CN120528177B - 一种高散热新能源汽车电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电机领域，尤其涉及一种高散热新能源汽车电机。现有的汽车电机散热多采用风冷、水冷或者两者搭配使用，在对汽车电机散热时不便于进行多方面的散热，也不便于在汽车电机处于高负载情况下增强散热能力，导致散热效果不佳，容易有热量堆积。一种高散热新能源汽车电机，包括有两个支腿架等；两个所述支腿架之间设置有水冷机构，所述水冷机构上设置有电机外壳，所述电机外壳靠近所述输出轴的一侧上开有两个进气孔。风扇转动会将风通过导风外环和导风内环导向后吹至直角管和连接环管上，对吸收了电机外壳内部热量的水冷液体进行散热，同时吹出的风又能对散热外壳表面进行散热，并防止灰尘堆积，提高了散热效果。

Description

一种高散热新能源汽车电机

技术领域

本发明涉及汽车电机领域，尤其涉及一种高散热新能源汽车电机。

背景技术

作为新能源汽车中的核心部件之一，驱动电机及其控制系统的未来前景十分可观，随着低碳环保的理念进一步推进，矿区开采也逐渐采用新能源矿用汽车，在采矿这种工况下，矿用汽车的驱动电机往往运行在高负载的情况下，驱动电机很容易发热，而且由于矿区的多尘环境，也会进一步影响到驱动电机的散热，所以亟需解决新能源矿用汽车电机的散热问题。

但是现有的汽车电机散热多采用风冷、水冷或者两者搭配使用，在对汽车电机散热时不便于进行多方面的散热，也不便于在汽车电机处于高负载情况下增强散热能力，导致散热效果不佳，容易有热量堆积。

发明内容

旨在克服背景技术中的缺点，本发明提供一种对电机散热更加全面、便于增强散热能力、不容易有热量堆积，并最终提高散热效果的高散热新能源矿用汽车电机。

一种高散热新能源汽车电机，包括有两个支腿架，每个所述支腿架一侧均固定连接有侧架，两个所述支腿架之间设置有水冷机构，所述水冷机构上设置有电机外壳，所述电机外壳上转动式连接有输出轴，所述电机外壳靠近所述输出轴的一侧上开有两个进气孔，所述水冷机构用于与所述电机外壳接触并进行散热，两个所述侧架之间设置有风冷机构，所述风冷机构与所述输出轴连接，所述风冷机构用于利用所述输出轴的旋转来产生风力进行散热。

进一步说明，所述水冷机构包括有散热外壳，所述散热外壳固定连接于两个所述支腿架之间，所述散热外壳上开有若干个通孔，所述散热外壳外表面固定连接有若干个散热片，所述散热外壳两侧的通孔处均固定连接有若干个直角管，同侧所述直角管为一组，每组所述直角管之间固定连接有连接环管，其中一个所述连接环管上部设有密封盖，所述散热外壳一侧固定连接有水冷泵，所述水冷泵的出水口和进水口均固定连接有直管，两个所述直管分别与两个所述连接环管连接，所述直角管与所述直管、所述连接环管和所述散热外壳的通孔连通，所述散热外壳的内壁固定连接有电机外壳。

进一步说明，所述风冷机构包括有导风外环，所述导风外环固定连接于两个所述侧架之间，所述导风外环内壁上固定连接有导风内环，所述导风内环一侧固定连接有支撑环，所述支撑环的一侧上固定连接有导风架，所述输出轴上固定连接有风扇，所述风扇位于所述导风架内，所述输出轴穿过所述支撑环。

