CN220254265U - 一种混合散热外转子轮毂电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合散热外转子轮毂电机，包括机壳、后端盖、定子单元、转子单元、散热系统。所述定子单元包括定子铁心和绕组，所述定子铁心上设有多个嵌线槽，所述绕组设在所述嵌线槽内，所述散热系统包括热管和液冷散热组件，所述液冷散热组件设在所述后端盖上，所述热管设在所述嵌线槽内，所述后端盖上设有与所述热管对应的配合孔，所述热管通过所述配合孔伸入所述液冷散热组件内。本实用新型的混合散热外转子轮毂电机可以提高电机的散热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种混合散热外转子轮毂电机。
背景技术
随着新能源技术的发展及新能源车辆的普及，对于直接驱动车轮的轮毂电机的性能要求也越来越高，尤其是对轮毂电机的功率密度、尺寸、重量及温升的要求越来越严苛。目前，常规的风冷、液冷等散热手段，很难满足轮毂电机对散热的要求，因此，温升问题也就成为了制约轮毂电机性能的关键指标之一。
中国专利CN112491171A公开一种外转子电机冷却结构，这种电机冷却结构通过在靠近定子槽处设置冷却孔，冷却孔内设置热管，热管另一端设置散热片实现散热，但这种冷却结构由于热管与定子槽没有接触，无法实现对绕组的散热，容易造成电机内部热量堆积、散热效果不佳。
实用新型内容
本实用新型旨在提出一种混合散热外转子轮毂电机，解决电机散热不佳的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为：
一种混合散热外转子轮毂电机，包括：机壳、后端盖、定子单元、转子单元、散热系统。
所述机壳设有中心孔；
所述后端盖与所述机壳之间形成内部空间，所述后端盖上设有盖板；
所述转子单元设在所述内部空间中，所述转子单元用于将动能转化为电能；
所述定子单元包括定子铁心和绕组，所述定子铁心上设有多个嵌线槽，所述绕组设在所述嵌线槽内；
所述散热系统包括热管和液冷散热组件，所述液冷散热组件设在所述后端盖上，所述热管设在所述嵌线槽内，所述后端盖上设有与所述热管对应的配合孔，所述热管通过所述配合孔伸入所述液冷散热组件内。
在一些实施例中，所述热管包括管壳、管芯和工作介质，所述管壳是封闭金属管，且内部具有空腔，所述管芯分布在所述空腔的内壁上，所述工作介质是液态介质。
在一些实施例中，所述热管分为蒸发段、绝热段和冷凝段，所述蒸发段位于所述嵌线槽内，所述冷凝段位于所述液冷散热组件内，且所述冷凝段的外壁上设有翅片。
在一些实施例中，每个所述嵌线槽内设有多根所述热管。
在一些实施例中，所述配合孔是锥形孔。
在一些实施例中，所述配合孔内设有密封件，所述密封件是锥型密封件，且与所述配合孔对应。
在一些实施例中，所述液冷散热组件包括液腔槽、进液口、出液口，所述液腔槽设在所述后端盖上，所述液腔槽内设有冷却液，所述进液口和所述出液口均设在所述盖板上，且连通所述液腔槽。
在一些实施例中，所述液腔槽外端面设有密封槽，所述密封槽轴向分布，内部设有密封圈。
在一些实施例中，所述进液口和所述出液口之间设有隔断，用于保证液腔内冷却液仅有单一流动方向。
在一些实施例中，所述转子单元包括转子轴、转子支架、转子铁心和磁钢，所述转子轴一端与所述中心孔配合，另一端与所述后端盖配合，所述转子支架与所述转子轴连接，且所述转子支架与所述机壳之间具有间隙，所述转子铁心安装在所述转子支架内侧，所述磁钢设在所述转子铁心上。
本实用新型所具有的有益效果为：
本实用新型的混合散热外转子轮毂电机通过在定子铁心的嵌线槽内设置热管，热管嵌入定子绕组中，可实现高效的冷热量交换，热管的另一端伸入液冷散热组件中，从而通过高效的液冷方式将热量带走，保证绕组温度始终处于较低的范围内。
采用外转子电机，可保证相对于定子绕组温度较低的转子通过机壳散热快速实现热平衡；从而提高电机的性能，实现相同功率条件下，降低电机的尺寸和重量的目的。
设置锥型配合孔、配合孔内设置密封件可以实现有效密封。
设置密封槽可以防止冷却液泄露；热管冷凝段设有翅片，可以增加传热面积、提高传热效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例的混合散热外转子轮毂电机的示意图；
图2为本实用新型实施例的混合散热外转子轮毂电机的剖视图；
图3为本实用新型实施例的热管示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步描述。
本实用新型实施例的混合散热外转子轮毂电机包括：机壳1、后端盖2、定子单元、转子单元、散热系统
具体地，如图1、图2所示，机壳1的后端具有开口，且后端圆周位置设有耳型结构，耳型结构用于安装后端盖2，后端盖2上安装有盖板。机壳1的前端为封闭结构，其中心设有中心孔。转子单元包括转子轴3、转子支架4、转子铁心5及磁钢，转子轴3一端与中心孔配合，且转子轴3与中心孔之间设有油封，用于防止水、尘土、油污等进入内部，转子轴3另一端通过轴承与后端盖2转动连接，且转子轴3与后端盖2之间设有油封。转子支架4一端与转子轴3固定连接，转子铁心5安装在转子支架4另一端内侧，磁钢设在转子铁心5上。定子单元包括定子铁心6和绕组7，定子铁心6固定在后端盖2上，定子铁心6与转子铁心同轴分布，且与转子铁心5之间留有间隙。定子铁心6在轴向上设有多个嵌线槽，绕组7设在嵌线槽内。
