CN208638162U - 电机水冷机壳和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机水冷机壳和车辆；电机水冷机壳包括：第一壳体和第二壳体；第一壳体为中空的腔体结构，且第一壳体的外表面设置有水道；第二壳体套设于第一壳体外表面，与第一壳体相连接，第二壳体上设置有进水口和出水口，进水口和出水口与水道相连通；其中，进水口设置为至少两个，位于第二壳体轴向的两端，出水口设置于第二壳体轴向的中部位置。应用了本实用新型的技术方案，进水分别设置于电机两端的高温区，保证电机两端的高温区都与新流入水道的低温冷却液接触，使得电机两端的高温区都可以获得相同的、较好的冷却效果，提高电机水冷壳的散热效率的同时，可以有效降低电机换热面的温度梯度，解决温度场不均匀的问题。

Description

电机水冷机壳和车辆

技术领域

本实用新型涉及电机部件技术领域，具体而言，涉及一种电机水冷机壳和一种车辆。

背景技术

目前，在相关技术中，随着新能源汽车的发展，电动汽车的驱动电机也在同步的往更高电压平台、更高功率平台的方向发展，而随之而来的是更高的发热量以及更加不均匀的温度场分布。而过高的温度会导致电机性能下降，严重时会烧毁电机；不均匀的温度场会使电机局部热应力集中，对结构稳定性造成影响，严重时会使结构失效。

现有技术中，驱动电机的水冷机壳通过与定子外壁面的直接接触传热来实现热量的交换，并通过流经水道的冷却液带走热量。但对于驱动电机来说，如图1所示，定子铁芯的发热量沿轴向分布规律为两端高中间低，即电机的两端是电机的相对高温区，电机的中部是电机的相对低温区。现有的水冷机壳通常采用几字形水道和螺旋形水道两种水道，其中几字型水道的流阻高，冷却液流动性能差，导致散热效率低下，而传统的螺旋形水道的进水口位于电机的一端，出水口位于电机的另一端，由于电机两端的温度更高，低温的冷却液由电机的一端进入水道后，被一端的高温加热，并流经中部后到达另一端高温区，而此时冷却液的温度已经升高到较高的程度，所以对出水口端，即电机另一端的高温区的冷却效果不好，导致电机的温度一端高，另一端低，造成电机散热效率低，而且轴向温度场分布不均匀。

因此，目前亟需一种新的电机水冷机壳，以提高散热效率，降低电机换热面的温度梯度，解决温度场不均匀的问题。

实用新型内容

本实用新型的第一方面提出了一种电机水冷机壳。

本实用新型的第二方面提出了一种车辆。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种电机水冷机壳，包括：第一壳体和第二壳体；第一壳体为中空的腔体结构，且第一壳体的外表面设置有水道；第二壳体套设于第一壳体外表面，与第一壳体相连接，第二壳体上设置有进水口和出水口，进水口和出水口与水道相连通；其中，进水口设置为至少两个，位于第二壳体轴向的两端，出水口设置于第二壳体轴向的中部位置。

本实用新型公开的实施例提供的电机水冷机壳由第一壳体和第二壳体组成，第一壳体的内表面与电机接触以实现热传递，第一壳体的外表面设置有水道，具体设置为凹槽型水道，第二壳体套设于第一壳体外表面，与第一壳体连接后，将凹槽型水道封闭为密闭的水道。同时，第二壳体上设置有进水口和出水口，与水道相连通，以实现冷却液的循环。其中，进水口至少设置两个，位于第二壳体轴向的两端，同时出水口设置于第二壳体轴向的中部位置，由此，低温冷却液由电机水冷机壳的两端的进水口进入水道，首先与电机两端的高温区接触，带走热量后，经由电机中心部的低温区处的出水口排出。应用了本实用新型的技术方案，由于进水口设置为多个，且分别设置于电机两端的高温区，保证电机两端的高温区都与新流入水道的低温冷却液接触，自电机水冷机壳两端进水口流入的低温冷却液会带走电机两端高温区域的热量，最后汇聚于电机中部的相对低温区的出水口后排出，使得电机两端的高温区都可以获得相同的、较好的冷却效果，提高电机水冷壳的散热效率的同时，可以有效降低电机换热面的温度梯度，解决温度场不均匀的问题，进而提高了电机的使用寿命和运行可靠性，为在电动车辆中使用更高功率的驱动电机提供了可行性。

