CN216016640U - 一种液冷轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液冷轮毂电机，包括电机本体，电机本体包括电机轴、同轴套设在电机轴上的定子支架、设于定子支架上的定子、相对定子转动的转子，所述定子支架内设有冷却水道，冷却水道包括与定子支架同轴设置的环壁，环壁与定子支架之间形成冷却水腔；环壁上设有若干引流条，引流条将冷却水腔分隔形成冷却水道，所述冷却水道设置为“Z”字形或周向螺旋形，所述环壁的内壁面上引出有进水管、出水管，进水管和出水管与冷却水道连通；进水管、出水管之间的引流条将冷却水道隔断；冷却水道轴向两侧封口处封堵设置，定子的绕组部分的间隙内灌封有环氧树脂。本实用新型冷却液更不容易因密封件损坏而泄露，能够实现带有热能的冷却液的降温。

Description

一种液冷轮毂电机

技术领域

本实用新型涉及电机冷却技术领域，尤其是一种液冷轮毂电机。

背景技术

随着电动自行车、电动摩托车在市场上的日渐普及，对电动车的性能和功能也随之提高要求。驱动轮毂电机系统作为电动车核心部件，散热是主要难题。

目前，市面上常见的电动车电机散热方式比较落后，散热效果不佳。当电动车过载骑行时，电机内部温度急速上升，温度上升到一定程度后，足以使电机磁钢退磁、绝缘能力下降，导致电动车电机的可靠性严重下降。

随着消费者对大功率电动车的需求的提高，市面上常见的大功率电动车的轮毂电机升温速度已经难以满足正常使用；电机热量主要由定子产生，现有的轮毂电机定子散热大多是靠自身与空气介质传导散热，散热效率低，温升过高造成永磁体退磁、线圈绝缘层加速老化等隐患；而液冷电机的冷却液在电机内部不停的冲刷飞溅，容易造成磁钢粘接胶和导体绝缘层老化，将造成磁钢脱落、电机漏电等安全隐患。

因为电机功率越高，发热量越大，电机散热能力不能提升的前提下，就不止是电机磁钢退磁的问题，而是可能直接烧坏电机线圈。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的液冷轮毂电机，在不增加电机体积的情况下，通过外部冷却装置冷却介质，冷却后的介质压入定子内的冷却通道，热传递后经过冷凝器回流到冷却液容器，从而实现电机降温。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种液冷轮毂电机，包括电机本体，电机本体包括电机轴、同轴套设在电机轴上的定子支架、设于定子支架上的定子、相对定子转动的转子，所述定子支架内设有冷却水道，冷却水道包括与定子支架同轴设置的环壁，环壁与定子支架之间形成冷却水腔；环壁上设有若干引流条，引流条将冷却水腔分隔形成冷却水道，

所述冷却水道设置为“Z”字形或周向螺旋形，

所述环壁的内壁面上引出有进水管、出水管，进水管和出水管与冷却水道连通；进水管、出水管之间的引流条将冷却水道隔断；

冷却水道轴向两侧封口处封堵设置，

定子的绕组部分的间隙内灌封有环氧树脂。

“Z”字形冷却水道中的引流条设置为环形阵列于环壁上的若干组，每一组包括两根引流条，两根引流条分别从环壁两端面处向环壁中间延伸，且延伸端与另一端面之间预留流体经过的间隙。

所述进水管、出水管在环壁上相邻设置，在进水管与出水管之间设置的引流条两端分别接至环壁两端面圆周处。

所述环壁采用铝拉伸件。

周向螺旋形冷却水道的引流条自环壁其中一端面的圆周处引出，沿螺旋线方向绕于环壁的外圆表面上。

螺旋形引流条所围成的冷却水道两端分别靠近环壁的两端面处，进水管、出水管分别位于冷却水道两端。

所述进水管、出水管分别连接有外界水泵、储水箱；所述电机轴上同轴设有用于限位进水管、出水管的水管支架。

所述水管支架中间设有用于容纳电机轴的通孔，水管支架偏心位置设有用于容纳进水管和出水管的管孔；所述水管支架外套设有轴承。

所述水管支架内壁上设有储胶槽。

所述定子绕组中设有温度传感器。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过在定子附近设置冷却水道，对定子进行及时降温；本实用新型中的冷却水道为内嵌式，嵌入定子支架内部，只需提供一件铝模拉伸件即可组装成冷却水道，成本低廉，易于维护。

