一種油冷電機(jī)冷卻回路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種油冷電機(jī)冷卻回路，本方案在沿用變速箱油路的基礎(chǔ)上，在進(jìn)入變速箱前分開兩路油冷通道，采用如下兩路油路對電機(jī)進(jìn)行冷卻：主油路在進(jìn)入變速箱之前，一部分油分支到電機(jī)殼體，通過電機(jī)殼體上的油孔對定子端部進(jìn)行冷卻；變速箱油從變速箱軸出來后，經(jīng)過轉(zhuǎn)子支撐上的油路，通過轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，帶動油的噴灑，從而使油完全噴灑到定子端部，達(dá)到冷卻電機(jī)的目的。本發(fā)明使用變速箱油進(jìn)行電機(jī)的冷卻，不采用額外的水冷冷卻電機(jī)。充分利用了變速箱自身的油冷系統(tǒng)，無需增加額外的冷卻機(jī)構(gòu)。
【專利說明】—種油冷電機(jī)冷卻回路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及純電動汽車或者混合動力汽車領(lǐng)域，特別是混合動力集成變速箱油冷電機(jī)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國家政策的傾斜以及環(huán)保人士的青睞，混合動力汽車得到了長足的進(jìn)步，各大汽車廠商都在研發(fā)滿足市場需求的混動產(chǎn)品。在眾多的混合動力汽車構(gòu)型中，AMT逐漸退出歷史舞臺，逐漸被CVT和AT所取代，而CVT與AT是需要變速箱油進(jìn)行液力傳遞各級潤滑，電機(jī)與CVT或者AT集成在一起，電機(jī)不可避免就要工作在變速箱油的環(huán)境下，對電機(jī)的絕緣、可靠性和耐久等都是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
[0003]變速箱與電機(jī)集成在一起，若電機(jī)采用水冷的方式，就必須在電機(jī)外殼上設(shè)計(jì)水道通道，而且冷卻必須采用額外水冷循環(huán)，增加了整車的成本，而且水與電機(jī)不能直接接觸，必須通過水道與電機(jī)定子進(jìn)行熱交換，因此冷卻成本增加的同時(shí)反而降低了冷卻效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種解決方案，使用變速箱油進(jìn)行電機(jī)的冷卻，不采用額外的水冷冷卻電機(jī)。本方案充分利用了變速箱自身的油冷系統(tǒng)，無需增加額外的冷卻機(jī)構(gòu)。
[0005]目前，在電動車和混合動力車上，永磁同步電機(jī)由于較高的功率密度以及較大的高效率區(qū)間，因此得到了廣泛的應(yīng)用。永磁同步電機(jī)在運(yùn)行過程中，電機(jī)的主要發(fā)熱部件為電機(jī)定子，這是因?yàn)?，定子線圈電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，與轉(zhuǎn)子的磁場相互作用，產(chǎn)生電磁扭矩，從而電機(jī)轉(zhuǎn)動。電流是產(chǎn)生熱量的主要來源，因此，永磁同步電機(jī)主要的發(fā)熱部件為定子線圈，如何迅速有效的把定子線圈熱量散掉，就是本發(fā)明所要解決的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種油冷電機(jī)冷卻回路，由油冷器、集成在一起的電機(jī)和變速箱組成循環(huán)油路，其特征在于，從油冷器出來的冷卻油分為兩路:一路進(jìn)入電機(jī)殼體對電機(jī)定子線圈進(jìn)行冷卻，另一路進(jìn)入變速箱內(nèi)部對變速箱潤滑后進(jìn)入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，甩油對定子線圈進(jìn)行冷卻。
[0007]從油冷器出來的冷卻油通過banjo接頭分為兩路油路。
[0008]冷卻油進(jìn)入電機(jī)殼體對電機(jī)定子線圈進(jìn)行冷卻的方式為:電機(jī)殼體上設(shè)置有密封電機(jī)油道，密封電機(jī)油道在電機(jī)殼體的兩個(gè)環(huán)形端面上設(shè)置有多個(gè)油孔，冷卻油通過電機(jī)油道時(shí)，順著油孔對定子端部進(jìn)行直接噴灑冷卻。
