CN115514160A - 一种基于弧形折弯相变热管的圆线电机散热结构 - Google Patents

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汤勇
黄皓熠
张仕伟
赵威
黎洪铭
黄梓滨
余小媚
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Abstract

本发明提出了一种基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，包括机壳、相变热管以及悬伸绕组，其特征在于：所述悬伸绕组设置在呈所述机壳中部，所述悬伸绕组和所述机壳内壁之间设有散热组件；所述散热组价包括数条呈弧型的相变热管。本发明通过将数根折弯的相变热管作为散热组件填充至机壳和悬伸绕组之间，使得悬伸绕组与相接触的相变热管之间形成额外的散热通道，热量通过散热组件传递至机壳并散发到空气中，该结构由于增加了由折弯的相变热管组成的散热组件，使得圆线电机内部更加紧凑，避免了空气造成的导热性能差的问题。

Description

一种基于弧形折弯相变热管的圆线电机散热结构
技术领域
本发明涉及一种电机散热结构，具体涉及一种基于弧形折弯相变热管的圆线电机散热结构。
背景技术
电驱动系统作为新能源汽车的核心部件，对于汽车的动力、经济性、舒适性、安全性以及汽车寿命都有着重要的影响。
电驱动系统中，又以电机作为核心中，电机的性能很大程度上决定了整车的性能。而散热是制约电机性能提升的重要因素，能否有效解决电机发热问题成为电机进一步提升极限功率的关键。目前新能源汽车电机按绕组形状可分为圆线电机和扁线电机，在同样的风冷或液冷条件下，扁线电机由于内部更紧凑、空隙更少，使得其散热和热传导优于圆线电机，但其设计难度更大，制造成本也更高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，能够显著改善线圈绕组的散热效率，提升电机极限功率，延长电机工作寿命。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，包括机壳、相变热管以及悬伸绕组，其特征在于：所述悬伸绕组设置在呈所述机壳中部，所述悬伸绕组和所述机壳内壁之间设有散热组件；所述散热组价包括数条呈弧型的相变热管。
进一步地，所述相变热管的直径小于或等于所述机壳内壁与所述悬伸绕组的间距。
进一步地，所述相变热管弯折方向朝向所述悬伸绕组，以使数条相变热管环绕所述悬伸绕组一周设置。
进一步地，所述相变热管弯折方向与所述悬伸绕组径向相同。
进一步地，所述相变热管之间填充有导热界面材料。
进一步地，所述相变热管通过单层嵌入或多层堆叠的方式设置在所述悬伸绕组与所述机壳内壁之间。
进一步地，所述导热界面材料的厚度小于或等于所述相变热管的直径。
进一步地，所述散热组件覆盖所述悬伸绕组外表面设置。
进一步地，所述弯折的相变热管弧度角大于所述相变热管直径。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过将数根折弯的相变热管作为散热组件填充至机壳和悬伸绕组之间，使得悬伸绕组与相接触的相变热管之间形成额外的散热通道，热量通过散热组件传递至机壳并散发到空气中，该结构由于增加了由折弯的相变热管组成的散热组件，使得圆线电机内部更加紧凑，避免了空气造成的导热性能差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中相变热管的结构示意图；
图2为本发明实施方式一的示意图；
图3为本发明实施方式二的示意图；
图4为本发明实施方式三的示意图；
图5为图3中A处的局部放大示意图；
图6为图4中B处的局部放大示意图；
附图标识：1、机壳；2、相变热管；3、悬伸绕组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1至图6，本发明实施方式公开了一种基于弧型折弯相变热管2的圆线电机散热结构，包括机壳1、相变热管2以及悬伸绕组3，其特征在于：所述悬伸绕组3设置在呈所述机壳1中部，所述悬伸绕组3和所述机壳1内壁之间设有散热组件；所述散热组价包括数条呈弧型的相变热管2。如图1所示，采用模具将相变热管2进行折弯处理，其中R1为悬伸绕组3的外径，R2为机壳1的内径，其形状针对不同尺寸的电机可进行定制化设计与制造。由于减少了圆线电机内部的空气间隙，避免热量由于空气导热性差的问题难以散发出去，同时增加了与悬伸绕组3贴合的折弯的相变热管2，进一步将热量传递到机壳1外侧，增加了圆线电机中线圈绕组的散热效率，从而提升电机极限功率，无需担心温度过高导致电机烧毁，延长了电机工作寿命。
