CN111049326A - 一种内置充电***的轮毂电机 - Google Patents

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CN111049326A CN202010070363.8A CN202010070363A CN111049326A CN 111049326 A CN111049326 A CN 111049326A CN 202010070363 A CN202010070363 A CN 202010070363A CN 111049326 A CN111049326 A CN 111049326A
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陈文胜
张芳勇
吴启皇
邵煕芳
羊淑华
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Abstract

本发明公开了一种内置充电***的轮毂电机，包括机壳、电机轴等，定子组件包括相互连接的定子铁芯、定子支架，定子铁芯上绕制有绕组线圈，电机轴穿过机壳、定子支架、转子组件，转子组件、机壳以电机轴为轴心绕定子组件转动，电机线组件穿过电机轴与定子组件相连接，还包括绝缘冷却液、充电***，绝缘冷却液位于机壳内，充电***设置在定子支架上。本发明将充电***设置在定子组件上，空间上与电机为一体，更加节省空间，同时由于机壳内部属于密封空间，避免充电***受到外界环境的粉尘及水汽侵蚀。将充电***和定子组件这两个发热组件设置在一起后再集中散热，也有利于提高散热效率。

Description

一种内置充电***的轮毂电机
技术领域
本发明涉及一种电机，尤其涉及一种内置充电***的轮毂电机。
背景技术
目前市场上的电动车充电***一般都是采用与电机分体安装的方式，使用者需要单独配备一个充电器来为电动车的电池充电，携带不方便，且充电器在携带过程中的防水、防尘也是一个很大的问题。另一方面，充电器在工作过程中也存在发热问题，目前大多数分体式充电器大多采用风冷散热，散热效率低的同时也占用较大空间，故需要对此做出改进。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的电动车充电器携带不方便、散热效果差等缺陷，提供了一种新的内置充电***的轮毂电机。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种内置充电***的轮毂电机，包括机壳、电机轴、定子组件、转子组件、电机线组件，所述定子组件包括相互连接的定子铁芯、定子支架，所述定子铁芯上绕制有绕组线圈，所述机壳为中空腔体，所述定子组件位于所述机壳内，所述转子组件与所述机壳相连接并套设在所述定子组件外，所述电机轴穿过所述机壳、所述定子支架、所述转子组件，所述转子组件、所述机壳以所述电机轴为轴心绕所述定子组件转动，所述电机线组件穿过所述电机轴与所述定子组件相连接，还包括绝缘冷却液、充电***，所述绝缘冷却液位于所述机壳内，所述充电***设置在所述定子支架上。
机壳为定子组件、转子组件等部件提供保护，使其免受外力损坏。可以通过电机线组件为定子组件等提供电源，使各个部件可以发挥其各自的功能。位于机壳内的绝缘冷却液呈流动状态，随着机壳的转动在机壳内部流动，与各个发热部件进行充分接触发生热交换，大大提高了散热效率。
本发明将充电***设置在定子组件上，空间上与电机为一体，更加节省空间，同时由于机壳内部属于密封空间，避免充电***受到外界环境的粉尘及水汽侵蚀。将充电***和定子组件这两个发热组件设置在一起后再集中散热，也有利于提高散热效率。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，所述充电***包括总电路板、输入端、输出端，所述总电路板包含充电电路模块，所述输入端、所述输出端分别与所述总电路板相连接。
输入端用来连接外接220V电源，输出端连接电动车的蓄电池，充电电路模块包含变换电路、整流电路、采样反馈电路、PWM控制电路等，通过充电电路模块将市电220V整流滤波后，转化为蓄电池需要的直流电压。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，还包括辅助电源电路模块，所述辅助电源电路模块设置在所述定子支架上并与所述电机线组件相连接，所述辅助电源电路模块为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器、升降压型DC/DC转换器中的一种。
