CN116345775B - 电机水冷组件、电机冷却系统以及混动汽车的动力总成 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电机冷却技术领域，尤其涉及一种电机水冷组件、电机冷却系统以及混动汽车的动力总成。该电机水冷组件包括：水冷壳体、散热板；所述水冷壳体包括导热面和盖板，所述导热面为与电机定子同轴设置的弧形面，且与所述电机定子的至少部分周侧面贴合设置；所述盖板与所述导热面相对设置，且二者之间形成有S型流道；所述流道包括多个流道部。该电机水冷组件，通过流道能够对散热板以及导热面进行散热，从而对电机定子的侧面进行冷却；其中，将流道分为第一流道部和第二流道部的设置，能够根据盖板与电机定子之间的间距，形成不同形状的流道，使水流从进水口进入之后，在流道内流动，保证整个流道内的水流能够保持其流速均匀，水流也更加稳定。

Description

电机水冷组件、电机冷却系统以及混动汽车的动力总成

技术领域

本公开涉及电机冷却技术领域，尤其涉及一种电机水冷组件、电机冷却系统以及混动汽车的动力总成。

背景技术

相对于传统变速箱，混动汽车的动力总成使用的变速箱主要新增了电机系统，相应地，对于混动变速箱中电机系统的冷却问题，行业内提出了各种各样的解决方案。在混动变速箱中的电机系统的冷却主要分为油冷和水冷。

水冷方案采用冷却水循环对电机系统进行冷却，往往水冷组件需要设置在电机外部会形成凸起结构，又由于变速箱的整体布置空间有限，从而导致水冷组件中的流道往往会沿着水流方向发生宽度上以及高度上的变化，进而导致水流经过每段不同的流道部分时容易由于流速不同以及流动方向等问题形成湍流、漩涡等影响水流继续流动的现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种电机水冷组件、电机冷却系统以及混动汽车的动力总成。

第一方面，本公开提供了一种电机水冷组件，包括：水冷壳体、散热板；

所述水冷壳体包括导热面和盖板，所述导热面为与电机定子同轴设置的弧形面，且与所述电机定子的至少部分周侧面贴合设置；所述盖板与所述导热面相对设置，且二者之间形成有S型流道，所述水冷壳体上开设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口分别与所述流道的两端连通；

所述流道包括多个流道部，多个所述流道部包括至少一个第一流道部和至少一个第二流道部，在第一方向上，所述第一流道部的高度大于所述第二流道部的高度，在第二方向上，所述第一流道部的宽度小于所述第二流道部的宽度；

所述散热板的数量为多个，多个所述散热板均与所述导热面连接，所述散热板包括第一散热板和第二散热板，所述第一散热板沿所述第一流道部的延伸方向排布在所述第一流道部内，所述第二散热板沿所述第二流道部的延伸方向排布在所述第二流道部内，任一个所述第二流道部内的所述第二散热板的数量大于任一个所述第一流道部内的所述第一散热板的数量。

可选的，所述散热板朝向所述盖板延伸，并且形成导流结构。

可选的，所述散热板沿水流方向的端部设有弯折部，所述弯折部的延伸方向与水流方向相匹配。

可选的，相邻的两个流道部中的所述散热板通过所述弯折部连接，并形成U型挡板，以分隔水流。

可选的，所述第一流道部中的所述第一散热板通过所述弯折部和与其相邻的所述第二流道部中的其中一个所述第二散热板连接，并形成所述U型挡板。

可选的，所述第一散热板通过所述弯折部和与其相邻的所述第二流道部中的靠近所述弯折部的所述第二散热板连接，并形成所述U型挡板。

可选的，所述盖板为垂直于所述电机定子径向设置，且所述盖板上开设有与所述流道的形状相匹配的水槽。

第二方面，本公开提供了一种利用如上所述的电机水冷组件对电机进行冷却的电机冷却系统，还包括电机油冷组件；所述电机油冷组件包括沿所述电机定子的周向延伸的主喷油管和沿所述电机定子的轴向延伸的副喷油管；