本实用新型中的冷却液相较于常规的密封冷却结构，冷却液更不容易因密封件损坏而泄露，延长了电机的使用寿命，提高了电机的可靠性；且不增加机械阻力，提升电机功率密度。

本实用新型无需增加电机的体积，而且有多种的冷却水道方式可选择；采用“Z”字形或螺旋形水道，都能够增大冷却液的流经路径，且本实用新型的进水口与出水口与外界设备连接，能够实现带有热能的冷却液的降温，冷却后的冷却液重新压入定子内的冷却通道中，实现循环降温的目的。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图2为图1中的A部放大图用于体现温度传感器的位置。

图3为图1中的B部放大图用于体现储胶槽的位置。

图4为本实用新型的爆炸图。

图5为本实用新型的环壁结构示意图。

图6为本实用新型的一种冷却水道结构示意图。

图7为本实用新型的另一种冷却水道结构示意图。

图8为本实用新型的定子绕上线圈后端面结构示意图，用于体现环氧树脂灌封处的位置。

其中：1、电机轴；2、定子支架；3、定子；4、环壁；5、进水管；6、出水管；7、水管支架；8、轴承；9、温度传感器；10、储胶槽；11、油封；12、端盖；13、环氧树脂灌封处；

701、通孔；702、管孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-图8所示，本实施例的液冷轮毂电机，包括电机本体，电机本体包括电机轴1、同轴套设在电机轴1上的定子支架2、设于定子支架2上的定子3、相对定子3转动的转子，定子支架2内设有冷却水道，冷却水道包括与定子支架2同轴设置的环壁4，环壁4与定子支架2之间形成冷却水腔；环壁4上设有若干引流条，引流条将冷却水腔分隔形成冷却水道，

冷却水道设置为“Z”字形或周向螺旋形，

环壁4的内壁面上引出有进水管5、出水管6，进水管5和出水管6与冷却水道连通；进水管5、出水管6之间的引流条将冷却水道隔断；

冷却水道轴向两侧封口处封堵设置，

定子3的绕组部分的间隙内灌封有环氧树脂。

“Z”字形冷却水道中的引流条设置为环形阵列于环壁4上的若干组，每一组包括两根引流条，两根引流条分别从环壁4两端面处向环壁4中间延伸，且延伸端与另一端面之间预留流体经过的间隙。

进水管5、出水管6在环壁4上相邻设置，在进水管5与出水管6之间设置的引流条两端分别接至环壁4两端面圆周处。

环壁4采用铝拉伸件。

周向螺旋形冷却水道的引流条自环壁4其中一端面的圆周处引出，沿螺旋线方向绕于环壁4的外圆表面上。

螺旋形引流条所围成的冷却水道两端分别靠近环壁4的两端面处，进水管5、出水管6分别位于冷却水道两端。

进水管5、出水管6分别连接有外界水泵、储水箱；电机轴1上同轴设有用于限位进水管5、出水管6的水管支架7。

水管支架7中间设有用于容纳电机轴1的通孔701，水管支架7偏心位置设有用于容纳进水管5和出水管6的管孔702；水管支架7外套设有轴承8。

定子3绕组中设有温度传感器9。

本实施例的具体结构及工作过程如下：

如图1-图3所示，为本实用新型的剖视图，液冷轮毂电机包括电机轴1，在电机轴1上套设定子支架2，定子支架2的外圆表面为定子3及绕组。在定子3绕组中安装温度传感器9。定子3安装在轮毂之内。轮毂两端面分别安装端盖12进行封装。

在其中一个端盖12的圆心位置设置水管支架7，在定子3内设置冷却水道，冷却水道上引出进水管5和出水管6，均贯穿水管支架7设置；进水管5和出水管6与外界的水泵、储水箱相连，水泵将冷却液压入进水管5，冷却液进入冷却水道后进行热交换降温，再从出水管6输出，回流至储水箱中，储水箱中的冷却液冷却后，再被水泵循环压入进水管5中。

