[發(fā)明專(zhuān)利]電機(jī)控制器一體化水冷結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110733680.8
• 申請(qǐng)日: 2021-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113659760A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉銘;閻陽(yáng);郝傳奇;李小偉;劉榮政;蔣翼;韓明達(dá);段宗玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中車(chē)株洲電機(jī)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K5/20
• 分類(lèi)號(hào): H02K5/20;H02K9/19;H02K11/30;H05K7/20
• 代理公司: 株洲湘知知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43232
• 代理人: 蘇娟

電機(jī)控制器一體化水冷結(jié)構(gòu)，控制器同軸安裝在電機(jī)后側(cè)，電機(jī)外套裝電機(jī)水冷外殼，控制器外套裝控制器水冷外殼，其特征在于：在電機(jī)水冷外殼上開(kāi)設(shè)與控制器水冷外殼進(jìn)水口對(duì)接的總進(jìn)水口，在電機(jī)水冷外殼上開(kāi)設(shè)與控制器水冷外殼出水口對(duì)接的分進(jìn)水口，并在電機(jī)水冷外殼上開(kāi)設(shè)總排水口，冷卻水由總進(jìn)水口進(jìn)入并先后流經(jīng)控制器水冷外殼和電機(jī)水冷外殼，再?gòu)目偱潘谥信懦觥１?a href="http://www.szxzyx.cn" title="鉆瓜專(zhuān)利網(wǎng)">發(fā)明保證進(jìn)入至控制器水冷外殼中的冷卻水溫度較低，不會(huì)對(duì)控制器中的電子元件正常運(yùn)行形成影響，且可有效吸收熱量，提高冷卻可靠性，滿(mǎn)足控制器和電機(jī)的冷卻需求，延長(zhǎng)使用壽命，水冷結(jié)構(gòu)的設(shè)置更簡(jiǎn)單，零件少空間占用率低，滿(mǎn)足電機(jī)控制器一體化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)緊湊性要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)控制器一體化水冷結(jié)構(gòu)，屬于電機(jī)水冷技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對(duì)于永磁電機(jī)和控制器，溫升問(wèn)題是設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。過(guò)高的溫度不僅會(huì)破壞電機(jī)的絕緣材料，引起永磁體的退磁，也會(huì)損壞控制器的電路。因此合理地設(shè)計(jì)散熱結(jié)構(gòu)，有效地降低電機(jī)和控制器的內(nèi)部溫度，在永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)工作中至關(guān)重要。采用水冷結(jié)構(gòu)，通過(guò)冷卻水循環(huán)流動(dòng)帶走熱量是降低電機(jī)溫度的常用手段。電機(jī)控制器一體化的永磁電機(jī)能夠減小電機(jī)的重量和尺寸，但是電機(jī)和控制器的冷卻水道的布置空間也相對(duì)有限。合理布置電機(jī)的冷卻水道，設(shè)計(jì)電機(jī)和控制器的進(jìn)出水口對(duì)一體化電機(jī)的安全運(yùn)行有重要意義。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)：

1.現(xiàn)有的一體化電機(jī)一般將控制器安裝在電機(jī)頂部，在高度方向上的安裝空間受限制的條件下難以適用，并且電機(jī)和控制器需要設(shè)置連接水道，或者電機(jī)和控制器的殼體需要一體化成型，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

2.將控制器安裝在電機(jī)后端，但是其控制器的殼體和電機(jī)機(jī)座采用一體化成型，冷卻水道的布置無(wú)法滿(mǎn)足控制器和電機(jī)的冷卻需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的電機(jī)控制器一體化水冷結(jié)構(gòu)，冷卻水先流經(jīng)控制器水冷外殼對(duì)控制器進(jìn)行有效冷卻，再流經(jīng)電機(jī)水冷外殼對(duì)電機(jī)進(jìn)行有效冷卻，保證進(jìn)入至控制器水冷外殼中的冷卻水溫度較低，不會(huì)對(duì)控制器中的電子元件正常運(yùn)行形成影響，且可有效吸收熱量，提高冷卻可靠性，滿(mǎn)足控制器和電機(jī)的冷卻需求，延長(zhǎng)使用壽命，水冷結(jié)構(gòu)的設(shè)置更簡(jiǎn)單，零件少空間占用率低，滿(mǎn)足電機(jī)控制器一體化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)緊湊性要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

電機(jī)控制器一體化水冷結(jié)構(gòu)，控制器同軸安裝在電機(jī)后側(cè)，電機(jī)外套裝電機(jī)水冷外殼，控制器外套裝控制器水冷外殼，其特征在于：在電機(jī)水冷外殼上開(kāi)設(shè)與控制器水冷外殼進(jìn)水口對(duì)接的總進(jìn)水口，在電機(jī)水冷外殼上開(kāi)設(shè)與控制器水冷外殼出水口對(duì)接的分進(jìn)水口，并在電機(jī)水冷外殼上開(kāi)設(shè)總排水口，冷卻水由總進(jìn)水口進(jìn)入并先后流經(jīng)控制器水冷外殼和電機(jī)水冷外殼，再?gòu)目偱潘谥信懦觥?/p>

優(yōu)選的，所述的電機(jī)水冷外殼包括套裝在電機(jī)外的內(nèi)水套和密封套裝在內(nèi)水套外的外水套，內(nèi)水套與外水套之間形成呈折返路徑的環(huán)形水道，總進(jìn)水口和總排水口分別開(kāi)設(shè)在外水套上，并通過(guò)內(nèi)水套上的水道筋密封隔開(kāi)。

優(yōu)選的，所述的內(nèi)水套包括內(nèi)筒和同軸設(shè)置在內(nèi)筒端部的安裝環(huán)，安裝環(huán)的外徑大于內(nèi)筒的外徑，外水套密封安裝在兩個(gè)安裝環(huán)之間，分進(jìn)水口開(kāi)設(shè)在靠近控制器水冷外殼的安裝環(huán)上并聯(lián)通環(huán)形水道，且在靠近控制器水冷外殼的安裝環(huán)上開(kāi)設(shè)聯(lián)通總進(jìn)水口與控制器水冷外殼進(jìn)水口的聯(lián)通孔。

優(yōu)選的，所述的環(huán)形水道中設(shè)置與總進(jìn)水口對(duì)接且獨(dú)立密封的進(jìn)水口圍檔，聯(lián)通孔沿軸向通入進(jìn)水口圍檔中，冷卻水由總進(jìn)水口進(jìn)入經(jīng)進(jìn)水口圍檔和聯(lián)通孔流至控制器水冷外殼中。

優(yōu)選的，所述的進(jìn)水口圍檔為設(shè)置在內(nèi)水套外壁上且與外水套密封接觸的長(zhǎng)方形水道筋，進(jìn)水圍檔靠近聯(lián)通孔，總進(jìn)水口開(kāi)設(shè)在進(jìn)水口圍檔所對(duì)應(yīng)的外水套上。

優(yōu)選的，所述的電機(jī)水冷外殼與控制器水冷外殼通過(guò)端蓋同軸連接，端蓋上開(kāi)設(shè)與聯(lián)通孔對(duì)接的過(guò)水孔一，與分進(jìn)水口對(duì)接的過(guò)水孔二，過(guò)水孔一和過(guò)水孔二上分別套裝與控制器水冷外殼和電機(jī)水冷外殼均密封接觸的密封圈。