CN114649906A - 一种轮毂电机及轴承单元一体化散热*** - Google Patents

一种轮毂电机及轴承单元一体化散热*** Download PDF

Info

Publication number
CN114649906A
CN114649906A CN202210331389.2A CN202210331389A CN114649906A CN 114649906 A CN114649906 A CN 114649906A CN 202210331389 A CN202210331389 A CN 202210331389A CN 114649906 A CN114649906 A CN 114649906A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing unit
cooling
motor
liquid
liquid cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210331389.2A
Other languages
English (en)
Inventor
韦忠朝
陈曦
周亚坤
胡国庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202210331389.2A priority Critical patent/CN114649906A/zh
Publication of CN114649906A publication Critical patent/CN114649906A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/193—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***，本发明针对多工况下同步轮毂电机存在电机、轴承等多类热源的特点，提供了一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***，实现了对轮毂电机及轴承单元散热的一体化管理，是构建多热源下轮毂电机及轴承单元热管理方法的基础。该***通过合理的通流绕管分布、冷却液的选择及冷却液流量流速的控制，可以实现同时约束轮毂电机及轴承单元内部温度的目的，从而提高轮毂电机运行的可靠性。

Description

一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***
技术领域
本发明属于电机散热领域，更具体地，涉及一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***。
背景技术
由于新能源汽车在实际运行工况中运行工况复杂多变，轮毂内空间有限，内部空气流通较差，散热困难，电机温升较大，过高的温升可能会导致电机绝缘高温失效，永磁体磁密降低，甚至会导致其发生不可逆退磁现象。轴承单元作为驱动和支承的基础部件，与永磁电机高度集成于轮毂内部，承受着高温、高转动惯量和强动载等多重作用，而高温是轮毂轴承单元失效的重要原因。由此可见，当前亟待解决轮毂电机及轴承单元散热困难、温度过高的难题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***，由此解决轮毂电机及轴承单元散热困难、温度过高的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***，所述轮毂电机采用外转子结构，包括：散热器、冷却液箱、电动水泵、电机内流通液冷通道及轴承单元配合式液冷通道；
所述电机内流通液冷通道沿电机定子周向设置，所述轴承单元配合式液冷通道沿轴承总成周向设置；
冷却液从所述冷却液箱中流出，在进水口处进行分流，分别流入所述电机内流通液冷通道及轴承单元配合式液冷通道，对所述电机及轴承单元进行冷却后，在出水口处汇流后经所述电动水泵回流至所述冷却液箱；
所述散热器用于对循环冷却液进行冷却降温。
优选地，还包括进水口温度传感器、出水口温度传感器及电动水泵控制器；
所述进水口温度传感器和出水口温度传感器将冷却液温度传输至电动水泵控制器，以供电动水泵控制器实时调整电动水泵的流速及流量，实现对冷却液温度的闭环控制。
优选地，所述电机内流通液冷通道及所述轴承单元配合式液冷通道均采用螺旋循环通道。
优选地，所述进水口与所述电机内流通液冷通道及轴承单元配合式液冷通道之间分别设置多个水平及垂直通道。
优选地，所述电机内流通液冷通道及轴承单元配合式液冷通道与所述出水口之间分别设置多个水平及垂直通道。
优选地，所述电动水泵控制器采用PID控制。
优选地，所述冷却液为水、油或乙二醇水溶液。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明针对多工况下同步轮毂电机存在电机、轴承等多类热源的特点，提供了一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***，实现了对轮毂电机及轴承单元散热的一体化管理，是构建多热源下轮毂电机及轴承单元热管理方法的基础。该***通过合理的通流绕管分布、冷却液的选择及冷却液流量流速的控制，可以实现同时约束轮毂电机及轴承单元内部温度的目的，从而提高轮毂电机运行的可靠性。
附图说明
图1为本发明提供的轮毂电机及轴承单元一体化散热***结构示意图；
图2为本发明提供的螺旋循环通道示意图；
