[实用新型]定子用冷却流道、定子外壳、容纳装置、定子及电动汽车用电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车电机制造技术领域，具体而言，涉及一种电动汽车用电机及其定子。

背景技术

伴随着汽车产业的高速发展，石油资源短缺、环境变暖和气候变暖等一系列问题已经突现。以纯电动汽车为代表的新能源汽车必将成为我国汽车产业发展的重要方向之一。而汽车电力驱动系统作为纯电动汽车唯一的动力源，其性能直接影响整车的动力性、稳定性以及舒适性。

刚开始直流电机被发展用作电动汽车的牵引电机，这是因为直流电机具有起步加速牵引力大，控制系统较简单等优点。然而，直流电机的缺点是存在机械换向器，当在高速大负载下运行时，换向器表面会产生火花，因此电机转速不能太高。所以近些年电动汽车的牵引电机以交流异步电机和永磁电机为主。交流异步电机的矢量控制调速技术比较成熟，使得异步电机驱动系统具有明显的优势，因此被较早的应用于电动汽车的驱动系统，目前仍然是电动汽车驱动系统的主流产品，但与永磁电机相比，其功率密度偏低。永磁电机的优势和劣势。

由于电动汽车用电机的设计要求需要满足体积小、重量轻、功率密度高、散热能力好等特征，所以电动汽车用电机(主要指交流异步电机和永磁电机)一般选择采用液冷散热方式，电机的冷却流道一般设置在电机的定子周围,通过冷却介质的流动/循环，带走电机的热量。冷却流道设置在电机定子周围的通常作法如下：

第一种方式是，例如图1所示，中国专利申请号201410697450.0公开将冷却介质的流道7(简称“冷却流道”)布置在与电机定子外壳相互配合的一侧端盖上。这种结构目前只能采用砂型铸造方式实现。

第二种方式是，例如图2所示，中国专利申请号201410475426.2公开将冷却流道布置在用于固定定子电枢的支撑座上。这种结构目前只能采用砂型铸造方式实现。

第三种方式是，例如图3所示，中国专利申请号201420488233.6公开冷却流道8布置在电机外壳内，并且冷却流道8根据电机壳定子绕组方向以及定子铁心长度沿定子本体的外轮廓周向呈螺旋状环绕在上模腔1内。这种结构目前只能采用压铸方式实现。

第四种方式是，机加工电机定子的内外壳，内外壳上布置有冷却流道的分解结构，通过装配内外壳使得冷却流道的分解结构可以形成封闭式流道。

现有的采用冷却流道散热的电机全部都是采用砂型铸造、压铸或内外壳加工装配的方式制造定子部件。但是，(1)砂型铸造工艺存在的问题是：铸造过程中容易产生气孔，引起冷却流道泄露；而且，不同产品系列中，针对不同长度的定子都需要重新开模，从而造成电机制造成本过高；另外，砂型铸造工艺铸造的定子部件强度较低，容易磨损。(2)机加工内外壳组装工艺存在的问题是：内外壳配合尺寸精度要求高，装配工艺复杂。(3)压铸工艺存在的问题是：受压铸模具设计的限制，冷却流道截面会变大，与预设冷却效果相比，实际冷却效果会变差；不同产品系列中，针对不同长度的定子都需要重新开模，从而造成成本高；另外，砂型铸造工艺铸造的定子部件强度较低，容易磨损。

因此，砂型铸造、压铸或内外壳加工装配制造工艺：一方面工艺本身不利于小型电机的生产，另一方面也存在废品率高，可靠性差，机加工和装配难度大，使得电机制造成本居高不下。

有鉴于此，针对现有电动汽车的电机散热结构所存在的技术问题，需要寻找新的制造工艺并设计相应的机械结构，使得大大提高带冷却流道的定子成品率，简化机加工和装配难度，从而实现大批量制造，降低电机制造成本。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型在基于大量试制实验的基础上发现可以设计一种新的电动车用电机定子外壳，使得可以采用挤压工艺集成制造，以提高带冷却流道的定子成品率，降低电机制造成本。

为实现上述目的，第一方面，本实用新型提供了一种定子用冷却流道，包括：直通式冷却子通道，其设置在定子外壳中，沿所述定子外壳轴线方向延伸并且贯穿所述定子外壳；贯通凹槽，其设置在定子外壳的端盖中，用于在端盖与外壳配合后，密封并贯通不同的冷却子通道，使得冷却介质在不同的冷却子通道内流通。

第二方面，本实用新型还提供了一种电动汽车用电机定子外壳，适用于交流异步电机或永磁电机的定子，包括：上文所述的直通式冷却子通道，并且采用挤压工艺整体制造该定子外壳。

第三方面，本实用新型还提供了一种电机定子组件的容纳装置，包括：定子外壳，用于容纳电机定子；端盖，其配合在所述定子外壳轴向的两侧端部；冷却流道，分布在所述定子外壳和所述端盖中。