会对转子300的内部进行降温，当冷却液从第三液体通道302喷射至转子300的外壁以及定子400的内壁时，能够对定子400的内壁以及转子300的外壁进行降温，最后，冷却液会回流到保护壳100内，再重新经过液体泵700进行新一轮的循环，从而实现提高驱动电机散热效率的效果。

在具体实施过程中，可以在保护壳100上设置油底壳(未图示)，以更迅速地汇聚从定子400的内壁以及转子300的外壁滴落的冷却液，从而使液体泵700在抽取冷却液的过程中更加稳定，不会出现冷却液断断续续甚至是断流的情况。

为了使液体泵700能够长时间稳定地工作，不会因为自身温度过高而导致烧坏，可以将液体泵700设置在上述油底壳内，从而通过利用油底壳内的冷却液，对液体泵700进行降温。

在具体实施过程中，换热器800可以设置在液体泵700与喷液管600之间的输送管道(未图示)上，通过将换热器800的低温端包裹于该输送管道上，从而能够利用换热器800自身内部的冷却介质，对该输送管道内的冷却液进行降温处理，进而使得喷液管600内的冷却液具有较低的温度，能够重新对驱动电机进行降温。

并且，可以将换热器800低温端内部的冷却介质流向，设置为与冷却液相反的流向，能够提高冷却液与冷却介质之间的热量交换，从而增强换热器800对冷却液的降温效果。

另外，在具体实施过程中，还可以直接将换热器800的高温端与液体泵700连通，将换热器800的低温端与喷液管600连通，即直接将冷却液导入换热器800的内部，从而能够直接利用换热器800对冷却液进行降温处理，进而使得喷液管600内的冷却液具有较低的温度，能够重新对驱动电机进行降温。

为了对定子400的外壁，以及定子400侧面的绕组进行降温，请参见图5～图6所示，可以将喷液管600设置为圆环形，以更好地契合定子400的外形，便于对定子400喷射冷却液。可以将喷液管600的两端均设置为进液口，并在喷液管600的管壁上开设多个第一喷液口601、第二喷液口602以及第三喷液口603，以增大喷液管600内部冷却液的流量以及压力，从而提高喷液的范围，实现更好的喷液效果。

为了使喷液管600在喷射冷却液时，不会与保护壳100分离，请参见图5所示，可以在喷液管600上设置多个固定片604。具体的，固定片604设置于喷液管600的管壁上，用于将喷液管600固定在保护壳上，可以参照如图7所示的固定方式。

需要说明的是，第二喷液口602的喷液方向与第三喷液口603的喷液方向呈预设角度；并且，第一喷液口601与第一凹槽101连通，第二喷液口602与第二凹槽102连通。

其中，预设角度可以包括：45°、90°以及135°。并且，可以沿喷液管600的管壁方向，依次交替地设置第二喷液口602与第三喷液口603，当然，也可以将第二喷液口602与第三喷液口603设置在喷液管600管壁的同一横截面。

在具体实施过程中，第一液体通道201用于：将经过第一凹槽101以及第二凹槽102到达第一连通管500的冷却液，导入到转子300上的第二液体通道中。因此，为了在不影响转子300的旋转运动的同时，为转子300提供冷却液，请参见图8所示，可以将第一液体通道201的出液口2011进行延长，从而便于将冷却液注入转子300中。

在具体实施过程中，可以将出液口2011的外壁与第二液体通道301的内壁配合，这种配合方式能够提高第二液体通道301中冷却液的压力。当然，也可以将出液口2011的内壁与第二液体通道301的外壁配合，该种配合方式会使出液口2011内壁与第二液体通道301外壁之间的冷却液溢出，虽然降低了第二液体通道301中冷却液的压力，但是溢出的冷却液能够对转子300的轴承进行冷却降温。

为了增加喷射至转子300外壁以及定子400内壁的冷却液的量，请参见图1、图9以及图10所示，还可以在转子300上设置键槽303以及甩液板304。其中，甩液板304装配在键槽303上，且甩液板304上设置有径向的导液槽3041；键槽303的一端与第三液体通道302连通，另一端与导液槽3041连通。

在具体实施过程中，经第三液体通道302流入键槽303的冷却液，能够在键槽303内的压力作用以及转子300的旋转作用下，由甩液板304经导液槽3041甩至定子400的内壁，并溅射至转子300的外壁，从而对定子400的内壁以及转子300的外壁进行降温。

第二方面，本发明通过本发明一实施例提供了一种电动汽车动力总成，请参见如图1所示，该电动汽车动力总成包括减速箱1000以及上述第一方面中任一实施方式下的驱动电机。其中，减速箱1000与驱动电机的输出端连接，用于传递驱动电机输出的动力。

请继续参照图1所示，减速箱1000设置有进液管1001，进液管1001通过第二连通管1100与第一凹槽101以及第二凹槽102连通，进液管1001用于将冷却液提供给减速箱1000，以对减速箱1000进行降温处理。

在具体实施过程中，为了能够同时抽走上述驱动电机以及减速箱1000内的冷却液，以简化对液体泵700的设置，请参见如图11所示，可以在保护壳100与减速箱1000之间设置多个连通孔103，以使驱动电机底部的冷却液能够流进减速箱1000中。

在具体实施过程中，由于液体泵700需要同时抽走上述驱动电机以及减速箱1000内的冷却液，可以参照如图12～图13所示来设置液体泵700，并且，可以将液体泵700设置在减速箱1000的底部，以使液体泵700能够浸在减速箱1000底部的冷却液中，进而能够对液体泵700降温。

另外，为了避免驱动电机以及减速箱中的杂质进入液体泵700，造成液体泵700内部堵塞，还可以在液体泵700的抽液口设置过滤器(未图示)，由过滤器对将要进入液体泵700的冷却液进行过滤，从而保障液体泵700的正常工作，并提高了液体泵700的使用寿命。

