CN117977882B - 悬浮电机、悬架总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种悬浮电机、悬架总成和车辆，该悬浮电机包括定子模块、动子模块以及体积补偿器，动子模块套接于定子模块，动子模块内设有用于容纳冷却液的容纳腔，定子模块将容纳腔分隔成连通的第一腔室和第二腔室；体积补偿器具有与第一腔室连通的第一暂存腔，以及与第二腔室连通的第二暂存腔，第一暂存腔和第二暂存腔用于动子模块相对于定子模块沿轴向移动时储存来自容纳腔中的冷却液或向容纳腔补充冷却液，以使得冷却液在能够减小对电机的运动行程的影响下进行冷却，有利于快速地减少动子模块的阻力，优化悬浮电机的性能。

Description

悬浮电机、悬架总成和车辆

技术领域

本公开涉及车辆配件技术领域，具体地，涉及一种悬浮电机、悬架总成和车辆。

背景技术

直线电机能够通过电磁力的作用使定子与动子之间产生线性的相对运动，当直线电机工作时，需要在绕组线圈中通有电流，通电后的绕组线圈形成的电磁场与磁钢的磁场产生相互作用力，以控制动子的运动。然而，绕组线圈在通电时会产热，当热量积累过多时，会烧毁线圈，影响直线电机的工作寿命。

相关技术中，可以在直线电机的内部注入冷却液以对线圈进行冷却，但冷却液会影响直线电机正常使用过程中的运动行程。

发明内容

本公开的目的是提供一种悬浮电机、悬架总成和车辆，以使得冷却液在能够减小对电机的运动行程的影响下进行冷却，有利于快速地减少动子模块的阻力，优化悬浮电机的性能。

为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种悬浮电机，包括：定子模块；动子模块，套接于所述定子模块，所述动子模块内设有用于容纳冷却液的容纳腔，所述定子模块将所述容纳腔分隔成连通的第一腔室和第二腔室；以及体积补偿器，具有与所述第一腔室连通的第一暂存腔，以及与所述第二腔室连通的第二暂存腔，所述第一暂存腔和所述第二暂存腔用于所述动子模块相对于所述定子模块沿轴向移动时储存来自所述容纳腔中的冷却液或向所述容纳腔补充所述冷却液。

可选地，所述动子模块相对于所述定子模块沿轴向移动单位距离，所述第二腔室的体积变化量大于所述第一腔室的体积变化量。

可选地，所述体积补偿器包括用于调节所述第一暂存腔和所述第二暂存腔体积的补偿机构。

可选地，所述补偿机构包括用于填充气体的气体腔室和补偿活塞，所述补偿活塞的数量为两个，所述第一暂存腔、所述气体腔室以及所述第二暂存腔通过两个所述补偿活塞依次分隔。

可选地，所述第一暂存腔和所述第二暂存腔体积之和的最大值大于或等于所述第一腔室和所述第二腔室体积之和的最大值和最小值的差值。

可选地，所述动子模块包括第一壳体，所述体积补偿器包括第二壳体，所述第二壳体连接于所述第一壳体且具有朝向上方的开口，所述开口处密封地且可拆卸地盖设有盖体，所述第二壳体内形成所述第一暂存腔和所述第二暂存腔。

可选地，所述第一腔室和所述第二腔室通过位于所述定子模块和所述动子模块之间和/或穿过所述定子模块的流道连通；所述悬浮电机还包括冷却模块，所述冷却模块包括散热流路，所述散热流路形成于所述动子模块和/或位于所述动子模块之外，所述散热流路分别连通于所述第一腔室和所述第二腔室。

可选地，所述冷却模块还包括散热部，所述散热部设置在所述散热流路上。

可选地，所述散热部包括冷却器，所述冷却器包括连通于所述散热流路的至少一个第一换热流道；所述冷却器包括与所述第一换热流道热传导的至少一个第二换热流道，所述至少一个第二换热流道用于供冷却介质流通。

可选地，所述散热流路包括至少一个第一流路和至少一个第二流路，所述第一换热流道通过至少一个所述第一流路连通于所述第一腔室，且通过至少一个所述第二流路连通于所述第二腔室。

可选地，所述动子模块上设置有第一进出口，所述第一进出口与所述第一腔室连通，且通过所述第一流路与所述第一换热流道连通；所述动子模块上设置有第二进出口，所述第二进出口与所述第二腔室连通，且通过所述第二流路与所述第一换热流道连通。

可选地，所述第一进出口设有多个，且至少两个所述第一进出口关于所述轴向对称布置；和/或，所述第二进出口设有多个，且至少两个所述第二进出口关于所述轴向对称布置。

可选地，所述动子模块包括第一壳体，所述第一进出口和/或所述第二进出口设置在所述第一壳体上。

可选地，所述动子模块包括第一壳体，所述冷却器连接于所述第一壳体。

可选地，所述定子模块包括中心杆及设置在所述中心杆上的第一磁性件，所述动子模块包括第一壳体和设置在所述第一壳体上的第二磁性件，所述第一磁性件及所述第二磁性件的其中一个包括定子线圈，另一个包括磁钢。

可选地，所述第一磁性件包括设置在所述中心杆上的定子芯以及设置在定子芯上的定子线圈，所述第二磁性件包括磁钢，所述流道包括所述定子芯与所述磁钢或第一壳体之间的第一间隙以及所述定子线圈与所述磁钢或第一壳体之间的第二间隙。