进一步说明，还包括有内部散热机构，所述内部散热机构设置于所述导风内环上，所述内部散热机构与所述电机外壳连接，所述内部散热机构用于在电机外壳内部温度过高时对电机外壳内部进行散热，所述内部散热机构包括有转动环架，所述转动环架转动式连接于所述支撑环靠近所述电机外壳的一侧，所述导风内环上开有两个分气孔，所述转动环架两侧均固定连接有弧面挡板，所述弧面挡板上开有通气孔，所述弧面挡板与所述导风内环接触，所述转动环架上部固定连接有齿环，所述导风架远离所述风扇的一侧上固定连接有伺服电机，所述伺服电机的转轴上固定连接有齿轮一，所述齿轮一与所述齿环啮合，所述转动环架两侧上均固定连接有导向架，所述导向架上开有弧形槽，所述导风内环内壁两侧均固定连接有通气管，两个所述通气管中部均滑动式连接有移动滤网板，两个所述移动滤网板相互靠近的一侧均固定连接有直棍，所述直棍位于所述导向架上的弧形槽内，所述电机外壳靠近所述风扇的一侧固定连接有温度传感器，所述温度传感器穿过所述电机外壳，所述电机外壳远离所述风扇的一侧设有两个单向阀。

进一步说明，还包括有散气机构，所述散气机构设置于所述电机外壳一侧，所述散气机构用于将通入所述电机外壳内的空气分散，所述散气机构包括有两个支撑直板，两个所述支撑直板分别固定连接于所述电机外壳一侧的两个进气口上，两个所述支撑直板上均转动式连接有小扇叶，两个所述小扇叶的一端均固定连接有齿轮二，所述电机外壳内侧壁上固定连接有八个支撑弧面杆，每四个所述支撑弧面杆为一组，每组的四个所述支撑弧面杆之间均放置有内齿圈，所述内齿圈侧面开有凹槽，每组的四个所述支撑弧面杆均位于所述内齿圈的凹槽内，所述内齿圈与所述齿轮二啮合，每个所述内齿圈上均固定连接有两个支撑弯杆，两个所述支撑弯杆为一组，每组的两个所述支撑弯杆之间固定连接有斜板。

进一步说明，还包括有斜面环，所述斜面环固定连接于所述散热外壳靠近所述密封盖的一侧。

本发明的有益效果为：1、风扇转动会将风通过导风外环和导风内环导向后吹至直角管和连接环管上，然后吸收了热量的水冷液体流经直角管和连接环管时，水冷液体会将热量传导至直角管和连接环管上，进而被风扇吹出的风进行冷却，使得水冷液体的温度下降，温度下降的水冷液体再次循环流经散热外壳的通孔内，以此往复便实现对汽车电机的散热，风扇吹出的风经过导风外环和导风内环导向后也会吹过散热外壳的外表面和散热片，使得散热外壳的外表面和散热片上不容易堆积灰尘，进而不容易影响汽车电机的散热，这样多方面的进行散热使得汽车电机的散热效果更佳。

2、当电机外壳内的温度上升至指定温度时，温度传感器触发，并启动伺服电机，伺服电机的转轴会带动齿轮一转动，齿轮一转动会带动齿环和转动环架一起转动90°，转动环架又会带动两个弧面挡板转动90°，弧面挡板转动90°会使得弧面挡板上的通气孔与分气孔正对，使得风扇吹出的风可以有一部分通过分气孔吹入通气管内，然后转动环架转动90°会带动导向架一起转动90°，导向架转动90°会带动直棍和两个移动滤网板朝相互靠近的方向水平移动，使得通气管导通，然后风扇吹出的风可以有一部分经过移动滤网板过滤掉灰尘，再通过通气管吹入电机外壳内部，然后吹入的风通过单向阀流出电机外壳，这样可以对电机外壳内部进行散热，使得汽车电机在高功率运行时能有更高的散热能力，且不容易使得灰尘进入电机外壳内部，不容易损坏汽车电机。

3、当通气管导通并有风吹入电机外壳内部时，小扇叶会因气流通过而被带动旋转，小扇叶旋转会带动齿轮二一起旋转，然后齿轮二旋转会带动内齿圈缓慢转动，内齿圈缓慢转动又会带动斜板缓慢转动，从通气管吹入电机外壳内部的风一部分会受到斜板的导向而改变风向，使得吹入电机外壳内部的风可以多角度地吹向电机外壳内部的各个地方，使得电机内部的热量排出更加全面，不容易有热量堆积。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明水冷机构的立体结构示意图。

