CN1545185A - 电动汽车驱动电机水冷腔 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动电机散热冷却，特别是用于电动汽车驱动电机散热冷却的电动汽车驱动电机水冷腔体，其特征在于：a.采用水冷方案：b.水冷腔体层Q位于驱动电机外圈，中心是转子Z，中间是一圈定子D。所述的水冷腔体：a.水冷腔体层Q的内圈层1，同时也是驱动电机定子D的外圈层；b.所述的水冷腔体层Q，是由内圈层1、中间水道层2和外圈壳层3构成。

Description

电动汽车驱动电机水冷腔
技术领域
本发明涉及一种机电产品配件，特别是一种专门用于电动汽车驱动电机水冷腔体。
技术背景
燃油汽车对地球的生态建设、环境污染和石油能源的枯竭三大问题，都是世界性的大课题。所以世界各国不惜花费重金，竞相研制既不污染环境又开辟新能源的，以充电为能源的电动汽车。目前，世界各国所使用的电动汽车驱动电机，不外乎直流电机和交流永磁同步电机。当驱动电机在工作做功时，由于电流的摩擦，会不断产生很大的热量，所以无论哪一种驱动电机，其共同特点和难以克服的技术困难就是冷却的问题。虽然人们针对性地设计和制造了许多散热的技术方案，如在外壳上加工或装置有类似于散热器散热片的散热楞筋、加风扇等，其性能都很不理想，从而造成电机热负荷加重和驱动力减弱的不良结果，直接影响了电动汽车的整车性能。所以，无论交流永磁电机，还是磁阻电机等形式，由于散热冷却使电机驱动效率都不理想。既影响驱动电机功能发挥问题，又直接影响电动汽车性能的重大技术难题。
发明内容
本发明创造的目的在于公开一种可以用于任何驱动电机散热冷却，特别是可以用于电动汽车驱动电机提供散热和冷却作用的电动汽车驱动电机水冷腔体。
为了达到上述发明目的所采取的技术方案是：
抛弃风冷现有方案，采用水冷方式。
水冷腔体层Q位于驱动电机外圈，驱动电机中心是转子Z，驱动电机的中心与外圈水冷腔体之间，是驱动电机的中间一圈定子D。水冷腔体层Q的内圈层1，同时也是驱动电机定子D的外圈层。驱动电机定子的外圈层是驱动电机产生热量的主要热源，只要用水冷热交换，将热水交换掉，整个电机的散热冷却问题即可迎刃而解了。如图1所示。
所述的水冷腔体层Q，是由内圈层1、中间水道层2和外圈壳层3构成。
所述的冷却水腔内圈层1，同时也是驱动电机定子的外圈层，是用铝合金翻砂成型工艺和金加工而成；所述的中间水道层2，是由螺旋形散热楞筋2.1缠绕水腔内层1而成，亦可与水腔内层1同时翻砂成型工艺和金加工而成；所述的外圈壳层3，是由圆壳体罩在中间水道层2后，构成冷却水密封腔体2.2；在冷却水密封腔体两头的外壳3上，有一进、一出的冷却水外接嘴4与冷却水密封腔体2.2连通。如图1、图2所示。
所述的螺旋形散热楞筋2.1，象螺纹状均匀地缠绕在内壳1上，螺旋形散热楞筋2.1的筋距距离大小，决定冷却水密封腔体2.2水道的宽窄。如图2所示。
本发明的工作原理和优点是：
1、由于冷却水腔的内层又是整个电机定子的外壳，整个机壳被冷却水道环绕形成的水腔包裹。冷却水沿着螺旋形水道循环，使电机产生的热量能高效地、均匀地被冷却水带走。螺旋形水腔替代了传统电机外壳的风冷式散热筋，散热效率很低。而是改用中间层带有螺旋形的水冷腔体散热棱筋，与整个电机定子的外壳为一体，三圈层配合而形成螺旋形水道的循环水腔结构。这样一来电机产生的热量靠外部通水后经螺旋形水道循环冷却，其冷却率极高。螺旋散热筋和外密封壳材质采用铝合金铸造，从而减轻整机重量。
2、通常变频电机不能超额定功率运行，转速比在1∶3以下。而本发明电机由于很好地解决了散热冷却问题，最大功率能达3倍额定功率运行，转速比能在1∶5以上。而普通电机都在1∶4内。在定子磁密设计时，一般电机设计小于1.7T，本电机设计为2T，足够中巴汽车使用，一般轿车更是绰绰有余。本电机千瓦重量为1.8kg/kW，而普通电机达到6kg/kW，因此只有本电机完全满足电动汽车对驱动电机的技术指标要求。
本发明可使用在任何需要散热冷却的电机上。
具体实施方式
附图说明
图1是本发明在驱动电机中位置示意图；
图2是本发明水冷却壳体(无密封外壳)结构示意图；
图3是本发明热交换结构示意图。
其中：1、水冷腔体内圈层和定子外圈层；2、水道层；2.1、螺旋形散热楞筋；2.2、冷却水密封腔体；2.3、定子绕组；3、外圈壳壳层；4、冷却水外接嘴；Z、电机转子；D、电机定子；D-1、定子绕组；Q、水冷腔体层。
实施例
抛弃风冷现有方案，采用水冷方式。
如图1、图2、图3所示。水冷腔体层Q位于驱动电机外圈，驱动电机中心是转子Z，驱动电机的中心与外圈水冷腔体之间，是驱动电机的中间一圈定子D。水冷腔体层Q的内圈层1，同时也是驱动电机定子D的外圈层。驱动电机定子的外圈层是驱动电机产生热量的主要热源，只要用水冷热交换，将热水交换掉，整个电机的散热冷却问题即可迎刃而解了。如图1所示。所述的水冷腔体层Q，是由内圈层1、中间水道层2和外圈壳层3构成。
如图1、图2所示。所述的冷却水腔内圈层1，同时也是驱动电机定子的外圈层，是用铝合金翻砂成型工艺和金加工而成；所述的中间水道层2，是由螺旋形散热楞筋2.1缠绕水腔内层1而成，亦可与水腔内层1同时翻砂成型工艺和金加工而成；所述的外圈壳层3，是由圆壳体罩在中间水道层2后，构成冷却水密封腔体2.2；在冷却水密封腔体两头的外壳3上，有一进、一出的冷却水外接嘴4与冷却水密封腔体2.2连通。
如图2所示。所述的螺旋形散热楞筋2.1，象螺纹状均匀地缠绕在内壳1上，螺旋形散热楞筋2.1的筋距距离大小，决定冷却水密封腔体2.2水道的宽窄。