具体地，第一壳体为与驱动电机形状相符合的桶装结构，套接于电机外表面，第一壳体的内表面与电机的外表面紧密接触，以实现与电机间高效率的热交换。第一壳体的外表面上设置有凹槽型水道，均匀的分布在第一壳体的外表面上，第二壳体套设于第一壳体的外表面，与所述第一壳体相连接后，将凹槽型水道封闭为密闭的水道，冷却液在密闭的水道中循环流动。第二壳体上设置有多个进水口，优选设置为两个，分别设置于第二壳体轴向的两端，即位于驱动电机的高温区域；第二壳体上同时设置有出水口，具体位于第二壳体轴向的中部位置，即位于驱动电机的相对低温区域，低温冷却液经由电机水冷壳两端的进水口进入水道，首先与电机两端的高温区域接触，带走高温区域的热量，然后汇集于驱动电机的相对低温区域的出水口处，此时由于吸收了电机的热量而温度较高的冷却液经由出水口排出电机水冷机壳，实现对电机均匀、高效的散热，有效降低电机换热面的温度梯度，避免产生温度场不均匀的问题。

在上述任一技术方案中，进一步地，进水口包括第一进水口和第二进水口，第一进水口和第二进水口分别位于第二壳体轴向的两端。

在上述任一技术方案中，进一步地，水道包括第一水道和第二水道，第一水道与第一进水口和出水口相连接，第一水道由第一进水口向出水口延伸分布；第二水道与第二进水口和出水口相连接，第二水道由第二进水口向出水口延伸分布。

在上述任一技术方案中，进一步地，电机水冷机壳还包括进水件；进水件包括进水部、第一导流管路和第二导流管路，第一导流管路和第二导流管路的一端均与进水部相连接，第一导流管路的另一端与第一进水口相连接，第二导流管路的另一端与第二进水口相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，电机水冷机壳还包括导流板；导流板设置于出水口内，将水道分隔为第一水道和第二水道。

在上述任一技术方案中，进一步地，水道为扁管水道，扁管水道均匀地分布于第一壳体的外表面。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一壳体和水道为一体式结构。

在上述任一技术方案中，进一步地，水道为螺旋水道。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一壳体和第二壳体为圆柱形壳体。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种车辆，包括如上述任一技术方案的电机水冷机壳；

电机；电机设置于第一壳体内。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了驱动电机定子轴向温度分布曲线图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的电机水冷机壳的结构图；

图3示出了根据本实用新型的另一个实施例的电机水冷机壳的结构图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的水道分布示意图；

图5示出了根据本实用新型的又一个实施例的电机水冷机壳的结构图。

其中，图2至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

2第一壳体，22水道，222第一水道，224第二水道，4第二壳体，42 进水口，422第一进水口，424第二进水口，44出水口，6进水件，62进水部，64第一导流管路，66第二导流管路，8导流板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图2至图5描述根据本实用新型一些实施例所述电机水冷机壳和车辆。

如图2和图3所示，在本实用新型第一方面的实施例中，提供了一种电机水冷机壳，包括：第一壳体2和第二壳体4；第一壳体2为中空的腔体结构，且第一壳体2的外表面设置有水道22；第二壳体4套设于第一壳体2外表面，与第一壳体2相连接，第二壳体4上设置有进水口42和出水口44，进水口42和出水口44与水道22相连通；其中，进水口42设置为至少两个，位于第二壳体4轴向的两端，出水口44设置于第二壳体4轴向的中部位置。

在该实施例中，电机水冷机壳由第一壳体2和第二壳体4组成，第一壳体2的内表面与电机接触以实现热传递，第一壳体2的外表面设置有水道22，具体设置为凹槽型水道22，第二壳体4套设于第一壳体2外表面，与第一壳体2连接后，将凹槽型水道22封闭为密闭的水道22。同时，第二壳体4上设置有进水口42和出水口44，与水道22相连通，以实现冷却液的循环。其中，进水口42至少设置两个，位于第二壳体4轴向的两端，同时出水口44设置于第二壳体4轴向的中部位置，由此，低温冷却液由电机水冷机壳的两端的进水口42进入水道22，首先与电机两端的高温区接触，带走热量后，经由电机中心部的低温区处的出水口44排出。应用了本实用新型的技术方案，由于进水口42设置为多个，且分别设置于电机两端的高温区，保证电机两端的高温区都与新流入水道22的低温冷却液接触，自电机水冷机壳两端进水口42流入的低温冷却液会带走电机两端高温区域的热量，最后汇聚于电机中部的相对低温区的出水口44后排出，使得电机两端的高温区都可以获得相同的、较好的冷却效果，提高电机水冷壳的散热效率的同时，可以有效降低电机换热面的温度梯度，解决温度场不均匀的问题，进而提高了电机的使用寿命和运行可靠性，为在电动车辆中使用更高功率的驱动电机提供了可行性。