图3为本发明提供的电机内流通液冷通道及轴承单元配合式液冷通道俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例提供一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***，如图1所示，包括：散热器1、冷却液箱2、电动水泵6、电机内流通液冷通道11及轴承单元配合式液冷通道14；
所述电机内流通液冷通道11沿电机定子10周向设置，所述轴承单元配合式液冷通道14沿轴承总成周向设置；
冷却液从所述冷却液箱2中流出，在进水口3处进行分流，分别流入所述电机内流通液冷通道(即轮毂电机内流通液冷通道)及轴承单元配合式液冷通道，对所述电机及轴承单元进行冷却后，在出水口8处汇流后经所述电动水泵6回流至所述冷却液箱2；
所述散热器1用于对循环冷却液进行冷却降温。
优选地，还包括进水口温度传感器4、出水口温度传感器7及电动水泵控制器5；
所述进水口温度传感器4和出水口温度传感器7将冷却液温度传输至电动水泵控制器5，以供电动水泵控制器5实时调整电动水泵6的流速及流量，实现对冷却液温度的闭环控制。
优选地，所述进水口3与所述电机内流通液冷通道11及轴承单元配合式液冷通道14之间分别设置多个水平及垂直通道。
优选地，所述电机内流通液冷通道11及轴承单元配合式液冷通道14与所述出水口8之间分别设置多个水平及垂直通道。
具体地，本发明提供的散热***为冷却液循环***，包括轮毂电机、轴承单元，其中，轮毂电机使用外转子9结构，
优选地，定子10内侧托架处沿周向设置轮毂电机内流通液冷结构11。
轴承单元包括轮毂轴承总成13及滚珠12。
所述冷却液循环***包括进水口、电机内流通液冷结构即电机内流通液冷通道、轴承单元配合式液冷结构即轴承单元配合式液冷通道及出水口，冷却液通过进水口进入液冷结构入口后，通过水平通道流入轴承单元配合式液冷结构，通过垂直通道流入电机内流液冷结构，冷却液经螺旋循环水道充分吸收轮毂电机、轴承热量后汇流于出水口通道，在进水口和出水口处分别设有进水口温度传感器和出水口温度传感器，进水口温度传感器和出水口温度传感器将温度信息传输至电动水泵控制器，电动水泵控制器用以调整电动水泵的流速及流量，对温度实现闭环控制，在冷却液箱上方设置散热器对循环冷却液降温。
所述电机内流通液冷结构11与所述轴承单元配合式液冷结构4共用进水口4及出水口6，通过水平通道及垂直通道进行冷却液分流。
优选地，如图2所示，所述电机内流通液冷通道11及所述轴承单元配合式液冷通道14均采用螺旋循环通道。
具体地，所述电机内流通液冷通道11及所述轴承单元配合式液冷通道14均采用螺旋循环水道结构。
如图3所示，所述电机内流通液冷通道11沿电机定子10周向设置，所述轴承单元配合式液冷通道14沿轴承总成周向设置。
优选地，所述电动水泵控制器5采用PID控制。
优选地，所述冷却液为水、油或乙二醇水溶液。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***，所述轮毂电机采用外转子结构，其特征在于，包括：散热器(1)、冷却液箱(2)、电动水泵(6)、电机内流通液冷通道(11)及轴承单元配合式液冷通道(14)；
所述电机内流通液冷通道(11)沿电机定子(10)周向设置，所述轴承单元配合式液冷通道(14)沿轴承总成周向设置；
冷却液从所述冷却液箱(2)中流出，在进水口(3)处进行分流，分别流入所述电机内流通液冷通道(11)及轴承单元配合式液冷通道(14)，对所述轮毂电机及轴承单元进行冷却后，在出水口(8)处汇流后经所述电动水泵(6)回流至所述冷却液箱(2)；
所述散热器(1)用于对循环冷却液进行冷却降温。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括进水口温度传感器(4)、出水口温度传感器(7)及电动水泵控制器(5)；
所述进水口温度传感器(4)和出水口温度传感器(7)将冷却液温度传输至电动水泵控制器(5)，以供电动水泵控制器(5)实时调整电动水泵(6)的流速及流量，实现对冷却液温度的闭环控制。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述电机内流通液冷通道(11)及所述轴承单元配合式液冷通道(14)均采用螺旋循环通道。
4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述进水口(3)与所述电机内流通液冷通道(11)及轴承单元配合式液冷通道(14)之间分别设置多个水平及垂直通道。
5.如权利要求1或4所述的***，其特征在于，所述电机内流通液冷通道(11)及轴承单元配合式液冷通道(14)与所述出水口(8)之间分别设置多个水平及垂直通道。
6.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述电动水泵控制器(5)采用PID控制。
7.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述冷却液为水、油或乙二醇水溶液。
CN202210331389.2A 2022-03-30 2022-03-30 一种轮毂电机及轴承单元一体化散热*** Pending CN114649906A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210331389.2A CN114649906A (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210331389.2A CN114649906A (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114649906A true CN114649906A (zh) 2022-06-21

