WO2020147551A1 - 一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机 - Google Patents

一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机 Download PDF

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WO2020147551A1
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liquid
housing
cooling
cavity
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张广权
汤磊
彭梁
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上海盘毂动力科技股份有限公司
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    • H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of motors, and more specifically, to a cooling system, a stator assembly and an axial field motor.
  • the cooling system is mainly divided into two types, one is air cooling; the other is liquid cooling. Compared with air cooling, liquid cooling is more efficient.
  • the existing liquid cooling system mainly adopts an external cooling method, that is, the cooling liquid is in indirect contact with the core components to be cooled, and the cooling efficiency is low, which affects the service life of the motor.
  • the technical problem to be solved by the present invention is how to improve the cooling efficiency of the motor and prolong the service life of the motor.
  • the present invention provides a cooling system, a stator assembly and an axial field motor.
  • An axial field motor includes the stator assembly described in any one of the above.
  • the intermediate shaft sleeve 104a located in the middle of the stator housing 101a, the stator housing 101a, the upper cover plate 102a, the lower cover plate 103a and the intermediate shaft sleeve 104a enclose a closed cavity.
  • a first baffle plate 700a is provided on the inner wall of the stator housing 101a.
  • the area of the closed cavity close to the liquid outlet 400a is divided by the first baffle plate 700a.
  • the liquid return area, the area close to the liquid spray assembly 600a is divided into the liquid spray area.
  • the liquid spray cavity 500a includes one or two liquid inlets 300a.
  • the liquid inlet is set at one end of the liquid spray cavity 500a, as shown in Figure 3; when there are two liquid inlets At 300a, two liquid inlets 300a are arranged at both ends of the liquid spray cavity 500a, as shown in FIG.
  • Two liquid inlets 300a are provided, which are respectively located at two ends of the liquid spray cavity 500a, and the external port of the liquid inlet 300a has an outlet. Or there is one liquid inlet 300a located at one end of the liquid spray cavity 500a, and the corresponding external port of the liquid inlet 300a has an outlet.
  • the liquid spray cavity 500a When set on the stator housing 101a, the liquid spray cavity 500a may have a ring-shaped structure that surrounds the entire stator housing 101a or a part of the stator housing 101a.
  • the liquid inlet 300a and the liquid outlet 400a are collectively arranged on the external port 1011a of the first housing 100a.
  • the external ports 1011a of the liquid inlet 300a and the liquid outlet 400a can be separately provided as required.
  • the liquid inlets 300a are provided in the middle of the liquid ejecting cavity 500a. There are partitions.
  • stator housing 101a is a one-piece structure or a split structure.
  • the so-called one-piece structure means that when the stator housing 101a is processed, the structure of the liquid spray cavity 500a is processed together, for example, a cast Craft.
  • the stator housing 101a includes a stator base housing with a hollow structure and a sealing ring sealing the hollow structure. The sealing ring and the stator base housing jointly enclose a liquid injection cavity 500a.
  • the motor is a radial field motor or an axial field motor, preferably an axial field motor.
  • the core of the present invention is to provide a cooling system and an axial magnetic field motor to improve the cooling efficiency of the motor and prolong the service life of the motor.
  • the shape of the above-mentioned housing 100b can be any shape, as long as the liquid ejection cavity 500b and the liquid ejection hole 600b can be provided within the protection scope of the present invention.
  • the housing 100b includes:
  • the housing 100b is divided into four parts as a whole, and the housing 100b can also be divided into three parts according to specific requirements.
  • the upper cover 102b and the stator housing 101b are used as an integrated structure. Treat the lower cover plate 103b and the stator housing 101b as an integral structure, or process a part of the stator housing 101b and the upper cover plate 102b as an integral structure, and process the other part of the stator housing 101b and the lower cover plate 103b as an integral structure. Processing, etc.
  • the closed cavity is divided into a liquid return area and a liquid spray area.
  • the liquid spray hole 600b in the liquid spray area sprays liquid. After the sprayed liquid exchanges heat with the stator core 200b, Collect in the liquid return area and flow out through the liquid outlet 400b. Therefore, under the action of the first baffle plate 700b, the liquid sprayed from the spray hole 600b can flow uniformly from the outside of the stator core 200b to the inside, so that the stator core 200b can be uniformly cooled.
  • Two liquid inlets 300b are provided, which are respectively located at two ends of the liquid spray cavity 500b, and the external port of the liquid inlet 300b has an outlet.
  • the liquid inlets 300b are provided in the middle of the liquid ejecting cavity 500b. There are partitions.
  • stator housing 101b is an integral structure or a split structure.
  • the so-called integral structure means that when the stator housing 101b is processed, the structure of the liquid spray cavity 500b is processed together, for example, a cast Craft.
  • the stator housing 101b includes a stator base housing with a hollow structure and a sealing ring sealing the hollow structure. The sealing ring and the stator base housing jointly enclose a liquid injection cavity 500b.
  • the function of the spray hole 600b is to cool the stator core 200b by spraying.
  • the spray hole is a nozzle.
  • the liquid injected into the spray cavity 500b has a certain pressure.
  • the sprayed liquid is a fine liquid, thereby increasing the contact area between the liquid and the stator core 200b.
  • the number of the liquid ejection holes 600b is one or more, and the plurality of liquid ejection holes 600b can further increase the ejection area of the liquid ejection holes 600b.
  • each liquid injection hole 600b corresponds to the coil gap of the stator core 200b, and each coil gap corresponds to a liquid injection hole.
  • the liquid sprayed from the spray hole can directly contact the heat source, and the cooling effect is better.
  • the liquid can be divided evenly under the action of the first baffle plate 700b and the second baffle plate, the cooling is more uniform, and the stator is lowered.
  • the present invention also discloses a motor, which includes a stator core 200b and a cooling system, the cooling system being any one of the above cooling systems. Since the above-mentioned cooling system has the above-mentioned effects, the motor including the above-mentioned cooling system also has corresponding effects, which will not be repeated here.
  • the motor is a radial field motor or an axial field motor, preferably an axial field motor.
  • the core of the present invention is to provide a stator assembly and an axial magnetic field motor to improve the cooling efficiency of the motor and prolong the service life of the motor.
  • a stator assembly in an embodiment of the present invention includes a housing 100c, and a stator core 200c arranged inside the housing 100c; wherein the stator core 200c and the housing 100c enclose a first A cooling space 300c, the middle of the stator core 200c encloses a second cooling space 400c;
  • the housing 100c is provided with a liquid inlet cavity 101c and a liquid outlet cavity 102c;
  • the outer wall of the housing 100c is provided with a liquid inlet 105c communicating with the liquid inlet cavity 101c and a liquid outlet 106c communicating with the liquid outlet cavity 102c; among the multiple housings 100c, the liquid outlet of the previous housing 100c 106c is in communication with the liquid inlet 105c of the latter housing 100c;
  • the inner wall of the housing 100c is provided with a first intermediate liquid port 103c communicating with the liquid inlet cavity 101c and a second intermediate liquid port 104c communicating with the liquid outlet cavity 102c; and
  • a plurality of cooling channels 201c are provided on the stator core 200c, and the cooling channels 201c communicate with the first cooling space 300c and the second cooling space 400c.
  • stator core 200c is enclosed in the space enclosed by the housing 100c and the stator pressure plate 600c by the stator pressure plate 600c.
  • a baffle plate 500c separating the first cooling space 300c is further provided between the housing 100c and the stator core 200c.
  • the baffle plate 500c By providing the baffle plate 500c, the cooling liquid entering the first cooling space 300c flows according to a predetermined trajectory, so as to prolong the contact time of the cooling liquid with the stator core 200c.
  • the baffle plate 500c is provided so that the cooling liquid can flow through most of the cooling channels 201c on the stator core 200c, so that the temperature on the stator core 200c is more uniform.
  • the stator assembly includes one or more shells 100c.
  • each shell 100c is correspondingly installed with a stator core 200c.
  • All the plurality of housings 100c may be two housings 100c, three housings 100c, four housings 100c, and so on. The number of housings 100c can be determined according to the output power.
  • the multiple shells 100c are arranged coaxially, that is, the end faces of the adjacent shells 100c are attached to each other.
  • the liquid outlet 106c of one shell 100c is in communication with the liquid inlet 105c of the other shell 100c.
  • the connection can be made through an external pipeline, or the liquid inlet 105c of one housing 100c and the liquid outlet 106c of the other housing 100c are arranged coaxially. That is, the liquid outlet 106c and the liquid inlet 105c are both provided on the end surface, and when the two housings 100c are butted, the liquid outlet 106c and the liquid inlet 105c are self-conducting.
  • the liquid outlet 106c of one shell 100c is arranged on the end face, and the liquid inlet 105c of the other shell 100c is arranged on the end face.
  • the first shell The liquid outlet 106c of the body 100c is connected to the liquid inlet 105c of the latter housing 100c.
