CN211744252U - 一种电机冷却结构、电机及汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电机冷却结构，该结构包括：转子、定子、风扇、防水透气膜和壳体，所述转子、所述定子和所述风扇均设于所述壳体内部，所述转子通过轴承与所述壳体转动连接，所述定子与所述转子同轴设置且与所述壳体相对固定，所述风扇设于在所述转子上，所述壳体一侧设有进气口，所述壳体另一侧设有排气口，所述进气口和所述排气口设有所述防水透气膜，所述壳体包括水道壳体，所述水道壳体内设有液冷通道。本实用新型的目的是提供一种电机冷却结构，具有结构简单、集成风冷和水冷结构的特点，能够降低电机温升，提高电机可持续功率，提高电机峰值功率及效率，同时电机整体密封，能够达到防护等级IP67的要求。

Description

一种电机冷却结构、电机及汽车
技术领域
本实用新型涉及到电机技术领域，尤其涉及一种电机冷却结构及汽车。
背景技术
电机作为纯电动新能源汽车的驱动，可实现极低排放或零排放。纯电动汽车在驱动与回收能量的工作过程中，电机的定子铁芯、定子绕组在运动过程中都会产生损耗，这些损耗以热量的形式向外发散，因此就需要有效的冷却介质及冷却方式来带走热量，保证电机在一个稳定的冷热循环平衡的通风系统中安全可靠的运行。而电机冷却系统设计的好坏，将直接影响电机的安全运行和使用寿命。
现阶段新能源车用高压驱动电机、发电机都是液体冷却,此冷却方式将定子产生的热能通过铁芯传导到与之接触的壳体，壳体内的液体将定子产生的热能带出，具有散热均匀、效率高、可靠性强和噪音小的特点。但是，液冷方式下电机转子及定子线圈端部的热能无法及时的导出或消耗，导致电机温升高、可持续功率小、峰值功率持续时间短等问题。因此，需要提供一种可同时降低电机转子、定子及其端部温度的冷却结构。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电机冷却结构，具有结构简单、集成风冷和水冷结构的特点，能够降低电机温升，提高电机可持续功率，提高电机峰值功率及效率，同时电机整体密封，能够达到防护等级IP67的要求。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种电机冷却结构，该结构包括：转子、定子、风扇、防水透气膜和壳体，所述转子、所述定子和所述风扇均设于所述壳体内部，所述转子通过轴承与所述壳体转动连接，所述定子与所述转子同轴设置且与所述壳体相对固定，所述风扇设于在所述转子上，所述壳体一侧设有进气口，所述壳体另一侧设有排气口，所述进气口和所述排气口设有所述防水透气膜，所述壳体包括水道壳体，所述水道壳体内设有液冷通道。
可选的，所述进气口和所述排气口分别对称设在所述转子两端对应所述壳体的侧壁上。
可选的，所述定子和所述转子均与所述壳体设有间隙。
可选的，所述转子的一端设有第一风扇，所述转子的另一端设有第二风扇。
可选的，所述风扇的最大直径小于所述转子直径。
可选的，所述定子的绕组在所述壳体侧壁上的投影分别与所述进气口和所述排气口至少有部分重叠。
可选的，所述第一风扇在所述壳体侧壁上的投影与所述进气口无重叠，且所述第二风扇在所述壳体侧壁上的投影与所述排气口无重叠。
可选的，所述水道壳体与所述定子相接触，且所述水道壳体与所述定子接触的一侧的壳体材料为金属材料。
根据本实用新型例提供的一种具有冷却结构的电机，所述电机包括上述的电机冷却结构。
根据本实用新型例提供的一种汽车，所述汽车上包括上述的具有冷却结构的电机。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型具有以下技术效果：
1)本实用新型提供的电机冷却结构，结构简单，在保留电机液冷结构的基础上，增加风冷结构，将电机转子及定子线圈端部的热能导出电机本体，降低电机温升，提高电机可持续功率，提高电机峰值功率及效率；
2)电机壳体两侧开设有进气口和排气口，通过进气口和排气口的位置要求保证空气流经定子绕组端部和转子，对其进行散热；
3)风冷结构的风扇装设于电机壳体内部，即无需再针对风扇等置于电机外部的结构设计外壳；
4)电机整体密封，在进气口和排气口处装配有防水透气膜，采用单向防水透气膜，利用其双向透空气、单向透水蒸气的特性，保证电机IP67的防护需求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其它附图。
图1是本实用新型提供的电机冷却结构示意图。
其中，图中附图标记对应为：
1-壳体，2-防水透气膜，3-风扇，4-转子，5-定子，6-进气口，7-排气口，8-水道壳体，9-定子绕组。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种电机冷却结构，具有结构简单的特点，能够降低电机温升，提高电机可持续功率，提高电机峰值功率持续时间。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实施例中，参阅图1，一种电机冷却结构，包括转子4、定子5、风扇3、防水透气膜2和壳体1，转子4、定子5和风扇3均设于壳体1内部，转子4的转轴两端套设有轴承，转轴与壳体通过轴承转动连接，定子5与转子4同轴设置且与壳体1相对固定，风扇3设于在转子4上，壳体1一侧设有进气口6，壳体1另一侧设有排气口7，进气口6和排气口7设有防水透气膜2，壳体1包括水道壳体8，水道壳体8内设有液冷通道。
电机转子4旋转时，设在转子4两端的风扇3随着转子4一起旋转产生涡流，电机外部空气从进气口6通过防水透气膜2被吸入电机内部，经过定子5、转子4与壳体1之间的间隙，从排气口7通过防水透气膜2离开电机，在这个过程中电机定子绕组9端部的热量及转子4的热量随着流动的空气被带出电机内部。电机整体密封，防水透气膜2起到了阻水作用，采用单向防水透气膜，利用其双向透空气、单向透水蒸气的特性，防止水蒸气及水进入电机内部导致电机失效，保证电机IP67的防护需求。风冷结构的风扇3装设于电机壳体1内部，即无需再针对风扇等置于电机外部的结构设计外壳。风扇3的最大直径小于转子4直径，便于风扇3的安装和使用。
进气口6和排气口7分别对称设在转子4两端对应壳体1的侧壁上，定子5的绕组在壳体1侧壁上的投影分别与进气口6和排气口7至少有部分重叠，第一风扇在壳体1侧壁上的投影与进气口6无重叠，且第二风扇在壳体1侧壁上的投影与排气口7无重叠，该结构设计保证空气流经定子5绕组和转子4，对定子5的绕组和转子4进行散热。
在壳体1的四周内设置有液冷通道，并设有液冷通道的入水口和出水口。水道壳体8与定子5连接，且水道壳体8与定子5接触的一侧的壳体材料为金属材料，优选的可以是铜或铝，通过金属材料将定子5上的热量传导至冷却液体。冷却液从壳体1上的液冷通道入水口流入，将定子5产生的热能通过定子5铁芯传导到与之接触的水道壳体8的金属部分，水道壳体8内的液体将定子5产生的热能从液冷通道的出水口带出电机本体。在保留液冷结构的基础上，增加风冷结构，通过转子风扇旋转产生的涡流电机内外空气发生交换，流动的空气带走电机转子及定子端部热量，解决了液冷方式下无法对定子绕组端部和转子进行降温的问题，进一步降低了电机温升。
本实用新型提供的电机冷却结构，结构简单，在保留电机液冷结构的基础上，增加风冷结构，将电机转子及定子线圈端部的热能导出电机本体，降低电机温升，提高电机可持续功率，提高电机峰值功率及效率；电机壳体两侧开设有进气口和排气口，通过进气口和排气口在壳体上的位置设计保证空气流经定子绕组端部和转子，对其进行散热；风冷结构的风扇装设于电机壳体内部，即无需再针对风扇等置于电机外部的结构设计外壳；电机整体密封，在进气口和排气口处装配有防水透气膜，采用单向防水透气膜，利用其双向透空气、单向透水蒸气的特性，保证电机IP67的防护需求。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电机冷却结构，其特征在于，包括转子(4)、定子(5)、风扇(3)、防水透气膜(2)和壳体(1)，所述转子(4)、所述定子(5)和所述风扇(3)均设于所述壳体(1)内部，所述转子(4)通过轴承与所述壳体(1)转动连接，所述定子(5)与所述转子(4)同轴设置且与所述壳体(1)相对固定，所述风扇(3)设于在所述转子(4)上，所述壳体(1)一侧设有进气口(6)，所述壳体(1)另一侧设有排气口(7)，所述进气口(6)和所述排气口(7)设有所述防水透气膜(2)，所述壳体(1)包括水道壳体(8)，所述水道壳体(8)内设有液冷通道。
2.根据权利要求1所述的一种电机冷却结构，其特征在于，所述进气口(6)和所述排气口(7)分别对称设在所述转子(4)两端对应所述壳体(1)的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种电机冷却结构，其特征在于，所述定子(5)和所述转子(4)均与所述壳体(1)设有间隙。
4.根据权利要求1所述的一种电机冷却结构，其特征在于，所述转子(4)的一端设有第一风扇，所述转子(4)的另一端设有第二风扇。
5.根据权利要求4所述的一种电机冷却结构，其特征在于，所述风扇(3)的最大直径小于所述转子(4)直径。
6.根据权利要求1所述的一种电机冷却结构，其特征在于，所述定子(5)的绕组在所述壳体(1)侧壁上的投影分别与所述进气口(6)和所述排气口(7)至少有部分重叠。
7.根据权利要求4所述的一种电机冷却结构，其特征在于，所述第一风扇在所述壳体(1)侧壁上的投影与所述进气口(6)无重叠，且所述第二风扇在所述壳体(1)侧壁上的投影与所述排气口(7)无重叠。
8.根据权利要求1所述的一种电机冷却结构，其特征在于，所述水道壳体(8)与所述定子(5)相接触，且所述水道壳体(8)与所述定子(5)接触的一侧的壳体材料为金属材料。
9.一种具有冷却结构的电机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电机冷却结构。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的一种具有冷却结构的电机。
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WO2023109118A1 (zh) * 2021-12-15 2023-06-22 北京顺造科技有限公司 干湿两用抽吸装置

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