可选地，在轴向上，所述第一间隙和所述第二间隙交替布置，在径向上，所述第一间隙的长度小于所述第二间隙的长度。

可选地，所述定子模块包括中心杆，所述中心杆具有沿轴向延伸的通道，所述动子模块包括导向杆，所述导向杆沿轴向可移动地插接于所述中心杆。

可选地，所述中心杆的远离所述导向杆的一端密封地设置有第一端盖，所述第一端盖上设置有与所述通道连通的过线孔。

可选地，所述悬浮电机还包括位移传感器，所述位移传感器用于测量在所述动子模块相对于所述定子模块沿轴向移动时的距离。

可选地，所述动子模块包括第一壳体，所述定子模块包括中心杆，所述中心杆沿轴向可移动地插接于所述第一壳体，所述位移传感器连接于所述中心杆的位于所述第一壳体外部的杆体上，所述位移传感器用于检测所述第一壳体相对于所述中心杆的位置。

本公开的第二方面，还提供一种悬架总成，包括上述的悬浮电机，所述悬浮电机适于连接在车轮与车身之间。

本公开的第三方面，还提供一种车辆，包括上述的悬架总成。

通过上述技术方案，在动子模块相对于定子模块轴向移动时，能够使得冷却液在第一腔室和第二腔室之间流通以对悬浮电机进行冷却，并且通过设置有体积补偿器，该体积补偿器具有与第一腔室连通的第一暂存腔，以及与第二腔室连通的第二暂存腔，从而能够通过第一暂存腔和第二暂存腔对冷却液进行暂存，例如能够储存来自容纳腔的冷却液或向容纳腔补充冷却液，以减小对悬浮电机的运动行程的影响。另外，由于第一腔室和第二腔室均独立配置有暂存腔，冷却液的流动效率更高，有利于快速地减少动子模块的阻力，优化悬浮电机的性能，适用性更高。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式中提供的悬浮电机的结构示意图；

图2是本公开示例性实施方式中提供的悬浮电机的另一个角度的结构示意图；

图3是本公开示例性实施方式中提供的悬浮电机的截面图；

图4是图3中A位置的局部放大示意图；

图5是图3中B位置的局部放大示意图；

图6是图3中C位置的局部放大示意图；

图7是图3中D位置的局部放大示意图；

图8是本公开示例性实施方式中提供的悬浮电机的冷却器的结构示意图。

附图标记说明

1-定子模块；110-中心杆；111-通道；120-定子芯；130-定子线圈；140-导向杆；2-动子模块；210-容纳腔；211-第一腔室；212-第二腔室；220-第一壳体；230-第一进出口；240-第二进出口；250-磁钢；3-体积补偿器；310-第一暂存腔；320-第二暂存腔；330-补偿机构；331-气体腔室；332-补偿活塞；340-第二壳体；341-开口；342-盖体；4-流道；410-第一间隙；420-第二间隙；5-冷却模块；510-散热流路；511-第一流路；512-第二流路；520-散热部；521-冷却器；5211-第一换热流道；5212-第二换热流道；6-轴承；7-注液口；8-第一端盖；9-过线孔；10-位移传感器；11-充气口；12-支撑结构；13-加强筋板；14-第二密封件；15-第一管路；16-第二管路；17-叉臂；18-第三密封件；19-第一密封件；20-安装支架。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指悬浮电机处于使用状态时其空间内的上、下。“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的内、外。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

经发明人研究发现，相关技术中，直线电机通常采用电磁驱动方式驱动定子与动子之间产生线性的相对运动，在直线电机运动过程中，冷却液可以随直线电机的定子与动子之间的相对运动而流动，以通过与定子线圈的接触吸收热量，降低定子线圈的温度，但在此过程中，直线电机的内部用于容纳冷却液的空间的总体积会发生变化，由此，注入直线电机的内部的冷却液的量较少时会影响对绕组线圈的冷却效果，注入直线电机的内部的冷却液的量较多时会影响直线电机正常使用过程中的运动行程。

基于此，根据本公开的第一方面，提供一种悬浮电机，参考图1至图8所示，该悬浮电机包括定子模块1、动子模块2以及体积补偿器3，动子模块2套接于定子模块1，动子模块2内设有用于容纳冷却液的容纳腔210，定子模块1将容纳腔210分隔成连通的第一腔室211和第二腔室212；体积补偿器3具有与第一腔室211连通的第一暂存腔310，以及与第二腔室212连通的第二暂存腔320，第一暂存腔310和第二暂存腔320用于动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动时储存来自容纳腔210中的冷却液或向容纳腔210补充冷却液。

通过上述技术方案，即本公开提供的悬浮电机，在动子模块2相对于定子模块1轴向移动时，能够使得冷却液在第一腔室211和第二腔室212之间流通以对悬浮电机进行冷却，并且通过设置有体积补偿器3，该体积补偿器3具有与第一腔室211连通的第一暂存腔310，以及与第二腔室212连通的第二暂存腔320，从而能够通过第一暂存腔310和第二暂存腔320对冷却液进行暂存，例如能够储存来自容纳腔210的冷却液或向容纳腔210补充冷却液，以减小对悬浮电机的运动行程的影响。另外，由于第一腔室211和第二腔室212均独立配置有暂存腔，冷却液的流动效率更高，有利于快速地减少动子模块2的阻力，优化悬浮电机的性能，适用性更高。

