CN211351917U - 混合动力汽车及其动力系统及其电机冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及混合动力汽车及其动力系统及其电机冷却结构。电机冷却结构包括：壳体、定子以及油套。壳体上设有进油通道。定子包括铁芯和线圈绕组。油套套设于定子，油套的外壁与壳体的内壁贴合。油套的外壁设有沿油套的周向环绕的主油槽和副油槽。冷却油液从壳体的进油通道进入主油槽并沿主油槽环绕流动，从而能够对铁芯进行良好的冷却。副油槽的底壁上设有喷油通孔，喷油通孔的开口朝向定子的端部绕组。冷却油液从主油槽进入副油槽之后，从喷油通孔喷向端部绕组，从而能够对线圈绕组起到良好的冷却作用。上述技术方案同时对铁芯和线圈绕组冷却，需要的冷却零件的数量少，装配简单，易加工，有效提高电机的功率密度。

Description

混合动力汽车及其动力系统及其电机冷却结构

技术领域

本实用新型涉及电机冷却技术领域，特别涉及混合动力汽车及其动力系统及其电机冷却结构。

背景技术

混合动力汽车(英文名称Hybrid Electric Vehicle，简称HEV)是具有低污染、低能耗特点的新一代清洁能源汽车。混合动力汽车的驱动电机是混合动力汽车的一个重要组成部分。驱动电机的功率是影响混合动力汽车的一个重要因素。由于混合动力汽车的动力总成是在原有动力总成的基础上增加电机组成，装配空间有限，因此开发体积小，功率大的高密度电机非常重要。而电机的冷却效果是电机功率密度的关键因素之一。

目前混合动力汽车用驱动电机一般采用水冷或油冷方式。水冷方式是在电机定子外侧布置冷却水槽，往水槽中通循环水冷却，水冷冷却效果好，但密封要求高，水槽的加工工艺复杂，而且还需要增加水泵、水箱等冷却系统零部件，增加了成本。而油冷方式利用了混合动力总成中的变速器现有的液压冷却系统对电机进行冷却，节约了成本，且密封要求低，工艺简单。

电机的发热源主要来自线圈绕组的铜损和定子铁芯的铁损，故主要对线圈绕组和定子铁芯进行冷却。传统的油冷方式冷却效果不佳、零件数量过多。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的油冷方式冷却效果不佳、零件数量过多的问题，提供一种冷却效果好、零件数量少的混合动力汽车及其动力系统及其电机冷却结构。

本申请提供一种电机冷却结构，包括：

壳体，所述壳体上设有进油通道，所述进油通道的一端用于使冷却油液进入；

定子，位于所述壳体内，所述定子包括铁芯和线圈绕组，所述线圈绕组设于所述铁芯内并具有自所述铁芯的轴向上的两个端部伸出的端部绕组；以及

油套，套设于所述定子，所述油套的外壁与所述壳体的内壁贴合，所述油套的外壁设有：沿所述油套的周向环绕的主油槽和副油槽，所述主油槽与所述进油通道的另一端连通，所述主油槽环绕所述铁芯，所述副油槽与所述主油槽沿所述油套的轴向排布，所述副油槽与所述主油槽连通，所述副油槽的底壁上设有喷油通孔，所述喷油通孔的开口朝向所述端部绕组。

由于主油槽环绕定子的铁芯，冷却油液从壳体的进油通道进入主油槽并沿主油槽环绕流动，从而能够对铁芯进行良好的冷却。副油槽的底壁上设有喷油通孔，喷油通孔的开口朝向定子的端部绕组。冷却油液从主油槽进入副油槽之后，从喷油通孔喷向端部绕组，从而能够对线圈绕组起到良好的冷却作用。通过在油套上开设主油槽和副油槽，在副油槽底壁开设喷油通孔，同时对铁芯和线圈绕组冷却，需要的冷却零件的数量少，装配简单，易加工，有效提高电机的功率密度。

在一实施例中，所述油套上设有油槽口，所述主油槽和每个所述副油槽通过至少一个所述油槽口连通。

在一实施例中，所述的电机冷却结构还包括至少两个密封圈，所述密封圈套设于所述油套，所述密封圈分别与所述油套和所述壳体的内壁密封配合，所述主油槽和所述副油槽位于至少两个所述密封圈之间。

在一实施例中，所述副油槽的数量为至少两个，所述主油槽位于至少两个所述副油槽之间。

在一实施例中，所述副油槽环绕所述铁芯。

在一实施例中，自所述副油槽的底壁至所述油套的内壁的方向，所述喷油通孔的内径逐渐变小。

在一实施例中，所述喷油通孔的数量为多个，多个所述喷油通孔沿所述副油槽的底壁环形排列。

在一实施例中，沿所述主油槽内的冷却油液的流动方向，所述喷油通孔的排布从密集到稀疏。

本申请实施例提供一种混合动力系统，包括液压冷却系统以及上述实施例中任一项所述的电机冷却结构，所述进油通道的一端与所述液压冷却系统的出油口连通。

本申请实施例提供一种混合动力汽车，包括本体以及如上述实施例中所述的混合动力系统，所述混合动力系统与所述本体驱动连接。

附图说明

图1为一实施例的电机冷却结构的剖视图；

图2为图1中的A的放大图；

图3为图1中的电机冷却结构去除壳体的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的优选实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，本申请实施例提供一种电机冷却结构100。电机冷却结构100包括壳体110、定子120、转子130以及油套140。

壳体110上设有进油通道101，进油通道101的一端用于使冷却油液进入。

具体地，电机冷却结构100可以应用于混合动力系统(未示出)。壳体110可以是混合动力系统的壳体110。请参考图2，壳体110上设有进油通道101。进油通道101的一端为进油口。进油口可以通过油管与混合动力系统的液压冷却系统的油泵连通，通过油泵的压力使液压冷却系统的冷却油液经过油管从进油口进入进油通道101。

定子120位于壳体110内。定子120包括铁芯121和线圈绕组。线圈绕组设于铁芯121内。线圈绕组具有自铁芯121的轴向上的两个端部伸出的端部绕组122。

具体地，铁芯121内设有槽，定子120绕组可以嵌于该槽中并且缠绕铁芯121。

油套140套设于定子120。油套140的外壁设有主油槽102和副油槽103。主油槽102和副油槽103均沿油套140的周向环绕。副油槽103与主油槽102沿油套140的轴向排布。请参考图3，油套140上设有油槽口104。副油槽103与主油槽102通过油槽口104连通。油套140的外壁与壳体110的内壁贴合，从而油套140的外壁与壳体110的内壁之间的主油槽102和副油槽103构成冷却油腔。

主油槽102与进油通道101的另一端连通，从而冷却油液可以从进油通道101进入主油槽102，并从主油槽102经过油槽口104流入副油槽103。由于主油槽102环绕铁芯121，从而冷却油液沿主油槽102环绕流动的过程中可以对铁芯121进行良好的冷却。副油槽103的底壁上设有喷油通孔105，喷油通孔105的一端开口朝向端部绕组122，冷却油液从主油槽102进入副油槽103之后，从喷油通孔105喷向端部绕组122，从而能够对线圈绕组起到良好的冷却作用。

通过将使副油槽103与主油槽102沿油套140的轴向排布，冷却油液从主油槽102流向副油槽103，延长了冷却油路，提高了冷却油液的流动性，有利于增强冷却效果。

定子120套设于转子130。转子130能够相对于定子120转动。冷却油液从喷油通孔105喷向端部绕组122后，从端部绕组122流向转子130，从而能够对转子130进行冷却。

上述的电机冷却结构100包括壳体110、定子120、转子130以及油套140。油套140上设有沿油套140的周向环绕的主油槽102和副油槽103。由于主油槽102环绕定子120的铁芯121，冷却油液从壳体110的进油通道101进入主油槽102并沿主油槽102环绕流动，从而能够对铁芯121进行良好的冷却。副油槽103的底壁上设有喷油通孔105，喷油通孔105的开口朝向定子120的端部绕组122。冷却油液从主油槽102进入副油槽103之后，从喷油通孔105喷向端部绕组122，从而能够对线圈绕组起到良好的冷却作用。通过在油套140上开设主油槽102和副油槽103，在副油槽103底壁开设喷油通孔105，同时对铁芯121和线圈绕组冷却，需要的冷却零件的数量少，装配简单，易加工，有效提高电机的功率密度。

请参考图2，在一实施例中，电机冷却结构100还包括至少两个密封圈150。密封圈150套设于油套140。密封圈150分别与油套140和壳体110的内壁密封配合。主油槽102和副油槽103位于至少两个密封圈150之间。

在本实施例中，密封圈150的数量为两个。主油槽102和副油槽103位于两个密封圈150之间，从而使得油套140与壳体110之间的密封性良好，进而冷却油液进入副油槽103后，具有足够的压力从喷油通孔105喷射到端部绕组122上。

在其他实施例中，密封圈150的数量还可以为三个、四个等更多个。

请参考图2和图3，在一实施例中，副油槽103的数量为至少两个，主油槽102位于至少两个副油槽103之间。

在本实施例中，副油槽103的数量为两个。主油槽102位于两个副油槽103之间，从而两个副油槽103的底壁的喷油通孔105可以分别向伸出铁芯121的两个不同端部的端部绕组122喷射冷却油液，进而可以使得铁芯121的两个不同端部的端部绕组122均得到冷却。