  • the liquid inlet 105c of the housing 100c at one end and the liquid outlet 106c of the housing 100c at the other end may be located on the end surface of the corresponding housing 100c, or may be located at the end of the housing 100c. Perimeter.
  • the liquid inlet 105c of the housing 100c at one end and the liquid outlet 106c of the housing 100c at the other end are both provided on the peripheral surface of the housing 100c.
  • the liquid inlet 105c of the housing 100c at one end and the liquid outlet 106c of the housing 100c at the other end are both arranged on the same side.
  • the function of the cooling channel 201c is to connect the path between the first cooling space 300c and the second cooling space 400c.
  • the cooling liquid in the cooling channel 201c directly contacts the stator core 200c, directly connecting the stator core 200c The heat generated is taken away.
  • the cooling channel 201c is a through hole passing through the stator core 200c, and the cross section of the through hole is circular, elliptical, rectangular, or the like.
  • the cooling channel 201c is a groove provided on the end surface of the stator core 200c and is enclosed by the housing 100c.
  • a groove is provided on the end surface of the stator core 200c, and the corresponding housing 100c is a planar structure; the cooling channel 201c is enclosed by the groove and the surface of the housing 100c; or the stator core 200c is provided There is a groove, the surface of the corresponding housing 100c is provided with a groove, and the two grooves are connected to form a cooling channel 201c.
  • the number of housings 100c is two, namely the front housing 100-1c and the rear housing 100-2c; the number of stator cores 200c is two, respectively, the front stator cores 200-1c and rear stator core 200-2c. Please refer to the above embodiments for the structure of the front housing 100-1c and the rear housing 100-2c.
  • the front stator core 200-1c is enclosed in the space enclosed by the front housing 100-1c and the front stator pressure plate 600-1c by the front stator pressure plate 600-1c.
  • a front spoiler 500-1c is provided between the front housing 100-1c and the front stator core 200-1c.
  • the rear stator core 200-2c is enclosed by the rear stator pressing plate 600-2c in the space enclosed by the rear housing 100-2c and the rear stator pressing plate 600-2c.
  • the invention also discloses an axial magnetic field motor, which includes the stator assembly as described above. Since the above-mentioned stator assembly has the above beneficial effects, the axial field motor including the above-mentioned stator assembly also has corresponding effects, which will not be repeated here.
  • the core of the present invention is to provide a cooling system, a stator assembly and an axial magnetic field motor to improve the cooling efficiency of the motor and prolong the service life of the motor.
  • the oil inlet 105d and the oil outlet 106d are provided on the outer wall of the housing 101d, the oil inlet 105d is in communication with the oil inlet cavity 103d, and the oil outlet 106d is in communication with the oil return cavity 104d;
  • a plurality of oil guide grooves 109d are provided at the bottom of the housing 101d, and the oil guide grooves 109d penetrate the installation position 102d.
  • the cooling oil enters the oil inlet cavity 103d from the oil inlet 105d, and enters the housing 101d through the oil injection hole 107d.
  • the cooling oil entering the housing 101d can be combined with the cooling oil set in the housing 101d.
  • the stator core 200d inside 101d is in direct contact. After the contact heat exchange, the cooling oil enters the oil return cavity 104d through the oil return hole 108d, and finally flows out from the oil outlet 106d. Since the cooling oil can directly contact the stator core 200d for heat exchange, the cooling efficiency of the motor is improved and the service life of the motor is prolonged.
  • the cooling system 100d includes one or more housings 101d.
  • the multiple housings 101d may be two housings 101d, three housings 101d, four housings 101d, and so on.
  • the number of housings 101d can be determined according to the output power.
  • the multiple shells 101d are arranged coaxially, that is, the end faces of adjacent shells 101d are attached to the end faces.
  • the oil outlet 106d of the previous housing 101d is in communication with the oil inlet 105d of the subsequent housing 101d.
  • it can be connected through an external pipeline, or the oil inlet 105d of the previous housing 101d and the oil outlet 106d of the subsequent housing 101d are coaxially arranged. That is, the oil outlet 106d and the oil inlet 105d are both provided on the end surface, and when the two housings 101d are butted, the oil outlet 106d and the oil inlet 105d are self-conducting.
  • the oil outlet 106d of one shell 101d is set on the end face, and the oil inlet 105d of the other shell 101d is set on the end face.
  • the first shell The oil outlet 106d of the body 101d is connected to the oil inlet 105d of the latter housing 101d.
  • the oil inlet 105d of the housing 101d at one end and the oil outlet 106d of the housing 101d at the other end can be located on the end surface of the corresponding housing 101d or on the corresponding housing 101d. Perimeter.
  • the oil inlet 105d of the housing 101d at one end and the oil outlet 106d of the housing 101d at the other end are both provided on the peripheral surface of the housing 101d.
  • the oil inlet 105d of the housing 101d at one end and the oil outlet 106d of the housing 101d at the other end are both arranged on the same side.
  • the present invention also discloses a stator assembly, including a stator core 200d and a cooling system 100d of any one of the above, wherein the stator core 200d is arranged on the installation position 102d of the housing 101d of the cooling system 100d, wherein the stator iron
  • the outer ring of the core 200d and the housing 101d enclose a first cooling space 400d
  • the inner ring of the stator core 200d and the housing 101d enclose a second cooling space 500d.
  • a baffle plate 201d separating the first cooling space 400d is further provided between the housing 101d and the stator core 200d.
  • the baffle plate 201d is provided so that the cooling oil entering the first cooling space 400d flows according to a predetermined trajectory, so as to prolong the contact time between the cooling oil and the stator core 200d.
  • the baffle plate 201d is provided so that the cooling oil can flow through most of the guide grooves 109d, so that the temperature on the stator core 200d is more uniform.
  • the number of the baffle 201d is two, and the two baffles 201d are arranged symmetrically.
  • Two baffle plates 201d divide the first cooling space 400d into two areas, namely a first cooling area and a second cooling area.
  • the first cooling area corresponds to the oil inlet cavity 103d
  • the second cooling area corresponds to the return
  • the oil cavity 104d corresponds to it.
  • the cooling oil in the oil inlet cavity 103d enters the first cooling zone through the oil injection hole 103d, and the cooling oil in the first cooling zone passes through the oil guide groove 109d corresponding to the first cooling zone and enters the second cooling zone.
  • the cooling oil in the second cooling area enters the second cooling area through the oil guide groove 109d corresponding to the second cooling area, and the cooling oil in the second cooling area passes through the oil return hole 108d and enters the oil return cavity 104d.
  • the number of the oil guide grooves 109d is multiple, and the number of the oil guide grooves 109d is the same as the number of teeth of the stator core 200d, or may be different. In the embodiment of the present invention, the number of the oil guide grooves 109d is The number of teeth of the stator core 200d is the same.
  • the oil guide groove 109d corresponds to the coil gap of the stator core 200d. Since the coil is the main heat-generating component in the stator core 200d, when the oil guide groove 109d corresponds to the coil gap of the stator core 200d, the cooling oil entering the oil guide groove 109d can fully match the teeth of the stator core 200d. The grooves are in contact, so that the cooling effect can be further improved.
  • the stator core 200d is enclosed in the space enclosed by the housing 101d and the sealing cover 300d by the sealing cover 300d.
  • the sealing cover plate 300d is fixed on the housing 101d by screws, and welding, riveting, or dovetail fitting can also be used.
  • One end of the sealing cover 300d close to the stator core 200d is also provided with a clamping slot 301d for clamping the stator core.
  • stator assembly in the embodiment of the present invention includes:
  • the shell wall of the housing 100e has an oil inlet cavity 101e and an oil return cavity 102e, and the outer wall of the housing 100e has an oil inlet 103e and an oil outlet 104e.
  • the oil inlet 103e is connected to the oil return cavity 102e.
  • the oil inlet cavity 101e is in communication, and the oil outlet 104e is in communication with the oil return cavity 102e;
  • the inner wall of the housing 100e has an oil injection hole 105e and an oil return hole 106e, and the oil injection hole 105e is in communication
  • the first cooling space 600e and the oil inlet cavity 101e, and the oil return hole 106e communicates with the first cooling space 600e and the oil return cavity 102e.
  • the stator iron core 300e in the present invention has an open slot 302e to facilitate the installation of the coil 400e.
  • the pole piece 500e is fixed on the stator cover 200e.
  • the slot of the open slot 302e can reduce the tooth harmonics of the motor, reduce the iron loss of the motor, improve the efficiency of the motor, and reduce the torque ripple of the motor. Since the pole shoe 500e is carried on the stator cover 200e, the pole shoe 500e can be matched with the opening slot 302e after the stator cover 200e and the housing 100e are directly connected during assembly, thereby improving the production efficiency of the motor.
  • stator cover 200e in the present invention is fixed on the housing 100e by screws, pressing plates, welding, riveting or dovetail.