其中，上述悬浮电机可以包括但不限于直线电机，例如永磁同步直线电机。另外，上述轴向可以参考图3中图面的上、下方向。

此外，上述冷却液可以是冷却油，本公开示例性地向容纳腔210内填充例如冷却油以作为冷却液，由于冷却油具有较高的绝缘性能，可用于直接冷却热源，有利于提高冷却效果。并且，由于冷却油还具有较高的沸点和凝点，因此冷却油的工作温度范围要大，适用性更高。

其中，上述冷却油可以为例如润滑油或绝缘油等可以通过热交换的方式达到散热效果的冷却油。本公开不限于此。

此外，在沿轴向上，图3中示例性地示出第一腔室211可以位于第二腔室212的上方布置，当然，上述第一腔室211位于第二腔室212的上方布置的具体实施例是示例性地，在另一些未图示的实施方式中，第一腔室211也可以位于第二腔室212的下方布置，本公开对此类变形方式不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际应用需求适应性地设计。

本公开示例性地以第一腔室211位于第二腔室212的上方布置进行具体说明：

在一些实施方式中，动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动单位距离，第二腔室212的体积变化量可以大于第一腔室211的体积变化量，由于在上述动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动的过程中，在移动单位距离时第二腔室212的体积变化量与第一腔室211的体积变化量并不相同，具体地，第二腔室212的体积变化量大于第一腔室211的体积变化量，由此，容纳腔210的体积也会发生变化，因此，通过设置有上述体积补偿器3，能够通过体积补偿器3的第一暂存腔310和第二暂存腔320储存或补充动子模块2相对于定子模块1轴向移动时容纳腔210内冷却液的变化量，有利于减少对动子模块2的阻力，即减小对悬浮电机的正常运动行程的影响。

其中，需要说明的是，由于第二腔室212的体积变化量大于第一腔室211的体积变化量，由此，随着动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动时，容纳腔210的体积也会发生变化，这里容纳腔210的体积为第一腔室211、第二腔室212以及连通第一腔室211和第二腔室212之间的流道4（将在下文中进行说明，流道4包括第一间隙410和第二间隙420）的体积之和。因而在动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动时，例如当动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向上运动时，会使得第二腔室212的体积减小，第一腔室211的体积增加，容纳腔210的体积是减少的，第一腔室211和第二腔室212内的部分冷却液会储存至第一暂存腔310和第二暂存腔320中，反之，当动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向下运动时，会使得第二腔室212的体积增加，第一腔室211的体积减少，容纳腔210的体积是增加的，第一暂存腔310和第二暂存腔320内的部分冷却液会补充至第一腔室211和第二腔室212中，由此，能够使容纳腔210始终处于充满冷却液的状态，保证冷却液持续有效地发挥对悬浮电机的冷却作用，同时在动子模块2相对定子模块1的移动过程中，因体积补偿器3的存在，冷却液能够减小对动子模块2的阻力，即减小对悬浮电机的正常运动行程的影响。

另外，为了便于描述，将容纳腔210体积最大时动子模块2相对于定子模块1的位置设为第一位置，将容纳腔210体积最小时动子模块2相对于定子模块1的位置设为第二位置，例如在图3所示的图面方向中，当动子模块2相对于定子模块1移动到最下方时，容纳腔210体积最大，此时，动子模块2相对于定子模块1位于第一位置，当动子模块2相对于定子模块1移动到最上方时，容纳腔210体积最小，此时，动子模块2相对于定子模块1位于第二位置。

在一些实施方式中，参考图3所示，体积补偿器3可以包括用于调节第一暂存腔310和第二暂存腔320体积的补偿机构330，例如，可以在第一腔室211和第二腔室212内的冷却液储存至第一暂存腔310和第二暂存腔320内或第一暂存腔310和第二暂存腔320内的冷却液补充至第一腔室211和第二腔室212内时，通过补偿机构330适应性地增大或减小第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积，有利于提高冷却液的流动效率，以快速地减少动子模块2的阻力，提高悬浮电机轴向移动的顺畅性，优化悬浮电机的性能。

补偿机构330可以根据实际应用需求适应性地设计，例如，在一些实施方式中，参考图3所示，补偿机构330可以包括用于填充气体的气体腔室331和补偿活塞332，补偿活塞332的数量为两个，第一暂存腔310、气体腔室331以及第二暂存腔320通过两个补偿活塞332依次分隔，这样，在动子模块2相对于定子模块1自第一位置向第二位置移动时，即，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向上运动时，由于第一腔室211和第二腔室212内的部分冷却液会储存至第一暂存腔310和第二暂存腔320中，并推动补偿活塞332移动以增大第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积，此时气体腔室331的体积减小，气体被压缩；而在动子模块2相对于定子模块1自第二位置向第一位置移动时，即，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向下运动时，由于第一暂存腔310和第二暂存腔320内的部分冷却液会补充至第一腔室211和第二腔室212中，此时气体腔室331内的气体解压并推动补偿活塞332复位，由此可以相应地减小第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积，同时在气体解压推动补偿活塞332复位过程中，也有利于提高第一暂存腔310和第二暂存腔320内冷却液的流动效率，以快速地减少动子模块2的阻力，提高悬浮电机轴向移动的顺畅性，优化悬浮电机的性能。

其中，图3中示例性地示出第一壳体220的外侧壁上设置有与气体腔室331连通的充气口11，如此，可以通过充气口11处实现对气体腔室331内的充放气作业，并且当气体腔室331充气后再通过例如堵头（图中未示出）实现充气口11的封堵即可，以避免出现漏气的问题。当然，上述实施例是示例性地，本领域技术人员可以根据实际应用需求适应性地设计，其目的是能够实现气体腔室331内的充放气以及保证气体腔室331较高的密闭性即可。本公开不限于此。

