CN216599242U - 电机冷却结构、电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电机冷却结构、电机，其中的电机冷却结构，包括电机本体，所述电机本体具有电机机壳以及处于其内的定子铁芯，所述电机机壳内具有铁芯冷却流道，与所述定子铁芯换热后的冷却介质从所述铁芯冷却流道流出后进入换热器内冷却后能够进入所述电机机壳内冷却所述定子铁芯的至少一端的端部绕组。根据本实用新型，与所述定子铁芯换热后的冷却介质在所述换热器内冷却后再被引导至所述端部绕组处对其进行冷却，能够在对所述定子铁芯实现高效冷却的同时实现对端部绕组的高效冷却，有效防止电机本体形成局部热量孤岛，提高电机寿命与性能。

Description

电机冷却结构、电机

技术领域

本实用新型属于电机制造技术领域，具体涉及一种电机冷却结构、电机。

背景技术

当前，新能源汽车主驱电机在实际运行过程中，处于低速大扭矩时，主驱电机的定子会发出大量的热，为有效改善发热，现有冷却技术已从传统水冷冷却技术已更新至油冷冷却技术，采用油冷式冷却，冷却油可直接与电机发热源接触，并在结构上做到针对性冷却，主驱电机各发热源得到有效冷却。

但现有油冷冷却技术，重点冷却的是前后端部绕组，而定子铁芯冷却，通过热传导将热量传递至机壳，通过循环水的流动将热量带走，这种冷却方式极易造成定子冷却不均，形成局部热量孤岛；这种弊端受限于泵送部件的安装位置与换热器集中在电机后端，泵送部件输出的冷却油先进入换热器后再进入电机内部各发热源，因此从泵送部件的输出的冷却油进入换热器后直接进入前后端部绕组，进而无法直接或者优先冷却定子铁芯，在重载工况下，定子铁芯在无冷却的条件下，易产生高温，进而影响电机寿命及性能。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种电机冷却结构、电机，能够克服相关技术中主驱电机的定子铁芯与端部绕组不能得到有效冷却降低电机寿命及性能的不足。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种电机冷却结构，包括电机本体，所述电机本体具有电机机壳以及处于其内的定子铁芯，所述电机机壳内具有铁芯冷却流道，与所述定子铁芯换热后的冷却介质从所述铁芯冷却流道流出后进入换热器内冷却后能够进入所述电机机壳内冷却所述定子铁芯的至少一端的端部绕组。

在一些实施方式中，所述电机本体为卧置结构，所述电机机壳上构造有油池，还包括泵送部件，所述泵送部件能够将所述油池中集流的冷却介质泵送至所述铁芯冷却流道内。

在一些实施方式中，所述电机机壳具有与所述定子铁芯配合的内壁，所述内壁上构造有螺旋槽，所述螺旋槽具有朝向所述定子铁芯一侧的开口，所述螺旋槽与所述定子铁芯的外周壁共同形成所述铁芯冷却流道。

在一些实施方式中，所述定子铁芯具有与所述电机机壳配合的配合面，所述配合面上具有导热材料，所述导热材料的导热率高于所述定子铁芯的导热率；和/或，所述冷却介质为冷却油。

在一些实施方式中，所述电机本体的第一端上连接有后端盖，所述后端盖上构造有第一端盖流道，所述第一端盖流道的一端与所述换热器的出口连通，所述第一端盖流道的另一端与第一喷油环连通，所述第一喷油环能够将其内的冷却介质喷射于与所述后端盖位置相适应的所述端部绕组的径向内圈上。

在一些实施方式中，所述第一喷油环包括多段第一弧形管，所述第一弧形管的内壁上构造有多个第一喷孔，多个所述第一弧形管沿圆周方向依次对接连通形成所述第一喷油环。

在一些实施方式中，所述电机机壳内构造有与所述第一端盖流道连通的机壳流道，所述电机机壳的内侧设有第二喷油环，所述第二喷油环与所述机壳流道连通以能够将其内的冷却介质喷射于与所述后端盖位置相适应的所述端部绕组的径向外圈上。

