一种永磁电机液冷冷却结构及永磁电机制造技术

本发明专利技术提供了一种永磁电机液冷冷却结构以及采用该冷却结构的永磁电机。所述冷却结构包括：机壳水道、前端盖水道以及后端盖水道，所述机壳水道与所述前端盖水道和所述后端盖水道通过多条软管连接，所述多条软管包括用于连接前端盖冷却液进口与机壳水道前端出口的第一软管、用于连接前端盖冷却液出口与机壳水道前端进口的第二软管、用于连接后端盖冷却液出口与机壳水道后端进口的第三软管、以及用于连接后端盖冷却液进口与机壳水道后端出口的第四软管。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电机液冷冷却结构及永磁电机
本专利技术涉及永磁电机液冷冷却结构，更具体地，涉及一种用于新能源汽车的能够有效冷却永磁电机定转子以及轴承的液冷冷却结构及采用该冷却结构的永磁电机。
技术介绍
目前，新能源汽车整车轻量化是一个重要发展方向。对于作为部件的新能源永磁电机其小型轻量化势在必行。随着对新能源永磁电机要求的不断提高，促进新能源永磁电机不断小型化、高效、高速方向发展，这使得新能源永磁电机工况愈加严峻，电机单位体积承受的负载能力将变大，单位体积产生热量大增使得冷却条件更加恶劣。新能源永磁电机的散热效果直接制约了电机功率密度的提升、整体性能以及使用寿命性。现有的永磁电机一般采用机壳内部带冷却水道、机壳外部有散热筋自然空气冷却。这些冷却方式可较好降低电机中低负荷时电机的温度，但无法将电机在高负荷或高转速工况产生的热量充分带走，由此影响永磁电机功率密度、性能潜力以及使用寿命。为有效降低电机内部温度，控制电机轴承温升，是本专利技术亟待解决的技术问题。通过改善散热效果，可以显著提高电机的功率密度、整体性能以及使用寿命。目前，采用液冷冷却的新能源永磁电机多在电机的壳体内部设置有液冷冷却结构，这种结构主要有两种形式，分别为折流式冷却结构和螺旋式冷却结构。这种冷却结构的工作原理是：冷却液通过冷却水管从电机机壳的进水口流入机壳内部水道，流经机壳内部水道的冷却液从机壳吸收定子铁心传递到机壳的热量后，再从机壳出水口流出，带走热量，如此循环冷却电机。由于电机冷却结构的特点，电机定子绕组端部以及转子、轴承的温度相对于定子铁心温度更高，而目前的电机冷却结构无法对以上部分形成有效散热，这直接限制了电机的功率密度、整体性能以及使用寿命的提升。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步的描述一些概念。本
技术实现思路
并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。本专利技术的目的在于解决新能源永磁电机存在的电机内部温度高，轴承温升高的技术问题，提供一种新能源永磁电机冷却结构，特别涉及一种能够有效冷却绕组以及轴承的冷却结构，旨在降低电机内部温度，控制轴承温升，提高电机的功率密度、整体性能以及使用寿命。根据本专利技术的一个方面，提供了一种永磁电机液冷冷却结构，其中所述冷却结构包括：设置在永磁电机的机壳(6)中的机壳水道，以及设置在所述永磁电机的前端盖(4)中的前端盖水道和设置在所述永磁电机的后端盖(10)中的后端盖水道中的任意一者或两者。根据本专利技术的进一步实施例，所述机壳水道中设置有冷却液进口、冷却液出口、机壳水道前端进口(202)、机壳水道前端出口(201)、机壳水道后端进口(203)、以及机壳水道后端出口(204)；所述前端盖水道设置有前端盖冷却液进口以及前端盖冷却液出口；并且所述后端盖水道设置有后端盖冷却液进口以及后端盖冷却液出口。根据本专利技术的进一步实施例，所述机壳水道与所述前端盖水道和所述后端盖水道通过多条软管连接。根据本专利技术的进一步实施例，所述多条软管包括用于连接所述前端盖冷却液进口与所述机壳水道前端出口(201)的第一软管(1)、用于连接所述前端盖冷却液出口与所述机壳水道前端进口(202)的第二软管(5)、用于连接所述后端盖冷却液出口与所述机壳水道后端进口(203)的第三软管(9)、以及用于连接所述后端盖冷却液进口与所述机壳水道后端出口(204)的第四软管(12)。根据本专利技术的进一步实施例，所述多条软管中的至少一条被绕制在所述永磁电机的定子(7)的至少一个绕组端部用于对所述绕组端部进行冷却。根据本专利技术的进一步实施例，所述第一软管(1)、第二软管(5)、第三软管(9)、以及第四软管(12)中的至少一个被沿所述绕组端部的圆周方向均匀绑扎在所述绕组端部上。根据本专利技术的进一步实施例，所述机壳水道采用折叠式水道结构。根据本专利技术的另一方面，提供了一种永磁电机液冷冷却结构，其中所述冷却结构包括：设置在永磁电机的机壳(6)中的机壳水道，所述机壳水道中设置有冷却液进口、冷却液出口、机壳水道出口、以及机壳水道进口；以及连接在所述机壳水道出口与所述机壳水道进口之间的软管，所述软管被绕制在所述永磁电机的定子(7)的至少一个绕组端部，使得当所述机壳水道中的冷却液经由所述机壳水道出口与所述机壳水道进口流过所述软管时对所述绕组端部进行冷却。