当然，上述补偿机构330的具体实施例也是示例性地，在另一些未图示的实施方式中，补偿机构330也可以包括设置在气体腔室331内的推板和弹簧，这样，在动子模块2相对于定子模块1自第一位置向第二位置移动时，即，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向上运动时，由于第一腔室211和第二腔室212内的部分冷却液会储存至第一暂存腔310和第二暂存腔320中，并推动推板移动以增大第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积，此时气体腔室331的体积减小，弹簧被压缩；而在动子模块2相对于定子模块1自第二位置向第一位置移动时，即，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向下运动时，由于第一暂存腔310和第二暂存腔320内的部分冷却液会补充至第一腔室211和第二腔室212中，此时气体腔室331内的弹簧解压并推动推板复位，由此可以相应地减小第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积，同时在弹簧解压推动推板复位过程中，也有利于提高第一暂存腔310和第二暂存腔320内冷却液的流动效率，以快速地减少动子模块2的阻力，提高悬浮电机轴向移动的顺畅性，优化悬浮电机的性能。本公开不限于此。

在一些实施方式中，第一暂存腔310和第二暂存腔320体积之和的最大值可以大于或等于第一腔室211和第二腔室212体积之和的最大值和最小值的差值，其中，可以理解的是，流道4的体积不因动子模块2相对于定子模块1的移动而发生改变，由此，第一腔室211和第二腔室212体积之和最大时，动子模块2相对于定子模块1处于第一位置，第一腔室211和第二腔室212体积之和最小时，动子模块2相对于定子模块1处于第二位置，这样，在动子模块2相对于定子模块1自第一位置移动至第二位置的过程中，第一暂存腔310和第二暂存腔320能够储存自第一腔室211和第二腔室212内流出的部分冷却液，直至动子模块2相对于定子模块1移动至第二位置，以能够不影响悬浮电机的正常运动行程，在动子模块2相对于定子模块1置于第二位置时，第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积之和可以是预先设置的最大值，或者也可以是未达到最大值的状态，从而避免出现暴液现象，以避免对体积补偿器3或悬浮电机造成损伤而影响悬浮电机的正常使用，本公开对此不作具体限定。

在一些实施方式中，参考图3所示，动子模块2可以包括第一壳体220，体积补偿器3包括第二壳体340，第二壳体340连接于第一壳体220，图1至图3中均示例性地示出第一壳体220上可以设置有例如支撑结构12，用以支撑固定体积补偿器3，结构简单且可靠性高。其中，支撑结构可以是第一壳体220的固有结构，也可以是外接于第一壳体220的支撑架，同时还可以在第一壳体220与体积补偿器3之间和/或支撑结构12与第一壳体220之间设置加强筋板13以提高连接的稳定性。本公开不限于此。

另外，需要说明的是，在另一些未图示的实施方式中，体积补偿器3也可以设置在定子模块1上，以不影响动子模块2与定子模块1的相对运动即可，本公开不限于此。

可选地，在一些实施方式中，参考图3所示，第二壳体340可以具有朝向上方的开口341，开口341处密封地且可拆卸地盖设有盖体342，第二壳体340内形成第一暂存腔310和第二暂存腔320，整体结构简单且盖体342可拆卸地连接也便于例如第二壳体340内的补偿活塞332安装操作。

其中，图6中示例性地示出为了保证盖体342与第二壳体340具有较高的密闭性，第二壳体340与盖体342之间可以设置有例如密封圈或密封垫片等第二密封件14，以实现第二壳体340与盖体342之间的密封，保证体积补偿器3具有较高的密闭性。

另外，第一暂存腔310和第二暂存腔320可以分别通过至少一条第一管路15和至少一条第二管路16分别连通于第一腔室211和第二腔室212，其中，本领域内技术人员可以根据实际应用需求适应性地设计第一管路15和第二管路16的具体连接结构，其目的是能够实现第一腔室211与第一暂存腔310连通，第二腔室212与第二暂存腔320连通，同时保证较高的密闭性即可，本公开对此不作具体限定。

在一些实施方式中，参考图3和图7所示，第一腔室211和第二腔室212可以通过位于定子模块1和动子模块2之间的流道4连通，即，流道4可以位于定子模块1和动子模块2之间，当然，流道4也可以穿过定子模块1，本公开对此不作具体限定。

示例性地，定子模块1可以包括中心杆110及设置在中心杆110上的第一磁性件，动子模块2包括第一壳体220和设置在第一壳体220上的第二磁性件，第一磁性件及第二磁性件的其中一个包括定子线圈130，另一个包括磁钢250。

以下实施例将以第一磁性件包括定子线圈130，第二磁性件包括磁钢250进行具体说明。

可选地，在一些实施方式中，参考图3和图7所示，定子模块1可以包括中心杆110、设置在中心杆110上的定子芯120以及设置在定子芯120上的定子线圈130，动子模块2可以包括第一壳体220和设置在第一壳体220内侧壁上的磁钢250，流道4可以包括定子芯120与磁钢250或第一壳体220之间的第一间隙410以及定子线圈130与磁钢250或第一壳体220之间的第二间隙420，这样，在例如动子模块2相对于定子模块1自第一位置朝向第二位置移动的过程中，第二腔室212内的部分冷却液可以通过第一间隙410和第二间隙420朝向第一腔室211流动，冷却液在流经第一间隙410和第二间隙420的过程中直接接触定子线圈130、定子芯120及磁钢250，以能够进行冷却，同样地，在动子模块2相对于定子模块1自第二位置朝向第一位置的过程中，第一腔室211内的冷却液可以通过第一间隙410和第二间隙420朝向第二腔室212流动，以能够对定子线圈130、定子芯120及磁钢250进行冷却。

