電動汽車驅動電機水冷腔的製作方法
2023-05-29 02:22:46 1
專利名稱：電動汽車驅動電機水冷腔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機電產品配件，特別是一種專門用於電動汽車驅動電機水冷腔體。
背景技術：
燃油汽車對地球的生態建設、環境汙染和石油能源的枯竭三大問題，都是世界性的大課題。所以世界各國不惜花費重金，競相研製既不汙染環境又開闢新能源的，以充電為能源的電動汽車。目前，世界各國所使用的電動汽車驅動電機，不外乎直流電機和交流永磁同步電機。當驅動電機在工作做功時，由於電流的摩擦，會不斷產生很大的熱量，所以無論哪一種驅動電機，其共同特點和難以克服的技術困難就是冷卻的問題。雖然人們針對性地設計和製造了許多散熱的技術方案，如在外殼上加工或裝置有類似於散熱器散熱片的散熱楞筋、加風扇等，其性能都很不理想，從而造成電機熱負荷加重和驅動力減弱的不良結果，直接影響了電動汽車的整車性能。所以，無論交流永磁電機，還是磁阻電機等形式，由於散熱冷卻使電機驅動效率都不理想。既影響驅動電機功能發揮問題，又直接影響電動汽車性能的重大技術難題。
發明內容
本發明創造的目的在於公開一種可以用於任何驅動電機散熱冷卻，特別是可以用於電動汽車驅動電機提供散熱和冷卻作用的電動汽車驅動電機水冷腔體。
為了達到上述發明目的所採取的技術方案是拋棄風冷現有方案，採用水冷方式。
水冷腔體層Q位於驅動電機外圈，驅動電機中心是轉子Z，驅動電機的中心與外圈水冷腔體之間，是驅動電機的中間一圈定子D。水冷腔體層Q的內圈層1，同時也是驅動電機定子D的外圈層。驅動電機定子的外圈層是驅動電機產生熱量的主要熱源，只要用水冷熱交換，將熱水交換掉，整個電機的散熱冷卻問題即可迎刃而解了。如圖1所示。
所述的水冷腔體層Q，是由內圈層1、中間水道層2和外圈殼層3構成。
所述的冷卻水腔內圈層1，同時也是驅動電機定子的外圈層，是用鋁合金翻砂成型工藝和金加工而成；所述的中間水道層2，是由螺旋形散熱楞筋2.1纏繞水腔內層1而成，亦可與水腔內層1同時翻砂成型工藝和金加工而成；所述的外圈殼層3，是由圓殼體罩在中間水道層2後，構成冷卻水密封腔體2.2；在冷卻水密封腔體兩頭的外殼3上，有一進、一出的冷卻水外接嘴4與冷卻水密封腔體2.2連通。如圖1、圖2所示。
所述的螺旋形散熱楞筋2.1，象螺紋狀均勻地纏繞在內殼1上，螺旋形散熱楞筋2.1的筋距距離大小，決定冷卻水密封腔體2.2水道的寬窄。如圖2所示。
本發明的工作原理和優點是1、由於冷卻水腔的內層又是整個電機定子的外殼，整個機殼被冷卻水道環繞形成的水腔包裹。冷卻水沿著螺旋形水道循環，使電機產生的熱量能高效地、均勻地被冷卻水帶走。螺旋形水腔替代了傳統電機外殼的風冷式散熱筋，散熱效率很低。而是改用中間層帶有螺旋形的水冷腔體散熱稜筋，與整個電機定子的外殼為一體，三圈層配合而形成螺旋形水道的循環水腔結構。這樣一來電機產生的熱量靠外部通水後經螺旋形水道循環冷卻，其冷卻率極高。螺旋散熱筋和外密封殼材質採用鋁合金鑄造，從而減輕整機重量。
2、通常變頻電機不能超額定功率運行，轉速比在1∶3以下。而本發明電機由於很好地解決了散熱冷卻問題，最大功率能達3倍額定功率運行，轉速比能在1∶5以上。而普通電機都在1∶4內。在定子磁密設計時，一般電機設計小於1.7T，本電機設計為2T，足夠中巴汽車使用，一般轎車更是綽綽有餘。本電機千瓦重量為1.8kg/kW，而普通電機達到6kg/kW，因此只有本電機完全滿足電動汽車對驅動電機的技術指標要求。