[0009]冷卻油對變速箱潤滑后進(jìn)入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部甩油對定子線圈進(jìn)行冷卻是指:變速箱和電機(jī)的機(jī)械連接軸內(nèi)部為油冷通道，潤滑變速箱后的冷卻油通過油冷通道進(jìn)入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的時(shí)候，從轉(zhuǎn)子支撐的前后表面的油孔甩出對電機(jī)的定子端部進(jìn)行冷卻。
[0010]進(jìn)入到電機(jī)的油冷卻電機(jī)后順著電機(jī)定子輪廓進(jìn)入到電機(jī)底部，然后到達(dá)變速箱油底殼，通過管路到達(dá)油冷器，經(jīng)油冷器散熱處理后繼續(xù)循環(huán)。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:此方案兼顧了電機(jī)的任何工況下的冷卻要求。當(dāng)轉(zhuǎn)子在低速下運(yùn)行時(shí)，如小于100轉(zhuǎn)/分，通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的冷卻油可能噴灑不到定子內(nèi)表面，此時(shí)，電機(jī)外殼體內(nèi)部的冷卻起到了主要作用，彌補(bǔ)了僅靠轉(zhuǎn)子冷卻所帶來的不足。同時(shí)流經(jīng)電機(jī)殼體的冷卻油，不僅能通過油孔噴灑到電機(jī)定子外表面，而且沿著電機(jī)殼體一周的冷卻油還能起到冷卻電機(jī)定子鐵心的作用。這些都快速的對電機(jī)進(jìn)行散熱，有效的降低了電機(jī)的溫度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述冷卻回路的油路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明所述冷卻回路的電機(jī)殼體示意圖；
圖3為本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)部冷卻油路示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]圖1中，電機(jī)的主油路包括:油冷器1、電機(jī)2、變速箱3、banjo接頭4、電機(jī)2與變速箱3通過機(jī)械結(jié)構(gòu)集成在一起，電機(jī)的冷卻直接借助于變速箱油。主油路加注滿變速箱油后，油的冷卻方向?yàn)?首先，從油冷器I出來的冷卻油，經(jīng)過banjo接頭4分成兩路油路，一部分油路直接進(jìn)到電機(jī)冷卻殼體2，對電機(jī)定子線圈進(jìn)行冷卻，另外一部分直接進(jìn)入變速箱3內(nèi)部，對變速箱潤滑后，通過變速箱3與電機(jī)2的連接軸進(jìn)入到電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動，甩油對定子線圈進(jìn)行冷卻。進(jìn)入到電機(jī)的油冷卻電機(jī)后順著電機(jī)定子輪廓進(jìn)入到電機(jī)底部，然后到達(dá)變速箱油底殼，熱油通過管路到達(dá)油冷器1，油冷器I對油進(jìn)行散熱處理后，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)。
[0015]主回路中的banjo接頭4主要作用在于給冷卻回路分流。此回路的Banjo接頭具有3個(gè)孔，每個(gè)孔都經(jīng)過特殊的標(biāo)定而決定的孔徑大小，孔徑的大小決定了油的流量以及油壓。一個(gè)孔是主油路進(jìn)油孔，通過banjo接頭后，一部分經(jīng)過第二個(gè)孔進(jìn)入到電機(jī)殼體，另外一部分通過第三個(gè)孔進(jìn)入到變速箱。