一般蓄电池随着放电，电压会降低，而辅助电源电路模块能在输入一定范围内变化电压的情况下，输出恒定电压，为车辆上其他电器供电。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，还包括控制电路模块、信号连接电路模块、信号传感器组，所述控制电路模块、所述信号连接电路模块、所述信号传感器组均设置在所述定子组件上，所述信号传感器组与所述信号连接电路模块相连接，所述信号连接电路模块与所述控制电路模块相连接，所述控制电路模块与所述电机线组件相连接。
信号传感器组包括霍尔信号传感器、温度信号传感器等部件，可以根据不同传感器的性质和功能，分别将其安装到定子组件的不同部位。
信号连接电路模块可以接受信号传感器组监测并传送过来的温度信号、速度信号等电信号，再将处理后的电信号传输至控制电路模块，控制电路模块根据收到的各种信号信息发出指令。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，所述辅助电源电路模块集成到所述总电路板中。
将辅助电源电路模块集成到总电路板中，使本发明的结构更将紧凑，安装过程更加便捷。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，所述信号连接电路模块集成到所述总电路板中，所述信号传感器组设置在所述定子铁芯上。
将信号连接电路模块集成到总电路板中，使本发明的结构更将紧凑，安装过程更加便捷。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，所述信号连接电路模块、所述信号传感器组分别设置在所述定子铁芯上。
将信号传感器组直接设置在定子铁芯上，可以更好的监测到温度、转速等信息，提高控制***精准度。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，所述控制电路模块设置在所述定子支架的中上部，所述充电***位于所述定子支架的中下部。
在车辆行驶时，位于定子支架中上部的控制电路模块处于工作发热的状态，绝缘冷却液随机壳一起运动，将各发热元件的热量快速传递至机壳上，快速散热。在静止充电时，位于定子支架中下部的充电***处于工作状态，绝缘冷却液在重力的作用下浸没充电***的发热部件进行散热。将控制电路模块和充电***分开设置，利用其不同的工作模式为其提供不同的散热方案，提高散热效率。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，所述充电***位于所述定子支架的中下部，所述控制电路模块集成到所述总电路板中。
控制电路模块集成到总电路板中，使本发明的结构更将紧凑，安装过程更加便捷。
作为优选，上述所述的一种内置充电***的轮毂电机，还包括注油塞，所述机壳上设置有贯通的注油孔，所述注油塞与所述注油孔相适配并密封所述注油孔。
注油塞与注油孔的设置可以方便随时更换与补充绝缘冷却液，方便后期维修。
附图说明
图1为本发明实施例1的剖面图；
图2为本发明定子组件与各电路模块在实施例1中的结构示意图；
图3为本发明定子组件与各电路模块在实施例2中的结构示意图；
图4为本发明定子组件与各电路模块在实施例3中的结构示意图；
图5为本发明定子组件与各电路模块在实施例4中的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-5和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：
实施例1
一种内置充电***的轮毂电机，包括机壳1、电机轴3、定子组件2、转子组件4、电机线组件31，所述定子组件2包括相互连接的定子铁芯21、定子支架22，所述定子铁芯21上绕制有绕组线圈，所述机壳1为中空腔体，所述定子组件2位于所述机壳1内，所述转子组件4与所述机壳1相连接并套设在所述定子组件2外，所述电机轴3穿过所述机壳1、所述定子支架22、所述转子组件4，所述转子组件4、所述机壳1以所述电机轴3为轴心绕所述定子组件2转动，所述电机线组件31穿过所述电机轴3与所述定子组件2相连接，还包括绝缘冷却液13、充电***5，所述绝缘冷却液13位于所述机壳1内，所述充电***5设置在所述定子支架22上。
车辆行驶时，电机线组件31接通电动车蓄电池，定子铁芯21上的绕组线圈通电，转子组件4在磁场力的作用下以电机轴3为轴心发生转动，机壳1在转子组件4的带动下一起发生转动，此时各个发热部件处于工作发热的状态，绝缘冷却液13随机壳1一起运动，将各发热元件的热量快速传递至机壳1上，快速散热。