在一些实施方式中，所述第二喷油环包括多段第二弧形管，所述第二弧形管的内壁上构造有多个第二喷孔，多个所述第二弧形管沿圆周方向依次对接连通形成所述第二喷油环。

在一些实施方式中，所述电机本体的第二端上连接有前端盖，所述前端盖上构造有第二端盖流道，其一端与所述机壳流道连通，其另一端与另一所述第一喷油环连通；和/或，所述机壳流道，其与所述前端盖相适应的位置处连通有另一所述第二喷油环。

在一些实施方式中，所述后端盖与所述电机机壳之间设有T型管，所述T型管能够将所述第一端盖流道、机壳流道及对应的第二喷油环连通；和/或，所述前端盖与所述电机机壳之间设有T型管，所述T型管能够将所述第二端盖流道、机壳流道及对应的第二喷油环连通。

本实用新型还提供一种电机，包括电机冷却结构，所述电机冷却结构为上述的电机冷却结构。

本实用新型提供的一种电机冷却结构、电机，与所述定子铁芯换热后的冷却介质在所述换热器内冷却后再被引导至所述端部绕组处对其进行冷却，能够在对所述定子铁芯实现高效冷却的同时实现对端部绕组的高效冷却，有效防止电机本体形成局部热量孤岛，提高电机寿命与性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电机冷却结构的结构示意图(含电机本体内部，其中的箭头示出了冷却介质的流向)；

图2为图1中的电机机壳的立体结构示意图；

图3为图1中定子铁芯与端部绕组的组装示意图；

图4为图1中后端盖的立体结构示意图(局部剖视)；

图5为图1中前端盖的立体结构示意图(局部剖视)；

图6为图1中的第一喷油环的立体结构示意图；

图7为图1中的第二喷油环的立体结构示意图；

图8为图1中T型管的立体结构示意图。

附图标记表示为：

1、电机机壳；11、铁芯冷却流道；111、铁芯冷却介质引入口；12、油池；13、机壳流道；14、组装槽；21、定子铁芯；22、端部绕组；3、换热器；4、泵送部件；51、第一喷油环；511、第一弧形管；512、第一喷孔；52、第二喷油环；521、第二弧形管；522、第二喷孔；523、连接部；61、后端盖；611、第一端盖流道；612、排油孔；62、前端盖；621、第二端盖流道；622、进油孔；623、泵油孔；7、T型管；8、导热材料。

具体实施方式

结合参见图1至图8所示，根据本实用新型的实施例，提供一种电机冷却结构，包括电机本体，所述电机本体具有电机机壳1以及处于其内的定子铁芯21，所述电机机壳1内具有铁芯冷却流道11，与所述定子铁芯21换热后的冷却介质从所述铁芯冷却流道11流出后进入换热器3内冷却后能够进入所述电机机壳1内冷却所述定子铁芯21的至少一端的端部绕组22，可以理解的，所述换热器3被设置于所述电机本体的外侧。该技术方案中，与所述定子铁芯21换热后的冷却介质在所述换热器3内冷却后再被引导至所述端部绕组22处对其进行冷却，能够在对所述定子铁芯21实现高效冷却的同时实现对端部绕组22的高效冷却，有效防止电机本体形成局部热量孤岛，提高电机寿命与性能。

在一些实施方式中，所述电机本体为卧置结构，所述电机机壳1上构造有油池12，其位于所述电机机壳1的底部位置，还包括泵送部件4(当冷却介质为冷却油时，所述泵送部件4为油泵)，所述泵送部件4能够将所述油池12中集流的冷却介质泵送至所述铁芯冷却流道11内。该技术方案中，所述泵送部件4将所述电机机壳1内油池12内的冷却介质(例如冷却油)泵送至所述铁芯冷却流道11内，无需采用外部的冷却介质，利于所述电机整体结构的简化。在一个具体的实现方式中，所述泵送部件4与所述换热器3分别处于所述电机机壳1的轴向两端，以防止两者在管路设计上可能存在的干涉，优化所述电机冷却结构的结构设计。

所述电机机壳1具有与所述定子铁芯21配合的内壁，所述内壁上构造有螺旋槽，所述螺旋槽具有朝向所述定子铁芯21一侧的开口，所述螺旋槽与所述定子铁芯21的外周壁共同形成所述铁芯冷却流道11。该技术方案中，所述螺旋槽内的冷却介质能够与所述定子铁芯21的外圆周壁直接接触，能够显著提高所述定子铁芯21的热传导效率，提升冷却效果，而可以理解的，此时的冷却介质应选择冷却油而不能选择冷却水。

