CN216290470U - 一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动汽车驱动电机技术领域，具体为一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构。利用油不导磁和不导电的特性，使用冷却油作为冷却介质，对电机定子叠片和绕组以及电机整体进行同时冷却，使电动汽车驱动电机的定子和定子绕组能够获得全面充分的冷却，且通过设置油泵和进回油管路，使得冷却过程能够自动循环进行；通过在电机壳体设置辅助热交换器，能够直接冷却电机定子的下部，使电机定子上、下部均匀冷却，提高电机的使用寿命和工作效率；通过将辅助热交换器接入电动汽车自带的散热系统，利用车载冷却泵进行冷却液循环，能够对回油管内的冷却油进行初步冷却，进而提高冷却油的冷却速度，进一步提高了电机定子的冷却效率。

Description

一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构

技术领域

本实用新型涉及电动汽车驱动电机技术领域，具体为一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构。

背景技术

电动汽车驱动电机作为车辆能量转换机构，在工作中会由于磁通变化，绕组电阻等产生能量损耗，这些损耗的能量会以热能的形式导致电机内部的温度升高，进而导致电机的能量转换效率下降。

现有技术中，混合动力汽车上的驱动电机较多的采用的冷却方式为水冷，典型的水冷电机的定子设有专用的冷却水套，这种结构较复杂且对密封要求较高。同时，电机内部的热量通过定子及水套等材料传递到冷却液，但因为有热阻的存在，电机定子绕组与冷却液之间存在温度梯度，导致绕组无法被直接冷却，很容易导致电机局部过热。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，能够同时使电机定子叠片、绕组和电机整体获得充分冷却，且能够保证电机定子上、下部均匀冷却，提高电机使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，包括电机壳体2、定子20和绕组9，其特征在于：所述电机壳体2顶部开设有进油管1，底部开设有回油管12，侧部设有油泵17，所述油泵17一端连接进油管1，另一端连接回油管12，所述回油管12内装有冷却油；

所述电机壳体2中部设有冷却油环5，两端分别设有喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7，所述喷油环Ⅰ3通过冷却油路Ⅰ21与冷却油环5连通，所述喷油环Ⅱ7通过冷却油路Ⅱ22与冷却油环5连通，所述冷却油环5顶部通过进油孔6与进油管1连通，所述喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7分别与电机壳体2顶部两端内壁构成集油路Ⅰ4和集油路Ⅱ8，所述集油路Ⅰ4和集油路Ⅱ8分别通过喷油孔Ⅰ24和喷油孔Ⅱ26与电机壳体2内腔连通；

所述电机壳体2底部两端内壁分别开设有回油孔Ⅰ11和回油孔Ⅱ14，所述电机壳体2内腔通过回油孔Ⅰ11和回油孔Ⅱ14与所述回油管12连通；

所述电机壳体2底部设有辅助热交换器23，所述辅助热交换器23设有多组冷却管13，所述冷却管13内装有冷却液。

优选的，所述油泵17通过进油管路18与进油管1相连，所述油泵17通过回油管路19与回油管12相连。

优选的，所述进油管路18上设有热交换器15和过滤器16。

优选的，所述辅助热交换器23紧贴并包覆所述回油管12。

优选的，所述喷油孔Ⅰ24开设在所述喷油环Ⅰ3内壁，所述喷油环Ⅰ3内壁沿周向开设有多个喷油孔Ⅰ24；

所述喷油孔Ⅱ26开设在所述喷油环Ⅱ7内壁，所述喷油环Ⅱ7内壁沿周向开设有多个喷油孔Ⅱ26。

优选的，所述冷却油环5、冷却油路Ⅰ21和冷却油路Ⅱ22均为机加工成形。

优选的，所述定子20与电机壳体2为过盈装配。

优选的，所述喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7与所述电机壳体2为过盈装配。

优选的，所述冷却管13与电动汽车散热系统相连，所述冷却液由电动汽车冷却泵提供循环动力。

本实用新型与现有技术相比具有以下主要的优点：

1、利用油不导磁和不导电的特性，使用冷却油作为冷却介质，对电机定子叠片和绕组以及电机整体进行同时冷却，使电动汽车驱动电机的定子和定子绕组能够获得全面充分的冷却，提高了电机的功率密度，且通过设置油泵和进回油管路，使得冷却过程能够自动循环进行；

2、通过在电机壳体设置辅助热交换器，能够直接冷却电机定子的下部，使电机定子上、下部均匀冷却，减小喷淋冷却造成的上下部温差，提高电机的使用寿命和工作效率；

3、通过将辅助热交换器接入电动汽车自带的散热系统，利用车载冷却泵进行冷却液循环，能够对回油管内的冷却油进行初步冷却，进而提高冷却油的冷却速度，进一步提高了电机定子的冷却效率。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型电机壳体内部油路示意图；