其中，在轴向上，第一间隙410和第二间隙420可以交替布置，并且在径向上，第一间隙410的长度b小于第二间隙420的长度a，可以理解的是，受限于结构尺寸，第一间隙410的长度b较小，由于文丘里效应，冷却液在第一间隙410内流动时速度陡增，由于第一间隙410的长度b小于第二间隙420的长度a，冷却液在第二间隙420内的流动速度也会增加但流动速度小于在第一间隙410内的流动速度，因而在第一间隙410内冷却液形成了涡状流动，在冷却液与定子线圈130和定子芯120的直接接触位置，冷却液的流动状态为湍流，流动速度较高，对流换热系数较大，冷却性能更好。

其中，上述径向可以参考图7中图面的左、右方向。

另外，磁钢250可以为永磁体，具有较高的磁性，定子芯120可以由例如硅钢片组成，定子线圈130为例如三相绕线组件，这样，通过将三相绕线组件缠绕于定子芯120，在将定子线圈130通电后，便能够实现通过电磁力的方式使得动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动，当然，上述具体实施例是示例性地，本领域技术人员也可以根据实际应用需求适应性地设计，其目的是能够实现动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动即可。本公开不限于此。

在一些实施方式中，参考图1至图3所示，悬浮电机还可以包括冷却模块5，冷却模块5包括散热流路510，散热流路510可以形成于动子模块2，或位于动子模块2之外，当然，散热流路510也可以既形成在动子模块2上，又在动子模块2之外设置，散热流路510分别连通于第一腔室211和第二腔室212，这样，冷却液可以流经散热流路510以被降温冷却，进而保障对悬浮电机的冷却作用，例如，散热流路510可以形成于第一壳体220的内部，这样，冷却液可以在形成于第一壳体220内的散热流路510内流动以通过第一壳体220进行散热降温，或者，散热流路510也可以包括连通于第一腔室211和第二腔室212的散热管路，这样，冷却液可以在散热管路内流动以通过散热管路进行散热降温。

在一些实施方式中，参考图1至图3所示，冷却模块5还可以包括散热部520，散热部520设置在散热流路510上，以作用于散热流路510而对内部流动的冷却液进行冷却，能够实现通过散热部520带走残留在冷却液内的热量，避免热量留在冷却液中，使得冷却液温度持续上升，导致降低冷却效果的问题产生。

其中，散热部520可以包括风扇，以通过吹风的风冷方式对上述的第一壳体220或散热管路进行降温，或者，散热部520也可以包括喷头，以通过喷淋的水冷方式对上述的第一壳体220或散热管路进行降温，从而对冷却液进行降温，当然，也可以同时采用风冷或水冷的方式，也可以采用任意其它能够冷却散热流路510的方式，对此本公开不作具体限定。可以理解的是，散热流路510与冷却液经由第一间隙410和第二间隙420的这一流路并联设置，起到了分流的作用，此外，第一间隙410和第二间隙420的长度尺寸较小，因而散热流路510的设置能够有效降低冷却液流动时产生的阻尼力，起到阻尼调节的作用。

可选地，在一些实施方式中，参考图1至图3所示，散热部520可以包括冷却器521，例如壳管式换热器或板翅式换热器等，冷却器521包括连通于散热流路510的至少一个第一换热流道5211，该冷却器521可以以任意合适的方式对流经第一换热流道5211的冷却液进行散热，例如，可采用风冷的方式，例如自然风或来自风扇的风；或者，也可以采用水冷的方式，例如，冷却器521可以包括与第一换热流道5211热传导的至少一个第二换热流道5212，至少一个第二换热流道5212用于供冷却介质流通，这样，冷却介质在第二换热流道5212内流通以换热作用于第一换热流道5211，进而能够对第一换热流道5211内的冷却液进行降温冷却，其中，冷却介质可以是冷却水或冷却油等可以通过热交换的方式达到散热效果的其它冷却介质，本公开不限于此。

可以理解的是，如图1、图2以及图8所示，在第二换热流道5212上设置有用于供冷却介质进出的进液口和出液口，以保障对冷却液的换热冷却作用。其中，冷却器521可以设置在任意合适的位置，以能够不影响悬浮电机的正常运动行程，示例性地，冷却器521可以连接于第一壳体220，例如可以通第一壳体220的支撑结构12同时实现对体积补偿器3和冷却器521的支撑固定，支撑结构12的具体布置方式上文已具体论述，本公开在此不再赘述。另外，在一些未图示的实施方式中，冷却器521也可以设置在定子模块1上。本公开不限于此。

在一些实施方式中，参考图1至图8所示，散热流路510可以包括至少一个第一流路511和至少一个第二流路512，第一换热流道5211通过至少一个第一流路511连通于第一腔室211，且通过至少一个第二流路512连通于第二腔室212，此外，动子模块2上设置有第一进出口230和/或第二进出口240，第一进出口230与第一腔室211连通，且通过第一流路511与第一换热流道5211连通，第二进出口240与第二腔室212连通，且通过第二流路512与第一换热流道5211连通。其中，第一进出口230和/或第二进出口240可以设置在第一壳体220上，可以通过直接利用第一壳体220内的至少部分空间替代管路，结构更为简单且空间占用率更低，这样，以动子模块2相对于定子模块1自第一位置朝向第二位置移动为例进行说明，在此过程中，第二腔室212内的冷却液通过第二进出口240流入第二流路512，并经由第二流路512流入第一换热流道5211，而后在第二换热流道5212内冷却介质的作用下降温散热，最后流经第一流路511并通过第一进出口230流入第一腔室211，同时经由第一间隙410和第二间隙420流入第一腔室211的冷却液流速较快，以能够与流经外部第一流路511和第二流路512并经由冷却器521降温的冷却液进行更好地混合以使得整体的冷却液被降温。当动子模块2相对于定子模块1自第二位置朝向第一位置移动时，冷却液的流向相反，在此本公开不再进行赘述。

