CN116827037A - 电机散热组件、电机和新能源车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机散热组件、电机和新能源车。该电机散热组件包括机壳，设为圆筒状；所述机壳的侧壁中构造有多个沿着所述机壳轴向贯通设置的机壳流道；端盖，设有两个，分别密封连接在所述机壳的轴向两端上；所述端盖朝向所述机壳的侧面周向上设有多个端盖流槽，所述端盖流槽设为凹槽状；每个所述端盖流槽连通相邻两个所述机壳流道；两端的所述端盖流槽错位设置。本申请在机壳和端盖上设置连通的流道，冷却液能从机壳进入端盖，不仅可以带走定子机壳的热量，还能流入端盖中带走转轴转动给轴承的热量，能够更高效地对电机进行冷却。

Description

电机散热组件、电机和新能源车

技术领域

本申请属于新能源车技术领域，具体涉及一种电机散热组件、电机和新能源车。

背景技术

现阶段随着新能源车用永磁驱动电机的快速发展，电机对散热的要求也越来越高，电机工作之后会产生损耗，损耗会以热能的形式散发出来，使电机内部温度升高，温度升高会影响到电机的各零部件的使用寿命，温度持续过高的话还会引起电机的烧机。传统的自然冷却及风冷散热已经不能满足新能源车用永磁电机的散热要求，所以现在普遍使用内部带有流道的机壳，采用液冷的散热形式来给电机降温。

目前所用的机壳一般都为加工出来是一个整体，普遍使用螺旋流道或轴向流道。其中螺旋流道一般通过铸砂制成，轴向流道一般采用铸铝拉伸加工而成。在机壳内部流道中，通过注入冷却液，冷却液在流道中流动，从而带走电机的热量，降低电机的温度，保证电机能够持续有效的工作。由于使用具有流道的机壳，它们一般体积较大，同时机壳内部流道交错复杂，这也大大提高了机壳的制造难度。而且目前大部分采用流道冷却方式的电机结构中，流道都只是设在机壳上，这样导致端盖和轴承等无法得到直接冷却。

发明内容

因此，本申请提供一种电机散热组件、电机和新能源车，能够解决现有技术中电机端盖和轴承无法经流道直接冷却的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种电机散热组件，包括：

机壳，设为直筒状；所述机壳的侧壁中构造有多个沿着所述机壳轴向贯通设置的机壳流道；

端盖，设有两个，分别密封连接在所述机壳的轴向两端上；所述端盖朝向所述机壳的侧面周向上设有多个端盖流槽，所述端盖流槽设为凹槽状；每个所述端盖流槽连通相邻两个所述机壳流道；两端的所述端盖流槽为错位设置。

可选地，

所述端盖上设有过渡流道和轴承室，所述轴承室侧壁中设有冷却流道，所述冷却流道经所述过渡流道与所述端盖流槽连通。

可选地，

所述冷却流道设为环状，所述过渡流道设置有至少两个，两个所述过渡流道的一端连通于所述冷却流道周向上不同位置，另一端分别连通于不同的所述端盖流槽。

可选地，

所有所述机壳流道和所有所述端盖流槽连通构成往复型流道，所述往复型流道沿所述机壳周向盘绕设置；相邻所述机壳流道的外壁上分别设有连通所述往复型流道的出入口：入口和出口；所述入口进入所述往复型流道的冷却液，沿所述出口和所述入口之间的最远周向距离，流向所述出口。

可选地，

相邻所述机壳流道与所述端盖流槽连通的一端，设有第一插槽；所述端盖的侧面上设有第一流道筋，所述第一流道筋位于所述端盖流槽开口侧外周，且对应连通于所述第一插槽中。

可选地，

所述电机散热组件还包括有活动壳体，所述活动壳体设为环状，其侧壁中构造有多个沿着所述活动壳体轴向贯通设置的壳体流道；所述活动壳体密封地设在所述端盖和所述机壳之间，且所述壳体流道一端与两个相邻所述机壳流道连通，另一端与所述端盖流槽连通。

可选地，

所述活动壳体的一侧上设有第二流道筋，另一侧上设有第二插糟；所述第二流道筋位于所述壳体流道一端的外周；所述第一流道筋插设于所述第二插槽中，所述第二流道筋插设于所述第一插槽中。