进一步地实施方式，所述相变热管2的直径小于或等于所述机壳1内壁与所述悬伸绕组3的间距。当所述相变热管2直径小于所述机壳1内壁与所述悬伸绕组3的间距时，采用多根相变热管2堆叠设置的方法，且确保堆叠的相变热管2能够填充机壳1与悬伸绕组3之间的空间；当所述相变热管2直径等于所述机壳1内壁与所述悬伸绕组3的间距时，只需在机壳1和悬伸绕组3之间设置一根相变热管2，即可完全填充。
实施方式一
如图2所示，将绝缘处理后的相变热管23嵌入机壳11与悬伸绕组32之间，并在空隙中填入导热界面材料，相变热管2的折弯角度和长度可根据悬伸绕组3的尺寸进行定制化设计与排布，其安装标准应覆盖整个悬伸绕组3，在本实施方式中采用3根折弯角度为120°的相变热管2，因此采用2根折弯角度为180°的相变热管2，或4根折弯角度为90°的相变热管2也能起到相同的保护效果，电机外壳可针对不同尺寸的电机进行定制化设计与制造。在本实施方式中，导热界面材料，选用导热胶，也可选用导热泥等同样具有导热效果的物质进行填充。由于散热结构需要覆盖悬伸绕组3的外表面，因此本实施方式中相变热管2平行排布在悬伸绕组3外侧，确保散热结构能够充分与悬伸绕组3相贴合，起到更好的散热作用。
实施方式二
如图3所示，本实施方式与实施方式一的不同之处在于，当机壳1内壁与悬伸绕组3的间距过大，超出了相变热管2的最大制造直径时，需要采用多层堆叠的方式，确保悬伸绕组3与机壳1内壁间额外散热通道的完整性。当存在多层相变热管2时，应按照相变热管2-导热界面材料-相变热管2的装配顺序，即每放置一根相变热管2都要灌注一层导热界面材料，待导热界面材料固化后再嵌入下一条热管，并再次灌注导热界面材料，每层导热界面材料厚度小于等于相变热管2直径，重复上述步骤，直至绕组与机壳1内壁的间隙被填充完整。
实施方式三
如图4所示，本实施方式与实施方式二的不同之处在于，所述相变热管2弯折方向与所述悬伸绕组3径向相同。该种结构下，弯折的相变热管2弧度角大于所述相变热管2直径。在本实施方式中，采用直径小于机壳1和悬伸绕组3间距的相变热管2堆叠填充在空隙中，当相变热管2直径与机壳1和悬伸绕组3间距相等时，也可采用单根相变热管2嵌入的方式填充，为了使散热组件能够完全覆盖在悬伸绕组3外，本实施方式中相变热管2交错排布，呈鱼鳞状分布在悬伸绕组3外，并用导热界面材料填充空隙，该种排布方式下的散热结构更加稳定，且与悬伸绕组3更加贴合，散热效果更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，包括机壳、相变热管以及悬伸绕组，其特征在于：所述悬伸绕组设置在呈所述机壳中部，所述悬伸绕组和所述机壳内壁之间设有散热组件；
所述散热组价包括数条呈弧型的相变热管。
2.根据权利要求1所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述相变热管的直径小于或等于所述机壳内壁与所述悬伸绕组的间距。
3.根据权利要求2所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述相变热管弯折方向朝向所述悬伸绕组，以使数条相变热管环绕所述悬伸绕组一周设置。
4.根据权利要求2所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述相变热管弯折方向与所述悬伸绕组径向相同。
5.根据权利要求3或4所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述相变热管之间填充有导热界面材料。
6.根据权利要求3或4所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述相变热管通过单层嵌入或多层堆叠的方式设置在所述悬伸绕组与所述机壳内壁之间。
7.根据权利要求5所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述导热界面材料的厚度小于或等于所述相变热管的直径。
8.根据权利要求1所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述散热组件覆盖所述悬伸绕组外表面设置。
9.根据权利要求4所述的基于弧型折弯相变热管的圆线电机散热结构，其特征在于：所述弯折的相变热管弧度角大于所述相变热管直径。
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