  • the corresponding stator cover 200e and the housing 100e are provided with mounting holes for mounting screws, a station for setting the pressing plate, riveting holes, and a dovetail structure to realize the fixation of the stator cover 200e and the housing 100e.
  • the stator core 300e has an open slot 302e and a tooth 301e.
  • the open slot 302e is used to install the coil 400e.
  • the structure of the open slot 302e can facilitate the installation of the coil 400e.
  • 400e is a shaped coil or is wound on the teeth in sequence.
  • the forming coil is a rectangular copper wire forming coil, or a forming coil pre-wound by round copper wire.
  • the stator cover 200e is generally made of non-magnetic high-strength glass fiber composite material or high-strength plastic (such as PPS, PEEK, etc.).
  • the end surface of the stator cover 200e close to the stator core 300e is provided with groove ribs 201e extending in the radial direction of the stator cover 200e and core tooth slots 202e corresponding to the stator core 300e.
  • the positioning of the stator cover 200e and the housing 100e can be facilitated by providing the groove ribs 201e and the iron core tooth grooves 202e.
  • a stator assembly has a housing, multiple stator assemblies may be coaxially arranged, and multiple housings 100e are arranged coaxially, that is, the end faces of adjacent housings 100e are attached to the end faces.
  • the oil outlet 104e of the previous shell 100e communicates with the oil inlet 103e of the latter shell 100e.
  • the connection can be made through an external pipeline, or the oil inlet 103e of the former housing 100e and the oil outlet 104e of the latter housing 100e are coaxially arranged. That is, the oil outlet 104e and the oil inlet 103e are both arranged on the end surface, and when the two housings 100e are butted, the oil outlet 104e and the oil inlet 103e are self-conducting.
  • the oil outlet 104e of one shell 100e is set on the end face, and the oil inlet 103e of the other shell 100e is set on the end face.
  • the first shell The oil outlet 104e of the body 100e is in conduction with the oil inlet 103e of the latter housing 100e.
  • the oil inlet 103e of the housing 100e at one end and the oil outlet 104e of the housing 100e at the other end may be located on the end surface of the corresponding housing 100e, or may be located at the end of the corresponding housing 100e. Perimeter.
  • the oil inlet 103e of the housing 100e at one end and the oil outlet 104e of the housing 100e at the other end are both provided on the peripheral surface of the housing 100e
  • the oil inlet 103e of the housing 100e at one end and the oil outlet 104e of the housing 100e at the other end are both arranged on the same side.
  • the pole shoe 500e extends along the length of the stator cover 200e. In the radial direction of the stator cover 200e, the length of the pole shoe 500e is the same as the length of the slot of the opening slot 302e.
  • the sum of the width of the groove rib 201e and the pole shoes 500e located on both sides of the groove rib 201e is consistent with the width of the notch of the opening groove 302e.
  • the pole piece 500e is molded from SMC ferromagnetic powder or other magnetic conductive powder (for example, ferrite powder), and has a rectangular shape.
  • the invention also discloses an axial magnetic field motor, which includes the stator assembly as described above. Since the above-mentioned stator assembly has the above beneficial effects, the axial field motor including the above-mentioned stator assembly also has corresponding effects, which will not be repeated here.

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Abstract

本发明公开了一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机，一种冷却系统，用于定子铁芯的冷却，所述冷却系统包括壳体和盛放所述定子铁芯的封闭腔体，其特征在于，所述冷却系统还包括：设置在所述壳体上用于盛放液体的喷液腔体；与所述喷液腔体连通的进液口；与所述封闭腔体连通的出液口；以及设置在所述壳体与所述定子铁芯对应的内壁上的喷液组件。采用本发明的冷却系统时，液体从进液口进入至喷液腔体，并通过喷液孔向位于封闭腔体中的定子铁芯进行喷液，经由喷液孔喷出的液体与定子铁芯换热后，再由出液口流出。与现有技术相比，循环的液体直接与定子铁芯接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。

Description

一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机
本申请要求以下中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
申请号：201910031826.7申请日：2019年01月14日发明创造名称：一种冷却系统以及电机
申请号：201910031452.9申请日：2019年01月14日发明创造名称：一种冷却系统以及电机
申请号：201910031465.6申请日：2019年01月14日发明创造名称：一种定子组件以及轴向磁场电机