具体地，第一壳体2为与驱动电机形状相符合的桶装结构，套接于电机外表面，第一壳体2的内表面与电机的外表面紧密接触，以实现与电机间高效率的热交换。第一壳体2的外表面上设置有凹槽型水道22，均匀的分布在第一壳体2的外表面上，第二壳体4套设于第一壳体2的外表面，与所述第一壳体2相连接后，将凹槽型水道22封闭为密闭的水道22，冷却液在密闭的水道22中循环流动。第二壳体4上设置有多个进水口42，优选设置为两个，分别设置于第二壳体4轴向的两端，即位于驱动电机的高温区域；第二壳体4上同时设置有出水口44，具体位于第二壳体4轴向的中部位置，即位于驱动电机的相对低温区域，低温冷却液经由电机水冷壳两端的进水口42进入水道22，首先与电机两端的高温区域接触，带走高温区域的热量，然后汇集于驱动电机的相对低温区域的出水口44处，此时由于吸收了电机的热量而温度较高的冷却液经由出水口44排出电机水冷机壳，实现对电机均匀、高效的散热，有效降低电机换热面的温度梯度，避免产生温度场不均匀的问题。

优选地，水道22为独立的管路式水道，设置于第一壳体2和第二壳体 4之间，部分嵌入第一壳体2中，通过连接件与第一壳体2相连接；或是在第一壳体2外表面开设凹槽，水道22卡设与凹槽中。同时，水道22与第一壳体2之间设置有导热材质，通过导热材质相接触，可以有效地提高水道22与第一壳体2之间的热传递效率，进而增加电机水冷外壳的散热效率。可以理解的，在应用独立的管路式水道时，进水口42和出水口44为独立水道22的一部分，此时第二壳体4上分别设置有与进水口42和出水口44位置相对应的通孔，进水口42和出水口44穿过对应的通孔后与外部水路相连接，实现冷却液的循环。使用独立的管路式水道，在水道22出现泄漏或是堵塞的故障时，可以单独维修或更换水道22，不需要更换整个电机水冷外壳，可以有效的降低维护成本。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，如图2和图3所示，进水口42包括第一进水口422和第二进水口424，第一进水口422和第二进水口424分别位于第二壳体4轴向的两端。

在该实施例中，进水口42优选设置为两个，分别位于第二壳体4轴向的两端，即驱动电机两端的高温区，以保证流经驱动电机两端的高温区的冷却液为经由进水口42进入的新的低温冷却液，以提高对驱动电机两端高温区的散热效率。同时驱动电机两端的高温区分别设有第一进水口422和第二进水口424，保证驱动电机两端的高温区都受到同样的散热效果，实现对电机均匀、高效的散热，避免产生温度场不均匀的问题。

优选地，第一进水口422、第二进水口424位于第二壳体4的同侧。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，如图4所示，水道22包括第一水道222和第二水道224，第一水道222与第一进水口422和出水口 44相连接，第一水道222由第一进水口422向出水口44延伸分布；第二水道224与第二进水口424和出水口44相连接，第二水道224由第二进水口424向出水口44延伸分布。

在该实施例中，水道22分为第一水道222和第二水道224，第一水道222与第一进水口422和出水口44相连接，由第一进水口422向出水口44 延伸分布，用于实现对电机一端的散热；第二水道224与第二进水口424 和出水口44相连接，由第二进水口424向出水口44延伸分布，用于实现对电机另一端的散热。分别设置第一水道222和第二水道224用于对电机两端进行散热，可以有效地降低电机两端高温区的温度，实现对电机均匀、高效的散热，有效降低电机换热面的温度梯度，避免产生温度场不均匀的问题。

优选地，第一水道222和第二水道224均匀地分布在第一壳体2外表面，且第一水道222和第二水道224对称设置。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，如图5所示，电机水冷机壳还包括进水件6；进水件6包括进水部62、第一导流管路64和第二导流管路66，第一导流管路64和第二导流管路66的一端均与进水部62相连接，第一导流管路64的另一端与第一进水口422相连接，第二导流管路 66的另一端与第二进水口424相连接。

在该实施例中，通过进水件6将第一进水口422和第二进水口424连接在一起，通过进水件6为电机水冷机壳统一提供冷却液。其中，进水件 6具体包括进水部62、第一导流管路64和第二导流管路66，第一导流管路64和第二导流管路66的一端均与进水部62相连接，第一导流管路64 的另一端与第一进水口422相连接，第二导流管路66的另一端与第二进水口424相连接。通过进水部62统一提供冷却液，在保证散热性能不变的情况下，简化了与电机相配的水路管道形式，使冷却液管路布置更加灵活简单。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，如图2至图4所示，电机水冷机壳还包括导流板8；导流板8设置于出水口44内，将水道22分隔为第一水道222和第二水道224。