可以理解的是，为了保障外部流路对冷却液的分流及阻尼调节的作用，以及对冷却液的降温效率，第一流路511和第二流路512可以设置为多个，同样地，第一进出口230的数量可以依据使用需求而设置为多个，多个第一进出口230沿周向间隔布置，第二进出口240的数量可以依据使用需求而设置为多个，多个第二进出口240沿周向间隔布置，本公开示例性地将第一流路511和第二流路512、第一进出口230和第二进出口240的数量均设置为两个，其中，两个第一流路511及相应的第一进出口230可以关于轴向对称布置，同样地，为了便于管路的设置及安装，两个第二流路512及相应的第二进出口240也可以关于轴向对称布置，由此，能够保障对冷却液的降温效率，并且有利于实现冷却液的分流，提高冷却液流动效率，有利于快速地减少动子模块2的阻力，便于悬浮电机的移动。本公开不限于此。

在一些实施方式中，参考图3和图4所示，定子模块1可以包括中心杆110，中心杆110具有沿轴向延伸的通道111，动子模块2包括导向杆140，导向杆140沿轴向可移动地插接于中心杆110，以能够对动子模块2的运动进行导向，避免定子芯120由于磁偏力易撞坏磁钢250，可靠性更高。

其中，图3中示例性地示出导向杆140可以连接例如叉臂17等执行机构以进行线性动作而完成运动需求，其中，中心杆110与导向杆140之间设置有例如轴承6，以便于中心杆110和导向杆140的相对滑动，并可以通过冷却液进行润滑、冷却，并且，叉臂17与第一壳体220之间可以设置有例如密封圈或密封垫片等第三密封件18，保证悬浮电机整体具有较高的密闭性，本公开对叉臂17的具体结构不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际应用需求适应性地设计，其目的是能够实现导向杆140的连接固定且保证悬浮电机整体具有较高的密闭性即可。

可以理解的是，导向杆140的径向尺寸可以小于中心杆110的径向尺寸，由此在沿中心杆110的轴向上，第一腔室211的对应导向杆140位置的截面积小于第二腔室212内对应中心杆110位置的截面积，因而在动子模块2移动单位距离时，第二腔室212的体积变化量与第一腔室211的体积变化量并不相同，具体地，第二腔室212的体积变化量大于第一腔室211的体积变化量。

另外，在一些实施方式中，参考图3和图4所示，中心杆110的远离导向杆140的一端密封地设置有第一端盖8，第一端盖8上设置有与通道111连通的过线孔9，以使得线束穿过上述过线孔9、通道111以及中心杆110后电连接于定子模块1的定子线圈130，从而能够实现悬浮电机的走线需求，其中，中心杆110上可以设置供线束穿过的走线孔等，并可以进行密封处理，本公开对此不作具体限定。

其中，需要说明的是，在保证悬浮电机的走线需求的同时，走线孔、过线孔9以及第一端盖8与中心杆110之间需要保证较高的密闭性，具体的密封结构本公开不作具体限定，本领域技术人员可以选择本领域内公知的例如堵头或密封圈等密封结构实现各处的密封操作，其目的是能够保证悬浮电机整体具有较高的密闭性即可，本公开对此不作具体限定。

另外，为了保证中心杆110与第一壳体220之间具有较高的密闭性，中心杆110与第一壳体220之间可以设置有例如密封轴承或密封垫片等第一密封件19，保证较高的密闭性的同时，还利于第一壳体220与中心杆110之间相对滑动。本公开不限于此。

在一些实施方式中，参考图1至图3所示，悬浮电机还可以包括位移传感器10，位移传感器10用于测量在动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动时的距离，便于实现测量悬浮电机的运动行程。

其中，图1至图3中示例性地示出，中心杆110沿轴向可移动地插接于第一壳体220，位移传感器10连接于中心杆110的位于第一壳体220外部的杆体上，例如，位移传感器10可以为激光传感器，并通过安装支架20固定连接于中心杆110，如此，使得激光传感器的激光照射在第一壳体220的顶壁上，且激光传感器的内部接收器接收反射回来的激光信号，如此便能够通过位移传感器10用于检测第一壳体220相对于中心杆110的位置，以实现测量悬浮电机的运动行程，结构简单且便于安装制造。

当然，上述位移传感器10的具体实施例是示例性地，本领域技术人员可以根据实际应用需求适应性地设计位移传感器10以及安装支架20的具体结构，其目的是能够实现通过位移传感器10测量动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动时的距离即可。本公开不限于此。

另外，在另一些未图示的实施方式中，上述位移传感器10也可以连接于第一壳体220，例如，将激光传感器安装在第一壳体220上，相应地中心杆110上可以设置有凸筋（图中未示出），这样，能够使得激光传感器的激光照射于凸筋并根据反射回来的激光信号实现悬浮电机的运动行程的测量，本公开对此类变形方式不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际应用需求适应性地设计。