Family

ID=81996096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210331389.2A Pending CN114649906A (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114649906A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116278719A (zh) * 2023-04-10 2023-06-23 南京农业大学 一种轮毂电机冷却***及冷却方法
CN116599281A (zh) * 2023-07-18 2023-08-15 台州市黄岩博创工业设计股份有限公司 液冷轮毂电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09275664A (ja) * 1996-04-02 1997-10-21 Toyota Autom Loom Works Ltd モータ制御システム
JP2007020337A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Komatsu Ltd 電動モータの冷却構造及び同電動モータを搭載した建設機械車両
CN203526564U (zh) * 2013-08-07 2014-04-09 安阳工学院 一种螺旋型双冷却通道高速电主轴
CN106240341A (zh) * 2016-08-05 2016-12-21 武汉理工大学 一种电动汽车用永磁同步电机冷却***及其控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09275664A (ja) * 1996-04-02 1997-10-21 Toyota Autom Loom Works Ltd モータ制御システム
JP2007020337A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Komatsu Ltd 電動モータの冷却構造及び同電動モータを搭載した建設機械車両
CN203526564U (zh) * 2013-08-07 2014-04-09 安阳工学院 一种螺旋型双冷却通道高速电主轴
CN106240341A (zh) * 2016-08-05 2016-12-21 武汉理工大学 一种电动汽车用永磁同步电机冷却***及其控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116278719A (zh) * 2023-04-10 2023-06-23 南京农业大学 一种轮毂电机冷却***及冷却方法
CN116278719B (zh) * 2023-04-10 2024-04-23 南京农业大学 一种轮毂电机冷却***及冷却方法
CN116599281A (zh) * 2023-07-18 2023-08-15 台州市黄岩博创工业设计股份有限公司 液冷轮毂电机
CN116599281B (zh) * 2023-07-18 2024-06-04 台州市黄岩博创工业设计股份有限公司 液冷轮毂电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114649906A (zh) 一种轮毂电机及轴承单元一体化散热***
CN201994738U (zh) 一种封闭式自冷却电机
CN103280903B (zh) 一种电机定子铁心的结构及冷却方法
JP6169225B1 (ja) 電池パック熱管理システム
CN101098097B (zh) 旋转电机
CN201113681Y (zh) 一种用于驱动电机的复合冷却结构
CN103213029A (zh) 一种高速车削中心电主轴冷却方法及内外冷却电主轴
CN112594357B (zh) 一种油冷深度集成电驱***
CN101123380A (zh) 转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机
CN102874123B (zh) 一种盘式水冷自励式电涡流缓速器
CN110429727B (zh) 一种电动汽车用轮毂电机定子水冷结构
CN104362800B (zh) 一种油冷电机冷却回路
CN110094313A (zh) 风力发电机组的主轴承冷却***及风力发电机组
CN103414287A (zh) 用于电动车的驱动电机
CN205478564U (zh) 一种磁悬浮单级高速鼓风机冷却***
CN115459493A (zh) 一种驱动电机的油冷结构
CN203522408U (zh) 一种轴向磁场永磁无刷直流电动机用水冷端盖结构
CN205248989U (zh) 一种油内循环冷却电机
CN107040123A (zh) 风冷式永磁耦合器及对风冷式永磁耦合器降温的方法
CN117212085A (zh) 一种风力发电机用轴承结构
CN116436187A (zh) 一种以主轴为油冷通道的油冷却轮毂电机
CN111864947A (zh) 电机转动轴、转子及转子结构冷却***
CN206180778U (zh) 一种轮毂电机腔内喷淋冷却散热结构
WO2023246048A1 (zh) 一种外转子电机
CN203416111U (zh) 用于电动车的驱动电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination