本實(shí)用新型屬于電機(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輪轂電機(jī)導(dǎo)熱油霧化冷卻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著新能源電動(dòng)汽車和混動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，緊湊高效的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式漸漸受到青睞，對(duì)汽車極致動(dòng)力性能的追求導(dǎo)致輪轂電機(jī)功率越來越高，因此電機(jī)產(chǎn)生的廢熱相應(yīng)的提高(總功率的3％-5％)，如果這些廢熱不能及時(shí)有效散入環(huán)境，會(huì)造成電機(jī)內(nèi)部熱量聚集而產(chǎn)生高溫，輪轂電機(jī)內(nèi)部的溫度過高會(huì)造成線圈絕緣性遭到破壞、永磁體不可逆退磁等后果，這將大大降低輪轂電機(jī)的壽命，影響汽車的安全性，所以輪轂電機(jī)內(nèi)部溫度必須控制在所允許的范圍內(nèi)。由于輪轂電機(jī)直接裝配在車輪上，受裝配空間限制，其體積并不能隨心所欲增加，而且輪轂外殼兩側(cè)需要裝配車身支撐結(jié)構(gòu)和車輪，單純依靠外殼表面散熱將熱量散出的量非常有限，因此輪轂電機(jī)的散熱需求越來越凸顯出來。

現(xiàn)在對(duì)于20kW以上的高功率輪轂電機(jī)，普遍采用了強(qiáng)制水冷散熱方式，以求獲得較優(yōu)優(yōu)異的散熱性能，一般水冷套布置在輪轂電機(jī)圓周外殼與定子之間，較傳統(tǒng)的徑向磁通輪轂電機(jī)，其定子線圈平面與軸平行，其徑向尺寸很小，線圈纏繞在硅鋼片上，定子固定在圓周外殼上，這種結(jié)構(gòu)在圓周水冷套冷卻作用下，定子能夠較好的獲得冷卻效果。近年來，為獲得較高的扭矩，徑向磁通輪轂電機(jī)有慢慢被軸向磁通輪轂電機(jī)取代的趨勢，且這種電機(jī)定子一般布置在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)(相對(duì)的轉(zhuǎn)子在外側(cè))，以提高電機(jī)效率，在這種定子結(jié)構(gòu)下，定子線圈只有固定端與電機(jī)外殼圓周水冷套接觸，其它部分懸空，其近軸端的產(chǎn)熱，只能依靠導(dǎo)熱方式傳遞到遠(yuǎn)軸端，進(jìn)行水冷散熱，但是這種結(jié)構(gòu)定子近軸側(cè)與遠(yuǎn)軸側(cè)(即定子的徑向)尺寸較大，因而造成定子線圈徑向溫度梯度較大，這給定子線圈造成了局部超溫的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種輪轂電機(jī)導(dǎo)熱油霧化冷卻結(jié)構(gòu)，有效減小了發(fā)熱部件及其電機(jī)腔體內(nèi)部熱阻，均勻電機(jī)腔體內(nèi)部溫度分布，消除了熱斑，提高了整體散熱效果，增加電機(jī)使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供了一種輪轂電機(jī)導(dǎo)熱油霧化冷卻結(jié)構(gòu)，包括：電機(jī)外殼；安裝在電機(jī)外殼內(nèi)側(cè)的定子線圈；以及安裝在電機(jī)外殼內(nèi)側(cè)且可繞定子線圈旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)外殼與定子線圈之間安裝有水冷套，所述定子線圈和轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有冷卻空腔，所述電機(jī)外殼上安裝有電機(jī)控制盒，注油口設(shè)置在電機(jī)控制盒上且與冷卻空腔連通，霧化裝置安裝在冷卻空腔的底部。

在上述技術(shù)方案中，通過注油口可以往輪轂電機(jī)的冷卻空腔內(nèi)直接加入少量冷卻油，所述冷卻油可以是變壓器油或者二甲基硅油或者低沸點(diǎn)礦物油(要求：絕緣，具備較好的導(dǎo)熱性能)，添加的冷卻油聚集在冷卻空腔的底部，冷卻油具體添加的量以與轉(zhuǎn)子不接觸或是少量接觸為宜，以避免對(duì)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻油對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)造成較大的阻力，電機(jī)工作過程中，霧化裝置將冷卻油打散為油霧，在轉(zhuǎn)子擾動(dòng)下，充滿整個(gè)冷卻空腔，小油滴附著在定子線圈上，在空氣擾動(dòng)和線圈加熱雙重作用下加速揮發(fā)，揮發(fā)油氣在安裝在電機(jī)外殼內(nèi)側(cè)的水冷套上冷卻凝結(jié)為油滴，回流到冷卻空腔底部，完成一個(gè)散熱循環(huán)。在實(shí)際的散熱過程中，冷卻油除了與發(fā)熱部件接觸實(shí)現(xiàn)對(duì)流換熱，冷卻油在霧化作用下還會(huì)發(fā)生一定幾率的相變，進(jìn)一步提高冷卻油的利用及換熱效能。通過本散熱結(jié)構(gòu)，還可有效消除電機(jī)內(nèi)部定子上的熱斑，均勻腔體內(nèi)部溫度，由于冷卻油的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)高于空氣，冷卻油將定子線圈產(chǎn)生的熱量快速、有效的傳遞到電機(jī)外殼上，電機(jī)外殼上還可以安裝風(fēng)扇、翅片等散熱結(jié)構(gòu)，能有效提高輪轂電機(jī)整體散熱能力。

優(yōu)選的，所述霧化裝置為機(jī)械霧化器或者超聲波霧化片。機(jī)械霧化器可以直接冷卻油霧化，霧化效率高，但是制造及運(yùn)行成本較高。超聲波霧化片可以將冷卻油打散為油霧，霧化的效果稍差，但是制造及運(yùn)行的成本均較低。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子支架，所述轉(zhuǎn)子支架的內(nèi)側(cè)安裝有關(guān)于定子線圈對(duì)稱分布的永磁體。

優(yōu)選的，所述冷卻空腔的底部設(shè)置有儲(chǔ)油腔，儲(chǔ)油腔內(nèi)安裝有油量調(diào)節(jié)裝置。通過油量調(diào)節(jié)裝置可以補(bǔ)充或者更換冷卻空腔內(nèi)的冷卻油量，以便更好的調(diào)控電機(jī)散熱效率。

本實(shí)用新型提供的一種輪轂電機(jī)導(dǎo)熱油霧化冷卻結(jié)構(gòu)的有益效果在于：本輪轂電機(jī)導(dǎo)熱油霧化冷卻結(jié)構(gòu)利用冷卻油相變換熱機(jī)理將電機(jī)定子線圈產(chǎn)生的熱量帶到電機(jī)外殼進(jìn)行散熱代替了傳統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)中只能利用內(nèi)部空氣對(duì)流方式將定子線圈產(chǎn)生的熱量帶到外殼上散熱，利用工質(zhì)相變過程的潛熱進(jìn)行換熱，提高了熱傳導(dǎo)的效率，有效的將定子線圈產(chǎn)生的熱量帶到電機(jī)外殼，再經(jīng)電機(jī)外殼上已布置的其他散熱結(jié)構(gòu)將這一部分熱量散入環(huán)境，有效減小了發(fā)熱部件及其腔體內(nèi)部熱阻，均勻電機(jī)腔體內(nèi)部溫度分布，消除了熱斑，提高了整體散熱效果，增加電機(jī)使用壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的剖視圖。

圖2為本實(shí)用新型的右視圖。

圖中：1、電機(jī)控制盒；2、注油口；3、定子線圈；4、水冷套；5、永磁體；6、轉(zhuǎn)子支架；

7、霧化裝置；8、電機(jī)外殼；9、冷卻油；10、轉(zhuǎn)子；11、冷卻空腔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