可选地，

所述活动壳体设有多个，且为轴向叠加地密封设置。

可选地，

所述端盖、所述活动壳体和所述机壳之间的对接面上设有限位件。

根据本申请的另一方面，提供了一种电机，包括如上所述的电机散热组件。

根据本申请的再一方面，提供了一种新能源车，包括如上所述的电机散热组件或如上所述的电机。

本申请提供的一种电机散热组件，包括：机壳，设为直筒状；所述机壳的侧壁中构造有多个沿着所述机壳轴向贯通设置的机壳流道；端盖，设有两个，分别密封连接在所述机壳的轴向两端上；所述端盖朝向所述机壳的侧面周向上设有多个端盖流槽，所述端盖流槽设为凹槽状；每个所述端盖流槽连通相邻两个所述机壳流道；两端的所述端盖流槽为错位设置。

本申请在机壳和端盖上设置连通的流道，冷却液能从机壳进入端盖，不仅可以带走定子机壳的热量，还能流入端盖中带走转轴转动给轴承的热量，能够更高效地对电机进行冷却。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本申请实施例的电机散热组件的爆炸结构图；

图2为本申请实施例的电机散热组件的外部示意图；

图3为本申请实施例的电机散热组件的内部流道的流通示意图；

图4为本申请实施例的电机散热组件的另一爆炸结构示意图；

图5为本申请实施例的机壳的结构示意图；

图6为本申请实施例的机壳端面的主视图；

图7为本申请实施例的机壳内的机壳流道示意图；

图8为本申请实施例的端盖的结构示意图；

图9为本申请实施例的端盖的另一角度视图；

图10为本申请实施例的端盖内的流道示意图；

图11为本申请实施例的端盖的剖视图；

图12为本申请实施例的端盖的剖面正视图；

图13为本申请实施例的活动壳体的结构示意图；

图14为本申请实施例的活动壳体另一角度视图；

图15为本申请实施例的活动壳体的主视图。

附图标记表示为：

1、机壳；11、机壳流道；111、第一插槽；12、出入口；13、安装孔；

2、端盖；21、端盖流槽；22、第一流道筋；23、安装柱；24、过渡流道；25、冷却流道；26、轴承室；

3、活动壳体；31、壳体流道；32、第二流道筋。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

结合参见图1至图15所示，根据本申请的实施例，一种电机散热组件，包括：

机壳1，设为直筒状；所述机壳1的侧壁中构造有多个沿着所述机壳1轴向贯通设置的机壳流道11；

端盖2，设有两个，分别密封连接在所述机壳1的轴向两端上；所述端盖2朝向所述机壳1的侧面周向上设有多个端盖流槽21，所述端盖流槽21设为凹槽状；每个所述端盖流槽21连通相邻两个所述机壳流道11；两端的所述端盖流槽21为错位设置。

本申请在机壳1和端盖2上设置连通的流道，冷却液能从机壳1进入端盖2，不仅可以带走定子机壳1的热量，还能流入端盖2中带走转轴转动给轴承的热量，能够更高效地对电机进行冷却。

本申请的机壳1中设置的机壳流道11，为轴向延伸贯通设置，因此本申请机壳1本身在制作时，可采用拉伸方式制作，即在拉伸模具上加工制成，相对于传统机壳1内设置螺旋流道而言，降低了制造难度，相应降低制作成本。

由于本申请机壳1能够通过直接使用同一套模具就能够拉伸处不同长度的单一机壳1，稍微加工一下安装孔13及水嘴凸台便能够衍生使用到多款电机上，通用率高，并且这种轴向流道的机壳1生产也较螺旋流道机壳1效率高，机壳1交付周期短，能够提高电机物料采购进度。

在与机壳1两轴向端进行密封对接的端盖2上设置端盖流槽21，且与相邻两个机壳流道11进行连通，使得机壳流道11和两端的端盖流槽21形成弯曲的流通路线，从而保证冷却液的流动，带走端盖2和机壳1上的热量，实现对电机多部件的冷却。

其中，沿机壳1周向依次排布的三个机壳流道11，中间一个机壳流道11同时与两端的端盖2上端盖流槽21连通，而其两侧的机壳流道11则分别与两端的端盖流槽21连通，相当于这三个机壳流道11经两端的端盖流槽21连通成S型流道，即两端的端盖流槽21为错位设置。

在一些实施例中，所述端盖2上设有过渡流道24和轴承室26，所述轴承室26侧壁中设有冷却流道25，所述冷却流道25经所述过渡流道24与所述端盖流槽21连通。

在端盖2上设置有轴承室26的结构中，轴承室26的侧壁中设置冷却流道25，还通过端盖2上辐射状的过渡流道24来连通冷却流道25和端盖流槽21，使得端盖流槽21中的冷却液流至冷却流道25中，带走轴承室26内转动的转轴给轴承的热量。

在一些实施例中，所述冷却流道25设为环状，所述过渡流道24设置有至少两个，两个所述过渡流道24的一端连通于所述冷却流道25周向上不同位置，另一端分别连通于不同的所述端盖流槽21。

冷却流道25设为环状，对轴承室26进行包围设置，多方位地进行换热；通过多个过渡流道24连通，使得冷却流道25中的冷却液处于流动状态，即时带走轴承的热量。

在一些实施例中，所有所述机壳流道11和所有所述端盖流槽21连通构成往复型流道，所述往复型流道沿所述机壳1周向盘绕设置；相邻所述机壳流道11的外壁上分别设有连通所述往复型流道的出入口12：入口121和出口122；所述入口121进入所述往复型流道的冷却液，沿所述出口122和所述入口121之间的最远周向距离，流向所述出口122。

由于端盖流槽21在机壳流道11的端部连通相邻两个机壳流道11，使得流道全部实现连通，构成往复型流道：冷却液沿机壳流道11轴向流动，经一端的端盖流槽21反向流入相邻另一机壳流道11中，再在另一端的端盖流槽21作用下反向流动；往复型流道在机壳1周向上盘绕，此时在机壳1上设置两个出入口12，方便注入低温冷却液和流出高温冷却液，实现热量的带走。

为尽量保证冷却液在机壳1中流动，采用入口121进入往复型流道的冷却液，沿出口122和入口121之间的最远周向距离流向出口122，这样冷却液能沿机壳1周向盘绕流动一周，如图3中箭头所示的冷却液的流动方式，尽可能带走机壳1上的热量。

在一些实施例中，相邻所述机壳流道11与所述端盖流槽21连通的一端，设有第一插槽111；所述端盖2的侧面上设有第一流道筋22，所述第一流道筋22位于所述端盖流槽21开口侧外周，且对应插设于所述第一插槽111中。

两个相邻的机壳流道11与同一个端盖流槽21对接，在制作时，将相邻两个机壳流道11在机壳1端部处连通形成第一插槽111，相应的端盖2上在对接处设有对端盖流槽21进行包围的第一流道筋22，第一流到插设于第一插槽111中，实现端盖流槽21连通两个相邻的机壳流道11。

如图5和6所示，相邻的两个机壳流道11之间的隔断，在轴向上长度小于机壳1的轴长，使得相邻两个机壳流道11在此处连通，且构成第一插槽111。

在一些实施例中，所述电机散热组件还包括有活动壳体3，所述活动壳体3设为环状，其侧壁中构造有多个沿着所述活动壳体3轴向贯通设置的壳体流道31；所述活动壳体3密封地设在所述端盖2和所述机壳1之间，且所述壳体流道31一端与两个相邻所述机壳流道11连通，另一端与所述端盖流槽21连通。

由于本身机壳1本身为拉伸机壳1，机壳流道11为轴向贯通设置，在机壳1和端盖2之间增设密封对接的活动壳体3，相当于拉长机壳1的整体长度，以适应不同需求的电机要求；活动壳体3的侧壁中设置轴向贯通的壳体流道31，保证了冷却液的流通。

在一些实施例中，所述活动壳体3的一侧上设有第二流道筋32，另一侧上设有第二插糟；所述第二流道筋32位于所述壳体流道31一端的外周；所述第一流道筋22插设于所述第二插槽中，所述第二流道筋32插设于所述第一插槽111中。

