液冷电机以及包括该液冷电机的电驱系统的制作方法

本发明涉及电机，尤其是涉及液冷电机。本发明还涉及包括该液冷电机的电驱系统。

背景技术：

1、众所周知，电机在运行过程中会产生大量的热，过热会影响运行效率，影响润滑和绝缘，甚至烧坏电机，因此需要对电机进行散热。目前通常采用风冷、水冷或油冷方式对电机进行散热。风冷效率较低，不适用于大功率电机。对于大功率电机，通常采用水冷或者油冷方式。

2、对于水冷方式，通常在壳体内设置冷却水道，以便将电机内部的热量带走。但是，水冷方式无法直接对电机内部的主要发热的定子绕组进行冷却。

3、对于油冷方式，现有技术存在以下问题之一：1.冷却油流速较低，冷却效果较差，2.喷油管的管状结构容易与外界激励发生共振，造成噪声、断裂等故障。

4、为此，存在对电机的冷却结构进行改进的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷中的至少一个方面。

2、为此，本发明涉及一种液冷电机，该液冷电机包括：

3、壳体，该壳体包括进液口和出液口，所述进液口流体连接到泵的出口，所述出液口用于将所述壳体内的冷却液排出到外部回液管路；

4、固定在所述壳体内的定子，该定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组包括沿轴向从所述定子铁芯的第一端伸出的第一端，所述定子绕组还包括沿轴向从所述定子铁芯的第二端伸出的第二端，所述定子铁芯内设置有定子冷却液通道，所述定子冷却液通道与所述进液口流体连通；

5、第一导液环，该第一导液环沿轴向抵靠于所述定子铁芯的所述第一端，该第一导液环沿径向抵靠于所述壳体，所述第一导液环包括第一导液孔，该第一导液孔与所述定子冷却液通道流体连通并且朝向所述定子绕组的所述第一端开口，所述泵将加压冷却液经由所述进液口、所述定子冷却液通道和所述第一导液孔喷淋到所述定子绕组的所述第一端；和/或

6、第二导液环，该第二导液环沿轴向抵靠于所述定子铁芯的所述第二端，该第二导液环沿径向抵靠于所述壳体，所述第二导液环包括第二导液孔，该第二导液孔与所述定子冷却液通道流体连通并且朝向所述定子绕组的所述第二端开口，所述泵将加压冷却液经由所述进液口、所述定子冷却液通道和所述第二导液孔喷淋到所述定子绕组的所述第二端。

7、由于泵建立的液体压力，冷却液被喷淋到定子绕组的端部上，并且冷却液直接穿过定子铁芯，与现有技术相比，本发明的液冷电机的冷却效率提高。

8、在一个优选实施例中，该液冷电机还包括用于支承转子轴的第一轴承和第二轴承，所述第一轴承设置在所述第一导液环侧，所述第二轴承设置在所述第二导液环侧，所述第一导液环设置有朝向所述第一轴承开口的第三导液孔，并且/或者所述第二导液环设置有朝向所述第二轴承开口的第四导液孔。通过设置第三导液孔和/或第四导液孔，可以对第一轴承和/或第二轴承进行冷却和润滑。

9、在一个优选实施例中，所述第一导液环包括第一圆柱形环部和第一锥形环部，所述第一锥形环部从所述第一圆柱形环部延伸出并且直径逐渐变小，所述第一圆柱形环部沿径向抵靠于所述壳体，所述第一锥形环部沿轴向抵靠于所述定子铁芯的所述第一端，从而在所述壳体、所述定子铁芯和所述第一导液环之间形成第一冷却液腔，所述第一冷却液腔与所述定子冷却液通道和所述第一导液孔流体连通，所述第一导液孔设置在所述第一锥形环部内。

10、在一个优选实施例中，在所述第一圆柱形环部的外周上设置有第一周向沟槽，在所述第一周向沟槽内设置有第一密封圈，用于实现所述第一圆柱形环部与所述壳体之间的径向密封；并且/或者在所述第一锥形环部的面对所述定子铁芯的端面中设置有第二周向沟槽，在所述第二周向沟槽内设置有第二密封圈，用于实现所述第一锥形环部与所述定子铁芯之间的轴向密封。

11、在一个优选实施例中，所述第二导液环包括第二圆柱形环部和第二锥形环部，所述第二锥形环部从所述第二圆柱形环部延伸出并且直径逐渐变小，所述第二圆柱形环部沿径向抵靠于所述壳体，所述第二锥形环部沿轴向抵靠于所述定子铁芯的所述第二端，从而在所述壳体、所述定子铁芯和所述第二导液环之间形成第二冷却液腔，所述第二冷却液腔与所述定子冷却液通道和所述第二导液孔流体连通，所述第二导液孔设置在所述第二锥形环部内，所述第四导液孔从所述第二冷却液腔穿过所述第二圆柱形环部朝向所述第二轴承倾斜地延伸。

12、在一个优选实施例中，在所述第二圆柱形环部的外周上设置有第三周向沟槽，在所述第三周向沟槽内设置有第三密封圈，用于实现所述第二圆柱形环部与所述壳体之间的径向密封；并且/或者在所述第二锥形环部的面对所述定子铁芯的端面中设置有第四周向沟槽，在所述第四周向沟槽内设置有第四密封圈，用于实现所述第二锥形环部与所述定子铁芯之间的轴向密封。