實(shí)施例：一種輪轂電機(jī)導(dǎo)熱油霧化冷卻結(jié)構(gòu)。

參照?qǐng)D1和圖2所示，一種輪轂電機(jī)導(dǎo)熱油霧化冷卻結(jié)構(gòu)，包括：電機(jī)外殼8；安裝在電機(jī)外殼8內(nèi)側(cè)的定子線圈3；以及安裝在電機(jī)外殼8內(nèi)側(cè)且可繞定子線圈3旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子10，所述電機(jī)外殼8與定子線圈3之間安裝有水冷套4，所述定子線圈3和轉(zhuǎn)子10之間設(shè)置有冷卻空腔11，所述電機(jī)外殼8上安裝有電機(jī)控制盒1，注油口2設(shè)置在電機(jī)控制盒1上且與冷卻空腔11連通，霧化裝置7安裝在冷卻空腔11的底部。

本實(shí)用新型運(yùn)行的原理是：通過注油口2可以往輪轂電機(jī)的冷卻空腔11內(nèi)直接加入少量冷卻油9，所述冷卻油9可以是變壓器油或者二甲基硅油或者低沸點(diǎn)礦物油(要求：絕緣，具備較好的導(dǎo)熱性能)，添加的冷卻油9聚集在冷卻空腔11的底部，冷卻油9具體添加的量以與轉(zhuǎn)子10不接觸或是少量接觸為宜，以避免對(duì)轉(zhuǎn)子10高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻油9對(duì)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)動(dòng)造成較大的阻力，電機(jī)工作過程中，霧化裝置7將冷卻油9霧化，在轉(zhuǎn)子10擾動(dòng)下，充滿整個(gè)冷卻空腔11，霧化后的油滴附著在定子線圈3上，在空氣擾動(dòng)和線圈加熱雙重作用下加速揮發(fā)，揮發(fā)油氣在電機(jī)外殼8內(nèi)側(cè)的水冷套4上冷卻凝結(jié)為油滴，回流到冷卻空腔11底部，完成一個(gè)散熱循環(huán)。在實(shí)際的散熱過程中，冷卻油9除了與發(fā)熱部件接觸實(shí)現(xiàn)對(duì)流換熱，冷卻油9在霧化作用下還會(huì)發(fā)生一定幾率的相變，進(jìn)一步提高冷卻油9的利用及換熱效能。通過本散熱結(jié)構(gòu)，還可有效消除電機(jī)內(nèi)部定子線圈3上的熱斑，均勻腔體內(nèi)部溫度，由于冷卻油9的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)高于空氣，冷卻油9將定子線圈3產(chǎn)生的熱量快速、有效的傳遞到電機(jī)外殼8上，電機(jī)外殼8上還可以安裝風(fēng)扇、翅片等散熱結(jié)構(gòu)，能有效提高輪轂電機(jī)整體散熱能力。

本實(shí)施例中，所述霧化裝置7為機(jī)械霧化器或者超聲波霧化片。機(jī)械霧化器可以直接將冷卻油9霧化，霧化效率高，但是制造及運(yùn)行成本較高。超聲波霧化片可以將冷卻油9打散為油霧，霧化的效果稍差，但是制造及運(yùn)行的成本均較低。

參照?qǐng)D1所示，所述轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子支架6，所述轉(zhuǎn)子支架6的內(nèi)側(cè)安裝有關(guān)于定子線圈3對(duì)稱分布的永磁體5。

本實(shí)施例中，所述冷卻空腔11的底部設(shè)置有儲(chǔ)油腔，儲(chǔ)油腔內(nèi)安裝有油量調(diào)節(jié)裝置。通過油量調(diào)節(jié)裝置可以補(bǔ)充或者更換冷卻空腔11內(nèi)的冷卻油量，以便更好的調(diào)控電機(jī)散熱效率。

以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容，所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。