在一些实施方式中，所述定子铁芯21具有与所述电机机壳1配合的配合面，所述配合面上具有导热材料8，所述导热材料8的导热率高于所述定子铁芯21的导热率，以使所述定子铁芯21的热量能够更加高效地朝向所述电机机壳1的一侧传导，所述导热材料8例如可以为金刚石或高导热石墨烯膜。

在一些实施方式中，所述电机本体的第一端上连接有后端盖61，所述后端盖61上构造有第一端盖流道611，所述第一端盖流道611的一端与所述换热器3的出口连通，所述第一端盖流道611的另一端与第一喷油环51连通，所述第一喷油环51能够将其内的冷却介质喷射于与所述后端盖61位置相适应的所述端部绕组22的径向内圈上，通过喷射冷却介质至所述端部绕组22的径向内圈上，能够针对性地对端部绕组22实现高效冷却。

作为所述第一喷油环51的一种具体的结构形式，所述第一喷油环51包括多段第一弧形管511，所述第一弧形管511的内壁上构造有多个第一喷孔512，多个所述第一弧形管511沿圆周方向依次对接连通形成所述第一喷油环51，多个所述第一喷孔512在圆周方向上最好能够均匀设置，以实现对端部绕组22的均匀冷却。

在一些实施方式中，所述电机机壳1内构造有与所述第一端盖流道611连通的机壳流道13，所述电机机壳1的内侧设有第二喷油环52，所述第二喷油环52与所述机壳流道13连通以能够将其内的冷却介质喷射于与所述后端盖61位置相适应的所述端部绕组22的径向外圈上，通过喷射冷却介质至所述端部绕组22的径向外圈上，能够进一步针对性地对端部绕组22实现高效冷却。与所述第一喷油环51的结构类似的，所述第二喷油环52包括多段第二弧形管521，所述第二弧形管521的内壁上构造有多个第二喷孔522，多个所述第二弧形管521沿圆周方向依次对接连通形成所述第二喷油环52。所述第一喷油环51及第二喷油环52分别具有相应的连接部523，以能够与相应的固定部件形成固定连接，以所述第二喷油环52为例，所述电机机壳1上具有组装槽14，所述第二喷油环52的连接部523嵌装于所述组装槽14内即可实现对其的位置固定。而所述第一喷油环51则可以与前端盖62或者后端盖61固定组装。

所述第一喷油环51及第二喷油环52皆可采用塑性材料制成。

所述前端盖62连接在所述电机本体的第二端上，在一些实施方式中，所述前端盖62上构造有第二端盖流道621，其一端与所述机壳流道13连通，其另一端与另一所述第一喷油环51连通；和/或，所述机壳流道13，其与所述前端盖62相适应的位置处连通有另一所述第二喷油环52，从而实现对所述定子铁芯21两端的端部绕组22同时实现高效冷却。

在一些实施方式中，所述后端盖61与所述电机机壳1之间设有T型管7，所述T型管7能够将所述第一端盖流道611、机壳流道13及对应的第二喷油环52连通；和/或，所述前端盖62与所述电机机壳1之间设有T型管7，所述T型管7能够将所述第二端盖流道621、机壳流道13及对应的第二喷油环52连通。需要说明的是，所述T型管7的管口上设置有相应的密封环，从而能够通过设置所述T型管7的方式保证所述前端盖62、后端盖61与所述电机机壳1在接缝处的密封性。

具体参见图1，本实用新型中的冷却介质(冷却油)的流程如下：

油泵吸油→进油孔622(前端盖62上)→铁芯冷却介质引入口111→铁芯冷却流道11→排油孔612(后端盖61上)→换热器3→第一端盖流道611；

1.第一端盖流道611→第一喷油环51→与后端盖位置相适应的端部绕组22的内圈；

2.第一端盖流道611→T型管7(与后端盖61位置相适应)→第二喷油环52→与后端盖位置相适应的端部绕组22的外圈；

3.第一端盖流道611→T型管7(与后端盖61位置相适应)→机壳流道13→T型管7(与前端盖62位置相适应)；

4.T型管7(与前端盖62位置相适应)→第二喷油环52→与前端盖位置相适应的端部绕组22的外圈；

5.T型管7(与前端盖62位置相适应)→第二端盖流道621→第一喷油环51→与前端盖位置相适应的端部绕组22的外圈。

该种冷却方式可从根本上解决当前水冷式主驱电机定子铁芯、端部绕组无法得到有效冷却的难题，进而增强电机内部主要的发热源的散热性能，提升电机功率密度，增强性能，同时简化现有传统油冷样机复杂的外部冷却结构，节约成本，实现主驱电机***的轻量化，集成化。