申请号：201910208629.8申请日：2019年03月19日发明创造名称：一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机
申请号：201910208603.3申请日：2019年03月19日发明创造名称：一种定子组件以及轴向磁场电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，更具体地说，涉及一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机。
背景技术
现有汽车驱动电机运行工况复杂，由于电机本身结构特点，电机运行过程中会产生各种各样的损耗，从而引起电机发热。为了提高电机的工作效率，必需给电机设计冷却系统，冷却系统主要分两种，一种是风冷；另一种是液冷。相比于风冷，液冷的效率更高。现有液冷系统主要采用外部冷却方式，即冷却液与被冷却核心部件间接接触，冷却效率低，影响电机的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命，为此，本发明提供了一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种冷却系统，用于定子铁芯的冷却，所述冷却系统包括壳体和盛放所述定子铁芯的封闭腔体，所述冷却系统还包括：
设置在所述壳体上用于盛放液体的喷液腔体；
与所述喷液腔体连通的进液口；
与所述封闭腔体连通的出液口；以及
设置在所述壳体与所述定子铁芯对应的内壁上的喷液组件。
一种轴向磁场电机，包括定子铁芯和冷却系统，所述冷却系统为上述任一项所述的冷却系统。
一种冷却系统，用于定子铁芯的冷却，所述冷却系统包括壳体和盛放所述定子铁芯的封闭腔体，所述冷却系统还包括：
设置在所述壳体上用于盛放液体的喷液腔体；
与所述喷液腔体连通的进液口；
与所述封闭腔体连通的出液口；以及
设置在所述壳体与所述定子铁芯对应的内壁上的喷液孔。
一种轴向磁场电机，包括定子铁芯和冷却系统，所述冷却系统为上述任一项所述的冷却系统。
一种定子组件，包括壳体和设置在所述壳体内部的定子铁芯；其中，所述定子铁芯与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的中部围成第二冷却空间；
所述壳体中设置有进液腔体和出液腔体；
所述壳体的外壁上设置有与所述进液腔体连通的进液口和与所述出液腔体连通的出液口；
所壳体内壁上设置有与所述进液腔体连通的第一中间液口和与所述出液腔体连通的第二中间液口；以及
所述定子铁芯上设置有多个冷却通道，所述冷却通道连通所述第一冷却空间和所述第二冷却空间。
一种轴向磁场电机，包括如上述任一项所述的定子组件。
一种冷却系统，包括壳体，所述壳体的底部具有用于安装定子铁芯的安装位；所述冷却系统还包括：
设置在所述壳体中的进油腔体和回油腔体；
设置在所述壳体的外壁上的进油口和出油口，所述进油口与所述进油腔体连通，所述出油口与所述回油腔体连通；
设置在所述壳体的内壁上的喷油孔和回油孔，所述喷油孔与所述进油腔体连通，所述回油孔与所述回油腔体连通；以及
多个设置在所述壳体的底部的导油槽，所述导油槽贯穿所述安装位。
一种定子组件，包括定子铁芯和如上述任一项所述的冷却系统，所述定子铁芯设置在所述冷却系统的壳体的安装位上；其中，所述定子铁芯的外圆环与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的内圆环与所述壳体围成第二冷却空间。
一种轴向磁场电机，包括如上述任一项所述的定子组件。
一种定子组件，包括壳体、定子铁芯、线圈、极靴以及定子盖板，其中，所述定子铁芯、所述线圈和所述极靴设置在所述壳体与所述定子盖板所围成的空间内；所述线圈设置在所述定子铁芯的开口槽中，所述极靴固定在所述定子盖板上，当所述定子盖板与所述壳体对接时，所述极靴能够布置在所述开口槽的槽口处；所述定子铁芯的外圆环与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的内圆环与所述壳体围成第二冷却空间，所述第一冷却空间与所述第二冷却空间连通；
所述壳体的壳壁上具有进油腔体和回油腔体，所述壳体的外壁上具有进油口和出油口，所述进油口与所述进油腔体连通，所述出油口与所述回油腔体连通；所述壳体的内壁上的具有喷油孔和回油孔，所述喷油孔连通所述第一冷却空间和所述进油腔体，所述回油孔连通所述第一冷却空间与所述回油腔体连通。
一种轴向磁场电机，包括如上述任一项所述的定子组件。
从上述的技术方案可以看出，采用本发明的冷却系统时，液体从进液口进入至喷液腔体，并通过喷液孔向位于封闭腔体中的定子铁芯进行喷液，经由喷液孔喷出的液体与定子铁芯换热后，再由出液口流出。与现有技术相比，循环的液体直接与定子铁芯接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一所提供的一种冷却系统的爆炸结构示意图；
图2为本发明实施例一所提供的一种冷却系统的立体结构示意图；
图3为本发明实施例一所提供的一种冷却系统的原理示意图；
图4为本发明实施例一所提供的另一种冷却系统的原理示意图；
图中，100a为壳体、200a为定子铁芯、300a为进液口、400a为出液口、500a为喷液腔体、600a为喷液组件、700a为第一阻流板、800a为第二阻流板、101a为定子外壳、102a为上盖板、103a为下盖板、104a为中间轴套、1011a为外接端口；
图5为本发明实施例二所提供的一种冷却系统的爆炸结构示意图；
图6为本发明实施例二所提供的一种冷却系统的立体结构示意图；
图7为本发明实施例二所提供的一种冷却系统的原理示意图；
图8为本发明实施例二所提供的另一种冷却系统的原理示意图；
图中，100b为壳体、200b为定子铁芯、300b为进液口、400b为出液口、500b为喷液腔体、600b为喷液孔、700b为第一阻流板、101b为定子外壳、102b为上盖板、103b为下盖板、104b为中间轴套、1011b为外接端口；
图9为本发明实施例三所提供的一种定子组件的立体结构示意图；
图10为本发明实施例三所提供的一种定子组件的剖视结构示意图；
图11为本发明实施例三所提供的一种定子组件的立体剖视结构示意图；
图12为本发明实施例三所提供的一种定子铁芯的立体结构示意图；
图13为本发明实施例三所提供的另一种定子铁芯的立体结构示意图；
图14为本发明实施例三所提供的一种定子组件的爆炸结构示意图；
图中，100c为壳体、200c为定子铁芯、300c为第一冷却空间、400c为第二冷却空间、500c为阻流板、600c为定子压板、101c为进液腔体、102c为出液腔体、103c为第一中间液口、104c为第二中间液口、105c为进液口、106c为出液口、201c为冷却通道、301c为第一冷却区域、302c为第二冷却区域；
100-1c为前壳体、200-1c为前定子铁芯、500-1c为前阻流板、600-1c为前定子压板；100-2c为后壳体、200-2c为后定子铁芯、500-2c为后阻流板、600-2c为后定子压板；
图15为本发明实施例四所提供的一种冷却系统的剖视结构示意图；
图16为本发明实施例四所提供的又一种冷却系统的剖视结构示意图；
图17为本发明实施例四所提供的一种定子组件的爆炸结构示意图；
图18为本发明实施例四所提供的一种定子组件的立体结构示意图；
图19为本发明实施例所提供的一种定子组件的立体结构示意图；
图20为本发明实施例四所提供的一种密封盖板的立体结构示意图；
图中，100d为冷却系统、200d为定子铁芯、300d为密封盖板、400d为第一冷却空间、500d为第二冷却空间、101d为壳体、102d为安装位、103d为进油腔体、104d为回油腔体、105d为进油口、106d为出油口、107d为喷油孔、108d为回油孔、109d为导油槽、201d为阻流板、301d为卡槽；
图21为本发明实施例五所提供的一种定子组件的爆炸结构示意图；
图22为本发明实施例五所提供的一种定子组件的立体结构示意图；
图23为本发明实施例五所提供的一种定子盖板结构示意图；
图24为本发明实施例五所提供的一种定子铁芯的立体结构示意图；
图25为本发明实施例五所提供的一种定子铁芯的冷却原理示意图；
图26为本发明实施例五所提供的一种壳体的立体结构示意图；
图中，100e为壳体、200e为定子盖板、300e为定子铁芯、400e为线圈、500e为极靴、600e为第一冷却空间、700e为第二冷却空间、800e为阻流板、
101e为进油腔体、102e为回油腔体、103e为进油口、104e为出油口、105e为喷油孔、106e为回油孔、201e为槽筋、202e为铁芯齿槽、301e为齿、302e为开口槽。
具体实施方式
实施例一
本发明的核心在于提供一种冷却系统以及轴向磁场电机，以提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命。
此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图1至图4，本发明实施例中的冷却系统，用于定子铁芯200a的冷却，该冷却系统包括：壳体100a；盛放定子铁芯200a的封闭腔体；设置在壳体100a上用于盛放液体的喷液腔体500a；与喷液腔体500a连通的进液口300a；与封闭腔体连通的出液口400a；以及设置在壳体100a与定子铁芯200a对应的内壁上的喷液组件600a。
采用本发明的冷却系统时，液体从进液口300a进入至喷液腔体500a，并通过喷液组件600a向位于封闭腔体中的定子铁芯200a进行喷液，经由喷液组件600a喷出的液体与定子铁芯200a换热后，再由出液口400a流出。与现有技术相比，循环的液体直接与定子铁芯200a接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。
需要说明的是，上述壳体100a作用是盛放定子铁芯200a，其内部形成封闭腔体，定子铁芯200a安装在封闭腔体时，经喷液组件600a喷出的液体，可以经过定子铁芯200a的线圈的间隙进行流通，最终由出液口400a流出，从而形成一种冷却循环回路。
喷液腔体500a设置在壳体100a的壳壁之中，即设置有喷液腔体500a的部位为空心结构，该喷液腔体500a可根据设置喷液组件600a的部位进行调整，例如可以是壳体100a包围定子铁芯200a的周面部位，可以是壳体100a的端面部位。而进液口300a和出液口400a的设置位置也根据喷液腔体500a的设置位置进行确定。