根据本专利技术的进一步实施例，所述软管被沿所述绕组端部的圆周方向均匀绑扎在所述绕组端部上。根据本专利技术的又一方面，提供了一种新能源汽车用永磁电机，其中采用了如以上各实施例中所描述的冷却结构。以上描述了本专利技术的永磁电机液冷冷却结构，与现有技术相比，本专利技术至少具备以下的优点：(1)本专利技术电机前端盖、机壳、以及后端盖均为液冷，通过弹性软管连接成循环水道，弹性软管紧贴绕组端部对其直接冷却，可以提高电机内部的冷却效果，有效降低电机端部绕组、永磁体、滚动轴承、转子铁芯、轴产生的热量，提高电机的安全性能以及使用寿命。(2)本专利技术在后端盖设有冷却水道，利用冷却液对后轴承进行循环冷却，既可以控制后轴承温升，还可以降低转子的工作温度，有效防止永磁体退磁。(3)本专利技术在前端盖设有冷却水道，利用冷却液对前轴承进行循环冷却，既可以控制前轴承温升，还可以降低转子的工作温度，有效防止永磁体退磁。(4)本专利技术可以在相同的新能源汽车平台下，将电机设计的更加紧凑，占用更小的空间；同时直接降低电机的材料成本，减少硅钢片、永磁体、线圈等的用量。通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。附图说明为了能详细地理解本专利技术的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本专利技术的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为该描述可以允许有其它等同有效的方面。图1是根据本专利技术的一个实施例的永磁电机冷却结构示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例的永磁电机冷却结构中的冷却水道展开示意图。具体实施方式下面结合附图详细描述本专利技术，本专利技术的特点将在以下的具体描述中得到进一步的显现。图1根据本专利技术的一个实施例的永磁电机冷却结构示意图。如图1中所示，永磁电机可包括机壳6、前端盖4、后端盖10、定子7、转子8、前轴承3、后轴承11、转轴2等部件。作为一个示例，本专利技术在前端盖4、机壳6、以及后端盖10中均设置有冷却水道，以下分别称为前端盖水道、机壳水道、以及后端盖水道。前端盖水道和后端盖水道分别通过软管与机壳水道连接。在图1所示出的非限制性示例中，机壳水道中设置有连通机壳外部的冷却液进口和冷却液出口。在一个示例中，冷却液进口和冷却液出口可分别设置在机壳6的相对侧，例如机壳的顶部与底部。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电机液冷冷却结构，其特征在于，所述冷却结构包括：/n设置在永磁电机的机壳(6)中的机壳水道，以及/n设置在所述永磁电机的前端盖(4)中的前端盖水道和设置在所述永磁电机的后端盖(10)中的后端盖水道中的任意一者或两者。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机液冷冷却结构，其特征在于，所述冷却结构包括：
设置在永磁电机的机壳(6)中的机壳水道，以及
设置在所述永磁电机的前端盖(4)中的前端盖水道和设置在所述永磁电机的后端盖(10)中的后端盖水道中的任意一者或两者。


2.如权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述机壳水道中设置有冷却液进口、冷却液出口、机壳水道前端进口(202)、机壳水道前端出口(201)、机壳水道后端进口(203)、以及机壳水道后端出口(204)；
所述前端盖水道设置有前端盖冷却液进口以及前端盖冷却液出口；并且
所述后端盖水道设置有后端盖冷却液进口以及后端盖冷却液出口。


3.如权利要求2所述的冷却结构，其特征在于，所述机壳水道与所述前端盖水道和所述后端盖水道通过多条软管连接。


4.如权利要求3所述的冷却结构，其特征在于，所述多条软管包括用于连接所述前端盖冷却液进口与所述机壳水道前端出口(201)的第一软管(1)、用于连接所述前端盖冷却液出口与所述机壳水道前端进口(202)的第二软管(5)、用于连接所述后端盖冷却液出口与所述机壳水道后端进口(203)的第三软管(9)、以及用于连接所述后端盖冷却液进口与所述机壳水道后端出口(204)的第四软管(12)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：邓俊峰，彭再武，石魏，赵铃，罗骁，朱曦，张领，委凯琪，李政颖，彭勋，
申请(专利权)人：中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43