CN212462963U - 一种驱动电机的水套式水冷结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提出一种驱动电机的水套式水冷结构，以改善驱动电机的散热性能。本实用新型的驱动电机的水套式水冷结构包括由内壳体、外壳体及两端的端板所构成的空心套筒，所述套筒内设有迷宫式冷却水道；关键在于所述冷却水道的进水口设置于外壳体的中部，出水口设置于外壳体的一端。本实用新型的驱动电机的水套式水冷结构依据电机的工作及散热特性而设计，可针对电机定子铁芯中心处温升较高的特点，重点对电机定子铁芯中心处进行散热，具有散热效率高、冷却效果好的优点，非常适合现有大功率车用驱动电机。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种驱动电机的水套式水冷结构。
背景技术
随着国家政策对新能源行业的扶持及推广，新能源电动汽车已经普及到人们生活中，驱动电机作为电动汽车的动力源，是电动车的核心部件。其中，驱动电机性能也是衡量电动车动力性和经济性的重要指标。驱动电机运行原理主要是电机绕组通交流电流产生旋转磁场与转子产生磁通驱动转子转动。通电绕组在运行过程中会有铜耗损失产生温升，温升一方面对驱动电机本体如漆包线绝缘漆、磁钢自身等有伤害，一方面对电机效率、转矩脉动等性能有一定影响。所以驱动电机对其温升和散热有极高的要求，温升太高散热不及时可能会导致电机烧毁或整车动力受限等，有极大的安全隐患。同时，温升太高对驱动系统效率有一定影响，也直接影响了电动汽车的经济性，驱动电机功率越大，对散热系统要求越严格，大功率电机一般采用液冷方式将电机绕组温度维持在可接受范围内。
专利号为CN201521047086的实用新型专利公开了一种新能源车用电机的冷却结构，包括水套和外壳，沿水套内圆柱表面径向方向布有导流筋，导流筋外侧与外壳紧密配合使水套与外壳间形成封闭的冷却水道；所述冷却水道的两端为进水口和出水口，冷却水道包括径向的上边道、径向的下边道和中部水道，进水口连接上边道或下边道后与中部水道连接。上述电机的冷却结构中，其冷却水是由水套的一端流向另一端的，冷却水首先被电机的边缘位置加热，然后才流到电机中部位置，这会导致温度最高的电机定子铁芯中心处的热量难以快速散发掉，冷却效果不佳。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种驱动电机的水套式水冷结构，以改善驱动电机的散热性能。
本实用新型的驱动电机的水套式水冷结构包括由内壳体、外壳体及两端的端板所构成的空心套筒，所述套筒内设有迷宫式冷却水道；关键在于所述冷却水道的进水口设置于外壳体的中部，出水口设置于外壳体的一端。
使用时，上述水套式水冷结构套装于驱动电机上，内壳体与定子铁心的外周面相接触。驱动电机定子绕组分布在定子铁芯槽和定子铁芯两侧端部，根据驱动电机运行原理在，定子槽内部绕组温升较高，散热较差，而定子铁芯两侧端部散热效果较好，对电机本体温升影响较小。基于上述因素，本实用新型的水冷结构将进水口设置于套筒的中部，恰好对应与电机定子铁芯中心处相对应，这样温度较低的冷却水首先接触到电机定子铁芯中心处的内壳体，将电机定子铁芯中心处热量高效、快速地往定子铁芯两侧端部传送，并通过迷宫式的冷却水道来尽量延长水路行程，从而实现更好地冷却效果。
进一步地，所述迷宫式冷却水道由隔板间隔而成，包括与进水口连接并沿套筒周向反向延伸的两路主水路，所述主水路远离进水口的一端通过曲折设置的分水路与出水口连接。这样刚进入冷却水道的温度较低的冷却水首先绕着电机定子铁芯中心位置流动，可以提高对电机定子铁芯中心的冷却效果。
具体来说，所述隔板包括分水板、第一轴向隔板、第二轴向隔板和若干周向隔板；所述分水板位于套筒的中部且正对进水口；所述第一轴向隔板的一端正对出水口，另一端与对应端的端板之间具有过水间隙；所述第二轴向隔板的两端分别与两端的端板相接；第一轴向隔板与第二轴向隔板相邻；所述周向隔板间隔排列，周向隔板的一端与第一轴向隔板或第二轴向隔板连接，另一端与第一轴向隔板或第二轴向隔板之前具有过水通道；且相邻周向隔板的过水通道分别位于周向隔板的两端。
进一步地，所述分水板在对应进水口的位置设有凹槽，所述第一轴向隔板在对应出水口的位置设有凹槽，以提高此处的过水能力。
本实用新型的驱动电机的水套式水冷结构依据电机的工作及散热特性而设计，可针对电机定子铁芯中心处温升较高的特点，重点对电机定子铁芯中心处进行散热，具有散热效率高、冷却效果好的优点，非常适合现有大功率车用驱动电机。
附图说明
图1是水套式水冷结构的外壳体的结构示意图。
图2～4是水套式水冷结构的内壳体的结构示意图。
图5是水套式水冷结构的冷却水路示意图。
图6是驱动电机的结构示意图。
图7是水套式水冷结构与电机的配合示意图。
附图标示：1、内壳体；2、外壳体；3、端板；4、套筒；5、分水板；6、第一轴向隔板；7、第二轴向隔板；8、周向隔板；9、进水口；10、出水口；11、凹槽；12、驱动电机；13、定子铁芯。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提出了一种驱动电机的水套式水冷结构，以改善驱动电机的散热性能。
