本發(fā)明涉及一種電機和電動汽車。

背景技術(shù)：

電動汽車以車載電源為動力，利用電機將電能轉(zhuǎn)化為機械能以驅(qū)動車輪行駛?，F(xiàn)有一種用于電動汽車的電機包括殼體，在所述內(nèi)設(shè)有環(huán)繞殼體中軸線的環(huán)形冷卻通道，冷卻通道中可循環(huán)流動冷卻劑，冷卻劑在循環(huán)流動過程中可吸收電機工作時產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)對電機降溫的目的。

在冷卻通道內(nèi)設(shè)有沿周向隔斷冷卻通道的隔斷件。冷卻通道具有輸入口和輸出口，輸入口和輸出口均靠近隔斷件并沿周向分別位于隔斷件的兩側(cè)。低溫冷卻劑從輸入口流入冷卻通道，并在冷卻通道內(nèi)沿周向流動，冷卻劑在流動過程時吸熱后變?yōu)楦邷乩鋮s劑，高溫冷卻劑從輸出口流出。在該過程中，隔斷件阻擋從輸入口輸入的低溫冷卻劑與輸出口位置的高溫冷卻劑混合。

但是，現(xiàn)有電機還是存在局部過熱的問題，造成電能損耗，導(dǎo)致電機工作效率下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是，現(xiàn)有電機存在局部過熱的問題，造成電能損耗，導(dǎo)致電機工作效率下降。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種電機，電機包括殼體及位于所述殼體內(nèi)的冷卻通道，所述冷卻通道環(huán)繞所述殼體的中軸線，在所述冷卻通道內(nèi)設(shè)有隔斷件；所述隔斷件將所述冷卻通道沿軸向隔斷為兩個子通道，所述隔斷件具有連通兩個所述子通道的連接通道，兩個所述子通道分別具有輸入口和輸出口，所述輸入口和輸出口均與所述連接通道沿周向間隔設(shè)置。

可選地，所述輸入口所在所述子通道的軸向?qū)挾却笥谒鲚敵隹谒谒鲎油ǖ赖妮S向?qū)挾取?/p>

可選地，所述輸入口所在所述子通道的軸向?qū)挾妊刂芟驈乃鲚斎肟诘? 所述連接通道逐漸減小、和/或所述輸出口所在所述子通道的軸向?qū)挾妊刂芟驈乃鲞B接通道到所述輸出口逐漸減小。

可選地，所述冷卻通道的軸向?qū)挾妊刂芟蚝愣?，且所述隔斷件的軸向?qū)挾妊刂芟蚝愣ā?/p>

可選地，所述輸入口所在所述子通道在所述輸入口位置的軸向?qū)挾却笥谒隼鋮s通道軸向?qū)挾鹊囊话搿?/p>

可選地，每個所述子通道在所述連接通道位置的軸向?qū)挾鹊扔谒隼鋮s通道軸向?qū)挾鹊囊话搿?/p>

可選地，所述輸入口和輸出口均與所述連接通道沿周向相隔180°。

可選地，每個所述子通道關(guān)于所述輸入口、輸出口和連接通道所在的平面對稱。

可選地，所述連接通道為缺口。

本發(fā)明還提供一種電動汽車，該電動汽車包括上述任一所述的電機。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

冷卻通道中第一子通道和第二子通道通過連接通道連接起來，第一子通道、第二子通道和連接通道內(nèi)的冷卻劑均處于持續(xù)流動狀態(tài)，不會形成死水區(qū)。因此整個冷卻通內(nèi)的冷卻劑處于不斷流動狀態(tài)，降低了形成死水區(qū)的幾率。這可消除電機局部過熱的問題，降低電能損耗，提升電機的工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施例的安裝在電動汽車中的電機的剖面圖；

圖2是本發(fā)明具體實施例的電機中水套的立體圖；

圖3是圖2所示水套從輸入口和輸出口沿徑向看過去的平面視圖；

圖4是圖2所示水套從連接通道沿徑向看過去的平面視圖。

具體實施方式

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，冷卻通道的輸入口和輸出口位于隔斷件的兩側(cè)，這在輸入口與輸出口之間的隔斷件附近的區(qū)域形成 了死水區(qū)。

在冷卻劑循環(huán)流動過程中，由于隔斷件的緣故，從輸入口流入的低溫冷卻劑會向輸出口的方向流動，而只有少量低溫冷卻劑流向隔斷件與輸入口之間的冷卻通道區(qū)域，使得隔斷件與輸入口之間的冷卻通道區(qū)域的冷卻劑長時間處于不流動狀態(tài)。

相應(yīng)地，來自輸入口的低溫冷卻劑流經(jīng)冷卻通道后變?yōu)楦邷乩鋮s劑，高溫冷卻劑直接流入輸出口并輸出，而只有少量高溫冷卻劑流向隔斷件和輸出口之間的區(qū)域，使得隔斷件與輸出口之間區(qū)域的冷卻劑長時間處于不流動狀態(tài)。因此，在輸入口與輸出口之間的隔斷件附近的區(qū)域形成了死水區(qū)。

由于隔斷件與輸出口之間區(qū)域的冷卻劑長時間保持高溫狀態(tài)，甚至因熱交換使得輸入口與隔斷件之間區(qū)域的冷卻劑升溫，造成死水區(qū)的冷卻劑長期保持高溫，導(dǎo)致電機局部過熱，電能損耗增加，電機工作效率下降。

據(jù)此，發(fā)明人提出一種新的電機冷卻方案以減小電機局部過熱的問題。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

參照圖1，圖1示出了用于電動汽車的一種電機1，電機1可以連接變速器輸入軸，提供驅(qū)動力。電機1包括殼體2及位于殼體2內(nèi)的冷卻通道3，冷卻通道3環(huán)繞殼體2的中軸線，冷卻劑可在冷卻通道3內(nèi)循環(huán)流動以吸收電機工作產(chǎn)生的熱量。在冷卻通道3內(nèi)設(shè)有隔斷件4，隔斷件4環(huán)繞殼體2的中軸線以將冷卻通道3沿軸向隔斷為兩個子通道，分別為第一子通道31和第二子通道32。結(jié)合參照圖2，隔斷件4具有連通第一子通道31和第二子通道32的連接通道30。兩個子通道分別具有輸入口310和輸出口320，如第一子通道31具有輸入口310，第二子通道32具有輸出口320，輸入口310和輸出口320均與連接通道30沿周向間隔設(shè)置。

冷卻劑的流動方向為：從輸入口310流入第一子通道31，接著分成兩路，分別沿環(huán)繞殼體2周向的兩個相反方向a1和a2向著連接通道30流動；

在匯聚至連接通道30后，分別沿兩相反方向a1和a2流入第二子通道32；

之后分別沿兩個相反方向a1和a2流向輸出口320，在匯聚至輸出口320 后輸出。冷卻劑在流動過程中吸收電機工作產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)電機降溫的目的。

輸入口310和輸出口320均與連接通道30沿周向隔開，使得輸入口310和連接通道30沿殼體2軸向沒有重疊區(qū)域，輸出口320和連接通道30沿殼體2軸向沒有重疊區(qū)域。這保證從輸入口310輸入的冷卻劑可以在第一子通道31內(nèi)沿周向的兩個相反方向a1和a2流動，并最終匯聚至連接通道30。相應(yīng)地，從連接通道30輸入第二子通道32的冷卻劑可以沿周向的兩相反方向a1和a2匯聚至輸出口320輸出。

如果輸入口310與連接通道30沿軸向具有重疊區(qū)域，從輸入口310輸入的冷卻劑會大量流向連接通道30，而僅有少量冷卻會沿周向向輸入口310兩側(cè)流動，造成第一子通道31內(nèi)的冷卻劑長時間處于不流動狀態(tài)而形成死水區(qū)。同理，如果輸出口320與連接通道30沿軸向具有重疊區(qū)域，第二子通道32內(nèi)會形成死水區(qū)。

利用本技術(shù)方案的電機冷卻方案，第一子通道31、第二子通道32和連接通道30內(nèi)的冷卻劑均處于持續(xù)流動狀態(tài)，不會形成死水區(qū)。因此整個冷卻通道3內(nèi)的冷卻劑處于不斷流動狀態(tài)，降低了形成死水區(qū)的幾率。這可消除電機1局部過熱的問題，降低電能損耗，提升電機1的工作效率。

參照圖1，殼體2包括水套20及套在水套20外的電機外殼21，冷卻通道形成在水套20和電機外殼21之間。其中水套20外周面形成有環(huán)形凹槽22，電機外殼21密封環(huán)形凹槽22以形成冷卻通道3。

參照圖2，圖2為殼體2中水套20的立體圖，輸入口310和輸出口320處于平行于殼體2中軸線的同一直線上，且均與連接通道30沿周向相隔180°，輸入口310和輸出口320均與連接通道30沿殼體2徑向?qū)?yīng)。這樣，在第一子通道31內(nèi)，從輸入口310輸入的冷卻劑沿兩相反方向a1和a2到連接通道30的流動長度基本相同，兩部分冷卻劑的冷卻效果均能得到有效利用，這可整體提升冷卻劑的冷卻效率。當(dāng)輸入口310與連接通道30沿周向相隔不為180°時，冷卻劑從輸入口310沿周向的一個較短路徑流向連接通道30，該部分冷卻劑流動長度較短，有效冷卻時間短，其冷卻功能利用率低。

另一方面，在第一子通道31內(nèi)，從輸入口310沿兩個相反方向a1和a2流向連接通道30的冷卻劑劑量差異不大，這兩路冷卻劑對電機1(參照圖1)的冷卻效果接近，電機1各個部分得到均衡冷卻。

相應(yīng)地，在第二子通道32內(nèi)，從連接通道30流入的冷卻劑沿兩相反方向a1和a2到輸出口320的流動長度及劑量均大致相同，沿這兩相反方向a1和a2流動的冷卻劑對電機1的冷卻效果接近。因此，電機1各個部分可得到較為均衡的冷卻。

參照圖2-圖4，設(shè)置輸入口310所在第一子通道31的軸向?qū)挾萮1沿周向-從輸入口31到連接通道30(圖3未示出)逐漸減小。熱通量與換熱系數(shù)(h)、冷卻劑與殼體2之間的溫差(δt)之間具有以下比例關(guān)系：而h∝v(v為冷卻劑流速)，熱通量用于可用于表征冷卻劑從殼體2吸收熱量的能力。

隨著第一子通道31的軸向?qū)挾萮1沿周向從輸入口310向連接通道30逐漸減小，冷卻劑流速v逐漸增大，換熱系數(shù)h逐漸增大。隨著冷卻劑在流動過程中從殼體2吸熱，溫差δt逐漸減小。但由于h也逐漸增大，這可以補償溫差δt減小對熱通量的影響，保持熱通量基本恒定，這使第一子通道31內(nèi)沿周向流動的冷卻劑在流動過程中從殼體2吸熱的能力較為一致，吸熱持續(xù)性好，更有效利用冷卻劑的冷卻效果。

第一子通道31的軸向?qū)挾萮1沿周向的兩個相反方向a1和a2從輸入口310到連接通道30均逐漸減小，從輸入口310沿兩相反方向a1和a2到連接通道30流動的冷卻劑均具有恒定的熱通量當(dāng)輸入口310與連接通道30沿周向相隔180°時，在第一子通道31內(nèi)，從輸入口310分兩路流向連接通道30的冷卻劑熱通量比較接近，對電機1(參照圖1)的冷卻效果更加均衡。

設(shè)置輸出口320所在第二子通道32的軸向?qū)挾萮2沿周向從連接通道30(圖4未示出)到輸出口320逐漸減小，請參考上述關(guān)于第一子通道31中冷卻劑的熱通量與換熱系數(shù)(h)、冷卻劑與殼體2之間的溫差(δt)的比例關(guān)系，以及換熱系數(shù)(h)與冷卻劑流速的比例關(guān)系，從連接通道30流向輸出口320的冷卻劑熱通量大致恒定，第二子通道32內(nèi)沿周向流動的冷卻 劑在持續(xù)流動過程中具有一致性的吸熱能力，吸熱持續(xù)性好。

第二子通道32的軸向?qū)挾萮2沿周向的兩個相反方向a1和a2從連接通道30到輸出口20均設(shè)置為逐漸減小，從連接通道30分兩路流向輸出口320的冷卻劑均具有恒定的熱通量在輸出口320與連接通道30沿周向相隔180°時，第二子通道32從連接通道30沿兩相反方向a1和a2流向輸出口320的冷卻劑熱通量比較一致，對電機1的冷卻效果更加均衡。

可以設(shè)置第一子通道31的軸向?qū)挾萮1沿周向的兩個相反方向a1和a2從輸入口310到連接通道30逐漸減小，且第二子通道32的軸向?qū)挾萮2沿這兩個相反方向a1和a2從連接通道30到輸出口320逐漸減小，這可以實現(xiàn)整個冷卻通道3中的冷卻劑熱通量趨于一致，吸熱持續(xù)性好。

冷卻通道3的軸向?qū)挾萮可以沿周向恒定不變，且隔斷件4的軸向?qū)挾妊刂芟蚝愣?。這樣，第一子通道31的軸向?qū)挾萮1沿周向從輸入口310到連接通道30逐漸減小的同時，第二子通道32的軸向?qū)挾萮2沿周向從連接通道30到輸出口320逐漸減小。此時隔斷件4的中軸線和冷卻通道3的中軸線之間具有不為0的夾角，隔斷件4為橢圓。