活动壳体3在具体设置时，轴向两端分别设置流道筋和插糟结构，与端盖2和机壳1实现有效快速的插接式对接，并且密封性好，比如流道筋外周套设密封圈，确保冷却液不会通过装配面流出，保证电机气密性。

通过端盖2上第一流道筋22插设于活动壳体3上的第二插槽，而活动壳体3上第二流道筋32插设于机壳1上第一插槽11，这样实现端盖2、活动壳体3和机壳1的叠加式插接。

在一些实施例中，所述活动壳体3设有多个，且为轴向叠加地密封设置。

对于电机轴长较大的结构，可通过设置多个活动壳体3轴向叠加密封设置的方式，来延长机壳1的长度，以适应不同需求的电机，提高机壳1端盖2的通用性。

在一些实施例中，所述端盖2、所述活动壳体3和所述机壳1之间的对接面上设有限位件。

在端盖2、活动壳体3和机壳1对接面上设置限位件，方便三者之间进行快速准确地密封连接；限位件可包括安装柱23和安装孔13，比如端盖2对接面上设安装柱23，机壳1对接面上设安装孔13，安装柱23直接插入安装孔13，实现端盖2和机壳1的对接，提高装配效率。

根据本申请的另一方面，提供了一种电机，包括如上所述的电机散热组件。

本申请电机采用上述的电机散热组件，能够提高机壳1的加工效率，并有效利用冷却，高效地对电机冷却。机壳1上的机壳流道11与端盖2上的端盖流槽21连通，形成往复型流道，冷却液从机壳流道11流入端盖流槽21内，或会再流进轴承室26外围冷却流道25内。冷却液不仅可以带走定子机壳1的热量，还能流入轴承室26外围冷却槽内带走转子轴转动给轴承的热量，能够更高效地对电机进行冷却。

对于机壳1来说，只需要通过模具拉伸出来，无需过多地加工焊接流道，大大降低了机壳1的加工难度和周期。

机壳1与端盖2之间通过活动壳体3进行安装，可以确保冷却液不会通过装配面流出，保证电机气密性。通过安装若干个活动壳体3拼接还可以增加电机机壳1的长度以适应不同需求的电机。

综上所述，本申请电机的外壳可以由五个部件组成，分别是一个具有轴向贯通的机壳流道11的机壳1、两个带有端盖流槽21的端盖2和两个活动壳体3组成。端盖2与机壳1之间通过活动壳体3进行连接安装锁紧。机壳1通过模具可以轴向拉伸出来，采用该结构可以使用同一个模具加工出不同长度的机壳1，能够适配不同需求的电机。

在端盖2对接面的外圈凸台上设置有端盖流槽21及第一流道筋22，第一流道筋22与活动壳体3或者机壳1相配合。在端盖2内圈加强筋上设置有端盖流槽21，在轴承室26外围侧壁内设置有冷却流道25，加强筋的过渡流道24能够连通端盖2外圈凸台的端盖流槽21和轴承室26外围的冷却流道25；这种结构的端盖2可以通过砂铸的形式进行加工，只需要在原有端盖2模具的基础上增加流道结构即可，并不会增加很大难度。

通过端盖2与机壳1相互配合形成一种新型流道系统，冷却液能够从机壳1流入，进而进入到端盖2内，甚至轴承室26侧壁的冷却流道25内旋转一周流出再重新回到机壳1流出，实现电机热量的全方位冷却，能够大大增加电机的冷却能力，增强电机的温升性能和峰值可持续时间。

在需增加活动壳体3的结构中，活动壳体3上设置有若干通槽，每个通槽上设置有第二流道筋，该第二流道筋与机壳1的机壳流道11处进行配合，或者若干个活动壳体3也可以互相配合连接。活动壳体3安装在机壳1与端盖2之间，通过第二流道筋卡在机壳1上，端盖2上的第一流道筋22卡在活动壳体3上，可以起到防止冷却液从安装面流出的效果，增加电机的气密性。除了增加气密性之外，活动壳体3还能进行任意数量拼接，加长机壳1的长度以适应不同需求电机要求。