上述壳体100a的形状可以为任意形状，只要能够设置喷液腔体500a、喷液组件600a均在本发明的保护范围内。在本发明一个实施例中，壳体100a包括：
包围定子铁芯200a周面的定子外壳101a；
封闭定子外壳101a两端的上盖板102a和下盖板103a；以及
位于定子外壳101a中部的中间轴套104a，定子外壳101a、上盖板102a、下盖板103a和中间轴套104a围成封闭腔体。
可见，本发明实施例中，将壳体100a整体分为四个部件，还可以根据具体需求，将壳体100a分成三个部件，例如，将上盖板102a与定子外壳101a作为一体式结构，将下盖板103a与定子外壳101a作为一体式结构进行处理，或者定子外壳101a的一部分与上盖板102a作为一体式结构进行处理，定子外壳101a的另一部分与下盖板103a作为一体式结构进行处理，等等。
为了进一步提高冷却效率，在本发明另一个实施例中，定子外壳101a的内壁上设置有第一阻流板700a，通过第一阻流板700a将封闭腔体靠近出液口400a的区域分隔成回液区，靠近喷液组件600a的区域分隔成喷液区。
在第一阻流板700a的作用下，将封闭腔体分隔成回液区和喷液区，在喷液区中喷液组件600a进行喷液，喷出液体与定子铁芯200a换热后，汇集在回液区，并通过出液口400a流出。因次，在第一阻流板700a的作用下，能够使得喷液组件600a喷出的液体由定子铁芯200a的外部均匀的流向内部，使得定子铁芯200a能够均匀的得到冷却。
上述第一阻流板700a的数量可以为一个或者多个，只要能够达到阻隔液体流通的结构均在本发明的保护范围内。图示中，第一阻流板700a的数量为两个，分别位于出液口400a的两侧。从而使得两个第一阻流板700a靠近出液口400a之间的区域形成回液区，远离出液口400a之间的区域形成喷液区，而喷液组件600a均设置在喷液区中定子外壳101a的内壁上。
进一步的，中间轴套104a靠近出液口400a的部位设置有第二阻流板800a。第二阻流板800a的作用是，使得位于定子铁芯200a内部的液体均匀的从定子铁芯200a的内部流入至回液区，以提高冷却效率。
根据外壳的结构，喷液腔体500a可以设置在定子外壳101a上、上盖板102a或下盖板103a上，而对应的进液口300a和出液口400a可以设置在定子外壳101a上、上盖板102a或者下盖板103a上。在本发明实施例中，喷液腔体500a设置在定子外壳101a上，进液口300a和/或出液口400a设置在定子外壳101a上。
喷液腔体500a包括一个或两个进液口300a，当为一个进液口300a时，进液口设置在喷液腔体500a的一端，如图3所示；当为两个进液口300a时，两个进液口300a设置在喷液腔体500a的两端，如图4所示。
进液口300a设置有两个，分别位于喷液腔体500a的两端，进液口300a的外接端口有一个出口。或者进液口300a有一个，位于喷液腔体500a的一端，进液口300a的对应的外接端口有一个出口。
当设置在定子外壳101a上时，该喷液腔体500a可以为环状结构，包围定子外壳101a整个，或者包围定子外壳101a的局部。为了简化加工工艺，进液口300a和出液口400a集中设置在第一壳体100a的外接端口1011a上。当然，可以根据需要单独设置进液口300a和出液口400a的外接端口1011a。
进一步的，当设置有两个进液口300a时，且两个进液口300a位于喷液腔体500a的两端时，为了避免位于中部的液体形成湍流，在喷液腔体500a的中部设置有隔板。
需要说明的是，上述定子外壳101a为一体式结构或者分体式结构，其中所谓一体式结构就是，在加工出定子外壳101a的同时，喷液腔体500a的结构就一起加工出来，例如采用铸造的工艺。当定子外壳101a为分体式结构时，定子外壳101a包括：具有空心结构的定子基壳，和密封空心结构的密封环，密封环与定子基壳共同围成喷液腔体500a。
喷液组件600a的作用是通过喷淋对定子铁芯200a进行冷却，本发明实施例中喷液组件为喷嘴，注入喷液腔体500a中的液体存在一定压力，在压力作用下，经过喷液组件600a的作用下，所喷出的液体为细小液体，从而提高了液体与定 子铁芯200a的接触面积。喷液组件600a的数量为一个或多个，多个喷液组件600a能够进一步提高喷液组件600a的喷液面积。进一步的，每个喷液组件600a与定子铁芯200a的线圈间隙相对应，每个线圈间隙对应有一个喷液组件。喷液组件喷出的液体能够直接与热源接触，冷却效果更好，液体再第一阻流板700a和第二阻流板800a的作用下能够进行均匀分流，冷却更加均匀，很好的降低了定子铁芯200a的温度。
本发明还公开了一种电机，包括定子铁芯200a和冷却系统，冷却系统为上述任一项的冷却系统。由于上述冷却系统具有以上效果，包括上述冷却系统的电机也具有相应的效果，此处不再赘述。
在本发明又一个实施例中，电机为径向磁场电机或者轴向磁场电机，优选地采用轴向磁场电机。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
实施例二
本发明的核心在于提供一种冷却系统以及轴向磁场电机，以提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命。
此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图5至图8，本发明实施例中的冷却系统，用于定子铁芯200b的冷却，该冷却系统包括：壳体100b；盛放定子铁芯200b的封闭腔体；设置在壳体100b上用于盛放液体的喷液腔体500b；与喷液腔体500b连通的进液口300b；与封闭腔体连通的出液口400b；以及设置在壳体100b与定子铁芯200b对应的内壁上的喷液孔600b。
采用本发明的冷却系统时，液体从进液口300b进入至喷液腔体500b，并通过喷液孔600b向位于封闭腔体中的定子铁芯200b进行喷液，经由喷液孔600b喷出的液体与定子铁芯200b换热后，再由出液口400b流出。与现有技术相比，循环的液体直接与定子铁芯200b接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。
需要说明的是，上述壳体100b作用是盛放定子铁芯200b，其内部形成封闭腔体，定子铁芯200b安装在封闭腔体时，经喷液孔600b喷出的液体，可以经过定子铁芯200b的线圈的间隙进行流通，最终由出液口400b流出，从而形成一种冷却循环回路。
喷液腔体500b设置在壳体100b的壳壁之中，即设置有喷液腔体500b的部位为空心结构，该喷液腔体500b可根据设置喷液孔600b的部位进行调整，例如可以是壳体100b包围定子铁芯200b的周面部位，可以是壳体100b的端面部位。而进液口300b和出液口400b的设置位置也根据喷液腔体500b的设置位置进行确定。
上述壳体100b的形状可以为任意形状，只要能够设置喷液腔体500b、喷液孔600b均在本发明的保护范围内。在本发明一个实施例中，壳体100b包括：
包围定子铁芯200b周面的定子外壳101b；
封闭定子外壳101b两端的上盖板102b和下盖板103b；以及
位于定子外壳101b中部的中间轴套104b，定子外壳101b、上盖板102b、下盖板103b和中间轴套104b围成封闭腔体。
可见，本发明实施例中，将壳体100b整体分为四个部件，还可以根据具体需求，将壳体100b分成三个部件，例如，将上盖板102b与定子外壳101b作为一体式结构，将下盖板103b与定子外壳101b作为一体式结构进行处理，或者定子外壳101b的一部分与上盖板102b作为一体式结构进行处理，定子外壳101b的另一部分与下盖板103b作为一体式结构进行处理，等等。
为了进一步提高冷却效率，在本发明另一个实施例中，定子外壳101b的内壁上设置有第一阻流板700b，通过第一阻流板700b将封闭腔体靠近出液口400b的区域分隔成回液区，靠近喷液孔600b的区域分隔成喷液区。
在第一阻流板700b的作用下，将封闭腔体分隔成回液区和喷液区，在喷液区中喷液孔600b进行喷液，喷出液体与定子铁芯200b换热后，汇集在回液区，并通过出液口400b流出。因次，在第一阻流板700b的作用下，能够使得喷液孔600b喷出的液体由定子铁芯200b的外部均匀的流向内部，使得定子铁芯200b能够均匀的得到冷却。
上述第一阻流板700b的数量可以为一个或者多个，只要能够达到阻隔液体流通的结构均在本发明的保护范围内。图示中，第一阻流板700b的数量为两个，分别位于出液口400b的两侧。从而使得两个第一阻流板700b靠近出液口400b之间的区域形成回液区，远离出液口400b之间的区域形成喷液区，而喷液孔600b均设置在喷液区中定子外壳101b的内壁上。
进一步的，中间轴套104b靠近出液口400b的部位设置有第二阻流板。第二阻流板的作用是，使得位于定子铁芯200b内部的液体均匀的从定子铁芯200b的内部流入至回液区，以提高冷却效率。
根据外壳的结构，喷液腔体500b可以设置在定子外壳101b上、上盖板102b或下盖板103b上，而对应的进液口300b和出液口400b可以设置在定子外壳101b上、上盖板102b或者下盖板103b上。在本发明实施例中，喷液腔体500b设置在定子外壳101b上，进液口300b和/或出液口400b设置在定子外壳101b上。
喷液腔体500b包括一个或两个进液口300b，当为一个进液口300b时，进液口设置在喷液腔体500b的一端，如图7所示；当为两个进液口300b时，两个进液口300b设置在喷液腔体500b的两端，如图8所示。
进液口300b设置有两个，分别位于喷液腔体500b的两端，进液口300b的外接端口有一个出口。或者进液口300b有一个，位于喷液腔体500b的一端，进液口300b的对应的外接端口有一个出口。
当设置在定子外壳101b上时，该喷液腔体500b可以为环状结构，包围定子外壳101b整个，或者包围定子外壳101b的局部。为了简化加工工艺，进液口300b和出液口1014b集中设置在第一壳体100b的外接端口1011b上。当然，可以根据需要单独设置进液口300b和出液口1014b的外接端口1011b。
进一步的，当设置有两个进液口300b时，且两个进液口300b位于喷液腔体500b的两端时，为了避免位于中部的液体形成湍流，在喷液腔体500b的中部设置有隔板。