本实用新型的驱动电机的水套式水冷结构包括由内壳体1、外壳体2及两端的端板3所构成的空心套筒4。
如图2～5所示，在本实施例中，内壳体1的表面设有隔板，两端设有端板3，其中隔板包括分水板5、第一轴向隔板6、第二轴向隔板7和三块周向隔板8；分水板5尺寸较小，位于套筒4的中部且正对进水口9，分水板5在对应进水口9的位置设有凹槽11；第一轴向隔板6的一端正对出水口10，另一端与对应端的端板3之间具有过水间隙，第一轴向隔板6在对应出水口10的位置设有凹槽11；第二轴向隔板7的两端分别与两端的端板3相接；第一轴向隔板6与第二轴向隔板7相邻；三块周向隔板8与端板3平行且间隔排列，其中两端的两块周向隔板8的一端与第一轴向隔板6连接，另一端与第二轴向隔板7之间具有过水通道；中间的周向隔板8的一端与第二轴向隔板7连接，另一端与第一轴向隔板6之间具有过水通道，这样相邻周向隔板8的过水通道分别位于周向隔板8的两端，形成了迷宫式冷却水道，延长了冷却水的行程。
图5中下方的周向隔板8与中间的周向隔板8之间形成了与进水口9连接并沿套筒4周向反向延伸的两路主水路，第一轴向隔板6、第二轴向隔板7及两端的两块周向隔板8配合而形成了曲折的分水路，主水路通过分水路与出水口10连接。
如图1所示，冷却水道的进水口9设置于外壳体2的中部，出水口10设置于外壳体2的一端。进水口9、出水口10对应设有进水嘴、出水嘴，上述进水嘴、出水嘴可以通过螺纹连接打密封胶、过盈配合冷压打密封胶的方式实现与外壳体2的密封连接。
在本实施例中，隔板、端板3均与内壳体1一体成型，装配时将外壳体2利用热套工艺装配在内壳体1上，并在端板3位置处涂覆密封胶，以提高空心套筒4的密封性；当然，隔板、端板3也可以与外壳体2一体成型，此处不再赘述。
如图6、7所示，使用时，空心套筒4套装于驱动电机12上，内壳体1与驱动电机12的定子铁心13的外周面相接触。
驱动电机定子绕组分布在定子铁芯槽和定子铁芯13两侧端部，根据驱动电机运行原理在，定子槽内部绕组温升较高，散热较差，而定子铁芯13两侧端部散热效果较好，对电机本体温升影响较小。基于上述因素，本实用新型的水冷结构将进水口9设置于套筒4的中部，恰好对应与电机定子铁芯13的中心处相对应，这样温度较低的冷却水首先接触到电机定子铁芯13的中心处的内壳体1，并在主水路的限制下，绕着电机定子铁芯13的中心位置流动，将电机定子铁芯13中心处热量高效、快速地往定子铁芯13两侧端部传送，再通过迷宫式的分水路来尽量延长水路行程，从而实现更好地冷却效果。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种驱动电机的水套式水冷结构，包括由内壳体、外壳体及两端的端板所构成的空心套筒，所述套筒内设有迷宫式冷却水道；其特征在于所述冷却水道的进水口设置于外壳体的中部，出水口设置于外壳体的一端。
2.根据权利要求1所述的驱动电机的水套式水冷结构，其特征在于所述迷宫式冷却水道由隔板间隔而成，包括与进水口连接并沿套筒周向反向延伸的两路主水路，所述主水路远离进水口的一端通过曲折设置的分水路与出水口连接。
3.根据权利要求2所述的驱动电机的水套式水冷结构，其特征在于所述隔板包括分水板、第一轴向隔板、第二轴向隔板和若干周向隔板；所述分水板位于套筒的中部且正对进水口；所述第一轴向隔板的一端正对出水口，另一端与对应端的端板之间具有过水间隙；所述第二轴向隔板的两端分别与两端的端板相接；第一轴向隔板与第二轴向隔板相邻；所述周向隔板间隔排列，周向隔板的一端与第一轴向隔板或第二轴向隔板连接，另一端与第一轴向隔板或第二轴向隔板之前具有过水通道；且相邻周向隔板的过水通道分别位于周向隔板的两端。
4.根据权利要求3所述的驱动电机的水套式水冷结构，其特征在于所述分水板在对应进水口的位置设有凹槽，所述第一轴向隔板在对应出水口的位置设有凹槽。
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| CN202021240827.7U CN212462963U (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种驱动电机的水套式水冷结构 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113517795A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-10-19 | 北京精雕科技集团有限公司 | 一种旋转电机 |
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- 2020-06-30 CN CN202021240827.7U patent/CN212462963U/zh active Active
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