本實(shí)用新型涉及新能源汽車的關(guān)鍵零部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用相變熱管將車用電機(jī)主要發(fā)熱部件定子鐵芯和定子繞組產(chǎn)生的熱量均勻傳導(dǎo)至整個(gè)機(jī)殼中進(jìn)行自然空冷、強(qiáng)制風(fēng)冷或強(qiáng)制水冷的車用電機(jī)定子組件。

背景技術(shù)：

電機(jī)工作時(shí)會產(chǎn)生大量的熱，特別是大功率電機(jī)，發(fā)熱量很大需要及時(shí)排出。而對防水防塵等級要求較高的電機(jī)，由于電機(jī)密封性的提高導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的熱量只能通過機(jī)殼表面進(jìn)行交換，使得電機(jī)內(nèi)部溫升更加嚴(yán)重。電機(jī)定子繞組產(chǎn)生的銅損以及定子沖片產(chǎn)生的鐵損智能通過熱傳導(dǎo)的方式經(jīng)由定子鐵芯傳至機(jī)殼表面，再經(jīng)對流換熱將熱量帶走。熱量傳輸路徑繁瑣，導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部定子繞組局部高溫，而影響電機(jī)的使用安全性和使用壽命。因此，溫度控制對電機(jī)工作的效率、穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。

目前新能源汽車驅(qū)動電機(jī)的冷卻方式主要有：自然對流風(fēng)冷、強(qiáng)制對流風(fēng)冷和水冷系統(tǒng)。其中，對于風(fēng)冷系統(tǒng)，由于接觸部位面積僅占風(fēng)冷機(jī)殼內(nèi)壁面面積的三分之一至二分之一，其余面積則得不到有效利用，從而造成風(fēng)冷機(jī)殼局部部位溫度過高，溫差梯度過大。目前主流的電機(jī)冷卻方式種類較多，一種常見的冷卻方式是定子水冷，但現(xiàn)有的水冷電機(jī)還存在一些不足，主要體現(xiàn)在尤其是現(xiàn)有定子水冷的結(jié)構(gòu)中，定子覆水面積過小，導(dǎo)致冷卻效果較差，而且轉(zhuǎn)子和軸承也得不到充分的冷卻。尤其對高轉(zhuǎn)速電機(jī)而言，在體積有限的情況下，現(xiàn)有的電機(jī)水冷技術(shù)直接應(yīng)用于其上是不適應(yīng)的，因此進(jìn)一步對電機(jī)的冷卻系統(tǒng)加以改進(jìn)，以提高其散熱能力是很有必要的，該問題亟待解決。

針對目前這種情況，該實(shí)用新型公開了一種基于定子鐵芯-相變熱管低熱阻裝配技術(shù)的高導(dǎo)熱車用電機(jī)定子組件，通過在機(jī)殼與定子鐵芯之間裝配相變熱管，促進(jìn)熱量從定子繞組局部高溫位置經(jīng)定子鐵芯向機(jī)殼低溫位置的迅速擴(kuò)散，起到快速導(dǎo)出熱量的作用，從而增強(qiáng)電機(jī)的整體換熱效率，改善驅(qū)動電機(jī)的溫控性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的散熱問題，提出一種均熱效果佳、散熱效果好、結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、安裝方便和成本低廉的新基于鐵芯-相變熱管低熱阻裝配技術(shù)的車用電機(jī)定子組件。

本實(shí)用新型至少通過以下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。

基于鐵芯-相變熱管低熱阻裝配技術(shù)的車用電機(jī)定子組件，其包括機(jī)殼、相變熱管、定子鐵芯與定子繞組；定子鐵芯與定子繞組位于機(jī)殼中，所述機(jī)殼包括機(jī)殼殼體以及相變熱管裝配通道；所述相變熱管裝配通道為盲孔結(jié)構(gòu)，呈圓周形等距分布于機(jī)殼殼體與定子鐵芯兩端。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述相變熱管裝配通道的橫截面為圓形、矩形、扁平形以或弧形。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述熱管裝配通道數(shù)量為一條以上。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述相變熱管包括冷凝段和蒸發(fā)段，冷凝段裝配于機(jī)殼殼體的相變熱管裝配通道中，蒸發(fā)段與定子鐵芯的相變熱管裝配通道裝配到一起。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述相變熱管與相變熱管裝配通道通過焊接、脹接或膠接工藝相配合。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述相變熱管為銅熱管或鋁熱管。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述相變熱管為燒結(jié)式吸液芯型熱管、微溝槽型熱管或混合型熱管。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述相變熱管為圓柱形熱管、弧形熱管或矩形熱管。

進(jìn)一步優(yōu)化地， 所述相變熱管內(nèi)的吸液芯或溝槽結(jié)構(gòu)橫截面可為環(huán)形、金字塔形、鋸齒形以及梯形等多種形狀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型采用相變熱管作為導(dǎo)熱、均熱部件，將其安裝于機(jī)殼裝配通道中，可以將原本集中于定子繞組和定子鐵芯的大量熱量迅速傳播、擴(kuò)散至整個(gè)機(jī)殼，從而消除局部溫度過熱問題，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)內(nèi)部熱量分布的快速重組，為驅(qū)動電機(jī)達(dá)到更為優(yōu)秀的溫控性能提供可能。