需要说明的是，上述定子外壳101b为一体式结构或者分体式结构，其中所谓一体式结构就是，在加工出定子外壳101b的同时，喷液腔体500b的结构就一起加工出来，例如采用铸造的工艺。当定子外壳101b为分体式结构时，定子外壳101b包括：具有空心结构的定子基壳，和密封空心结构的密封环，密封环与定子基壳共同围成喷液腔体500b。
喷液孔600b的作用是通过喷淋对定子铁芯200b进行冷却，本发明实施例中喷液孔为喷嘴，注入喷液腔体500b中的液体存在一定压力，在压力作用下，经过喷液孔600b的作用下，所喷出的液体为细小液体，从而提高了液体与定子铁芯200b的接触面积。喷液孔600b的数量为一个或多个，多个喷液孔600b能够进一步提高喷液孔600b的喷液面积。进一步的，每个喷液孔600b与定子铁芯200b的线圈间隙相对应，每个线圈间隙对应有一个喷液孔。喷液孔喷出的液体能够直接与热源接触，冷却效果更好，液体在第一阻流板700b和第二阻流板的作用下能够进行均匀分流，冷却更加均匀，很好的降低了定子铁芯200b的温度。
本发明还公开了一种电机，包括定子铁芯200b和冷却系统，冷却系统为上述任一项的冷却系统。由于上述冷却系统具有以上效果，包括上述冷却系统的电机也具有相应的效果，此处不再赘述。
在本发明又一个实施例中，电机为径向磁场电机或者轴向磁场电机，优选地采用轴向磁场电机。
实施例三
本发明的核心在于提供一种定子组件和轴向磁场电机，以提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命。
此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图9至图14，本发明实施例中的一种定子组件，包括壳体100c，和设置在壳体100c内部的定子铁芯200c；其中，定子铁芯200c与壳体100c围成第一冷却空间300c，定子铁芯200c的中部围成第二冷却空间400c；
壳体100c中设置有进液腔体101c和出液腔体102c；
壳体100c的外壁上设置有与进液腔体101c连通的进液口105c和与出液腔体102c连通的出液口106c；多个壳体100c中，前一壳体100c的出液口106c与后一壳体100c的进液口105c连通；
壳体100c内壁上设置有与进液腔体101c连通的第一中间液口103c和与出液腔体102c连通的第二中间液口104c；以及
定子铁芯200c上设置有多个冷却通道201c，冷却通道201c连通第一冷却空间300c和第二冷却空间400c。
采用本发明的定子组件时，冷却液从进液口105c进入至进液腔体101c，并通过第一中间液口103c进入第一冷却空间300c，然后通过冷却通道201c进入第二冷却空间400c，再经过冷却通道201c进入第一冷却空间300c，再由第二中间液口104c进入出液腔体102c，最终由出液口106c流出。冷却液在第一冷却空间300c、冷却通道201c以及第二冷却空间400c流动过程中能够直接与定子铁芯200c直接接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。
为了防止漏液现象发生，本发明实施例中，定子铁芯200c通过定子压板600c封闭在壳体100c和定子压板600c所围成的空间内。
为了增加冷却效果，在本发明又一个实施例中，壳体100c与定子铁芯200c之间还设置有分隔第一冷却空间300c的阻流板500c。通过设置阻流板500c使得进入第一冷却空间300c的冷却液按照预定的轨迹进行流动，以延长冷却液与定子铁芯200c的接触时间。同时设置阻流板500c使得冷却液能够与定子铁芯200c上的大部分冷却通道201c流过，以使得定子铁芯200c上的温度更加均匀。
其中，在本发明实施例中，阻流板500c的数量为两个，两个阻流板500c对称布置。两个阻流板500c将第一冷却空间300c划分成两个区域，分别为第一冷却区域301c和第二冷却区域302c，其中第一冷却区域301c与进液腔体101c相对应，第二冷却区域302c与出液腔体102c相对应。冷却液在冷却过程中，进液腔体101c中的冷却液经过第一中间液口103c进入第一冷却区域301c，第一冷却 区域301c中的冷却液经过与第一冷却区域301c对应的冷却通道201c，进入第二冷却空间400c，第二冷区空间中的冷却液经过与第二冷却区域302c相对应的冷却通道201c进入第二冷却区域302c，第二冷却区域302c中的冷却液经过第二中间液口104c，进入出液腔体102c。
需要说明的是，本发明实施例中，定子组件包括有一个或多个壳体100c，当为多个壳体100c时，每个壳体100c对应安装有一个定子铁芯200c。所有多个壳体100c可以为两个壳体100c、三个壳体100c、四个壳体100c等等。壳体100c数量的确定可以根据输出功率的大小进行确定。
多个壳体100c同轴布置，即：相邻的壳体100c端面与端面相贴合。
相邻的两个壳体100c中，一个壳体100c的出液口106c与另一个壳体100c的进液口105c连通。可以通过外设管道进行连接，或者，一个壳体100c的进液口105c与另外一个壳体100c的出液口106c同轴布置。即，出液口106c和进液口105c均设置在端面，两个壳体100c对接时，出液口106c和进液口105c自行导通。
以两个壳体100c为例，其中一个壳体100c的出液口106c设置在端面上，另外一个壳体100c的进液口105c设置在端面上，两个壳体100c对接时，前一个壳体100c的出液口106c与后一个壳体100c的进液口105c相导通。
在多个壳体100c中，位于一端的壳体100c的进液口105c和位于另一端的壳体100c的出液口106c可位于对应壳体100c的端面上，也可以位于对应壳体100c的周面上。优选地，为了方便后续零部件的安装，本发明实施例中，位于一端的壳体100c的进液口105c和位于另一端的壳体100c的出液口106c均设置在壳体100c的周面上，进一步的，位于一端的壳体100c的进液口105c和位于另一端的壳体100c的出液口106c均同侧设置。
在本发明实施例中，冷却通道201c的作用是连通第一冷却空间300c和第二冷却空间400c的路径，同时，冷却通道201c的冷却液直接与定子铁芯200c接触，直接将定子铁芯200c产生的热量带走。其中，冷却通道201c为贯穿定子铁芯200c的通孔，该通孔的截面为圆形、椭圆形，矩形等等。或者冷却通道201c为设置在定子铁芯200c的端面的凹槽与壳体100c共同围成。可以理解为：定子铁芯200c的端面上设置有凹槽，而对应的壳体100c为平面结构；该冷却通道 201c由凹槽和壳体100c的表面共同围成；或者定子铁芯200c上设置有凹槽，对应的壳体100c的表面设置有凹槽，两个凹槽对接形成冷却通道201c。
在本发明又一个实施例中，壳体100c的数量为两个，分别为前壳体100-1c和后壳体100-2c；定子铁芯200c的数量为两个，分别为前定子铁芯200-1c和后定子铁芯200-2c。其中，前壳体100-1c和后壳体100-2c的结构请参照以上各实施例。
为了防止漏液现象发生，本发明实施例中，前定子铁芯200-1c通过前定子压板600-1c封闭在前壳体100-1c和前定子压板600-1c所围成的空间内。
前壳体100-1c与前定子铁芯200-1c之间设置有前阻流板500-1c。
为了防止漏液现象发生，本发明实施例中，后定子铁芯200-2c通过后定子压板600-2c封闭在后壳体100-2c和后定子压板600-2c所围成的空间内。
后壳体100-2c与后定子铁芯200-2c之间设置有后阻流板500-2c。
本发明还公开了一种轴向磁场电机，包括如上述任一项的定子组件。由于上述定子组件具有以上有益效果，包括上述定子组件的轴向磁场电机也具有相应的效果，此处不再赘述。
实施例四
本发明的核心在于提供一种冷却系统、定子组件和轴向磁场电机，以提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命。
此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图15至图20，本发明实施例中的冷却系统，包括壳体101d，壳体101d的底部具有用于安装定子铁芯200d的安装位102d；冷却系统100d还包括：
设置在壳体101d中的进油腔体103d和回油腔体104d；
设置在壳体101d的外壁上的进油口105d和出油口106d，进油口105d与进油腔体103d连通，出油口106d与回油腔体104d连通；
设置在壳体101d的内壁上的喷油孔107d和回油孔108d，喷油孔107d与进油腔体103d连通，回油孔108d与回油腔体104d连通；以及
多个设置在壳体101d的底部的导油槽109d，导油槽109d贯穿安装位102d。
采用本发明的定子组件时，冷却油从进油口105d进入至进油腔体103d，并通过喷油孔107d进入壳体101d的内部，进入壳体101d内部的冷却油能够与设置在壳体101d内部的定子铁芯200d直接接触，通过接触换热后，冷却油再由回油孔108d进入回油腔体104d，最终由出油口106d流出。由于冷却油能够直接与定子铁芯200d直接接触换热，提高了电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。
冷却系统100d包括有一个或多个壳体101d，当为多个壳体101d时，多个壳体101d可以为两个壳体101d、三个壳体101d、四个壳体101d等等。壳体101d数量的确定可以根据输出功率的大小进行确定。
多个壳体101d同轴布置，即：相邻的壳体101d端面与端面相贴合。
相邻的两个壳体101d中，前一壳体101d的出油口106d与后一壳体101d的进油口105d连通。具体的实现连通的方式有多种，具体的，能够通过外设管道进行连接，或者，前一壳体101d的进油口105d与后一壳体101d的出油口106d同轴布置。即，出油口106d和进油口105d均设置在端面，两个壳体101d对接时，出油口106d和进油口105d自行导通。
以两个壳体101d为例，其中一个壳体101d的出油口106d设置在端面上，另外一个壳体101d的进油口105d设置在端面上，两个壳体101d对接时，前一个壳体101d的出油口106d与后一个壳体101d的进油口105d相导通。