此外，在一些实施方式中，参考图5所示，第一壳体220上还可以设置有注液口7，以便于向第一壳体220的容纳腔210内充入冷却液，并且当容纳腔210内充液完成后可以通过例如堵头或注油螺丝等实现注液口7的封堵，避免漏液。

根据本公开的第二方面，提供一种悬架总成，该悬架总成包括上述的悬浮电机，悬浮电机适于连接在车轮与车身之间。该悬架总成具有上述悬浮电机的所有有益效果，本公开在此不再赘述。

根据本公开的第三方面，提供一种车辆，该车辆包括上述的悬架总成。该车辆具有上述悬架总成的所有有益效果，本公开在此不再赘述。该车辆可以是燃油汽车、插电式混合动力汽车或新能源汽车等，本公开对此不作具体限定。

基于上述实施例，本公开示例性地描述悬浮电机的冷却过程，具体如下：

参考图3所示，在动子模块2相对于定子模块1自第一位置向第二位置移动时，即，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向上运动时，第二腔室212的体积减少，第二腔室212内的部分冷却液经由第一间隙410和第二间隙420流向第一腔室211内，此时冷却液在流经第一间隙410和第二间隙420的过程中能够直接对定子线圈130、定子芯120以及磁钢250进行冷却，同时，第二腔室212内的部分冷却液还会经由第一换热流道5211流入第一腔室211，此时冷却液在流经第一换热流道5211的过程中能够在第二换热流道5212内的冷却介质的作用下实现降温散热，同时，第二腔室212内的部分冷却液还会直接储存至第二暂存腔320中；

由于第二腔室212内的部分冷却液流至第一腔室211中，并且随着动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向上运动时，第一腔室211的体积增加，但是由于第二腔室212的体积变化量大于第一腔室211的体积变化量，因此，在动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动单位距离时，第一腔室211的体积变化量无法完全容纳第二腔室212由于体积变化所流出的冷却液，为此第一腔室211内的部分冷却液也会储存至第一暂存腔310内，因此由于体积补偿器3的存在，冷却液能够减小对动子模块2的阻力，有利于悬浮电机的移动；

其中，可以理解的是，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向上运动时，容纳腔210的体积是减少的，并且随着容纳腔210内的冷却液储存至体积补偿器3的过程中，冷却液会推动补偿活塞332移动以增大第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积，此时气体腔室331的体积减小，气体被压缩，同时，由于第二腔室212的体积变化量大于第一腔室211的体积变化量，并且，由于第一壳体220相对于中心杆110向上运动，第二腔室212内的冷却液流至第二暂存腔320内的流动速度更快，因此，两个补偿活塞332中位于下方的补偿活塞332相比于位于上方的补偿活塞332运动速度更快些；

反之，在动子模块2相对于定子模块1自第二位置向第一位置移动时，即，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向下运动时，第一腔室211的体积减少，第一腔室211内的部分冷却液经由第一间隙410和第二间隙420流向第二腔室212内，此时冷却液在流经第一间隙410和第二间隙420的过程中能够直接对定子线圈130、定子芯120以及磁钢250进行冷却，同时，第一腔室211内的部分冷却液还会经由第一换热流道5211流入第二腔室212，此时冷却液在流经第一换热流道5211的过程中能够在第二换热流道5212内的冷却介质的作用下实现降温散热，同时，第一腔室211内的部分冷却液还会直接储存至第一暂存腔310中；

由于第一腔室211内的部分冷却液流至第二腔室212中，并且随着动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向下运动时，第二腔室212的体积增加，但是由于第二腔室212的体积变化量大于第一腔室211的体积变化量，因此，在动子模块2相对于定子模块1沿轴向移动单位距离时，由于第一腔室211的体积变化所流出的冷却液无法完全满足充满第二腔室212的体积变化量，为此第二腔室212内压强减少，会出现第二腔室212内从第二暂存腔320和第一腔室211内抽冷却液的过程，因此，第二暂存腔320和第一腔室211会进一步地向第二腔室212内补充冷却液，而由于第一腔室211进一步地补充冷却液，会使得第一腔室211内的压强也降低，为此会使得冷却液从第一暂存腔310内补充至第一腔室211内，因此由于体积补偿器3的存在，冷却液能够减小对动子模块2的阻力，有利于悬浮电机的移动；

其中，可以理解的是，动子模块2的第一壳体220沿轴向相对于定子模块1的中心杆110向下运动时，容纳腔210的体积是增加的，并且随着暂存腔内的冷却液补充至容纳腔210的过程中，气体解压会推动补偿活塞332移动以减小第一暂存腔310和第二暂存腔320的体积，同时，由于第二腔室212的体积变化量大于第一腔室211的体积变化量，并且，由于第二腔室212可以直接向第二暂存腔320内抽取冷却液抽取速度更快，因此，两个补偿活塞332中位于下方的补偿活塞332相比于位于上方的补偿活塞332复位运动速度更快些。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (21)

1.一种悬浮电机，其特征在于，包括：

定子模块；

动子模块，套接于所述定子模块，所述动子模块内设有用于容纳冷却液的容纳腔，所述定子模块将所述容纳腔分隔成连通的第一腔室和第二腔室；以及

体积补偿器，具有与所述第一腔室连通的第一暂存腔，以及与所述第二腔室连通的第二暂存腔，所述第一暂存腔和所述第二暂存腔用于所述动子模块相对于所述定子模块沿轴向移动时储存来自所述容纳腔中的冷却液或向所述容纳腔补充所述冷却液；