所述主喷油管与油泵连接，并且与变速箱壳体连接，所述副喷油管与所述主喷油管连通；所述主喷油管和所述副喷油管上均开设有朝向所述电机定子的喷油口。

可选的，所述副喷油管沿所述电机定子的周向排布有多个，相邻的两个所述副喷油管远离所述主喷油管的端部通过沿所述电机定子的周向延伸的连通管连通。

第三方面，本公开提供了一种混动汽车的动力总成，包括如上所述的电机冷却系统。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的电机水冷组件，通过S型流道能够对散热板以及导热面进行散热，从而对电机定子的周侧面进行冷却；其中，将流道分为第一流道部和第二流道部的设置，能够根据盖板与电机定子之间的间距，分为不同高度、不同宽度的流道结构，使冷却水从进水口进入到流道中之后，或者在高度较高、宽度较窄的第一流道部内流动，或者在高度较低、宽度较宽的第二流道部内流动，保证整个流道内的水流能够保持其流速均匀，水流也更加稳定，防止出现湍流、漩涡等情况，保证整个水冷组件的冷却效率；同时，通过在宽度更宽的第二流道部内布置比宽度更窄的第一流道部更多的散热板，能够对容易形成湍流、漩涡等情况的第二流道部进行更加可靠、高效的导流工作，进一步提高水流在高度较低的第二流道部内的流动通畅性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，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为第一种本公开实施例所述的电机水冷组件的结构示意图；

图2为第一种本公开实施例所述的电机水冷组件中的盖板的结构示意图；

图3为第一种本公开实施例所述的电机水冷组件与电机定子的结构示意图；

图4为第二种本公开实施例所述的电机水冷组件的结构示意图；

图5为第二种本公开实施例所述的电机水冷组件中的盖板的结构示意图；

图6为第二种本公开实施例所述的电机水冷组件与电机定子的结构示意图；

图7为第一种本公开实施例所述的电机油冷组件的结构示意图；

图8为第一种本公开实施例所述的电机油冷组件与电机定子的结构示意图；

图9为第二种本公开实施例所述的电机油冷组件的结构示意图；

图10为第二种本公开实施例所述的电机油冷组件与电机定子的结构示意图。

其中，11、水冷壳体；111、导热面；112、盖板；1121、水槽；113、进水口；114、出水口；12、散热板；121、第一散热板；122、第二散热板；123、弯折部；13、流道；131、第一流道部；132、第二流道部；21、主喷油管；22、副喷油管；23、喷油口；24、连通管；3、电机定子；4、挂钩。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

相对于传统变速箱，混动汽车的动力总成使用的变速箱主要新增了电机系统，相应地，对于混动变速箱中电机系统的冷却问题，行业内提出了各种各样的解决方案。在混动变速箱中的电机系统的冷却主要分为油冷和水冷。

水冷方案采用冷却水循环对电机系统进行冷却，往往水冷组件需要设置在电机外部会形成凸起结构，又由于变速箱的整体布置空间有限，从而导致水冷组件中的流道往往会沿着水流方向发生宽度上以及高度上的变化，进而导致水流经过每段不同的流道部分时容易由于流速不同以及流动方向等问题形成湍流、漩涡等影响水流继续流动的现象。

基于此，本实施例提供一种电机水冷组件、电机冷却系统以及混动汽车的动力总成，通过S型流道能够对散热板以及导热面进行散热，从而对电机定子的周侧面进行冷却；其中，将流道分为第一流道部和第二流道部的设置，能够根据盖板与电机定子之间的间距，分为不同高度、不同宽度的流道结构，使冷却水从进水口进入到流道中之后，或者在高度较高、宽度较窄的第一流道部内流动，或者在高度较低、宽度较宽的第二流道部内流动，保证整个流道内的水流能够保持其流速均匀，水流也更加稳定，防止出现湍流、漩涡等情况，保证整个水冷组件的冷却效率；同时，通过在宽度更宽的第二流道部内布置比宽度更窄的第一流道部更多的散热板，能够对容易形成湍流、漩涡等情况的第二流道部进行更加可靠、高效的导流工作，进一步提高水流在高度较低的第二流道部内的流动通畅性。下面通过具体的实施例对其进行详细说明：

参照图1至图6所示，本实施例提供的一种电机水冷组件包括：水冷壳体11、散热板12；水冷壳体11包括导热面111和盖板112，导热面111为与电机定子3同轴设置的弧形面，且与电机定子3的至少部分周侧面贴合设置；盖板112与导热面111相对设置，且二者之间形成有S型流道13，水冷壳体11上开设有进水口113和出水口114，进水口113和出水口114分别与流道13的两端连通；流道13包括多个流道部，多个流道部包括至少一个第一流道部131和至少一个第二流道部132，在第一方向上，第一流道部131的高度大于第二流道部132的高度，在第二方向上，第一流道部131的宽度小于第二流道部132的宽度；需要说明的是，第一方向为电机定子3朝向盖板112的一侧延伸的方向，第二方向为盖板112绕电机定子3的周侧延伸的方向；散热板12的数量为多个，多个散热板12均与导热面111连接，散热板12包括第一散热板121和第二散热板122，第一散热板121沿第一流道部131的延伸方向排布在第一流道部131内，第二散热板122沿第二流道部132的延伸方向排布在第二流道部132内，任一个第二流道部132内的第二散热板122的数量大于任一个第一流道部131内的第一散热板121的数量。

