[发明专利]一种水冷式轮毂电机

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车用的水冷式轮毂电机，属电动汽车用电机技术领域。

背景技术

电动汽车包括混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车等，它具有节能、环保的特点，是新一代汽车技术的发展方向。目前所开发的电动汽车一般是在传统汽车底盘中通过改造动力传动系而成。如混合动力汽车是通过在传动系中加入驱动电机并借助动力合成器实现动力合成而驱动汽车。燃料电池汽车则是燃料电池输出的电能及辅助能源的电能给驱动电机提供动力驱动汽车。纯电动汽车则是通过动力电池为驱动电机提供电能驱动汽车。在所有电动汽车构型方案中，采用将电机直接与车轮集成的方案，即轮毂电机驱动方案或者称为“电动轮”，是最有利于整车性能提升的。轮毂电机驱动技术是提高电动汽车性能的一项关键技术，它给汽车带来巨大优势，使整车结构得到简化，各轮驱动力仅通过驱动电机即可实现独立控制而不必像传统汽车那样要对整车动力传动系及制动系进行综合控制才能实现车轮驱动力控制，轮毂电机驱动技术可以较低成本实现性能更好的汽车底盘控制技术并实现传统汽车底盘所无法实现的某些先进技术。

轮毂电机驱动技术在国外民用车领域已开始进入产品应用阶段。国外主要汽车公司均开发了轮毂电机驱动汽车。国内轮毂电机驱动电动汽车处于技术研究阶段。采用轮毂电机驱动的混合动力汽车技术已成为新一代军用车辆动力驱动技术的重要发展方向。美国、德国、法国、日本等均在进行军用混合动力技术的研究，无一例外的均采用了轮毂电机驱动+混合动力的方案。可见采用轮毂电机驱动已成为未来新一代电动汽车驱动系统发展的重要方向。而轮毂电机则是该技术的关键总成，其与一般的电动汽车驱动电机相比，工作环境恶劣，要求有很大的驱动转矩，导致电机工作电流很大，目前国内外开发的很多轮毂电机均采用风冷结构，由于散热条件差，导致轮毂电机输出功率与转矩均不满足整车要求，阻碍了电动汽车轮毂电机驱动技术的进步。本发明提出了一种结构紧凑，适用于电动汽车的水冷式轮毂电机结构。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于电动汽车的水冷式轮毂电机，通过水冷系统提高轮毂电机散热能力，从而使其输出功率与转矩得到大幅提高，达到电动汽车整车性能要求。同时这种电机方便与整车实现集成。

本发明的所述的轮毂电机采用外转子水冷式结构，外转子与前后端盖共同构成转子总成。电机定子总成由定子与定子支架两部分构成。定子支架由前后端盖和内设有循环水套的支架本体构成。定子支架外圈与定子铁心的中心孔嵌在一起组定子总成。定子支架内孔与电机轴轴颈配合并通过螺钉连接在一起。电机轴加工有中心孔，并在前端沿径向加工有若干孔，用于电缆与冷却水管的引出。冷却水管安装在定子支架上的进液孔与出液孔上并通过电机轴的中心孔引出电机之外。电机动力电缆与信号线等亦通过电机轴中心孔引出电机之外。

本发明的具体技术方案结合附图说明如下。

一种水冷式轮毂电机，包括转子总成和定子总成两部分，所述转子总成由转子铁心10、永磁体9和电机前后端盖5、12构成，所述转子铁心10为中空的圆柱形结构，永磁体9安装在转子铁心10内孔表面上，转子铁心10与电机前后端盖5、12螺钉连接，转子总成通过前后端轴承4、15支撑在电机轴2上；所述定子总成由定子铁心8和定子支架6两部分构成，定子支架6由定子支架前后端盖7、13和内设有循环水套的支架本体构成，定子支架6外圈与定子铁心8的内孔嵌在一起，定子支架本体中心孔30与电机轴轴颈52配合并用螺钉III16固定连接在一起，定子支架6上加工有冷却液进液孔与出液孔，冷却液管通过这两个孔连接水套，冷却液管经电机轴径向孔17与电机轴中心孔18引出至电机外部。

所述的电机轴2沿轴向中心线加工有电机轴中心孔18，并在靠近电机前端部位加工有若干个电机轴径向孔17，电机轴径向孔17与电机轴中心孔18相通，用于电机动力电缆、信号线与冷却水管的引出。

所述定子支架6的前端面上设有内外两圈螺纹孔，即定子支架前端面的螺纹孔28，后端面上设有一圈螺纹孔，即定子支架本体后端面的螺纹孔29，分别用于连接定子支架前后端盖7、13，定子支架6前后端面上设有环状水套和与环状水套相连的进回水槽24，在进回水槽24相应位置沿轴向各加工一个进回水槽轴向通孔23，分别用于连接进水管与回水管。

所述定子铁心8外圈设置若干个水套前后端面贯通槽27、31，用于布置定子绕组，内圈设置若干定子铁心内圈螺纹孔33用于与定子支架后端盖13的外圈通孔45配合并利用螺钉将之连接在一起，定子铁心8设置一中心孔用于与定子支架外圈配合。