作為一種變形例，隔斷件可以包括與冷卻通道同軸設(shè)置的本體及向第一子通道內(nèi)突出的突起、或者冷卻通道位于第一子通道一側(cè)的側(cè)邊具有向第一子通道內(nèi)突出的突起，可以設(shè)置突起沿本體軸向的軸向?qū)挾妊刂芟驈妮斎肟诘竭B接通道逐漸增大，以實現(xiàn)第一子通道的軸向?qū)挾妊刂芟驈妮斎肟诘竭B接通道逐漸減小。

作為另一種變形例，隔斷件可以包括與冷卻通道同軸設(shè)置的本體及向第二子通道內(nèi)突出的突起、或者冷卻通道位于第二子通道一側(cè)的側(cè)邊具有向第二子通道內(nèi)突出的突起，可以設(shè)置突起沿本體軸向的軸向?qū)挾妊刂芟驈倪B接通道到輸出口逐漸增大，以實現(xiàn)第二子通道的軸向?qū)挾妊刂芟驈妮斎肟诘竭B接通道逐漸減小。

相比于上述變形例方案，本實施例中冷卻通道3的形成工藝比較簡單，可行性更高。

參照圖3，在冷卻通道3的軸向?qū)挾萮恒定時，輸入口310所在第一子 通道31在輸入口310位置的軸向?qū)挾萮1大于冷卻通道3軸向?qū)挾萮的一半。第一子通道31的軸向?qū)挾萮1從輸入口310到連接通道30沿周向的減小趨勢可以比較明顯，變化的斜率較大，這可以提供較大的調(diào)節(jié)空間，以盡可能補償溫差δt減小對熱通量的影響，維持熱通量恒定。

進一步地，參照圖4，設(shè)定每個子通道在連接通道30位置的軸向?qū)挾萮3和h4可以等于冷卻通道30軸向?qū)挾萮的一半，每個子通道在連接通道30附近的軸向?qū)挾萮3和h4大致等于冷卻通道3軸向?qū)挾萮的一半。此時，冷卻劑經(jīng)連接通道30從第一子通道31向第二子通道32流動時，在第一子通道31內(nèi)沿第一方向a1流動的冷卻劑流入連接通道30后沿第二方向a2流入第二子通道32，第一子通道31內(nèi)沿第二方向a2流動的冷卻劑流入連接通道30后沿第一方向a1流入第二子通道32，在連接通道30沿周向的兩側(cè)，從第一子通道31流入第二子通道32的冷卻劑的流速和流量基本一致，避免出現(xiàn)某一側(cè)冷卻劑流量較小而造成電機1(參照圖1)局部冷卻效果不佳的問題。

參照圖2-圖4，在輸入口310和輸出口320均與連接通道30沿周向相隔180°時，設(shè)置第一子通道31和第二子通道32均關(guān)于輸入口310、輸出口320和連接通道30所在的平面對稱。第一子通道31的軸向?qū)挾萮1從輸入口310到連接通道30(圖3未示出)沿周向的兩個相反方向a1和a2減小的斜率相同，這樣第一子通道31中從輸入口310沿兩相反方向a1和a2流向連接通道30的冷卻劑流量、流速v及熱通量均相同。

相應(yīng)地，第二子通道32子通道32的軸向?qū)挾萮2從連接通道30到輸出口320沿周向的兩個相反方向a1和a2減小的斜率相同，這樣第二子通道32中從連接通道30沿兩相反方向a1和a2流向輸出口320的冷卻劑流量、流速v及熱通量均相同。這樣，配合輸入口310所在第一子通道31在輸入口310位置的軸向?qū)挾萮1大于冷卻通道3軸向?qū)挾萮的一半，且每個子通道在連接通道30位置的軸向?qū)挾萮3和h4可以等于冷卻通道30軸向?qū)挾萮的一半，這樣，整個冷卻通道3內(nèi)流動的冷卻劑在各個區(qū)域的熱通量均能夠具有高度一致性，這可以更好地解決電機局部冷卻效果不佳的問題。

作為一種變形例，第一子通道的軸向?qū)挾群偷诙油ǖ赖妮S向?qū)挾妊刂芟蚩梢院愣?。在恒定和不恒定兩種情形下，均可以設(shè)置輸入口所在第一子通 道的軸向?qū)挾却笥谳敵隹谒诘诙油ǖ赖妮S向?qū)挾?。這樣，從輸入口輸入第一子通道內(nèi)的低溫冷卻劑的有效冷卻區(qū)域較大，從連接通道流入第二子通道內(nèi)的高溫冷卻劑流速v快，熱通量損耗得到補償，在一定程度上保持第二子通道內(nèi)冷卻劑的冷卻效果。

參照圖2和圖4，本技術(shù)方案中連接通道30為形成在隔斷件4的缺口。作為一種改進，連接通道可以是軸向通孔或軸向通槽。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準。