请继续参照如图12所示，为了减小上述动力总成的体积，还可以将换热器800设置在减速箱1000上。具体的，换热器800可以通过旋转的方式固定在减速箱1000上。

在具体实施过程中，为了保障驱动电机以及减速箱1000的正常运行，减少零件的磨损，上述冷却液可以是具有润滑作用的液体。

并且，上述冷却液还可以具有绝缘的作用，以避免对驱动电机造成短路，或者增加电能损耗。举例来讲，上述冷却液可以包括：冷却油、专用润滑油以及绝缘油等。

在具体实施过程中，可以参照如图14所示，将减速箱1000的数量设置为一个，驱动电机的数量为二，即将两个驱动电机的输出端均与减速箱1000进行连接。

第三方面，本发明通过本发明一实施例提供了一种电动汽车，包括：车身、动力电池以及如第二方面中任一实施方式下的动力总成。

在具体实施过程中，该电动汽车可以设置一套上述动力总成，举例来讲，该动力总成设置的形式可以包括：前驱、中置以及后驱。也可以在该电动汽车上设置两套上述动力总成，从而实现四驱功能。

上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、在本发明所公开的驱动电机中，保护壳100内的冷却液由液体泵700输送至换热器800，由换热器800对冷却液进行降温处理，降温后的冷却液由喷液管600注入第一凹槽101以及第二凹槽102中，以对定子400的外壁以及侧面进行降温，冷却液在通过第一连通管500、第一液体通道201以及第二液体通道301后，会对转子300的内部进行降温，当冷却液从第三液体通道302喷射至转子300的外壁以及定子400的内壁时，能够对定子400的内壁以及转子300的外壁进行降温，最后，冷却液会回流到保护壳100内，再重新经过液体泵700进行新一轮的循环，进而实现了提高驱动电机散热效率的技术效果。

2、在本发明所公开的电动汽车动力总成中，由于第一凹槽101以及第二凹槽102与第二连通管1100连通，而第二连通管1100又与进液管1001连通，因此，第一凹槽101以及第二凹槽102中的冷却液能够经进液管1001进入减速箱1000，从而实现同时对驱动电机以及减速箱1000进行降温的技术效果。

3、应用了本发明实施例中的驱动电机以及动力总成的电动汽车，由于电机和减速箱都有着较好的散热性能，因而电机和减速箱能够发挥出更好的性能，进而提高了该电动汽车的动力表现，并且能够提高该电动汽车的使用寿命，另外上述动力总成还有着较小的体积和重量，为该电动汽车省出了一定用于布置电池的空间。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种驱动电机，其特征在于，包括：电机本体以及液体散热系统；所述电机本体包括：定子、转子、端盖以及保护壳；

所述保护壳的内壁设置有第一凹槽以及第二凹槽，所述端盖设置有第一液体通道，所述转子设置有轴向的第二液体通道以及径向的第三液体通道；

其中，所述第一凹槽以及所述第二凹槽均通过第一连通管，与所述第一液体通道连通；所述第一液体通道与所述第二液体通道连通；所述第二液体通道与所述第三液体通道连通；

所述液体散热系统包括：液体泵、换热器以及喷液管；所述液体泵设置于所述保护壳内，所述换热器连接于所述液体泵与所述喷液管之间；所述喷液管与所述第一凹槽以及所述第二凹槽连通；

所述保护壳内的冷却液由所述液体泵输送至所述换热器，由所述换热器对所述冷却液进行降温处理，降温后的冷却液由所述喷液管注入所述第一凹槽以及所述第二凹槽中，并在通过所述第一连通管、所述第一液体通道以及所述第二液体通道后，从所述第三液体通道喷射至所述转子的外壁以及所述定子的内壁，以回流到所述保护壳内。

2.如权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，

所述喷液管为圆环形；

所述喷液管的两端均为进液口；

所述喷液管的管壁上开设有多个第一喷液口、第二喷液口以及第三喷液口。

3.如权利要求2所述的驱动电机，其特征在于，所述喷液管还设置有多个固定片；

所述固定片设置于所述喷液管的管壁上，用于将所述喷液管固定在所述保护壳上。

4.如权利要求3所述的驱动电机，其特征在于，

所述第二喷液口的喷液方向与所述第三喷液口的喷液方向呈预设角度；

所述第一喷液口与所述第一凹槽连通；

所述第二喷液口与所述第二凹槽连通。

5.如权利要求1-4中任一所述的驱动电机，其特征在于，所述转子上还设置有：键槽以及甩液板；

所述甩液板，装配在所述键槽上，且所述甩液板上设置有径向的导液槽；

所述键槽的一端与所述第三液体通道连通，另一端与所述导液槽连通；

经所述第三液体通道流入所述键槽的冷却液，由所述甩液板经所述导液槽甩至所述定子的内壁。

6.一种电动汽车动力总成，其特征在于，包括减速箱以及如权利1-4中任一所述的驱动电机；

所述减速箱，与所述驱动电机的输出端连接，用于传递所述驱动电机输出的动力。

7.如权利要求6所述的动力总成，其特征在于，所述减速箱设置有：

进液管，所述进液管通过第二连通管与所述第一凹槽以及所述第二凹槽连通，所述进液管用于将所述冷却液提供给所述减速箱。

8.如权利要求7所述的动力总成，其特征在于，所述冷却液为具有润滑作用的液体。

9.如权利要求6-8中任一所述的动力总成，其特征在于，所述减速箱的数量为一，所述驱动电机的数量为二。

10.一种电动汽车，包括：车身、动力电池以及如权利要求6～9中任一所述的动力总成。

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