[发明专利]用于高功率密度汽车电机的冷却系统

说明书

提供一种用于高功率密度汽车电机的冷却系统，包括：电机外壳，容纳有定子单元和转子单元，所述定子单元包括铁芯和绕设于所述铁芯的绕组，所述绕组具有第一端部和第二端部；第一冷却通道，沿周向螺旋设置于所述电机外壳，且具有入口和出口；第一端部冷却结构，设置于所述电机外壳的内壁且与所述第一冷却通道的入口相通；以及第二端部冷却结构，设置于所述电机外壳的内壁且与所述第一冷却通道的出口相通；其中，所述第一端部冷却结构和第二端部冷却结构分别邻接所述绕组的第一端部和第二端部。该冷却系统解决了电机绕组端部发热严重的问题，防止了端部热量传递至轴承端进而影响轴承使用寿命。

技术领域

本发明属于新能源汽车电机技术领域，涉及一种用于高功率密度汽车电机的冷却系统。

背景技术

目前，伴随着新能源汽车普及程度的提高以及国家的大力扶持，新能源汽车用电机的发展也受到国内外研究机构、高校、企业等多方重视。驱动电机的功率密度、转矩密度及体积要求越来越苛刻，而在新能源汽车电机设计中，绕组端部发热是影响电机这些参数的关键影响因素。现阶段，新能源汽车用电机的冷却方式多在电机的壳体内部设置有液冷冷却结构，这种结构主要通过冷却介质从电机机壳的入口流入机壳内部，流经机壳内部的冷却液从机壳吸收定子铁心传递到机壳的热量后，再从机壳出液口流出，进入外部散热器，如此循环冷却电机。

然而，现有的冷却系统中，电机绕组端部仅通过与铁芯间的接触热传导来散热，这种冷却系统在研发高功率密度汽车电机的过程中无法适应，影响电机使用寿命。

因此，有必要研究一种用于高功率密度汽车电机的冷却系统来解决上述的一个或多个技术问题。

发明内容

为解决上述至少一个技术问题，申请人研究发现，在研发高功率密度汽车电机过程中，随着功率密度、转矩密度的进一步提高，电机定子绕组端部的温度呈现出相对于定子铁心内部绕组温度高很多的现象，这直接限制了电机的功率密度与转矩密度的进一步提升。同时，由于电机定子绕组端部靠近轴承，过多的热量传递至轴承端进而影响轴承使用寿命。

基于上述研究发现，根据本发明一方面，提供了一种用于高功率密度汽车电机的冷却系统，其特征在于包括：

电机外壳，容纳有定子单元和转子单元，所述定子单元包括铁芯和绕设于所述铁芯的绕组，所述绕组具有第一端部和第二端部；

第一冷却通道，沿周向螺旋设置于所述电机外壳，且具有入口和出口；

第一端部冷却结构，设置于所述电机外壳的内壁且与所述第一冷却通道的入口相通；以及

第二端部冷却结构，设置于所述电机外壳的内壁且与所述第一冷却通道的出口相通；

其中，所述第一端部冷却结构和第二端部冷却结构分别邻接所述绕组的第一端部和第二端部，用于对所述绕组的第一端部和第二端部散热并防止所述绕组的第一端部和第二端部的热量传递至电机轴承。

根据本发明又一方面，所述第一端部冷却结构设置有第一中空部，第一中空部与所述入口相通；所述第二端部冷却结构设置有第二中空部，第二中空部与所述第一冷却通道的出口相通。

根据本发明又一方面，所述绕组为铜线。

根据本发明又一方面，所述铜线之间灌封有导热绝缘胶。

根据本发明又一方面，第一端部冷却结构包括：凸出部，与所述电机外壳的内壁一体形成；扣接部，扣接于所述凸出部；以及密封圈，设置于所述凸出部和扣接部之间。

根据本发明又一方面，所述第一端部冷却结构的宽度与所述绕组的第一端部的宽度相适应。

根据本发明又一方面，所述第二端部冷却结构包括：扣接件，扣接于所述电机外壳的内壁；以及密封圈，设置于所述内壁和扣接件之间。