图3为本实用新型辅助热交换器结构示意图；

图4为本实用新型实施例三的油路示意图。

图中：1、进油管；2、电机壳体；3、喷油环Ⅰ；4、集油路Ⅰ；5、冷却油环；6、进油孔；7、喷油环Ⅱ；8、集油路Ⅱ；9、绕组；10、转子；11、回油孔Ⅰ；12、回油管；13、冷却管；14、回油孔Ⅱ；15、热交换器；16、过滤器；17、油泵；18、进油管路；19、回油管路；20、定子；21、冷却油路Ⅰ；22、冷却油路Ⅱ；23、辅助热交换器；24、喷油孔Ⅰ；26、喷油孔Ⅱ。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

实施例一，如图1～3所示，本实用新型的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，包括电机壳体2、定子20和绕组9，所述定子20与电机壳体2为过盈装配，以承载电机定子在工作过程中的扭矩。

其中，所述电机壳体2顶部开设有进油管1，底部开设有回油管12，侧部设有油泵17；所述油泵17一端通过进油管路18与进油管1相连，另一端通过回油管路19与回油管12相连；所述回油管12内装满冷却油；通过油泵17与进回油管路相配合，使得冷却油能够在进油管1、壳体内腔、回油管12之间自动循环流动。

同时，所述进油管路18上还设有热交换器15和过滤器16，用于对即将进入进油管1的冷却油进行降温和过滤。

进一步的，所述电机壳体2中部设有冷却油环5，两端分别设有喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7，所述喷油环Ⅰ3通过冷却油路Ⅰ21与冷却油环5连通，所述喷油环Ⅱ7通过冷却油路Ⅱ22与冷却油环5连通，所述冷却油环5顶部通过进油孔6与进油管1连通，所述喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7分别与电机壳体2顶部两端内壁构成集油路Ⅰ4和集油路Ⅱ8，所述集油路Ⅰ4和集油路Ⅱ8 分别通过喷油孔Ⅰ24和喷油孔Ⅱ26与电机壳体2内腔连通；

所述电机壳体2底部两端内壁分别开设有回油孔Ⅰ11和回油孔Ⅱ14，所述电机壳体2内腔通过回油孔Ⅰ11和回油孔Ⅱ14与所述回油管12连通。

其中，所述喷油孔Ⅰ24开设在所述喷油环Ⅰ3内壁，所述喷油环Ⅰ3内壁沿周向开设有多个喷油孔Ⅰ24；所述喷油孔Ⅱ26开设在所述喷油环Ⅱ7内壁，所述喷油环Ⅱ7内壁沿周向开设有多个喷油孔Ⅱ26；

所述冷却油环5、冷却油路Ⅰ21和冷却油路Ⅱ22均为机加工成形；

所述喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7与所述电机壳体2为过盈装配。

更进一步的，所述电机壳体2底部设有辅助热交换器23，所述辅助热交换器23紧贴并包覆所述回油管12，所述辅助热交换器23设有多组冷却管13，所述冷却管13内充满冷却液。

其中，所述冷却管13与电动汽车车载散热系统相连，所述冷却液由电动汽车车载冷却泵提供循环动力，并通过车载散热器进行冷却。

具体使用时：在回油管12中装入冷却油后，开启油泵17，冷却油在油泵17的压力作用下经过回油管路19流入油泵17，接着通过过滤器16滤掉油液中的杂质，并通过热交换器15进行散热冷却，然后经过进油管路18进入进油管1中；

接着，进油管1中的冷却油通过进油孔6流入冷却油环5中，然后分别通过冷却油路Ⅰ21和冷却油路Ⅱ22流入喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7中，进而对定子叠片和电机整体进行全面冷却；

然后，喷油环Ⅰ3和喷油环Ⅱ7中的冷却油流入集油路Ⅰ4和集油路Ⅱ8后，分别从喷油孔Ⅰ24 和喷油孔Ⅱ26喷入电机壳体2的内腔，进而对定子两端的绕组9进行喷淋冷却；

最后，电机壳体2内腔的冷却油通过回油孔Ⅰ11和回油孔Ⅱ14流回回油管12中，并在油泵17的压力作用下再次经过回油管路19和进油管路18流入进油管1中，从而实现冷却油液的循环使用，进而不断地循环冷却电机的定子和定子绕组。

同时，在冷却油的循环使用过程中，辅助热交换器23紧贴并包覆回油管12，对流回回油管12的冷却油进行初步冷却，进一步提高冷却油的散热速度，同时冷却管13内装有冷却液能够直接冷却电机定子的下部，补偿喷淋冷却造成的电机定子上、下部温差，使电机定子上、下部均匀冷却；