在静止充电时，充电***5处于工作发热状态，绝缘冷却液13在重力的作用下浸没充电***5的发热部件进行散热。
作为优选，所述充电***5包括总电路板51、输入端52、输出端53，所述总电路板51包含充电电路模块511，所述输入端52、所述输出端53分别与所述总电路板51相连接。
作为优选，还包括辅助电源电路模块8，所述辅助电源电路模块8设置在所述定子支架22上并与所述电机线组件31相连接，所述辅助电源电路模块8为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器、升降压型DC/DC转换器中的一种。
作为优选，还包括控制电路模块6、信号连接电路模块7、信号传感器组9，所述控制电路模块6、所述信号连接电路模块7、所述信号传感器组9均设置在所述定子组件2上，所述信号传感器组9与所述信号连接电路模块7相连接，所述信号连接电路模块7与所述控制电路模块6相连接，所述控制电路模块6与所述电机线组件31相连接。
作为优选，所述信号连接电路模块7、所述信号传感器组9分别设置在所述定子铁芯21上。
作为优选，所述控制电路模块6设置在所述定子支架22的中上部，所述充电***5位于所述定子支架22的中下部。
作为优选，还包括注油塞12，所述机壳1上设置有贯通的注油孔11，所述注油塞12与所述注油孔11相适配并密封所述注油孔11。
车辆行驶时，电机线组件31接通电动车蓄电池，定子铁芯21上的绕组线圈通电，转子组件4在磁场力的作用下以电机轴3为轴心发生转动，机壳1在转子组件4的带动下一起发生转动，信号连接电路模块7、信号传感器组9、定子铁芯21、控制电路模块6、辅助电源电路模块8等处于工作发热的状态，绝缘冷却液13随机壳1一起运动，将各发热元件的热量快速传递至机壳1上，快速散热。
在静止充电时，充电***5处于工作发热状态，绝缘冷却液13在重力的作用下浸没充电***5的发热部件进行散热。
实施例2
一种内置充电***的轮毂电机，包括机壳1、电机轴3、定子组件2、转子组件4、电机线组件31，所述定子组件2包括相互连接的定子铁芯21、定子支架22，所述定子铁芯21上绕制有绕组线圈，所述机壳1为中空腔体，所述定子组件2位于所述机壳1内，所述转子组件4与所述机壳1相连接并套设在所述定子组件2外，所述电机轴3穿过所述机壳1、所述定子支架22、所述转子组件4，所述转子组件4、所述机壳1以所述电机轴3为轴心绕所述定子组件2转动，所述电机线组件31穿过所述电机轴3与所述定子组件2相连接，还包括绝缘冷却液13、充电***5，所述绝缘冷却液13位于所述机壳1内，所述充电***5设置在所述定子支架22上。
作为优选，所述充电***5包括总电路板51、输入端52、输出端53，所述总电路板51包含充电电路模块511，所述输入端52、所述输出端53分别与所述总电路板51相连接。
作为优选，还包括辅助电源电路模块8，所述辅助电源电路模块8设置在所述定子支架22上并与所述电机线组件31相连接，所述辅助电源电路模块8为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器、升降压型DC/DC转换器中的一种。
作为优选，还包括控制电路模块6、信号连接电路模块7、信号传感器组9，所述控制电路模块6、所述信号连接电路模块7、所述信号传感器组9均设置在所述定子组件2上，所述信号传感器组9与所述信号连接电路模块7相连接，所述信号连接电路模块7与所述控制电路模块6相连接，所述控制电路模块6与所述电机线组件31相连接。
作为优选，所述辅助电源电路模块8集成到所述总电路板51中。
作为优选，所述信号连接电路模块7集成到所述总电路板51中，所述信号传感器组9设置在所述定子铁芯21上。
作为优选，所述控制电路模块6设置在所述定子支架22的中上部，所述充电***5位于所述定子支架22的中下部。
作为优选，还包括注油塞12，所述机壳1上设置有贯通的注油孔11，所述注油塞12与所述注油孔11相适配并密封所述注油孔11。
车辆行驶时，电机线组件31接通电动车蓄电池，定子铁芯21上的绕组线圈通电，转子组件4在磁场力的作用下以电机轴3为轴心发生转动，机壳1在转子组件4的带动下一起发生转动，信号连接电路模块7、信号传感器组9、定子铁芯21、控制电路模块6、辅助电源电路模块8等处于工作发热的状态，绝缘冷却液13随机壳1一起运动，将各发热元件的热量快速传递至机壳1上，快速散热。
在静止充电时，充电***5处于工作发热状态，绝缘冷却液13在重力的作用下浸没辅助电源电路模块8、信号连接电路模块7、充电***5的发热部件进行散热。
实施例3
一种内置充电***的轮毂电机，包括机壳1、电机轴3、定子组件2、转子组件4、电机线组件31，所述定子组件2包括相互连接的定子铁芯21、定子支架22，所述定子铁芯21上绕制有绕组线圈，所述机壳1为中空腔体，所述定子组件2位于所述机壳1内，所述转子组件4与所述机壳1相连接并套设在所述定子组件2外，所述电机轴3穿过所述机壳1、所述定子支架22、所述转子组件4，所述转子组件4、所述机壳1以所述电机轴3为轴心绕所述定子组件2转动，所述电机线组件31穿过所述电机轴3与所述定子组件2相连接，还包括绝缘冷却液13、充电***5，所述绝缘冷却液13位于所述机壳1内，所述充电***5设置在所述定子支架22上。
作为优选，所述充电***5包括总电路板51、输入端52、输出端53，所述总电路板51包含充电电路模块511，所述输入端52、所述输出端53分别与所述总电路板51相连接。
作为优选，还包括辅助电源电路模块8，所述辅助电源电路模块8设置在所述定子支架22上并与所述电机线组件31相连接，所述辅助电源电路模块8为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器、升降压型DC/DC转换器中的一种。
作为优选，还包括控制电路模块6、信号连接电路模块7、信号传感器组9，所述控制电路模块6、所述信号连接电路模块7、所述信号传感器组9均设置在所述定子组件2上，所述信号传感器组9与所述信号连接电路模块7相连接，所述信号连接电路模块7与所述控制电路模块6相连接，所述控制电路模块6与所述电机线组件31相连接。
作为优选，所述信号连接电路模块7、所述信号传感器组9分别设置在所述定子铁芯21上。
作为优选，所述充电***5位于所述定子支架22的中下部，所述控制电路模块6集成到所述总电路板51中。
作为优选，还包括注油塞12，所述机壳1上设置有贯通的注油孔11，所述注油塞12与所述注油孔11相适配并密封所述注油孔11。
车辆行驶时，电机线组件31接通电动车蓄电池，定子铁芯21上的绕组线圈通电，转子组件4在磁场力的作用下以电机轴3为轴心发生转动，机壳1在转子组件4的带动下一起发生转动，信号连接电路模块7、信号传感器组9、定子铁芯21、控制电路模块6、辅助电源电路模块8等处于工作发热的状态，绝缘冷却液13随机壳1一起运动，将各发热元件的热量快速传递至机壳1上，快速散热。
在静止充电时，充电***5处于工作发热状态，绝缘冷却液13在重力的作用下浸没控制电路模块6、充电***5的发热部件进行散热。
实施例4
一种内置充电***的轮毂电机，包括机壳1、电机轴3、定子组件2、转子组件4、电机线组件31，所述定子组件2包括相互连接的定子铁芯21、定子支架22，所述定子铁芯21上绕制有绕组线圈，所述机壳1为中空腔体，所述定子组件2位于所述机壳1内，所述转子组件4与所述机壳1相连接并套设在所述定子组件2外，所述电机轴3穿过所述机壳1、所述定子支架22、所述转子组件4，所述转子组件4、所述机壳1以所述电机轴3为轴心绕所述定子组件2转动，所述电机线组件31穿过所述电机轴3与所述定子组件2相连接，还包括绝缘冷却液13、充电***5，所述绝缘冷却液13位于所述机壳1内，所述充电***5设置在所述定子支架22上。
作为优选，所述充电***5包括总电路板51、输入端52、输出端53，所述总电路板51包含充电电路模块511，所述输入端52、所述输出端53分别与所述总电路板51相连接。
作为优选，还包括辅助电源电路模块8，所述辅助电源电路模块8设置在所述定子支架22上并与所述电机线组件31相连接，所述辅助电源电路模块8为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器、升降压型DC/DC转换器中的一种。
作为优选，还包括控制电路模块6、信号连接电路模块7、信号传感器组9，所述控制电路模块6、所述信号连接电路模块7、所述信号传感器组9均设置在所述定子组件2上，所述信号传感器组9与所述信号连接电路模块7相连接，所述信号连接电路模块7与所述控制电路模块6相连接，所述控制电路模块6与所述电机线组件31相连接。
作为优选，所述辅助电源电路模块8集成到所述总电路板51中。
作为优选，所述信号连接电路模块7集成到所述总电路板51中，所述信号传感器组9设置在所述定子铁芯21上。
作为优选，所述充电***5位于所述定子支架22的中下部，所述控制电路模块6集成到所述总电路板51中。
作为优选，还包括注油塞12，所述机壳1上设置有贯通的注油孔11，所述注油塞12与所述注油孔11相适配并密封所述注油孔11。