图3为本发明水冷机构与电机外壳的分离立体结构示意图。

图4为本发明散热外壳的剖视立体结构示意图。

图5为本发明风冷机构的分离立体结构示意图。

图6为本发明导风外环和导风内环的剖视立体结构示意图。

图7为本发明水冷机构和风冷机构的立体结构示意图。

图8为本发明风冷机构和内部散热机构的立体结构示意图。

图9为本发明内部散热机构的部分立体结构示意图。

图10为本发明电机外壳的剖视立体结构示意图。

图11为本发明通气管、移动滤网板和直棍的分离立体结构示意图。

图12为本发明电机外壳和散气机构的局部立体结构示意图。

图13为本发明图12中A处的放大立体结构示意图。

图14为本发明电机外壳的剖视与散气机构的立体结构示意图。

图15为本发明图14中B处的放大立体结构示意图。

附图中的标记：1：支腿架，2：侧架，31：散热外壳，32：散热片，33：直角管，34：连接环管，35：密封盖，36：水冷泵，37：直管，41：电机外壳，42：输出轴，51：导风外环，52：导风内环，53：支撑环，54：导风架，55：风扇，61：转动环架，601：分气孔，62：弧面挡板，63：齿环，64：伺服电机，65：齿轮一，66：导向架，67：通气管，68：移动滤网板，69：直棍，610：温度传感器，611：单向阀，71：支撑直板，72：小扇叶，73：齿轮二，74：支撑弧面杆，75：内齿圈，76：支撑弯杆，77：斜板，8：斜面环。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种高散热新能源汽车电机，如图1-15所示，包括有两个支腿架1，每个所述支腿架1一侧均固定连接有侧架2，两个所述支腿架1之间设置有水冷机构，所述水冷机构上设置有电机外壳41，所述电机外壳41上转动式连接有输出轴42，所述电机外壳41靠近所述输出轴42的一侧上开有两个进气孔，所述水冷机构用于与所述电机外壳41接触并进行散热，两个所述侧架2之间设置有风冷机构，所述风冷机构与所述输出轴42连接，所述风冷机构用于利用所述输出轴42的旋转来产生风力进行散热。

所述水冷机构包括有散热外壳31，所述散热外壳31固定连接于两个所述支腿架1之间，所述散热外壳31上开有若干个通孔，所述散热外壳31外表面固定连接有若干个散热片32，所述散热外壳31两侧的通孔处均固定连接有若干个直角管33，同侧所述直角管33为一组，每组所述直角管33之间固定连接有连接环管34，其中一个所述连接环管34上部设有密封盖35，所述散热外壳31一侧固定连接有水冷泵36，所述水冷泵36的出水口和进水口均固定连接有直管37，两个所述直管37分别与两个所述连接环管34连接，所述直角管33与所述直管37、所述连接环管34和所述散热外壳31的通孔连通，所述散热外壳31的内壁固定连接有电机外壳41，所述散热外壳31用于将通孔灌满水冷液体，通过水冷液体循环来对电机散热。

所述风冷机构包括有导风外环51，所述导风外环51固定连接于两个所述侧架2之间，所述导风外环51内壁上固定连接有导风内环52，所述导风内环52一侧固定连接有支撑环53，所述支撑环53的一侧上固定连接有导风架54，所述输出轴42上固定连接有风扇55，所述风扇55位于所述导风架54内，所述导风架54用于使所述风扇55吹出的风更加集中，所述输出轴42穿过所述支撑环53。