其中，通过S型流道13能够对散热板12以及导热面111进行散热，从而对电机定子3的周侧面进行冷却；其中，将流道13分为第一流道部131和第二流道部132的设置，能够根据盖板112与电机定子3之间的间距，分为不同高度、不同宽度的流道结构，使冷却水从进水口113进入到流道13中之后，或者在高度较高、宽度较窄的第一流道部131内流动，或者在高度较低、宽度较宽的第二流道部132内流动，保证整个流道13内的水流能够保持其流速均匀，水流也更加稳定，防止出现湍流、漩涡等情况，保证整个水冷组件的冷却效率；同时，通过在宽度更宽的第二流道部132内布置比宽度更窄的第一流道部131更多的散热板12，能够对容易形成湍流、漩涡等情况的第二流道部132进行更加可靠、高效的导流工作，进一步提高水流在高度较低的第二流道部132内的流动通畅性。

需要说明的是，水冷壳体11中的导热面111可以是变速箱壳体的部分结构，散热板12也是在变速箱壳体的外壁上加工形成的，盖板112可以是可拆卸安装到变速箱壳体的外壁上的结构。从而保证导热面111与电机定子3的贴合更加方便，也不需要在水冷组件与电机定子3的接触位置增加密封结构，也就是说，水冷组件并不会侵入到变速箱壳体内部，只利用变速箱壳体自身作为散热结构即可。

在一些实施例中，散热板12朝向盖板112延伸，并且形成导流结构；需要说明的是，散热板12朝向盖板112延伸的端部可以与盖板112相抵，以利用散热板12形成完全导流结构，完全保证水流只能沿散热板12的延伸方向进行流动。

继续参照图1和图4所示，散热板12沿水流方向的端部设有弯折部123，弯折部123的延伸方向与水流方向相匹配；通过弯折部123的设置，能够进一步提高散热板12自身的导流效果，防止出现第一流道部131与第二流道部132的连接处，或者第一流道部131与另一第一流道部131的连接处，或者第二流道部132与另一第二流道部132的连接处，由于水流无法及时转向，而对流道13的侧壁发生冲击，继而导致产生湍流、漩涡等影响水流通畅性的问题。

在一些实施例中，相邻的两个流道部中的散热板12通过弯折部123连接，并形成U型挡板，以分隔水流；也就是说，可以利用弯折部123将两个散热板12进行连接，从而形成分隔水流的流道结构，需要说明的是，该分隔水流的流道结构设置在水流由于惯性不易流道的区域内，并且该分隔水流的流道结构可以在进口处，将一部分容易对流道13的侧壁产生冲击的水流导入到该分隔水流的流道结构内，并沿着该流道结构进行流动，既能够降低水流冲击的问题，同时也能保证整个流道13内各个位置的水流的排布均匀性，从而也能进一步提高该水冷组件的冷却效果。

在进一步的实施例中，第一流道部131中的第一散热板121通过弯折部123和与其相邻的第二流道部132中的其中一个第二散热板122连接，并形成U型挡板；由于高度更高、宽度更窄的第一流道部131与高度更低、宽度更宽的第二流道部132的连接处，整个水流的截面形状会发生较大变化，因此容易产生水流冲击、形成湍流、形成涡流等情况，此处利用U型挡板结构能够更好的将容易形成冲击的水流及时分流，保证在两流道部的连接处水流能够流畅的沿流道13的延伸方向进行稳定流动。

继续参照图1所示，两个U型挡板可以连接形成S型挡板，具体可以根据当前位置是否需要分割成两条流道结构进行布置。

在一些实施例中，第一散热板121通过弯折部123和与其相邻的第二流道部132中的靠近弯折部123的第二散热板122连接，并形成U型挡板；这样设置能够保证该U型挡板形成了只将部分水流导入到小区域内的分隔水流的流道结构中，只保证不容易流经水流的小部分区域内能够形成水流即可，流道13内的大部分区域依然可以通过水流自然流动和简单的散热板12的导流被水流覆盖。

在进一步的实施例中，盖板112为垂直于电机定子3径向设置，且盖板112上开设有与流道13的形状相匹配的水槽1121；通过水槽1121的设置，能够进一步提高流道13的体积，保证过水量以及提高冷却效率。

第二方面，本公开提供了一种利用如上所述的电机水冷组件对电机进行冷却的电机冷却系统，还包括图7至图10所示的电机油冷组件；电机油冷组件包括沿电机定子3的周向延伸的主喷油管21和沿电机定子3的轴向延伸的副喷油管22；主喷油管21与油泵连接，并且与变速箱壳体连接，其中，主喷油管21可以通过卡接、焊接、螺栓连接等方式与变速箱壳体进行连接，也可以利用挂钩4与变速箱壳体进行连接，其中，挂钩4一端与变速箱壳体固定连接，另一端形成勾状结构，并用于挂住主喷油管21，使主喷油管21挂在挂钩4上，主喷油管21可以与挂钩4进一步进行螺栓连接或者焊接等完成固定，副喷油管22与主喷油管21连通；主喷油管21和副喷油管22上均开设有朝向电机定子3的喷油口23。