车辆行驶时，电机线组件31接通电动车蓄电池，定子铁芯21上的绕组线圈通电，转子组件4在磁场力的作用下以电机轴3为轴心发生转动，机壳1在转子组件4的带动下一起发生转动，信号连接电路模块7、信号传感器组9、定子铁芯21、控制电路模块6、辅助电源电路模块8等处于工作发热的状态，绝缘冷却液13随机壳1一起运动，将各发热元件的热量快速传递至机壳1上，快速散热。
在静止充电时，充电***5处于工作发热状态，绝缘冷却液13在重力的作用下浸没辅助电源电路模块8、信号连接电路模块7、控制电路模块6、充电***5的发热部件进行散热。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种内置充电***的轮毂电机，包括机壳（1）、电机轴（3）、定子组件（2）、转子组件（4）、电机线组件（31），所述定子组件（2）包括相互连接的定子铁芯（21）、定子支架（22），所述定子铁芯（21）上绕制有绕组线圈，所述机壳（1）为中空腔体，所述定子组件（2）位于所述机壳（1）内，所述转子组件（4）与所述机壳（1）相连接并套设在所述定子组件（2）外，所述电机轴（3）穿过所述机壳（1）、所述定子支架（22）、所述转子组件（4），所述转子组件（4）、所述机壳（1）以所述电机轴（3）为轴心绕所述定子组件（2）转动，所述电机线组件（31）穿过所述电机轴（3）与所述定子组件（2）相连接，其特征在于：还包括绝缘冷却液（13）、充电***（5），所述绝缘冷却液（13）位于所述机壳（1）内，所述充电***（5）设置在所述定子支架（22）上。
2.根据权利要求1所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：所述充电***（5）包括总电路板（51）、输入端（52）、输出端（53），所述总电路板（51）包含充电电路模块（511），所述输入端（52）、所述输出端（53）分别与所述总电路板（51）相连接。
3.根据权利要求2所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：还包括辅助电源电路模块（8），所述辅助电源电路模块（8）设置在所述定子支架（22）上并与所述电机线组件（31）相连接，所述辅助电源电路模块（8）为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器、升降压型DC/DC转换器中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：还包括控制电路模块（6）、信号连接电路模块（7）、信号传感器组（9），所述控制电路模块（6）、所述信号连接电路模块（7）、所述信号传感器组（9）均设置在所述定子组件（2）上，所述信号传感器组（9）与所述信号连接电路模块（7）相连接，所述信号连接电路模块（7）与所述控制电路模块（6）相连接，所述控制电路模块（6）与所述电机线组件（31）相连接。
5.根据权利要求4所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：所述辅助电源电路模块（8）集成到所述总电路板（51）中。
6.根据权利要求5所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：所述信号连接电路模块（7）集成到所述总电路板（51）中，所述信号传感器组（9）设置在所述定子铁芯（21）上。
7.根据权利要求4所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：所述信号连接电路模块（7）、所述信号传感器组（9）分别设置在所述定子铁芯（21）上。
8.根据权利要求4~7任一项所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：所述控制电路模块（6）设置在所述定子支架（22）的中上部，所述充电***（5）位于所述定子支架（22）的中下部。
9.根据权利要求4~7任一项所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：所述充电***（5）位于所述定子支架（22）的中下部，所述控制电路模块（6）集成到所述总电路板（51）中。
10.根据权利要求1所述的一种内置充电***的轮毂电机，其特征在于：还包括注油塞（12），所述机壳（1）上设置有贯通的注油孔（11），所述注油塞（12）与所述注油孔（11）相适配并密封所述注油孔（11）。
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