在多个壳体101d中，位于一端的壳体101d的进油口105d和位于另一端的壳体101d的出油口106d可位于对应壳体101d的端面上，也可以位于对应壳体101d的周面上。优选地，为了方便后续零部件的安装，本发明实施例中，位于一端的壳体101d的进油口105d和位于另一端的壳体101d的出油口106d均设置在壳体101d的周面上，进一步的，位于一端的壳体101d的进油口105d和位于另一端的壳体101d的出油口106d均同侧设置。
本发明还公开了一种定子组件，包括定子铁芯200d和上述任一项的冷却系统100d，其中，定子铁芯200d设置在冷却系统100d的壳体101d的安装位102d上，其中，定子铁芯200d的外圆环与壳体101d围成第一冷却空间400d，定子铁芯200d的内圆环与壳体101d围成第二冷却空间500d。
为了增加冷却效果，在本发明又一个实施例中，壳体101d与定子铁芯200d之间还设置有分隔第一冷却空间400d的阻流板201d。通过设置阻流板201d使得进入第一冷却空间400d的冷却油按照预定的轨迹进行流动，以延长冷却油与定子铁芯200d的接触时间。同时设置阻流板201d使得冷却油能够从大部分导流槽109d流过，以使得定子铁芯200d上的温度更加均匀。
其中，在本发明实施例中，阻流板201d的数量为两个，两个阻流板201d对称布置。两个阻流板201d将第一冷却空间400d划分成两个区域，分别为第一冷却区域和第二冷却区域，其中第一冷却区域与进油腔体103d相对应，第二冷却区域与回油腔体104d相对应。冷却油在冷却过程中，进油腔体103d中的冷却油经过喷油孔103d进入第一冷却区域，第一冷却区域中的冷却油经过与第一冷却区域对应的导油槽109d，进入第二冷却空间500d，第二冷区空间中的冷却油经过与第二冷却区域相对应的导油槽109d进入第二冷却区域，第二冷却区域中的冷却油经过回油孔108d，进入回油腔体104d。
本发明实施例中，导油槽109d的数量为多个，其中导油槽109d的数量与定子铁芯200d的齿数相同，也可以不同，在本发明实施例中，所述导油槽109d的数量与所述定子铁芯200d的齿数相同。
进一步的，所述导油槽109d与所述定子铁芯200d的线圈间隙相对应。由于在定子铁芯200d中线圈为主要的产热部件，因此，当导油槽109d与定子铁芯200d的线圈间隙相对应时，进入导油槽109d中的冷却油能够充分与定子铁芯200d的齿槽相接触，从而能够进一步提高冷却效果。
为了防止漏液现象发生，本发明实施例中，定子铁芯200d通过密封盖板300d封闭在壳体101d和密封盖板300d所围成的空间内。其中，密封盖板300d通过螺钉固定在壳体101d上，也可以使用焊接、铆接、燕尾方式配合。密封盖板300d靠近定子铁芯200d的一端还设置有卡住定子铁芯的卡槽301d。
本发明还公开了一种轴向磁场电机，包括如上述任一项的定子组件。由于上述定子组件具有以上有益效果，包括上述定子组件的轴向磁场电机也具有相应的效果，此处不再赘述。
实施例五
本发明的核心在于提供一种定子组件和轴向磁场电机，以提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命。
此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图21至图26，本发明实施例中的定子组件，包括：
壳体100e、定子铁芯300e、线圈400e、极靴500e以及定子盖板200e，其中，定子铁芯300e、线圈400e和极靴500e设置在壳体100e与定子盖板200e所围成的空间内；线圈400e设置在定子铁芯300e的开口槽302e中；极靴500e固定在定子盖板200e上，当定子盖板200e与壳体100e对接时，极靴500e能够布置在开口槽302e的槽口处；所述定子铁芯300e的外圆环与所述壳体100e围成第一冷却空间600e，所述定子铁芯300e的内圆环与所述壳体100e围成第二冷却空间700e，所述第一冷却空间600e与所述第二冷却空间700e连通；
所述壳体100e的壳壁上具有进油腔体101e和回油腔体102e，所述壳体100e的外壁上具有进油口103e和出油口104e，所述进油口103e与所述进油腔体101e连通，所述出油口104e与所述回油腔体102e连通；所述壳体100e的内壁上的具有喷油孔105e和回油孔106e，所述喷油孔105e连通所述第一冷却空间600e和所述进油腔体101e，所述回油孔106e连通所述第一冷却空间600e与所述回油腔体102e。
本发明中的定子铁芯300e上具有开口槽302e，从而方便线圈400e的安装，同时，极靴500e固定在定子盖板200e上，当定子盖板200e与壳体100e对接时，极靴500e与开口槽302e的槽口相对应能够减小电机的齿谐波，降低电机的铁损提高电机的效率，同时降低电机的转矩脉动。由于极靴500e承载在定子盖板200e上，因此，在组装时，直接对接定子盖板200e和壳体100e后，极靴500e就能够与开口槽302e相配合，从而提高了电机的生产效率。
采用本发明的定子组件时，冷却油从进油口103e进入至进油腔体101e，并通过喷油孔105e进入壳体100e的内部，进入壳体100e内部的冷却油能够与设置 在壳体100e内部的定子铁芯300e直接接触，通过接触换热后，冷却油再由回油孔106e进入回油腔体102e，最终由出油口104e流出。由于冷却油能够直接与定子铁芯300e直接接触换热，提高了电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。
需要说明的是，本发明中的定子盖板200e通过螺钉、压板、焊接、铆接或者燕尾固定在壳体100e上。对应的定子盖板200e和壳体100e上设置有用于安装螺钉的安装孔，设置压板的工位，铆接孔、以及燕尾结构以实现定子盖板200e与壳体100e的固定。
定子铁芯300e上具有开口槽302e和齿301e，其中开口槽302e用于安装线圈400e，每个齿之间具有开口槽302e，通过设置开口槽302e结构能够方便线圈400e的安装，其中，该线圈400e为成型线圈，或者依次缠绕在齿上。其中成型线圈为扁铜线成型线圈，或者圆铜线预先绕制的成型线圈。
定子盖板200e一般由不导磁高强度的玻璃纤维复合材料或者高强度塑料(例如PPS，PEEK等)构成。定子盖板200e靠近定子铁芯300e的端面设置有沿定子盖板200e的径向延伸的槽筋201e以及与定子铁芯300e相对应的铁芯齿槽202e。通过设置槽筋201e和铁芯齿槽202e能够方便定子盖板200e与壳体100e的对位。其中，槽筋201e的数量与开口槽302e的数量相同，或者不同，槽筋201e的数量与定子铁芯300e的开口槽302e的数量相等，能够更方便定子盖板200e和壳体100e的对位。每个槽筋201e的两侧设置有一个极靴500e，极靴500e粘贴在槽筋201e的两侧，剩余的铁芯齿槽202e部分同整体铁芯的齿面配合。铁芯齿凹槽部分的盖板厚度需要尽可能薄，以降低定转子之间的气隙。
一个定子组件具有一个壳体，多个定子组件可以同轴布置，多个壳体100e同轴布置，即：相邻的壳体100e端面与端面相贴合。
相邻的两个壳体100e中，前一壳体100e的出油口104e与后一壳体100e的进油口103e连通。具体的实现连通的方式有多种，具体的，能够通过外设管道进行连接，或者，前一壳体100e的进油口103e与后一壳体100e的出油口104e同轴布置。即，出油口104e和进油口103e均设置在端面，两个壳体100e对接时，出油口104e和进油口103e自行导通。
以两个壳体100e为例，其中一个壳体100e的出油口104e设置在端面上，另外一个壳体100e的进油口103e设置在端面上，两个壳体100e对接时，前一个壳体100e的出油口104e与后一个壳体100e的进油口103e相导通。
在多个壳体100e中，位于一端的壳体100e的进油口103e和位于另一端的壳体100e的出油口104e可位于对应壳体100e的端面上，也可以位于对应壳体100e的周面上。优选地，为了方便后续零部件的安装，本发明实施例中，位于一端的壳体100e的进油口103e和位于另一端的壳体100e的出油口104e均设置在壳体100e的周面上，进一步的，位于一端的壳体100e的进油口103e和位于另一端的壳体100e的出油口104e均同侧设置。
在本发明一个实施例中，极靴500e沿着定子盖板200e的长度方向延伸，在定子盖板200e的径向上，极靴500e的长度与开口槽302e的槽口的长度相同。
在本发明一个实施例中，槽筋201e以及位于槽筋201e两侧的极靴500e的宽度之和与开口槽302e的槽口的宽度一致。
极靴500e为SMC铁磁粉末或者其他的导磁粉末(例如铁氧体粉末)模压而成，外形轮廓为矩形。
本发明还公开了一种轴向磁场电机，包括如上述任一项的定子组件。由于上述定子组件具有以上有益效果，包括上述定子组件的轴向磁场电机也具有相应的效果，此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (50)

  1. 一种冷却系统，用于定子铁芯的冷却，所述冷却系统包括壳体和盛放所述定子铁芯的封闭腔体，其特征在于，所述冷却系统还包括：
    设置在所述壳体上用于盛放液体的喷液腔体；
    与所述喷液腔体连通的进液口；
    与所述封闭腔体连通的出液口；以及
    设置在所述壳体与所述定子铁芯对应的内壁上的喷液组件。
  2. 如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述壳体包括：
    包围所述定子铁芯周面的定子外壳；
    封闭所述定子外壳两端的上盖板和下盖板；以及
    位于所述定子外壳中部的中间轴套，所述定子外壳、所述上盖板、所述下盖板和所述中间轴套围成所述封闭腔体。
  3. 如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述定子外壳的内壁上设置有第一阻流板，通过所述第一阻流板将所述封闭腔体靠近所述出液口的区域分隔成回液区，靠近所述喷液组件的区域分隔成喷液区。
  4. 如权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述第一阻流板的数量为两个，分别位于所述出液口的两侧。