在该实施例中，在出水口44内设置导流板8，以分隔第一水道222和第二水道224，在第一水道222和第二水道224交汇于出水口44时，分隔第一水道222和第二水道224中流出的冷却液，并引导冷却液由出水口44 流出，避免第一水道222和第二水道224中流出的流向相对的冷却液在接触时发生对冲，提高冷却液的排出效率，同时减小电机水冷机壳的振动和噪音。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，水道22为扁管水道，扁管水道均匀地分布于第一壳体2的外表面。

在该实施例中，水道22为扁管水道，设置在第一壳体2的外表面，在第一壳体2和第二壳体4之间均匀地绕制而成。应用扁管水道可以增加水道22与第一壳体2的接触面积，进而提高冷却液与电机之间的热交换效率，提高对电机的散热效果。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，第一壳体2和水道22为一体式结构。

在该实施例中，第一壳体2和水道22为一体式结构，在生产时一体成型，减少生产工序，降低生产成本，同时水道22直接分布于与电机外表面接触的第一壳体2的外表面，可以有效的提高散热效率，同时保证水道22 的结构强度，降低冷却液泄漏的风险。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，水道22为螺旋水道22。

在该实施例中，本实用新型的螺旋水道22加工方式与传统的螺旋式水道22一致，不需要调整或开发新的工艺形式，开发周期短、成本低，且使用螺旋水道22可以减小水道22中冷却液的流动阻力，冷却液流动的沿程损失较小，可以有效平衡温度场的温度梯度提高散热效率。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，第一壳体2和第二壳体4 为圆柱形壳体。

在该实施例中，由于驱动电机外形多为圆柱形，因此第一壳体2和第二壳体4设置为圆柱形壳体可以更好的适应大多数的电机外形。

本实用新型第二方面提供了一种车辆，包括如上述任一技术方案所述的电机水冷机壳。

在该实施例中，由于该车辆包括上述任一实施例中所述的电机水冷机壳，因此，该车辆包括上述任一技术方案中所述的电机水冷机壳的全部有益效果。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，辆还包括：电机；电机设置于第一壳体2内

在该实施例中，电机为驱动电机，用于驱动车辆行驶。电机设置于第一壳体2内，与第一壳体2进行热交换，以实现对电机的散热。

在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机水冷机壳，其特征在于，包括：

第一壳体，所述第一壳体为中空的腔体结构，且所述第一壳体的外表面设置有水道；

第二壳体，所述第二壳体套设于所述第一壳体外表面，与所述第一壳体相连接，所述第二壳体上设置有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口与所述水道相连通；

其中，所述进水口设置为至少两个，位于所述第二壳体轴向的两端，所述出水口设置于所述第二壳体轴向的中部位置。

2.根据权利要求1所述的电机水冷机壳，其特征在于，

所述进水口包括第一进水口和第二进水口，所述第一进水口和所述第二进水口分别位于所述第二壳体轴向的两端。

3.根据权利要求2所述的电机水冷机壳，其特征在于，

所述水道包括第一水道和第二水道，所述第一水道与所述第一进水口和所述出水口相连接，所述第一水道由所述第一进水口向所述出水口延伸分布；

所述第二水道与所述第二进水口和所述出水口相连接，所述第二水道由所述第二进水口向所述出水口延伸分布。

4.根据权利要求2所述的电机水冷机壳，其特征在于，还包括：

进水件，所述进水件包括进水部、第一导流管路和第二导流管路，所述第一导流管路和所述第二导流管路的一端均与所述进水部相连接，所述第一导流管路的另一端与所述第一进水口相连接，所述第二导流管路的另一端与所述第二进水口相连接。

5.根据权利要求1所述的电机水冷机壳，其特征在于，还包括：

导流板，所述导流板设置于所述出水口内，将所述水道分隔为第一水道和第二水道。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机水冷机壳，其特征在于，

所述水道为扁管水道，所述扁管水道均匀地分布于所述第一壳体的外表面。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电机水冷机壳，其特征在于，

所述第一壳体和所述水道为一体式结构。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电机水冷机壳，其特征在于，

所述水道为螺旋水道。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电机水冷机壳，其特征在于，

所述第一壳体和所述第二壳体为圆柱形壳体。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

如权利要求1至9中任一项所述的电机水冷机壳；

电机，所述电机设置于所述第一壳体内。