[发明专利]一种电机均匀冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车载电机冷却系统技术领域，尤其涉及一种电机均匀冷却系统。

背景技术

为了加快燃油替代，促进节能减排、防治大气污染，电动汽车得到大力发展，此类车型采用电机作为动力源，并且要求电机具有较高功率密度。电机在运行过程中产生大量损耗，损耗主要由铜损和铁损组成，并且转化成热能向外传递，同时，电机内使用的电磁材料和绝缘材料均有相应的使用温度限值，当电机效率不能够进一步显著提高时，其单位体积或重量的功率输出能力与其冷却能力直接相关，所以，电机冷却系统的设计至关重要。

电动汽车使用的驱动电机多采用液体冷却方式进行冷却，电机机壳内设置冷却通道，将带有一定压力的冷却液通过入水口输入冷却通道并通过出水口排出，冷却液在冷却通道内流动并不断吸收热量而升温，导致电机沿冷却通道走向温度分布不均，最直观的表现为冷却通道出水口周围温度明显高于冷却通道入水口周围温度，而电机内部所使用材料的温度限值是统一的，这种因冷却系统冷却不均匀带来的电机本体温度分布不均会影响电机，尤其是永磁电机的稳定、可靠运行，所以电机均匀冷却系统的设计至关重要。

目前，在机壳内设置的冷却通道主要为螺旋式和轴向式两种：螺旋式冷却通道通过双螺旋设计能够实现电机轴向均匀散热，但其由于自身结构特点，冷却通道螺旋盘附在机壳中，需采用一体成型铸造工艺或采用分体式结构，采用一体成型铸造工艺生产的螺旋式冷却通道机壳存在制造工艺复杂、气孔或砂眼影响结构强度、成本较高、通用性低等缺点；轴向式冷却通道多采用拉伸工艺制造，工艺性好、结构强度高、成本低、通用性高，但其由于自身结构特点，冷却通道为沿机壳轴向分布的通孔，形成的冷却通道回路存在冷却不均的缺点。

发明内容

本发明的目的为解决现有技术问题，提供一种利用轴向拉伸式冷却通道实现均匀冷却的冷却通道布置方法和实现这种方法的电机均匀冷却系统。

本发明的目的是由如下所述技术方案实现的：一种电机均匀冷却系统，包括机壳、前端盖、前端盖垫片、后端盖、后端盖垫片，所述机壳内设置有若干沿圆周分布的冷却通道，其特征在于：所述冷却通道为互相平行的轴向通孔，相邻两个所述冷却通道间设有格挡；所述前端盖单侧端面设有用于连通机壳冷却通道的凹槽，前端盖上设置冷却液的入口和冷却液出口；所述前端盖垫片上设有联通前端盖凹槽与机壳冷却通道的通孔；所述后端盖单侧端面设有用于联通机壳冷却通道的凹槽，所述后端盖垫片上设有联通后端盖凹槽与机壳冷却通道的通孔。

冷却通道回路由机壳、前端盖、前端盖垫片、后端盖、后端盖垫片共同组成。具体地说电机均匀冷却系统的冷却通道回路由所述机壳冷却通道、所述前端盖凹槽、所述前端盖垫片、所述后端盖凹槽、所述后端盖垫片共同构成。

机壳内设置有若干沿机壳圆周轴向布置的冷却通道，冷却通道是单一的通道或是由多条相邻通道并联组成的通道组，通道或通道组的数量P符合如下规律：P=2[(x+y)*m+n],其中x∈[1,2,3…),y∈[1,2,3…),m∈[1,2,3…),n∈[0,1,2,3…)。

所述机壳内的冷却通道的横截面为规则或不规则几何图形，所述冷却通道靠近所述机壳内壁的一面设有或不设有若干筋状突起。

所述冷却通道回路中，通道或通道组与通道或通道组之间通过串联形式、并联形式或串联+并联的形式进行联通。

所述前端盖一侧端面设置有若干凹槽，凹槽与所述机壳冷却通道沿同一圆周分布，凹槽深度等于或略小于机壳冷却通道或通道组宽度。

所述前端盖垫片上设置有若干通孔，所述通孔与所述机壳冷却通道沿同一圆周分布，所述通孔形状与所述机壳冷却通道或通道组横截面外轮廓形状一致，所述前端盖垫片安装在所述前端盖与所述机壳之间。

所述后端盖一侧端面设置有若干凹槽，凹槽与所述机壳冷却通道沿同一圆周分布，凹槽深度等于或略小于机壳冷却通道或通道组宽度。

所述后端盖垫片上设置有若干通孔，所述通孔与所述机壳冷却通道沿同一圆周分布，所述通孔形状与所述机壳冷却通道横截面形状一致，所述后端盖垫片安装在所述后端盖与所述机壳之间。