在一些实施例中，副喷油管22沿电机定子3的周向排布有多个，相邻的两个副喷油管22远离主喷油管21的端部通过沿电机定子3的周向延伸的连通管24连通；这样设置能够提高电机油冷组件的覆盖面积，同时通过连通管24的设置能够保证副喷油管22的伸出端的稳定性。

继续参照图7至图10所示，电机油冷组件可以设置在电机定子3的上方，电机水冷组件可以设置在电机定子3的下方；从而使电机油冷组件喷出冷却油之后，能够利用重力使油体从上至下流经电机定子3的表面，对电机定子3进行充分的冷却；电机油冷组件和电机水冷组件相对设置共同完成电机定子3的冷却工作，冷却效率也更高。

第三方面，本公开提供了一种混动汽车的动力总成，包括如上所述的电机冷却系统。

具体实现方式和实现原理与上述实施例相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述电机水冷组件实施例的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种电机水冷组件，其特征在于，包括：水冷壳体（11）、散热板（12）；

所述水冷壳体（11）包括导热面（111）和盖板（112），所述导热面（111）为与电机定子（3）同轴设置的弧形面，且与所述电机定子（3）的至少部分周侧面贴合设置；所述盖板（112）与所述导热面（111）相对设置，且二者之间形成有S型的流道（13），所述水冷壳体（11）上开设有进水口（113）和出水口（114），所述进水口（113）和所述出水口（114）分别与所述流道（13）的两端连通；

所述流道（13）包括多个流道部，多个所述流道部包括至少一个第一流道部（131）和至少一个第二流道部（132），在第一方向上，所述第一流道部（131）的高度大于所述第二流道部（132）的高度，在第二方向上，所述第一流道部（131）的宽度小于所述第二流道部（132）的宽度；

所述散热板（12）的数量为多个，多个所述散热板（12）均与所述导热面（111）连接，所述散热板（12）包括第一散热板（121）和第二散热板（122），所述第一散热板（121）沿所述第一流道部（131）的延伸方向排布在所述第一流道部（131）内，所述第二散热板（122）沿所述第二流道部（132）的延伸方向排布在所述第二流道部（132）内，任一个所述第二流道部（132）内的所述第二散热板（122）的数量大于任一个所述第一流道部（131）内的所述第一散热板（121）的数量；

所述散热板（12）朝向所述盖板（112）延伸，并且形成导流结构；所述散热板（12）沿水流方向的端部设有弯折部（123），所述弯折部（123）的延伸方向与水流方向相匹配；相邻的两个流道部中的所述散热板（12）通过所述弯折部（123）连接，并形成U型挡板，以分隔水流。

2.根据权利要求1所述的电机水冷组件，其特征在于，所述第一流道部（131）中的所述第一散热板（121）通过所述弯折部（123）和与其相邻的所述第二流道部（132）中的其中一个所述第二散热板（122）连接，并形成所述U型挡板。

3.根据权利要求2所述的电机水冷组件，其特征在于，所述第一散热板（121）通过所述弯折部（123）和与其相邻的所述第二流道部（132）中的靠近所述弯折部（123）的所述第二散热板（122）连接，并形成所述U型挡板。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电机水冷组件，其特征在于，所述盖板（112）为垂直于所述电机定子（3）径向设置，且所述盖板（112）上开设有与所述流道（13）的形状相匹配的水槽（1121）。

5.一种电机冷却系统，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的电机水冷组件，还包括电机油冷组件；所述电机油冷组件包括沿所述电机定子（3）的周向延伸的主喷油管（21）和沿所述电机定子（3）的轴向延伸的副喷油管（22）；

所述主喷油管（21）与油泵连接，并且与变速箱壳体连接，所述副喷油管（22）与所述主喷油管（21）连通；所述主喷油管（21）和所述副喷油管（22）上均开设有朝向所述电机定子（3）的喷油口（23）。

6.根据权利要求5所述的电机冷却系统，其特征在于，所述副喷油管（22）沿所述电机定子（3）的周向排布有多个，相邻的两个所述副喷油管（22）远离所述主喷油管（21）的端部通过沿所述电机定子（3）的周向延伸的连通管（24）连通。

7.一种混动汽车的动力总成，其特征在于，包括如权利要求5或6所述的电机冷却系统。