2.本實(shí)用新型的傳熱部件——相變熱管采用焊接、脹接或膠接工藝與位于機(jī)殼處的裝配通道配合，可將接觸熱阻控制在一個(gè)較低的水平，有效提升驅(qū)動電機(jī)的溫控性能。

3.本實(shí)用新型通過改善驅(qū)動電機(jī)的溫控性能，可促使電機(jī)電磁性能往更高功率密度方向設(shè)計(jì)，同時(shí)可以進(jìn)一步減少定子鐵芯硅鋼片和定子繞組銅線圈材料的使用，實(shí)現(xiàn)電機(jī)組件輕量化以及低成本化的目的。

4.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)、工藝簡單，安裝方便，成本低廉，可適用于市面上所有的車用永磁同步電機(jī)改裝。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)例中基于鐵芯-相變熱管低熱阻裝配技術(shù)的車用電機(jī)定子組件的立體剖視圖。

圖2是圖1中關(guān)鍵位置的局部放大示意圖。

圖3是圖1中去除機(jī)殼和定子繞組的裝配關(guān)系示意圖。

圖4是圖1中定子鐵芯的立體剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施和保護(hù)不限于此，需指出的是，以下若有未特別詳細(xì)說明之過程或參數(shù)，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

如圖1所示，在一個(gè)實(shí)施例中，基于鐵芯-相變熱管低熱阻裝配技術(shù)的車用電機(jī)定子組件，包括機(jī)殼1、相變熱管2、定子鐵芯3與定子繞組4。

機(jī)殼1由鋁材A6061采用重力鑄造工藝加工成型，包括機(jī)殼殼體11以及相變熱管裝配通道12。

機(jī)殼殼體11兩端面各加工有6個(gè)M8螺紋孔111，以實(shí)現(xiàn)與法蘭端蓋的連接。

如圖1~圖4，熱管裝配通道13呈圓周型等距分布于機(jī)殼殼體與定子鐵芯兩端，共計(jì)有第一熱管裝配通道12的數(shù)量16條、第二熱管裝配通道31的數(shù)量16條，該實(shí)施例中，熱管裝配通道的橫截面形狀設(shè)計(jì)為扁平狀。

如圖2所示，本實(shí)例的相變熱管2為鋁材微溝槽式扁平熱管，外形為扁平狀。

如圖4所示，定子鐵芯包括相變熱管裝配通道31和鐵芯32。相變熱管裝配通道31為通孔狀。

相變熱管2通過低溫焊接工藝與熱管裝配通道12和熱管裝配通道31實(shí)現(xiàn)緊密配合。

僅作為一種實(shí)例，基于鐵芯-相變熱管低熱阻裝配技術(shù)的車用電機(jī)定子組件具體成型及裝配過程如下：A6061鋁型材通過重力鑄造成型得到機(jī)殼1，置于加工中心上進(jìn)行M8螺紋孔111鉆削加工、熱管裝配通道12銑削加工，接著對其進(jìn)行精加工去除毛刺毛邊后實(shí)施水流沖洗工序，去除機(jī)殼1上的鋁屑和冷卻液，此后將該機(jī)殼1置于烘箱中進(jìn)行烘烤去除水份并冷卻至室溫；將定子鐵芯3放入加工中心進(jìn)行相變熱管裝配通道31的加工，接著去除毛刺毛邊并實(shí)施沖洗工藝后進(jìn)行繞線工藝；將機(jī)殼1置于高頻感應(yīng)加熱機(jī)中加熱使鋁型材受熱膨脹，趁熱將已經(jīng)完成繞線工藝的定子鐵芯組件熱套于機(jī)殼1中，自然冷卻以實(shí)現(xiàn)定子鐵芯組件與機(jī)殼1的緊密配合；對相變熱管2表面進(jìn)行平整磨光處理，并均勻涂抹一薄層低溫錫膏至相變熱管2蒸發(fā)段和冷凝段表面；將相變熱管2蒸發(fā)段和冷凝段分別勻速嵌入機(jī)殼和定子鐵芯的熱管裝配通道12和熱管裝配通道31中，必要時(shí)借助直管施壓工具；將嵌入相變熱管2的機(jī)殼1整體放入高溫烘箱中，設(shè)定溫度及保溫時(shí)間至低溫錫膏的焊接工藝需求即可，進(jìn)行相變熱管2的焊接固定；最后，對焊接完畢的該種基于鐵芯-相變熱管低熱阻裝配技術(shù)的車用電機(jī)定子組件進(jìn)行清潔處理，得到最終產(chǎn)品。

運(yùn)行時(shí)，安裝于機(jī)殼1與定子鐵芯3之間的相變熱管2可以將原本集中于定子繞組4和定子鐵芯3的大量熱量迅速傳播、擴(kuò)散至整個(gè)機(jī)殼1，從而消除局部溫度過熱問題，大幅度減小電機(jī)的溫差梯度，實(shí)現(xiàn)熱量分布重組，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)更為優(yōu)秀的溫控性能。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。