[0016]電機(jī)殼體、電機(jī)殼體油孔、電機(jī)定子、定子線圈與定子殼體卸油口構(gòu)成了電機(jī)殼體的冷卻方案圖。如圖2所示，電機(jī)殼體5為環(huán)形通道，環(huán)形通道5作為密封電機(jī)油道，電機(jī)殼體5上的兩個(gè)環(huán)形端面軸向均勻分布著許多油孔6，油孔6的孔徑大小以及油孔的多少根據(jù)電機(jī)的發(fā)熱量計(jì)算而來。油孔6可以做成圓孔或者安裝噴灑頭，此時(shí)，務(wù)必注意，油的壓力不能對定子線圈端部造成損壞。因?yàn)椋ㄗ泳€圈為烤漆工藝，烤漆極薄，若長期油在固定位置較大壓力滴入，務(wù)必對定子線圈的絕緣造成影響。為了有效防止油壓對定子線圈的影響，也可以對電機(jī)定子進(jìn)行塑封，一般塑封材料為l_2mm，就算長期滴入，也不會影響電機(jī)絕緣。冷卻油通過油孔均勻噴灑到定子線圈外表面，冷卻定子的同時(shí)沿著定子線圈輪廓流動至混動變速箱底部，進(jìn)入油底殼，然后開始新一輪的冷卻油循環(huán)。
[0017]圖3為轉(zhuǎn)子內(nèi)部冷卻油路，從Banjo接頭4分出來的油路進(jìn)入到變速箱，經(jīng)過變速箱內(nèi)部的各個(gè)部件后，通過變速箱與電機(jī)的連接軸進(jìn)入到電機(jī)轉(zhuǎn)子支撐11，此連接軸為中空軸，同時(shí)在連接轉(zhuǎn)子支撐部分開出油孔。油孔的直徑根據(jù)電機(jī)冷卻所需的帶走的熱量計(jì)算而來。轉(zhuǎn)子支撐11的直徑要大于轉(zhuǎn)子10的直徑，在增大的兩個(gè)圓形端面開出若干個(gè)噴灑孔，當(dāng)然，這些油孔也是根據(jù)計(jì)算油的流量而來。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，油便會隨著油壓和轉(zhuǎn)子速度，噴灑到電子定子內(nèi)表面。然后油會重力作用留到變速箱油底殼，開始新一輪的冷卻油循環(huán)。
[0018]以上實(shí)施例顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，而不是以任何方式限制本發(fā)明的范圍，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種油冷電機(jī)冷卻回路，由油冷器、集成在一起的電機(jī)和變速箱組成循環(huán)油路，其特征在于，從油冷器出來的冷卻油分為兩路:一路進(jìn)入電機(jī)殼體對電機(jī)定子線圈進(jìn)行冷卻，另一路進(jìn)入變速箱內(nèi)部對變速箱潤滑后進(jìn)入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，甩油對定子線圈進(jìn)行冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的一種油冷電機(jī)冷卻回路，其特征在于:從油冷器出來的冷卻油通過banjo接頭分為兩路油路。
3.如權(quán)利要求1所述的一種冷卻電機(jī)油冷回路，其特征在于，冷卻油進(jìn)入電機(jī)殼體對電機(jī)定子線圈進(jìn)行冷卻的方式為:電機(jī)殼體上設(shè)置有密封電機(jī)油道，密封電機(jī)油道在電機(jī)殼體的兩個(gè)環(huán)形端面上設(shè)置有多個(gè)油孔，冷卻油通過電機(jī)油道時(shí)，順著油孔對定子端部進(jìn)行直接噴灑冷卻。
4.如權(quán)利要求1所述的一種冷卻電機(jī)油冷回路，其特征在于，冷卻油對變速箱潤滑后進(jìn)入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部甩油對定子線圈進(jìn)行冷卻是指:變速箱和電機(jī)的機(jī)械連接軸內(nèi)部為油冷通道，潤滑變速箱后的冷卻油通過油冷通道進(jìn)入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的時(shí)候，從轉(zhuǎn)子支撐的前后表面的油孔甩出對電機(jī)的定子端部進(jìn)行冷卻。
5.如權(quán)利要求1所述的一種冷卻電機(jī)油冷回路，其特征在于，進(jìn)入到電機(jī)的油冷卻電機(jī)后順著電機(jī)定子輪廓進(jìn)入到電機(jī)底部，然后到達(dá)變速箱油底殼，通過管路到達(dá)油冷器，經(jīng)油冷器散熱處理后繼續(xù)循環(huán)。
【文檔編號】H02K9/19GK104362800SQ201410574658
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】孫玉玲, 徐輝 申請人:奇瑞汽車股份有限公司