CN215719571U

CN215719571U - 一种新能源汽车电子水泵

Info

Publication number: CN215719571U
Application number: CN202122390153.XU
Authority: CN
Inventors: 郑开魁; 杨子棵
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2031-09-30

Abstract

本实用新型涉及一种新能源汽车电子水泵，包括泵体、电机和控制装置，所述泵体包括具有进、出水口的水泵壳体、水泵叶轮和后端盖，所述电机包括电机壳体、电机底座、定子组件、转子组件和电机转轴，所述水泵叶轮设于水泵壳体内，所述水泵叶轮后端连接电机转轴，所述水泵壳体后端与后端盖固定连接，所述电机转轴后端从后端盖穿出并与转子组件固定连接，所述定子组件设置于转子组件后侧并安装固定于电机底座上，所述电机底座经罩设于定子组件和转子组件外侧的电机壳体与后端盖固定连接，所述控制装置设置于电机底座后端。该电子水泵集成化程度高，体积小，重量轻。

Description

一种新能源汽车电子水泵

技术领域

本实用新型属于电子水泵领域，具体涉及一种新能源汽车电子水泵。

背景技术

在新能源汽车上，水泵的性能配置显得尤为重要，其上的电池长时间运作后过高的温度，更加需要良好的冷却系统以降低，维持适宜的工作温度，其是提高整车舒适度和智能化的重要基础。电子水泵与传统的机械水泵相比，不仅具有可靠的结构，且能够独立驱动，不受发动机转速高低的影响，根据工况的实际需求自行灵活地调节，即使在驱动电机停止工作的情况下也能正常地运作，有着优良的可控性及高效的运行效率，能够适应在汽车运行过程当中复杂多样的工况，现广泛地在新能源汽车中运用。而目前市面上的汽车电子水泵，如CN112377448A、CN213144776U、CN213270319U 等专利公开的汽车电子水泵，大多采用旋转电机驱动，进而使得整体轴向距离较长，在新能源汽车上占据较大空间且结构较为复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车电子水泵，该电子水泵集成化程度高，体积小，重量轻。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新能源汽车电子水泵，包括泵体、电机和控制装置，所述泵体包括具有进、出水口的水泵壳体、水泵叶轮和后端盖，所述电机包括电机壳体、电机底座、定子组件、转子组件和电机转轴，所述水泵叶轮设于水泵壳体内，所述水泵叶轮后端连接电机转轴，所述水泵壳体后端与后端盖固定连接，所述电机转轴后端从后端盖穿出并与转子组件固定连接，所述定子组件设置于转子组件后侧并安装固定于电机底座上，所述电机底座经罩设于定子组件和转子组件外侧的电机壳体与后端盖固定连接，所述控制装置设置于电机底座后端。

进一步地，所述水泵壳体的中部前端设置进水口，所述水泵壳体的侧部设置出水口，所述出水口的设置方向相对于进水口的设置方向垂直；所述水泵叶轮设置于水泵壳体内中部。

进一步地，所述电机转轴经滚动轴承与后端盖转动连接，所述滚动轴承后端设置有止推垫圈以固定滚动轴承，所述止推垫圈嵌设于后端盖的定位槽内；所述电机转轴后端与转子组件为过盈配合。

进一步地，所述转子组件与定子组件之间设置有转子隔离板，以隔离开转子组件与定子组件，使两者之间保持气隙间距；所述转子隔离板与电机壳体固定连接。

进一步地，所述控制装置包括控制室后盖、散热板和具有控制电路的PCB板，所述电机底座后端部设置有凹槽，所述控制室后盖盖设于凹槽上，形成电机控制室，所述PCB板设置于电机控制室内，所述散热板贴设于控制室后盖的内侧面上。

进一步地，所述水泵叶轮后端通过螺纹紧固件与电机转轴连接为一体，且电机转轴的螺纹旋向与水泵叶轮的工作转向相反。

进一步地，所述电机壳体与后端盖的连接端面上设置有O型密封圈。

进一步地，所述电机壳体上设置一透气件，以利于电机工作时与外部的气体间散热。

进一步地，所述转子组件与定子组件为永磁无刷盘式直流电机结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种新能源汽车电子水泵，该汽车电子水泵的整体部件集成度高，结构简单；同时，通过采用永磁无刷盘式直流电机结构替代常见汽车电子水泵中旋转电机，有效缩短汽车电子水泵的整体轴向距离进而使得整体结构更加紧凑，有效减小汽车电子水泵的体积及重量，因此，能够更好地适用于不同的工况。

附图说明

图1是本实用新型实施例的剖面结构示意图。

图2是本实用新型实施例中泵体的外部结构示意图。

图3是本实用新型实施例中水泵叶轮的结构示意图。

图中：1、水泵壳体；2、水泵叶轮；3、出水口；4、进水口；5、电机转轴；6、滚动轴承；7、后端盖；8、止推垫圈；9、转子组件；10、转子隔离板；11、电机底座；12、PCB板； 13、电机控制室；14、散热板；15、控制室后盖；16、定子组件；17、电机壳体；18、O型密封圈；19、涡室。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前端”、“后端”、“尾端”、“左右”、“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和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种新能源汽车电子水泵，包括泵体、电机和控制装置，所述泵体包括具有进水口4、出水口3的水泵壳体1、水泵叶轮2和后端盖7，所述电机包括电机壳体17、电机底座11、定子组件16、转子组件9和电机转轴5，所述水泵叶轮2设于水泵壳体1内，所述水泵叶轮2后端连接电机转轴5，所述水泵壳体1后端与后端盖7固定连接，所述电机转轴5后端从后端盖7穿出并与转子组件9固定连接，所述定子组件16设置于转子组件9后侧并安装固定于电机底座11上，所述电机底座11经罩设于定子组件16和转子组件9外侧的电机壳体17与后端盖7固定连接，所述控制装置设置于电机底座11后端。所述转子组件9与定子组件16为永磁无刷盘式直流电机结构。

如图2所示，所述水泵壳体1的中部前端设置进水口4，所述水泵壳体1的侧部设置出水口3，所述出水口3的设置方向相对于进水口4的设置方向垂直。所述水泵叶轮2设置于水泵壳体1内中部。所述水泵壳体1边缘与水泵叶轮2边缘形成一环形水腔与出水口3相通。在本实施例中，所述水泵壳体1通过注塑成型方式加工，材料可选取为酚醛树脂塑料材质。进一步地，在电机壳体17与水泵壳体1的连接处设置密封圈，防止冷却液体在工作过程中浸入，损坏电机部分组件。

如图3所示，在安装水泵叶轮2时，应当注意水泵叶轮2与水泵壳体1上出水口的相对位置应当保持同轴，以避免所述汽车电子水泵在工作过程中的异常抖动，同时在最大限度上达到驱动冷却介质流动的目的。在本实施例中，水泵叶轮整体呈圆形，在其边缘一侧设置螺旋状叶片，在相邻的两叶片之间形成宽度逐渐扩大的冷却介质流动通道。水泵叶轮2与转子组件9一同固定于电机转轴5上以相同速度旋转，且水泵壳体1和定子组件16相对于电机壳体17静止。

所述电机转轴5经滚动轴承6与后端盖7转动连接，所述滚动轴承6后端设置有止推垫圈8以固定滚动轴承，所述止推垫圈8嵌设于后端盖7的定位槽内；所述电机转轴5后端与转子组件9为过盈配合。

所述转子组件9与定子组件16之间设置有转子隔离板10，以隔离开转子组件与定子组件，使两者之间保持气隙间距；气隙间距大小可以根据所设计的电机功率规格不同而调整。所述转子隔离板10与电机壳体17固定连接。

所述水泵叶轮2后端通过螺纹紧固件与电机转轴5连接为一体，且电机转轴5的螺纹旋向与水泵叶轮2的工作转向相反。所述水泵壳体1与后端盖7以及后端盖7与电机壳体17之间通过螺栓连接，并在上述部件的端面边沿上均设有若干个单螺栓孔安装座。所述电机壳体17与后端盖7的连接端面上设置有O型密封圈18，以实现水泵壳体1与电机壳体17之间的密封连接，防止冷却液体在工作过程中浸入电机壳体干扰电机正常工作，损坏电机组件。

所述电机壳体17上可以设置一透气件，以利于电机工作时与外部的气体间散热。

在本实施例中，所述控制装置包括控制室后盖15、散热板14和具有控制电路的PCB板12，所述电机底座11后端部设置有凹槽，所述控制室后盖15盖设于凹槽上，形成电机控制室13，所述PCB板12设置于电机控制室13内。

当水泵后端的电机控制室13接上外部电源后，PCB板12驱动定子组件16，在电机气隙磁场中产生一个旋转磁场，与同步转子组件9上永磁体的励磁磁场相互作用，产生电磁转矩，带动转子持续地运转，转子通过与转轴相配合而驱动前端水泵叶轮2旋转，产生离心力将泵体内的液体由侧边的出水口3排出，新的液体又由于大气压力的作用又从进水口4流入叶轮片2中，液体经叶轮不间断地从涡室19循环流入排出，输送至冷却系统，以实现整体冷却功能。其具有结构简单、运行可靠、维护方便、轴向结构紧凑、无级调速等特点。

所述汽车电子水泵中的定子组件16在正弦波电流驱动方式下工作，采用钕铁硼稀土永磁材料制作定子中的磁钢，并在磁路不饱和的前提下，尽量加宽磁钢的厚度，以增加气隙磁密度，来减少转子电流，降低所述汽车电子水泵耗电量。

所述散热板14贴设于控制室后盖15的内侧面上，因其前端为电机控制室13，选择材质在具有较高散热系数的基础上，还应当考虑其良好的绝缘性，在散热板14的表面加上一层硅胶垫紧密贴合。

在本实施例的汽车电子水泵中，由上及下依次组成的端盖在其外侧边缘均设置有插接口，以通过螺栓将水泵后端盖、电机外壳及后座三部分连接起来，其中水泵后端盖与水泵壳体的连接处设置有相适应的凹槽以保证其稳定紧密的连接。水泵壳体构成汽车电子水泵的第一腔室，设备工作时冷却液体充盈其中，电机的永磁体转子组件以及定子组件设置于汽车电子水泵的第二腔室。汽车电子水泵中，电源连接部件均集成安装于电机底座后端，其中插接口的开口方向与底座的轴线平行。

在本实施例中，汽车电子水泵的电机采用永磁无刷盘式直流电机，在永磁盘式无刷直流电动机中，电机的转子磁极是永磁体磁极，呈扇形轴向布置；永磁体磁极的同时使用，直接面对气隙，漏磁小，充分发挥了永磁体的作用。定子部分由定子铁芯和Y型三相绕组线圈组成，且在定子铁芯的端面均匀地设有若干条用于镶嵌绕组线圈的端面径向槽。永磁无刷盘式直流电动机无电刷且无火花，不会对周围电器产生干扰，且轴向距离短，适用狭窄空间，具有体积小，效率高，重量轻，温升低，噪音小等优点，与一体化汽车电子水泵的结构特点和工况相适应。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims

1.一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，包括泵体、电机和控制装置，所述泵体包括具有进、出水口的水泵壳体、水泵叶轮和后端盖，所述电机包括电机壳体、电机底座、定子组件、转子组件和电机转轴，所述水泵叶轮设于水泵壳体内，所述水泵叶轮后端连接电机转轴，所述水泵壳体后端与后端盖固定连接，所述电机转轴后端从后端盖穿出并与转子组件固定连接，所述定子组件设置于转子组件后侧并安装固定于电机底座上，所述电机底座经罩设于定子组件和转子组件外侧的电机壳体与后端盖固定连接，所述控制装置设置于电机底座后端。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述水泵壳体的中部前端设置进水口，所述水泵壳体的侧部设置出水口，所述出水口的设置方向相对于进水口的设置方向垂直；所述水泵叶轮设置于水泵壳体内中部。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述电机转轴经滚动轴承与后端盖转动连接，所述滚动轴承后端设置有止推垫圈以固定滚动轴承，所述止推垫圈嵌设于后端盖的定位槽内；所述电机转轴后端与转子组件为过盈配合。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述转子组件与定子组件之间设置有转子隔离板，以隔离开转子组件与定子组件，使两者之间保持气隙间距；所述转子隔离板与电机壳体固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述控制装置包括控制室后盖、散热板和具有控制电路的PCB板，所述电机底座后端部设置有凹槽，所述控制室后盖盖设于凹槽上，形成电机控制室，所述PCB板设置于电机控制室内，所述散热板贴设于控制室后盖的内侧面上。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述水泵叶轮后端通过螺纹紧固件与电机转轴连接为一体，且电机转轴的螺纹旋向与水泵叶轮的工作转向相反。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述电机壳体与后端盖的连接端面上设置有O型密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述电机壳体上设置一透气件，以利于电机工作时与外部的气体间散热。

9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电子水泵，其特征在于，所述转子组件与定子组件为永磁无刷盘式直流电机结构。