[發明專利]一種電動汽車及水冷電機

在審

• 申請號: 201811210832.0
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109301960A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 翟秀果;李毅拓;楚金甫;陳西山
• 申請（專利權）人: 河南森源重工有限公司
• 主分類號: H02K1/32
• 分類號: H02K1/32;H02K5/20;H02K9/197;H02K15/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳曉輝

本發明涉及一種電動汽車及水冷電機。電動汽車包括設置在車輛底盤上的水冷電機，所述水冷電機包括電機外殼以及轉動裝配在電機外殼中的轉軸，所述轉軸上設置有轉子，所述轉子包括固定在電機外殼上的環狀固定部分以及隨著轉軸轉動的轉動部分，所述轉動部分上設置有供環狀固定部分插裝的環槽，所述環狀固定部分與環槽的各側面間隙配合，所述環狀固定部分的壁內設置有供冷卻液流通的轉子冷卻通道，所述轉子冷卻通道的進口和出口均設置在與環狀固定部分固定連接的電機外殼的相應位置處。通過在環狀轉子軛中設置轉子冷卻通道實現了對轉子的靜態水冷，不需要借助旋轉密封結構來增強轉子冷卻通道的密封性能，降低了水冷電機的生產和維護成本。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種電動汽車及水冷電機。

背景技術

傳動燃油汽車會產生大量的汽車尾氣并對環境造成污染，隨著近年來社會對生態環境的不斷重視，人們一直在研究各種低碳環保的新能源汽車以期望未來能夠完全代替燃油汽車。目前國內外研究和開發的新能源汽車主要為電動汽車，電動汽車主要以驅動電機作為動力來源，驅動電機能夠將動力電池的電能轉化驅動汽車前行的機械能，因此，驅動電機性能的優良直接決定了電動汽車的運行能力。

驅動電機在使用過程中很容易出現發熱現象，驅動電機過載、電壓的過高或過低等原因均容易引起驅動電機的發熱，而驅動電機的發熱會使得線圈繞組的絕緣溫度上升，加速線圈繞組的老化，降低驅動電機的使用壽命。此外，驅動電機內部溫度的升高還會造成線圈繞組的電阻值升高，增加線圈繞組的電阻損耗，降低驅動電機的工作效率。為了降低驅動電機的發熱現象，現有的驅動電機上大都設置有專門的冷卻結構。

目前驅動電機的冷卻結構可以分為定子冷卻結構和轉子冷卻結構。定子冷卻結構大都是外殼水冷結構，驅動電機的外殼上設置有供冷卻水流通的通道，定子產生的熱量通過流動的冷卻水被帶至外界，從而達到了降低溫升的目的。由于驅動電機的轉子在驅動電機運轉時始終處于旋轉狀態，水冷效果不好實現，國內驅動電機的轉子大都采用風冷結構，通過流動的氣流將轉子產生的熱量快速散去，但是實際應用中，風冷的冷卻效果不佳，為了避免驅動電機運行不良的情況，轉子鐵芯常常具有一定的溫度設計裕量，從而使得轉子鐵芯能夠適應一定的高溫狀態。目前國內外也有一些采用水冷對轉子進行降溫的驅動電機，但這些驅動電機的結構大都比較復雜，例如申請公布號為CN107457606A的中國發明專利申請公開了一種高速異步電機電主軸內外冷卻結構及溫度協同控制系統，該異步電機的電主軸內部設置有鼠籠式冷卻流道，鼠籠式冷卻流道包括電主軸內部冷卻入流通道和電主軸內部冷卻回流通道，流經鼠籠式冷卻流道的冷卻液實現了對電主軸以及轉子的降溫。電主軸的外部還設置有外部環形冷卻通道，外部環形冷卻通道設置在定子套冷卻套、前軸承冷卻套、后軸承冷卻套的內部，流經外部環形冷卻通道的冷卻液實現了對定子的降溫。由于上述異步電機中用于冷卻轉子的鼠籠式冷卻流道設置在電主軸中，而電主軸在異步電機運行時始終處于轉動狀態，為了增強鼠籠式冷卻流道的進口和出口處的密封效果，避免冷卻液在電主軸轉動時從連接處流出的情況，電主軸的連接處需要設置旋轉密封結構，而旋轉密封結構的設置增加了異步電機的生產和工藝難度，進而增加了異步電機的制造成本，并且旋轉密封結構在使用時存在磨損的情況，當磨損嚴重時需要對旋轉密封結構進行更換，這縮短了異步電機的維護周期，降低了異步電機運行的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水冷電機，用于解決現有技術中的驅動電機用于冷卻轉子的冷卻結構需要借助旋轉密封結構增強冷卻流道的密封性，增加了驅動電機生產成本的技術問題。本發明的目的還在于提供一種使用上述水冷電機的電動汽車，用于解決現有技術中電動汽車的驅動電機用于冷卻轉子的冷卻結構需要借助旋轉密封結構增強冷卻流道的密封性，增加了驅動電機生產成本的技術問題。

為實現上述目的，本發明的水冷電機采用如下的技術方案：