在实际的工作中，新能源矿用汽车在启动时，会使得汽车电机启动进而驱动汽车，首先，操作人员需要打开密封盖35，将水冷液体灌入连接环管34内，使得散热外壳31的通孔、连接环管34、直角管33和直管37之间的管路内充满水冷液体，且汽车电机启动时水冷泵36也会同时启动，水冷泵36会将散热外壳31的通孔内的水冷液体朝远离密封盖35的方向循环流动，汽车电机启动后会在电机外壳41内产生热量，产生的热量会通过电机外壳41进行热传导向外散热，然后散热外壳31由于与电机外壳41接触，所以电机外壳41吸收的热量会进而通过热传导散热至散热外壳31，散热外壳31又进一步将热量传导至通孔内循环流动的水冷液体，使得水冷液体温度升高，同时，汽车电机启动会使得输出轴42转动，输出轴42转动会带动风扇55进行转动，风扇55的转速会随着输出轴42的转速一起变动，风扇55转动会将风通过导风外环51和导风内环52导向后吹至直角管33和连接环管34上，然后吸收了热量的水冷液体流经直角管33和连接环管34时，水冷液体会将热量传导至直角管33和连接环管34上，进而被风扇55吹出的风进行冷却，使得水冷液体的温度下降，温度下降的水冷液体再次循环流经散热外壳31的通孔内，以此往复便实现对汽车电机的散热，风扇55吹出的风经过导风外环51和导风内环52导向后也会吹过散热外壳31的外表面和散热片32，使得散热外壳31的外表面和散热片32上不容易堆积灰尘，进而不容易影响汽车电机的散热，这样多方面的进行散热使得汽车电机的散热效果更佳。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图8-15所示，还包括有内部散热机构，所述内部散热机构设置于所述导风内环52上，所述内部散热机构与所述电机外壳41连接，所述内部散热机构用于在电机外壳41内部温度过高时对电机外壳41内部进行散热，所述内部散热机构包括有转动环架61，所述转动环架61转动式连接于所述支撑环53靠近所述电机外壳41的一侧，所述导风内环52上开有两个分气孔601，所述转动环架61两侧均固定连接有弧面挡板62，所述弧面挡板62上开有通气孔，所述弧面挡板62与所述导风内环52接触，所述转动环架61上部固定连接有齿环63，所述导风架54远离所述风扇55的一侧上固定连接有伺服电机64，所述伺服电机64的转轴上固定连接有齿轮一65，所述齿轮一65与所述齿环63啮合，所述转动环架61两侧上均固定连接有导向架66，所述导向架66上开有弧形槽，所述导风内环52内壁两侧均固定连接有通气管67，两个所述通气管67中部均滑动式连接有移动滤网板68，所述移动滤网板68用于水平移动通使得所述通气管67导通，并对从所述通气管67流入的空气进行过滤，两个所述移动滤网板68相互靠近的一侧均固定连接有直棍69，所述直棍69位于所述导向架66上的弧形槽内，所述电机外壳41靠近所述风扇55的一侧固定连接有温度传感器610，所述温度传感器610穿过所述电机外壳41，所述电机外壳41远离所述风扇55的一侧设有两个单向阀611。

还包括有散气机构，所述散气机构设置于所述电机外壳41一侧，所述散气机构用于将通入所述电机外壳41内的空气分散，所述散气机构包括有两个支撑直板71，两个所述支撑直板71分别固定连接于所述电机外壳41一侧的两个进气口上，两个所述支撑直板71上均转动式连接有小扇叶72，两个所述小扇叶72的一端均固定连接有齿轮二73，所述电机外壳41内侧壁上固定连接有八个支撑弧面杆74，每四个所述支撑弧面杆74为一组，每组的四个所述支撑弧面杆74之间均放置有内齿圈75，所述内齿圈75侧面开有凹槽，每组的四个所述支撑弧面杆74均位于所述内齿圈75的凹槽内，所述内齿圈75与所述齿轮二73啮合，每个所述内齿圈75上均固定连接有两个支撑弯杆76，两个所述支撑弯杆76为一组，每组的两个所述支撑弯杆76之间固定连接有斜板77，所述斜板77用于随着所述内齿圈75一起旋转，将吹入所述电机外壳41内的风导向至各个角度。