Claims (4)

1、一种用于驱动电机散热冷却，特别是用于电动汽车驱动电机散热冷却的电动汽车驱动电机水冷腔体，其特征在于：
a、采用水冷方案：
b、水冷腔体层Q位于驱动电机外圈，中心是转子Z，中间是一圈定子D。
2、根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机水冷腔体，其特征在于：
a、水冷腔体层Q的内圈层(1)，同时也是驱动电机定子D的外圈层；
b、所述的水冷腔体层Q，是由内圈层(1)、中间水道层(2)和外圈壳层(3)构成。
3、根据权利要求2所述的电动汽车驱动电机水冷腔体，其特征在于：
a、所述的冷却水腔内圈层(1)，是用铝合金翻砂成型工艺和金加工而成；
b、所述的中间水道层(2)，是由螺旋形散热楞筋(2.1)缠绕水腔内层(1)而成；
c、所述的外圈壳层(3)，是由圆壳体罩在中间水道层(2)后，构成冷却水密封腔体(2.2)；
d、在冷却水密封腔体两头的外壳(3)上，有一进、一出的冷却水外接嘴(4)与冷却水密封腔体(2.2)连通。
4、根据权利要求3所述的电动汽车驱动电机水冷腔体，其特征在于：所述的螺旋形散热楞筋(2.1)，象螺纹状均匀地缠绕在冷却水腔内圈层(1)上，螺旋形散热楞筋(2.1)的筋距距离大小，决定冷却水密封腔体(2.2)水道的宽窄。
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