  5. 如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述中间轴套靠近所述出液口的部位设置有第二阻流板。
  6. 如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述进液口和/或所述出液口设置在所述定子外壳上。
  7. 如权利要求1至6中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述进液口和所述出液口集中设置在所述壳体的外接端口上。
  8. 如权利要求1至6中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述喷液腔体为环状结构。
  9. 如权利要求1至6中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述喷液组件的数量为多个，每个所述喷液组件与所述定子铁芯的线圈间隙相对应。
  10. 一种轴向磁场电机，包括定子铁芯和冷却系统，其特征在于，所述冷却系统为如权利要求1至9中任一项所述的冷却系统。
  11. 一种冷却系统，用于定子铁芯的冷却，所述冷却系统包括壳体和盛放所述定子铁芯的封闭腔体，其特征在于，所述冷却系统还包括：
    设置在所述壳体上用于盛放液体的喷液腔体；
    与所述喷液腔体连通的进液口；
    与所述封闭腔体连通的出液口；以及
    设置在所述壳体与所述定子铁芯对应的内壁上的喷液孔。
  12. 如权利要求11所述的冷却系统，其特征在于，所述壳体包括：
    包围所述定子铁芯周面的定子外壳；
    封闭所述定子外壳两端的上盖板和下盖板；以及
    位于所述定子外壳中部的中间轴套，所述定子外壳、所述上盖板、所述下盖板和所述中间轴套围成所述封闭腔体。
  13. 如权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述定子外壳的内壁上设置有第一阻流板，通过所述第一阻流板将所述封闭腔体靠近所述出液口的区域分隔成回液区，靠近所述喷液孔的区域分隔成喷液区。
  14. 如权利要求13所述的冷却系统，其特征在于，所述第一阻流板的数量为两个，分别位于所述出液口的两侧。
  15. 如权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述中间轴套靠近所述出液口的部位设置有第二阻流板。
  16. 如权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述进液口和/或所述出液口设置在所述定子外壳上。
  17. 如权利要求11至16中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述进液口和所述出液口集中设置在所述壳体的外接端口上。
  18. 如权利要求11至16中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述喷液腔体为环状结构。
  19. 如权利要求11至16中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述喷液孔的数量为多个，每个所述喷液孔与所述定子铁芯的线圈间隙相对应。
  20. 一种轴向磁场电机，包括定子铁芯和冷却系统，其特征在于，所述冷却系统为如权利要求11至19中任一项所述的冷却系统。
  21. 一种定子组件，其特征在于，包括壳体和设置在所述壳体内部的定子铁芯；其中，所述定子铁芯与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的中部围成第二冷却空间；
    所述壳体中设置有进液腔体和出液腔体；
    所述壳体的外壁上设置有与所述进液腔体连通的进液口和与所述出液腔体连通的出液口；
    所壳体内壁上设置有与所述进液腔体连通的第一中间液口和与所述出液腔体连通的第二中间液口；以及
    所述定子铁芯上设置有多个冷却通道，所述冷却通道连通所述第一冷却空间和所述第二冷却空间。
  22. 如权利要求21所述的定子组件，其特征在于，所述壳体与所述定子铁芯之间还设置有分隔所述第一冷却空间的阻流板。
  23. 如权利要求22所述的定子组件，其特征在于，所述阻流板的数量为两个，两个所述阻流板对称布置，所述阻流板将所述第一冷却空间分隔成第一冷却区域和第二冷却区域，其中，所述第一冷却区域通过第一中间液口与所述进液腔体连通，所述第二冷却区域通过第二中间液口与所述出液腔体连通。
  24. 如权利要求21所述的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯通过定子压板封闭在所述壳体与所述定子压板所围成的空间内。
  25. 如权利要求21所述的定子组件，其特征在于，所述冷却通道为贯穿所述定子铁芯的通孔。
  26. 如权利要求21所述的定子组件，其特征在于，所述冷却通道为设置在所述定子铁芯的端面的凹槽。
  27. 如权利要求21至26中任一项所述的定子组件，其特征在于，所述壳体的数量为多个，多个所述壳体中，前一壳体的所述出液口与后一壳体的所述进液口连通。
  28. 如权利要求27所述的定子组件，其特征在于，相邻的两个所述壳体中，一个壳体的进液口与另外一个壳体的出液口同轴布置。
  29. 如权利要求28所述的定子组件，其特征在于，所述壳体的数量为两个，分别为前壳体和后壳体；所述定子铁芯的数量为两个，分别为前定子铁芯和后定子铁芯。
  30. 一种轴向磁场电机，其特征在于，包括如权利要求21至29中任一项所述的定子组件。
  31. 一种冷却系统，其特征在于，包括壳体，所述壳体的底部具有用于安装定子铁芯的安装位；所述冷却系统还包括：
    设置在所述壳体中的进油腔体和回油腔体；
    设置在所述壳体的外壁上的进油口和出油口，所述进油口与所述进油腔体连通，所述出油口与所述回油腔体连通；
    设置在所述壳体的内壁上的喷油孔和回油孔，所述喷油孔与所述进油腔体连通，所述回油孔与所述回油腔体连通；以及
    多个设置在所述壳体的底部的导油槽，所述导油槽贯穿所述安装位。
  32. 如权利要求31所述的冷却系统，其特征在于，所述壳体的数量为多个，多个所述壳体中，前一壳体的所述出油口与后一壳体的所述进油口连通。
  33. 如权利要求32所述的冷却系统，其特征在于，相邻的两个所述壳体中，前一壳体的进油口与后一壳体的出油口同轴布置。
  34. 一种定子组件，其特征在于，包括定子铁芯和如权利要求31至33中任一项所述的冷却系统，所述定子铁芯设置在所述冷却系统的壳体的安装位上；其中，所述定子铁芯的外圆环与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的内圆环与所述壳体围成第二冷却空间。
  35. 如权利要求34所述的定子组件，其特征在于，所述壳体与所述定子铁芯之间还设置有分隔所述第一冷却空间的阻流板。
  36. 如权利要求35所述的定子组件，其特征在于，所述阻流板的数量为两个，两个所述阻流板对称布置，所述阻流板将所述第一冷却空间分隔成第一冷却区域和第二冷却区域，其中，所述第一冷却区域通过喷油孔与所述进油腔体连通，所述第二冷却区域通过回油孔与所述回油腔体连通。
  37. 如权利要求36所述的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯通过密封盖板封闭在所述壳体与所述密封盖板所围成的空间内。
  38. 如权利要求34至37中任一项所述的定子组件，其特征在于，所述导油槽的数量与所述定子铁芯的齿数相同。
  39. 如权利要求38所述的定子组件，其特征在于，所述导油槽与所述定子铁芯的齿槽相对应。
  40. 一种轴向磁场电机，其特征在于，包括如权利要求34至39中任一项所述的定子组件。
  41. 一种定子组件，包括壳体、定子铁芯、线圈、极靴以及定子盖板，其中，所述定子铁芯、所述线圈和所述极靴设置在所述壳体与所述定子盖板所围成的空间内；所述线圈设置在所述定子铁芯的开口槽中，其特征在于，所述极靴固定在所述定子盖板上，当所述定子盖板与所述壳体对接时，所述极靴能够布置在所述开口槽的槽口处；所述定子铁芯的外圆环与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的内圆环与所述壳体围成第二冷却空间，所述第一冷却空间与所述第二冷却空间连通；
    所述壳体的壳壁上具有进油腔体和回油腔体，所述壳体的外壁上具有进油口和出油口，所述进油口与所述进油腔体连通，所述出油口与所述回油腔体连通；所述壳体的内壁上的具有喷油孔和回油孔，所述喷油孔连通所述第一冷却空间和所述进油腔体，所述回油孔连通所述第一冷却空间与所述回油腔体连通。
  42. 如权利要求41所述的定子组件，其特征在于，所述定子盖板通过螺钉、压板、焊接、铆接或者燕尾固定在所述壳体上。
  43. 如权利要求42所述的定子组件，其特征在于，所述定子盖板靠近定子铁芯的端面设置有沿所述定子盖板的径向延伸的槽筋以及与所述定子铁芯相对应的铁芯齿槽。
  44. 如权利要求43所述的定子组件，其特征在于，所述槽筋的数量与所述定子铁芯的开口槽的数量相等，每个槽筋的两侧设置有一个所述极靴。
  45. 如权利要求43所述的定子组件，其特征在于，所述极靴沿着所述定子盖板的长度方向延伸，在所述定子盖板的径向上，所述极靴的长度与所述开口槽的槽口的长度相同。
  46. 如权利要求43所述的定子组件，其特征在于，所述槽筋以及位于所述槽筋两侧的所述极靴的宽度之和与所述开口槽的槽口的宽度一致。
  47. 如权利要求46所述的定子组件，其特征在于，所述极靴由SMC加工而成。
  48. 如权利要求41所述的定子组件，其特征在于，所述定子盖板由不导磁高强度的玻璃纤维复合材料或者高强度塑料加工而成。
  49. 如权利要求41所述的定子组件，其特征在于，所述线圈为成型线圈。
  50. 一种轴向磁场电机，其特征在于，包括如权利要求41至49中任一项所述的定子组件。
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