由于矿用汽车通常会有高负载的情况，所以使得汽车电机会高功率运行，高功率运行下的汽车电机会产生更多的热量，使得电机外壳41内的温度上升，当电机外壳41内的温度上升至指定温度时，温度传感器610触发，并启动伺服电机64，伺服电机64的转轴会带动齿轮一65转动，齿轮一65转动会带动齿环63和转动环架61一起转动90°，转动环架61又会带动两个弧面挡板62转动90°，弧面挡板62转动90°会使得弧面挡板62上的通气孔与分气孔601正对，使得风扇55吹出的风可以有一部分通过分气孔601吹入通气管67内，然后转动环架61转动90°会带动导向架66一起转动90°，导向架66转动90°会带动直棍69和两个移动滤网板68朝相互靠近的方向水平移动，使得通气管67导通，然后风扇55吹出的风可以有一部分经过移动滤网板68过滤掉灰尘，再通过通气管67吹入电机外壳41内部，然后吹入的风通过单向阀611流出电机外壳41，这样可以对电机外壳41内部进行散热，使得汽车电机在高功率运行时能有更高的散热能力，且不容易使得灰尘进入电机外壳41内部，不容易损坏汽车电机，移动滤网板68上在水平移动复位时，附着在滤网上的灰尘会随着滤网伸出通气管67外，然后风扇55吹出的风可以将这些灰尘吹落，使得被排出通气管67外。

当通气管67导通并有风吹入电机外壳41内部时，小扇叶72会因气流通过而被带动旋转，小扇叶72旋转会带动齿轮二73一起旋转，然后齿轮二73旋转会带动内齿圈75缓慢转动，内齿圈75缓慢转动又会带动斜板77缓慢转动，从通气管67吹入电机外壳41内部的风一部分会受到斜板77的导向而改变风向，使得吹入电机外壳41内部的风可以多角度地吹向电机外壳41内部的各个地方，使得电机内部的热量排出更加全面，不容易有热量堆积。

实施例3

在实施例3的基础之上，如图1-3所示，还包括有斜面环8，所述斜面环8固定连接于所述散热外壳31靠近所述密封盖35的一侧。

从导风外环51和导风内环52之间吹出的风吹过散热外壳31的外表面和散热片32后，会受到斜面环8的导向而向四周扩散，由于水冷液体是朝远离密封盖35的方向在散热外壳31的通孔、直角管33、连接环管34和水冷泵36之间循环的，所以靠近密封盖35一侧的连接环管34、直管37和直角管33内的水冷液体温度低于另一侧的水冷液体的温度，而吹过散热外壳31的外表面和散热片32后的风是携带了一定热量的，将这部分风经斜面环8的导向扩散，使得这部分风不会吹到靠近密封盖35一侧的连接环管34和直角管33表面，这样不容易使得散去的热量被重新吸收而降低了散热效果。

尽管已经仅相对于有限数量的实施方式描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设计各种其他实施方式。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。

Claims (3)

1.一种高散热新能源汽车电机，其特征是，包括有两个支腿架（1），每个所述支腿架（1）一侧均固定连接有侧架（2），两个所述支腿架（1）之间设置有水冷机构，所述水冷机构上设置有电机外壳（41），所述电机外壳（41）上转动式连接有输出轴（42），所述电机外壳（41）靠近所述输出轴（42）的一侧上开有两个进气孔，所述水冷机构用于与所述电机外壳（41）接触并进行散热，两个所述侧架（2）之间设置有风冷机构，所述风冷机构与所述输出轴（42）连接，所述风冷机构用于利用所述输出轴（42）的旋转来产生风力进行散热;