根据本实用新型的实施例，还提供一种电机，尤其是一种应用于新能源车辆的主驱电机，包括电机冷却结构，所述电机冷却结构为上述的电机冷却结构。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种电机冷却结构，其特征在于，包括电机本体，所述电机本体具有电机机壳(1)以及处于其内的定子铁芯(21)，所述电机机壳(1)内具有铁芯冷却流道(11)，与所述定子铁芯(21)换热后的冷却介质从所述铁芯冷却流道(11)流出后进入换热器(3)内冷却后能够进入所述电机机壳(1)内冷却所述定子铁芯(21)的至少一端的端部绕组(22)。

2.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述电机本体为卧置结构，所述电机机壳(1)上构造有油池(12)，还包括泵送部件(4)，所述泵送部件(4)能够将所述油池(12)中集流的冷却介质泵送至所述铁芯冷却流道(11)内。

3.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述电机机壳(1)具有与所述定子铁芯(21)配合的内壁，所述内壁上构造有螺旋槽，所述螺旋槽具有朝向所述定子铁芯(21)一侧的开口，所述螺旋槽与所述定子铁芯(21)的外周壁共同形成所述铁芯冷却流道(11)。

4.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述定子铁芯(21)具有与所述电机机壳(1)配合的配合面，所述配合面上具有导热材料(8)，所述导热材料(8)的导热率高于所述定子铁芯(21)的导热率；和/或，所述冷却介质为冷却油。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机冷却结构，其特征在于，所述电机本体的第一端上连接有后端盖(61)，所述后端盖(61)上构造有第一端盖流道(611)，所述第一端盖流道(611)的一端与所述换热器(3)的出口连通，所述第一端盖流道(611)的另一端与第一喷油环(51)连通，所述第一喷油环(51)能够将其内的冷却介质喷射于与所述后端盖(61)位置相适应的所述端部绕组(22)的径向内圈上。

6.根据权利要求5所述的电机冷却结构，其特征在于，所述第一喷油环(51)包括多段第一弧形管(511)，所述第一弧形管(511)的内壁上构造有多个第一喷孔(512)，多个所述第一弧形管(511)沿圆周方向依次对接连通形成所述第一喷油环(51)。

7.根据权利要求5所述的电机冷却结构，其特征在于，所述电机机壳(1)内构造有与所述第一端盖流道(611)连通的机壳流道(13)，所述电机机壳(1)的内侧设有第二喷油环(52)，所述第二喷油环(52)与所述机壳流道(13)连通以能够将其内的冷却介质喷射于与所述后端盖(61)位置相适应的所述端部绕组(22)的径向外圈上。

8.根据权利要求7所述的电机冷却结构，其特征在于，所述第二喷油环(52)包括多段第二弧形管(521)，所述第二弧形管(521)的内壁上构造有多个第二喷孔(522)，多个所述第二弧形管(521)沿圆周方向依次对接连通形成所述第二喷油环(52)。

9.根据权利要求7所述的电机冷却结构，其特征在于，所述电机本体的第二端上连接有前端盖(62)，所述前端盖(62)上构造有第二端盖流道(621)，其一端与所述机壳流道(13)连通，其另一端与另一所述第一喷油环(51)连通；和/或，所述机壳流道(13)，其与所述前端盖(62)相适应的位置处连通有另一所述第二喷油环(52)。

10.根据权利要求9所述的电机冷却结构，其特征在于，所述后端盖(61)与所述电机机壳(1)之间设有T型管(7)，所述T型管(7)能够将所述第一端盖流道(611)、机壳流道(13)及对应的第二喷油环(52)连通；和/或，所述前端盖(62)与所述电机机壳(1)之间设有T型管(7)，所述T型管(7)能够将所述第二端盖流道(621)、机壳流道(13)及对应的第二喷油环(52)连通。

11.一种电机，包括电机冷却结构，其特征在于，所述电机冷却结构为权利要求1至10中任一项所述的电机冷却结构。

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