此外，冷却管13与电动汽车车载散热系统相连，冷却管13中的冷却液由电动汽车车载冷却泵提供循环动力，并通过车载散热器进行冷却。

实施例二，本实施例的原理和技术方案与实施例一基本相同，其不同之处在于：所述定子20与电机壳体2为平键装配，以使定子承载电机的较大扭矩。

实施例三，本实施例的原理和技术方案与实施例一基本相同，其不同之处在于：如图 4所示，所述冷却油环5、冷却油路Ⅰ21和冷却油路Ⅱ22均加工成独立的零件，将其通过过盈配合与电机壳体2装配到一起，这样做能够降低冷却油路Ⅰ21和冷却油路Ⅱ22的加工难度，减小成本。

实施例四，本实施例的原理和技术方案与实施例一基本相同，其不同之处在于：所述冷却油路Ⅰ21和冷却油路Ⅱ22直接在定子表面加工而成。

综上所述，采用上述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构：

1.利用油不导磁和不导电的特性，使用冷却油作为冷却介质，对电机定子叠片和绕组以及电机整体进行同时冷却，使电动汽车驱动电机的定子和定子绕组能够获得全面充分的冷却，提高了电机的功率密度，且通过设置油泵和进回油管路，使得冷却过程能够自动循环进行；

2.通过在电机壳体设置辅助热交换器，能够直接冷却电机定子的下部，使电机定子上、下部均匀冷却，减小喷淋冷却造成的上下部温差，提高电机的使用寿命和工作效率；

3.通过将辅助热交换器接入电动汽车自带的散热系统，利用车载冷却泵进行冷却液循环，能够对回油管内的冷却油进行初步冷却，进而提高冷却油的冷却速度，进一步提高了电机定子的冷却效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，包括电机壳体(2)、定子(20)和绕组(9)，其特征在于：所述电机壳体(2)顶部开设有进油管(1)，底部开设有回油管(12)，侧部设有油泵(17)，所述油泵(17)一端连接进油管(1)，另一端连接回油管(12)，所述回油管(12)内装有冷却油；

所述电机壳体(2)中部设有冷却油环(5)，两端分别设有喷油环Ⅰ(3)和喷油环Ⅱ(7)，所述喷油环Ⅰ(3)通过冷却油路Ⅰ(21)与冷却油环(5)连通，所述喷油环Ⅱ(7)通过冷却油路Ⅱ(22)与冷却油环(5)连通，所述冷却油环(5)顶部通过进油孔(6)与进油管(1)连通，所述喷油环Ⅰ(3)和喷油环Ⅱ(7)分别与电机壳体(2)顶部两端内壁构成集油路Ⅰ(4)和集油路Ⅱ(8)，所述集油路Ⅰ(4)和集油路Ⅱ(8)分别通过喷油孔Ⅰ(24)和喷油孔Ⅱ(26)与电机壳体(2)内腔连通；

所述电机壳体(2)底部两端内壁分别开设有回油孔Ⅰ(11)和回油孔Ⅱ(14)，所述电机壳体(2)内腔通过回油孔Ⅰ(11)和回油孔Ⅱ(14)与所述回油管(12)连通；

所述电机壳体(2)底部设有辅助热交换器(23)，所述辅助热交换器(23)设有多组冷却管(13)，所述冷却管(13)内装有冷却液。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述油泵(17)通过进油管路(18)与进油管(1)相连，所述油泵(17)通过回油管路(19)与回油管(12)相连。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述进油管路(18)上设有热交换器(15)和过滤器(16)。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述辅助热交换器(23)紧贴并包覆所述回油管(12)。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述喷油孔Ⅰ(24)开设在所述喷油环Ⅰ(3)内壁，所述喷油环Ⅰ(3)内壁沿周向开设有多个喷油孔Ⅰ(24)；

所述喷油孔Ⅱ(26)开设在所述喷油环Ⅱ(7)内壁，所述喷油环Ⅱ(7)内壁沿周向开设有多个喷油孔Ⅱ(26)。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述冷却油环(5)、冷却油路Ⅰ(21)和冷却油路Ⅱ(22)均为机加工成形。

7.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述定子(20)与电机壳体(2)为过盈装配。

8.根据权利要求1或5所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述喷油环Ⅰ(3)和喷油环Ⅱ(7)与所述电机壳体(2)为过盈装配。

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机油冷冷却结构，其特征在于：所述冷却管(13)与电动汽车散热系统相连，所述冷却液由电动汽车冷却泵提供循环动力。

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