所述水冷机构包括有散热外壳（31），所述散热外壳（31）固定连接于两个所述支腿架（1）之间，所述散热外壳（31）上开有若干个通孔，所述散热外壳（31）外表面固定连接有若干个散热片（32），所述散热外壳（31）两侧的通孔处均固定连接有若干个直角管（33），同侧所述直角管（33）为一组，每组所述直角管（33）之间固定连接有连接环管（34），其中一个所述连接环管（34）上部设有密封盖（35），所述散热外壳（31）一侧固定连接有水冷泵（36），所述水冷泵（36）的出水口和进水口均固定连接有直管（37），两个所述直管（37）分别与两个所述连接环管（34）连接，所述直角管（33）与所述直管（37）、所述连接环管（34）和所述散热外壳（31）的通孔连通，所述散热外壳（31）的内壁固定连接有电机外壳（41）;

所述风冷机构包括有导风外环（51），所述导风外环（51）固定连接于两个所述侧架（2）之间，所述导风外环（51）内壁上固定连接有导风内环（52），所述导风内环（52）一侧固定连接有支撑环（53），所述支撑环（53）的一侧上固定连接有导风架（54），所述输出轴（42）上固定连接有风扇（55），所述风扇（55）位于所述导风架（54）内，所述输出轴（42）穿过所述支撑环（53）;

还包括有内部散热机构，所述内部散热机构设置于所述导风内环（52）上，所述内部散热机构与所述电机外壳（41）连接，所述内部散热机构用于在电机外壳（41）内部温度过高时对电机外壳（41）内部进行散热，所述内部散热机构包括有转动环架（61），所述转动环架（61）转动式连接于所述支撑环（53）靠近所述电机外壳（41）的一侧，所述导风内环（52）上开有两个分气孔（601），所述转动环架（61）两侧均固定连接有弧面挡板（62），所述弧面挡板（62）上开有通气孔，所述弧面挡板（62）与所述导风内环（52）接触，所述转动环架（61）上部固定连接有齿环（63），所述导风架（54）远离所述风扇（55）的一侧上固定连接有伺服电机（64），所述伺服电机（64）的转轴上固定连接有齿轮一（65），所述齿轮一（65）与所述齿环（63）啮合，所述转动环架（61）两侧上均固定连接有导向架（66），所述导向架（66）上开有弧形槽，所述导风内环（52）内壁两侧均固定连接有通气管（67），两个所述通气管（67）中部均滑动式连接有移动滤网板（68），两个所述移动滤网板（68）相互靠近的一侧均固定连接有直棍（69），所述直棍（69）位于所述导向架（66）上的弧形槽内，所述电机外壳（41）靠近所述风扇（55）的一侧固定连接有温度传感器（610），所述温度传感器（610）穿过所述电机外壳（41），所述电机外壳（41）远离所述风扇（55）的一侧设有两个单向阀（611）。

2.按照权利要求1所述的一种高散热新能源汽车电机，其特征是，还包括有散气机构，所述散气机构设置于所述电机外壳（41）一侧，所述散气机构用于将通入所述电机外壳（41）内的空气分散，所述散气机构包括有两个支撑直板（71），两个所述支撑直板（71）分别固定连接于所述电机外壳（41）一侧的两个进气口上，两个所述支撑直板（71）上均转动式连接有小扇叶（72），两个所述小扇叶（72）的一端均固定连接有齿轮二（73），所述电机外壳（41）内侧壁上固定连接有八个支撑弧面杆（74），每四个所述支撑弧面杆（74）为一组，每组的四个所述支撑弧面杆（74）之间均放置有内齿圈（75），所述内齿圈（75）侧面开有凹槽，每组的四个所述支撑弧面杆（74）均位于所述内齿圈（75）的凹槽内，所述内齿圈（75）与所述齿轮二（73）啮合，每个所述内齿圈（75）上均固定连接有两个支撑弯杆（76），两个所述支撑弯杆（76）为一组，每组的两个所述支撑弯杆（76）之间固定连接有斜板（77）。

3.按照权利要求2所述的一种高散热新能源汽车电机，其特征是，还包括有斜面环（8），所述斜面环（8）固定连接于所述散热外壳（31）靠近所述密封盖（35）的一侧。