散热系统包括热管10和液冷散热组件。液冷散热组件包括液腔槽8、进液口和出液口。液腔槽8是环形槽，设在后端盖2上，液腔槽内设有冷却液，进液口和出液口均设在盖板9上，且进液口和出液口分别与液腔槽8连通，液腔槽在进液口和出液口之间设有隔断，保证冷却液从进液口进入液腔后只有单一的流动方向，并流向出液口。液腔槽外端面两侧均设有密封槽，密封槽轴向分布，其内设有O型橡胶圈，通过盖板压紧密封，防止冷却液渗透。
热管10包括管壳101、管芯和工作介质，管壳是两端封闭的中空金属管，管芯是毛细机构，且分布在金属管内壁上。工作介质是工作液，且位于金属管内。每个嵌线槽内设有多个热管，后端盖2上设有与热管对应的配合孔，热管10通过配合孔伸入液腔槽8内。配合孔是锥型孔，且配合孔与热管之间设有锥型密封件，防止冷却液泄露。热管10分为蒸发段A、绝热段B和冷凝段C，蒸发段A设在嵌线槽内，冷凝段C伸入液腔槽内，且冷凝段C外壁上设有翅片，从而增大受热面积，提高散热效率。
根据本实用新型实施例的混合散热外转子轮毂电机，定子铁心6固定在后端盖2的轴伸端外圆上，在每个嵌线槽的绕组7中都埋设热管10，热管10工作时蒸发段A的工作液被绕组7中的热流体加热，吸收潜热蒸发，其蒸气经绝热段B流向冷凝段C的过程中，工作液蒸气放出潜热凝结为液体。蒸气液化释放出的潜热通过管壁传递给液腔中的冷却液，积聚在冷凝段C管芯中的工作液借助管芯毛细力的作用返回到蒸发段A再吸热蒸发。工作液的循环将绕组7中的热量从蒸发段传递到冷凝段，并被液冷散热组件带走。
根据本实用新型实施例的混合散热外转子轮毂电机，可以直接对绕组进行散热，始终保持绕组温度处于较低水平，防止热量堆积，提高散热效率。
本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是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、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，包括：
机壳，所述机壳设有中心孔；
后端盖，所述后端盖与所述机壳之间形成内部空间，所述后端盖上设有盖板；
转子单元，所述转子单元设在所述内部空间中，所述转子单元用于将动能转化为电能；
其特征在于，定子单元，所述定子单元包括定子铁心和绕组，所述定子铁心上设有多个嵌线槽，所述绕组设在所述嵌线槽内；
散热系统，所述散热系统包括热管和液冷散热组件，所述液冷散热组件设在所述后端盖上，所述热管设在所述嵌线槽内，所述后端盖上设有与所述热管对应的配合孔，所述热管通过所述配合孔伸入所述液冷散热组件内；
热管包括管壳、管芯和工作介质，所述管壳是封闭金属管，且内部具有空腔，所述管芯分布在所述空腔的内壁上，管芯是毛细机构，且分布在金属管内壁上，所述工作介质是液态介质，所述热管分为蒸发段、绝热段和冷凝段，所述蒸发段位于所述嵌线槽内，所述冷凝段位于所述液冷散热组件内，且所述冷凝段的外壁上设有翅片。
2.根据权利要求1所述的混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，每个所述嵌线槽内设有多根所述热管。
3.根据权利要求2所述的混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，所述配合孔是锥形孔。
4.根据权利要求3所述的混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，所述配合孔内设有密封件，所述密封件是锥型密封件，且与所述配合孔对应。
5.根据权利要求1所述的混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，所述液冷散热组件包括液腔槽、进液口、出液口，所述液腔槽设在所述后端盖上，所述液腔槽内设有冷却液，所述进液口和所述出液口均设在所述盖板上，且连通所述液腔槽。
6.根据权利要求5所述的混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，所述液腔槽外端面设有密封槽，所述密封槽轴向分布，内部设有密封圈。
7.根据权利要求5所述的混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，所述进液口和所述出液口之间设有隔断，用于保证液腔内冷却液仅有单一流动方向。
8.根据权利要求1所述的混合散热外转子轮毂电机，其特征在于，所述转子单元包括转子轴、转子支架、转子铁心和磁钢，所述转子轴一端与所述中心孔配合，另一端与所述后端盖配合，所述转子支架与所述转子轴连接，且所述转子支架与所述机壳之间具有间隙，所述转子铁心安装在所述转子支架内侧，所述磁钢设在所述转子铁心上。
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