采用这种电机散热组件的电机，能够大大增加电机物料通用性。对于同系列的电机，不同性能需求电机只改变叠高绕组方案，端盖2能够通用，机壳1只需要根据叠高变化而改变长度即可，机壳1模具通用。或者增加使用活动壳体3的数量，在机壳1两端安装活动壳体3拼接可以增加机壳1的长度。通过缩短机壳1的采购周期或者拼接机壳1可以使电机生产制样周期大幅度缩短，提高电机交付能力。

根据本申请的再一方面，提供了一种新能源车，包括如上所述的电机散热组件或如上所述的电机。

本申请新能源车采用上述的电机散热组件或电机，电机机壳1易于生产、安装更为方便、通用性能高且散热性能更优；整个往复型流道能够带走不局限定子的热量，还能带走端盖2轴承处的热量；上述机壳1来替代现有新能源车用永磁驱动电机所使用的机壳1，达到降低生产难度，提高冷却液利用率的目的。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种电机散热组件，其特征在于，包括：

机壳(1)，设为直筒状；所述机壳(1)的侧壁中构造有多个沿着所述机壳(1)轴向贯通设置的机壳流道(11)；

端盖(2)，设有两个，分别密封连接在所述机壳(1)的轴向两端上；所述端盖(2)朝向所述机壳(1)的侧面周向上设有多个端盖流槽(21)，所述端盖流槽(21)设为凹槽状；每个所述端盖流槽(21)连通相邻两个所述机壳流道(11)；两端的所述端盖流槽(21)为错位设置。

2.根据权利要求1所述的电机散热组件，其特征在于，所述端盖(2)上设有过渡流道(24)和轴承室(26)，所述轴承室(26)侧壁中设有冷却流道(25)，所述冷却流道(25)经所述过渡流道(24)与所述端盖流槽(21)连通。

3.根据权利要求2所述的电机散热组件，其特征在于，所述冷却流道(25)设为环状，所述过渡流道(24)设置有至少两个，两个所述过渡流道(24)的一端连通于所述冷却流道(25)周向上不同位置，另一端分别连通于不同的所述端盖流槽(21)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机散热组件，其特征在于，所有所述机壳流道(11)和所有所述端盖流槽(21)连通构成往复型流道，所述往复型流道沿所述机壳(1)周向盘绕设置；相邻所述机壳流道(11)的外壁上分别设有连通所述往复型流道的出入口(12)：入口(121)和出口(122)；所述入口(121)进入所述往复型流道的冷却液，沿所述出口(122)和所述入口(121)之间的最远周向距离，流向所述出口(122)。

5.根据权利要求1所述的电机散热组件，其特征在于，相邻所述机壳流道(11)与所述端盖流槽(21)连通的一端，设有第一插槽(111)；所述端盖(2)的侧面上设有第一流道筋(22)，所述第一流道筋(22)位于所述端盖流槽(21)开口侧外周，且对应连通于所述第一插槽(111)中。

6.根据权利要求5所述的电机散热组件，其特征在于，所述电机散热组件还包括有活动壳体(3)，所述活动壳体(3)设为环状，其侧壁中构造有多个沿着所述活动壳体(3)轴向贯通设置的壳体流道(31)；所述活动壳体(3)密封地设在所述端盖(2)和所述机壳(1)之间，且所述壳体流道(31)一端与两个相邻所述机壳流道(11)连通，另一端与所述端盖流槽(21)连通。

7.根据权利要求6所述的电机散热组件，其特征在于，所述活动壳体(3)的一侧上设有第二流道筋(32)，另一侧上设有第二插糟；所述第二流道筋(32)位于所述壳体流道(31)一端的外周；所述第一流道筋(22)插设于所述第二插槽中，所述第二流道筋(32)插设于所述第一插槽(111)中。

8.根据权利要求7所述的电机散热组件，其特征在于，所述活动壳体(3)设有多个，且为轴向叠加地密封设置。

9.根据权利要求8所述的电机散热组件，其特征在于，所述端盖(2)、所述活动壳体(3)和所述机壳(1)之间的对接面上设有限位件。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电机散热组件。

11.一种新能源车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电机散热组件或如权利要求10所述的电机。