本發明可使用在任何需要散熱冷卻的電機上。
具體實施例方式
圖1是本發明在驅動電機中位置示意圖；圖2是本發明水冷卻殼體(無密封外殼)結構示意圖；圖3是本發明熱交換結構示意圖。
其中1、水冷腔體內圈層和定子外圈層；2、水道層；2.1、螺旋形散熱楞筋；2.2、冷卻水密封腔體；2.3、定子繞組；3、外圈殼殼層；4、冷卻水外接嘴；Z、電機轉子；D、電機定子；D-1、定子繞組；Q、水冷腔體層。
實施例拋棄風冷現有方案，採用水冷方式。
如圖1、圖2、圖3所示。水冷腔體層Q位於驅動電機外圈，驅動電機中心是轉子Z，驅動電機的中心與外圈水冷腔體之間，是驅動電機的中間一圈定子D。水冷腔體層Q的內圈層1，同時也是驅動電機定子D的外圈層。驅動電機定子的外圈層是驅動電機產生熱量的主要熱源，只要用水冷熱交換，將熱水交換掉，整個電機的散熱冷卻問題即可迎刃而解了。如圖1所示。所述的水冷腔體層Q，是由內圈層1、中間水道層2和外圈殼層3構成。
如圖1、圖2所示。所述的冷卻水腔內圈層1，同時也是驅動電機定子的外圈層，是用鋁合金翻砂成型工藝和金加工而成；所述的中間水道層2，是由螺旋形散熱楞筋2.1纏繞水腔內層1而成，亦可與水腔內層1同時翻砂成型工藝和金加工而成；所述的外圈殼層3，是由圓殼體罩在中間水道層2後，構成冷卻水密封腔體2.2；在冷卻水密封腔體兩頭的外殼3上，有一進、一出的冷卻水外接嘴4與冷卻水密封腔體2.2連通。
如圖2所示。所述的螺旋形散熱楞筋2.1，象螺紋狀均勻地纏繞在內殼1上，螺旋形散熱楞筋2.1的筋距距離大小，決定冷卻水密封腔體2.2水道的寬窄。
權利要求
1.一種用於驅動電機散熱冷卻，特別是用於電動汽車驅動電機散熱冷卻的電動汽車驅動電機水冷腔體，其特徵在於a、採用水冷方案b、水冷腔體層Q位於驅動電機外圈，中心是轉子Z，中間是一圈定子D。
2.根據權利要求1所述的電動汽車驅動電機水冷腔體，其特徵在於a、水冷腔體層Q的內圈層(1)，同時也是驅動電機定子D的外圈層；b、所述的水冷腔體層Q，是由內圈層(1)、中間水道層(2)和外圈殼層(3)構成。
3.根據權利要求2所述的電動汽車驅動電機水冷腔體，其特徵在於a、所述的冷卻水腔內圈層(1)，是用鋁合金翻砂成型工藝和金加工而成；b、所述的中間水道層(2)，是由螺旋形散熱楞筋(2.1)纏繞水腔內層(1)而成；c、所述的外圈殼層(3)，是由圓殼體罩在中間水道層(2)後，構成冷卻水密封腔體(2.2)；d、在冷卻水密封腔體兩頭的外殼(3)上，有一進、一出的冷卻水外接嘴(4)與冷卻水密封腔體(2.2)連通。
4.根據權利要求3所述的電動汽車驅動電機水冷腔體，其特徵在於所述的螺旋形散熱楞筋(2.1)，象螺紋狀均勻地纏繞在冷卻水腔內圈層(1)上，螺旋形散熱楞筋(2.1)的筋距距離大小，決定冷卻水密封腔體(2.2)水道的寬窄。
全文摘要
一種用於驅動電機散熱冷卻，特別是用於電動汽車驅動電機散熱冷卻的電動汽車驅動電機水冷腔體，其特徵在於a.採用水冷方案b.水冷腔體層Q位於驅動電機外圈，中心是轉子Z，中間是一圈定子D。所述的水冷腔體a.水冷腔體層Q的內圈層1，同時也是驅動電機定子D的外圈層；b.所述的水冷腔體層Q，是由內圈層1、中間水道層2和外圈殼層3構成。
文檔編號H02K5/20GK1545185SQ20031011101
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月24日 優先權日2003年11月24日
發明者鄒春陽, 王明川 申請人:四川東風電機廠有限公司