在其他实施例中，副油槽103的数量还可以为三个、四个等更多个。

请参考图2，在一实施例中，副油槽103环绕铁芯121，从而冷却油液在副油槽103中环绕流动时，能够进一步对铁芯121进行冷却。由于副油槽103环绕铁芯121，开设于副油槽103底壁的喷油通孔105的一端开口朝向端部绕组122，从而喷油通孔105的延伸方向倾斜于油套140的轴向。通过将副油槽103环绕铁芯121，将喷油通孔105倾斜于油套140的轴向延伸，使得冷却油液通过喷油通孔105对线圈绕组冷却，从而副油槽103不需要环绕端部绕组122即可对线圈绕组进行冷却，节约了副油槽103占用的轴向尺寸，节约了装配空间。

请参考图2，在一实施例中，自副油槽103的底壁至油套140的内壁的方向，喷油通孔105的内径逐渐变小，从而喷油通孔105形成近似喇叭口的形状，冷却油液进出喷油通孔105时的入口大、出口小，有利于增强冷却油液从喷油通孔105喷出时的喷射压力，进而有利于冷却油液顺利喷射至端部绕组122。

请参考图3，在一实施例中，喷油通孔105的数量为多个，多个喷油通孔105沿副油槽103的底壁环形排列，从而冷却油液能够沿环形喷射至端部绕组122，有利于保证对线圈绕组的冷却效果。

请参考图3，在一实施例中，沿主油槽102内的冷却油液的流动方向，喷油通孔105的排布从密集到稀疏。进行冷却的高效性和准确性。

具体地，冷却油液进入主油槽102后，自上而下环流。沿自上而下环流的方向，喷油通孔105在副油槽103内的排布从密集到稀疏。

如图1所示，电机冷却结构100还包括与转子130固定的转子轴131。电机冷却结构100在工作时，转子轴131平行于水平方向放置。线圈绕组环绕转子轴131，从而转子轴131的上方和下方都分布有线圈绕组。冷却油液从喷油通孔105喷向端部绕组122后，使转子轴131上方的端部绕组122和转子轴131下方的端部绕组122都得到冷却。喷射至转子轴131上方的端部绕组122上的冷却油液在重力的作用下流动至转子轴131下方的端部绕组122，使得转子轴131下方的端部绕组122能够得到进一步冷却。由于转子轴131下方的端部绕组122能够得到双重冷却，冷却效果好。因此，沿自上而下环流的方向，使喷油通孔105在副油槽103内的排布从密集到稀疏，从而转子轴131上方的端部绕组122能够得到较多的来自喷油通孔105的冷却油液的喷射，以保证转子轴131上方的端部绕组122的冷却效果，进而能够保证对线圈绕组冷却的高效性和准确性。

在其他实施例中，喷油通孔105还可以沿副油槽103的底壁环形均匀排布。

本申请实施例还提供一种混合动力系统(未示出)。混合动力系统包括液压冷却系统以及上述实施例中任一项的电机冷却结构100。进油通道101的一端与液压冷却系统的出油口连通，从而液压冷却系统的冷却油液可以通过进油通道101进入主油槽102。利用混合动力系统的液压冷却系统的冷却油液对电机进行冷却，能够节约成本。

本申请实施例还提供一种混合动力汽车(未示出)。包括本体以及上述实施例中的混合动力系统，混合动力系统与本体驱动连接。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电机冷却结构，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设有进油通道，所述进油通道的一端用于使冷却油液进入；

定子，位于所述壳体内，所述定子包括铁芯和线圈绕组，所述线圈绕组设于所述铁芯内并具有自所述铁芯的轴向上的两个端部伸出的端部绕组；以及

油套，套设于所述定子，所述油套的外壁与所述壳体的内壁贴合，所述油套的外壁设有：沿所述油套的周向环绕的主油槽和副油槽，所述主油槽与所述进油通道的另一端连通，所述主油槽环绕所述铁芯，所述副油槽与所述主油槽沿所述油套的轴向排布，所述副油槽与所述主油槽连通，所述副油槽的底壁上设有喷油通孔，所述喷油通孔的开口朝向所述端部绕组。

2.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述油套上设有油槽口，所述主油槽和每个所述副油槽通过至少一个所述油槽口连通。

3.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，还包括至少两个密封圈，所述密封圈套设于所述油套，所述密封圈分别与所述油套和所述壳体的内壁密封配合，所述主油槽和所述副油槽位于至少两个所述密封圈之间。

4.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述副油槽的数量为至少两个，所述主油槽位于至少两个所述副油槽之间。

5.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述副油槽环绕所述铁芯。

6.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，自所述副油槽的底壁至所述油套的内壁的方向，所述喷油通孔的内径逐渐变小。

7.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述喷油通孔的数量为多个，多个所述喷油通孔沿所述副油槽的底壁环形排列。

8.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，沿所述主油槽内的冷却油液的流动方向，所述喷油通孔的排布从密集到稀疏。

9.一种混合动力系统，其特征在于，包括液压冷却系统以及如权利要求1～8中任一项所述的电机冷却结构，所述进油通道的一端与所述液压冷却系统的出油口连通。

10.一种混合动力汽车，其特征在于，包括本体以及如权利要求9中所述的混合动力系统，所述混合动力系统与所述本体驱动连接。

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