所述体积补偿器包括用于调节所述第一暂存腔和所述第二暂存腔体积的补偿机构；

所述补偿机构包括用于填充气体的气体腔室和补偿活塞，所述补偿活塞的数量为两个，所述第一暂存腔、所述气体腔室以及所述第二暂存腔通过两个所述补偿活塞依次分隔，或者，所述补偿机构包括推板和弹簧，用以通过所述推板和所述弹簧调节所述第一暂存腔和所述第二暂存腔的体积；

所述第一腔室和所述第二腔室通过位于所述定子模块和所述动子模块之间和/或穿过所述定子模块的流道连通。

2.根据权利要求1所述的悬浮电机，其特征在于，所述动子模块相对于所述定子模块沿轴向移动单位距离，所述第二腔室的体积变化量大于所述第一腔室的体积变化量。

3.根据权利要求1所述的悬浮电机，其特征在于，所述第一暂存腔和所述第二暂存腔体积之和的最大值大于或等于所述第一腔室和所述第二腔室体积之和的最大值和最小值的差值。

4.根据权利要求1或2所述的悬浮电机，其特征在于，所述动子模块包括第一壳体，所述体积补偿器包括第二壳体，所述第二壳体连接于所述第一壳体且具有朝向上方的开口，所述开口处密封地且可拆卸地盖设有盖体，所述第二壳体内形成所述第一暂存腔和所述第二暂存腔。

5.根据权利要求1或2所述的悬浮电机，其特征在于，所述悬浮电机还包括冷却模块，所述冷却模块包括散热流路，所述散热流路形成于所述动子模块和/或位于所述动子模块之外，所述散热流路分别连通于所述第一腔室和所述第二腔室。

6.根据权利要求5所述的悬浮电机，其特征在于，所述冷却模块还包括散热部，所述散热部设置在所述散热流路上。

7.根据权利要求6所述的悬浮电机，其特征在于，所述散热部包括冷却器，所述冷却器包括连通于所述散热流路的至少一个第一换热流道；

所述冷却器包括与所述第一换热流道热传导的至少一个第二换热流道，所述至少一个第二换热流道用于供冷却介质流通。

8.根据权利要求7所述的悬浮电机，其特征在于，所述散热流路包括至少一个第一流路和至少一个第二流路，所述第一换热流道通过至少一个所述第一流路连通于所述第一腔室，且通过至少一个所述第二流路连通于所述第二腔室。

9.根据权利要求8所述的悬浮电机，其特征在于，所述动子模块上设置有第一进出口，所述第一进出口与所述第一腔室连通，且通过所述第一流路与所述第一换热流道连通；

所述动子模块上设置有第二进出口，所述第二进出口与所述第二腔室连通，且通过所述第二流路与所述第一换热流道连通。

10.根据权利要求9所述的悬浮电机，其特征在于，所述第一进出口设有多个，且至少两个所述第一进出口关于所述轴向对称布置；和/或，

所述第二进出口设有多个，且至少两个所述第二进出口关于所述轴向对称布置。

11.根据权利要求9所述的悬浮电机，其特征在于，所述动子模块包括第一壳体，所述第一进出口和/或所述第二进出口设置在所述第一壳体上。

12.根据权利要求7所述的悬浮电机，其特征在于，所述动子模块包括第一壳体，所述冷却器连接于所述第一壳体。

13.根据权利要求1所述的悬浮电机，其特征在于，所述定子模块包括中心杆及设置在所述中心杆上的第一磁性件，所述动子模块包括第一壳体和设置在所述第一壳体上的第二磁性件，所述第一磁性件及所述第二磁性件的其中一个包括定子线圈，另一个包括磁钢。

14.根据权利要求13所述的悬浮电机，其特征在于，所述第一磁性件包括设置在所述中心杆上的定子芯以及设置在定子芯上的定子线圈，所述第二磁性件包括磁钢，所述流道包括所述定子芯与所述磁钢或第一壳体之间的第一间隙以及所述定子线圈与所述磁钢或第一壳体之间的第二间隙。

15.根据权利要求14所述的悬浮电机，其特征在于，在轴向上，所述第一间隙和所述第二间隙交替布置，在径向上，所述第一间隙的长度小于所述第二间隙的长度。

16.根据权利要求1或2所述的悬浮电机，其特征在于，所述定子模块包括中心杆，所述中心杆具有沿轴向延伸的通道，所述动子模块包括导向杆，所述导向杆沿轴向可移动地插接于所述中心杆。

17.根据权利要求16所述的悬浮电机，其特征在于，所述中心杆的远离所述导向杆的一端密封地设置有第一端盖，所述第一端盖上设置有与所述通道连通的过线孔。

18.根据权利要求1或2所述的悬浮电机，其特征在于，所述悬浮电机还包括位移传感器，所述位移传感器用于测量在所述动子模块相对于所述定子模块沿轴向移动时的距离。

19.根据权利要求18所述的悬浮电机，其特征在于，所述动子模块包括第一壳体，所述定子模块包括中心杆，所述中心杆沿轴向可移动地插接于所述第一壳体，所述位移传感器连接于所述中心杆的位于所述第一壳体外部的杆体上，所述位移传感器用于检测所述第一壳体相对于所述中心杆的位置。

20.一种悬架总成，其特征在于，包括权利要求1-19中任意一项所述的悬浮电机，所述悬浮电机适于连接在车轮与车身之间。

21.一种车辆，其特征在于，包括权利要求20所述的悬架总成。