如图4所示，为电机内部结构爆炸图，定子3的内壁处即为冷却水道的位置，结合参考图5和图6，冷却水道采用环形的铝拉伸件，即环壁4和定子3的内壁作为水道的两侧壁。在环壁4的外圆表面上环形阵列引流条，参考图5中的方位，两根引流条为一组，一组引流条在环壁4左右两侧交错设置，形成“Z”字形的冷却水道。

进水管5、出水管6之间的引流条为全隔断状态，便于引导冷却液在圆周上作来回交替流动的同时，也不会产生一体串流和回流现象，从而有效带走电机定子3产生的热量。冷却水道的轴向两侧采用摩擦焊方式密封，防止冷却液两侧渗漏。摩擦焊加工方便，成本低，焊接处占用空间小，焊缝安全可靠。

参考图7，是本实用新型中的另一种冷却水道结构，与“Z”字形冷却水道的区别在于，引流条沿螺旋线方向设置于环壁4的外圆表面上。冷却液衍射进水管5进入水路，沿着定子支架2水路螺旋缠绕式流经定子支架2内壁，然后经出水口进入外界储水箱，实现电机冷却降温。螺旋形的冷却水道在使用时，冷却液流动平稳，阻力小，水流噪音小，对外界水泵压力要求低。

以上两种环壁4制造均简单，“Z”字形冷却水道的环壁4采用拉伸件，螺旋形冷却水道的环壁4采用压铸件。

如图8所示，为带有绕组的定子3端面结构示意图，相邻两个绕组之间即为环氧树脂灌封处13，在绕组间隙中灌封环氧树脂导热胶，进一步增加电机线定子3绕组部分的导热性，更加有利于绕组部分的散热，提高了电机线定子3的可靠性。

本实用新型的冷却结构简单、冷却温度智能控制、能耗小、密封性能可靠、有效避免冷却液泄露，提高了电机可靠性能，增加了电机的使用寿命和电机的功率密度、性能可靠。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种液冷轮毂电机，包括电机本体，电机本体包括电机轴(1)、同轴套设在电机轴(1)上的定子支架(2)、设于定子支架(2)上的定子(3)、相对定子(3)转动的转子，其特征在于：所述定子支架(2)内设有冷却水道，冷却水道包括与定子支架(2)同轴设置的环壁(4)，环壁(4)与定子支架(2)之间形成冷却水腔；环壁(4)上设有若干引流条，引流条将冷却水腔分隔形成冷却水道，

所述冷却水道设置为“Z”字形或周向螺旋形，

所述环壁(4)的内壁面上引出有进水管(5)、出水管(6)，进水管(5)和出水管(6)与冷却水道连通；进水管(5)、出水管(6)之间的引流条将冷却水道隔断；

冷却水道轴向两侧封口处封堵设置，

定子(3)的绕组部分的间隙内灌封有环氧树脂。

2.如权利要求1所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：“Z”字形冷却水道中的引流条设置为环形阵列于环壁(4)上的若干组，每一组包括两根引流条，两根引流条分别从环壁(4)两端面处向环壁(4)中间延伸，且延伸端与另一端面之间预留流体经过的间隙。

3.如权利要求2所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：所述进水管(5)、出水管(6)在环壁(4)上相邻设置，在进水管(5)与出水管(6)之间设置的引流条两端分别接至环壁(4)两端面圆周处。

4.如权利要求2所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：所述环壁(4)采用铝拉伸件。

5.如权利要求1所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：周向螺旋形冷却水道的引流条自环壁(4)其中一端面的圆周处引出，沿螺旋线方向绕于环壁(4)的外圆表面上。

6.如权利要求5所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：螺旋形引流条所围成的冷却水道两端分别靠近环壁(4)的两端面处，进水管(5)、出水管(6)分别位于冷却水道两端。

7.如权利要求1所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：所述进水管(5)、出水管(6)分别连接有外界水泵、储水箱；所述电机轴(1)上同轴设有用于限位进水管(5)、出水管(6)的水管支架(7)。

8.如权利要求7所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：所述水管支架(7)中间设有用于容纳电机轴(1)的通孔(701)，水管支架(7)偏心位置设有用于容纳进水管(5)和出水管(6)的管孔(702)；所述水管支架(7)外套设有轴承(8)。

9.如权利要求7所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：所述水管支架(7)内壁上设有储胶槽(10)。

10.如权利要求1所述的一种液冷轮毂电机，其特征在于：所述定子(3)绕组中设有温度传感器(9)。

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