13、在一个优选实施例中，所述第二圆柱形环部在面对所述出液口的部位处设置有缺口。该缺口允许第二导液环侧的冷却液经由该缺口流到出液口，这使得该液冷电机的结构更加紧凑。

14、在一个优选实施例中，所述定子冷却液通道包括周向沟槽和多个轴向导液孔，所述周向沟槽设置在所述定子铁芯的外周上并与所述进液口流体连通，所述轴向导液孔在所述定子铁芯内沿轴向延伸并与所述周向沟槽流体连通，所述轴向导液孔还与所述第一导液孔和所述第二导液孔流体连通。

15、在一个优选实施例中，所述定子铁芯在外周上具有轴向焊缝，在所述第一锥形环部的面对所述定子铁芯的端部处的外周面上、与所述轴向焊缝对应的位置处设置有第一密封挡肩，所述第二密封圈在与所述轴向焊缝对应的位置处设置有沿径向向外伸出的第一密封凸片，所述第一密封挡肩朝向所述轴向焊缝挤压所述第一密封凸片，从而密封所述轴向焊缝。

16、在一个优选实施例中，所述定子铁芯在外周上具有轴向焊缝，在所述第二锥形环部的面对所述定子铁芯的端部处的外周面上、与所述轴向焊缝对应的位置处设置有第二密封挡肩，所述第四密封圈在与所述轴向焊缝对应的位置处设置有沿径向向外伸出的第二密封凸片，所述第二密封挡肩朝向所述轴向焊缝挤压所述第二密封凸片，从而密封所述轴向焊缝。

17、通过设置用于密封轴向焊缝的第一密封挡肩和第二密封挡肩，可以限制冷却液经由轴向焊缝流出，从而保证足量的冷却液经由定子冷却液通道流过，提高定子冷却效率。

18、在一个优选实施例中，所述第一导液环和所述第二导液环由塑料制成。这使得不易引起噪声和振动问题。

19、本发明还涉及一种包括上述液冷电机的电驱系统，该电驱系统还包括逆变器与减速器中的至少一者。

技术特征：

1.一种液冷电机(100)，该液冷电机(100)包括：

2.根据权利要求1所述的液冷电机(100)，其特征在于，该液冷电机(100)还包括用于支承转子轴(5)的第一轴承(6)和第二轴承(7)，所述第一轴承(6)设置在所述第一导液环(3)侧，所述第二轴承(7)设置在所述第二导液环(4)侧，所述第一导液环(3)设置有朝向所述第一轴承(6)开口的第三导液孔，并且/或者所述第二导液环(4)设置有朝向所述第二轴承(7)开口的第四导液孔(50)。

3.根据权利要求1或2所述的液冷电机(100)，其特征在于，所述第一导液环(3)包括第一圆柱形环部(31)和第一锥形环部(32)，所述第一锥形环部(32)从所述第一圆柱形环部(31)延伸出并且直径逐渐变小，所述第一圆柱形环部(31)沿径向抵靠于所述壳体(1)，所述第一锥形环部(32)沿轴向抵靠于所述定子铁芯(21)的所述第一端，从而在所述壳体(1)、所述定子铁芯(21)和所述第一导液环(3)之间形成第一冷却液腔(39)，所述第一冷却液腔(39)与所述定子冷却液通道和所述第一导液孔(30)流体连通，所述第一导液孔(30)设置在所述第一锥形环部(32)内。

4.根据权利要求3所述的液冷电机(100)，其特征在于，在所述第一圆柱形环部(31)的外周上设置有第一周向沟槽(33)，在所述第一周向沟槽(33)内设置有第一密封圈(34)，用于实现所述第一圆柱形环部(31)与所述壳体(1)之间的径向密封；并且/或者在所述第一锥形环部(32)的面对所述定子铁芯(21)的端面中设置有第二周向沟槽(35)，在所述第二周向沟槽(35)内设置有第二密封圈(36)，用于实现所述第一锥形环部(32)与所述定子铁芯(21)之间的轴向密封。

5.根据权利要求2所述的液冷电机(100)，其特征在于，所述第二导液环(4)包括第二圆柱形环部(41)和第二锥形环部(42)，所述第二锥形环部(42)从所述第二圆柱形环部(41)延伸出并且直径逐渐变小，所述第二圆柱形环部(41)沿径向抵靠于所述壳体(1)，所述第二锥形环部(42)沿轴向抵靠于所述定子铁芯(21)的所述第二端，从而在所述壳体(1)、所述定子铁芯(21)和所述第二导液环(4)之间形成第二冷却液腔(49)，所述第二冷却液腔(49)与所述定子冷却液通道和所述第二导液孔(40)流体连通，所述第二导液孔(40)设置在所述第二锥形环部(42)内，所述第四导液孔(50)从所述第二冷却液腔(49)穿过所述第二圆柱形环部(41)朝向所述第二轴承(7)倾斜地延伸。

6.根据权利要求5所述的液冷电机(100)，其特征在于，在所述第二圆柱形环部(41)的外周上设置有第三周向沟槽(43)，在所述第三周向沟槽(43)内设置有第三密封圈(44)，用于实现所述第二圆柱形环部(41)与所述壳体(1)之间的径向密封；并且/或者在所述第二锥形环部(42)的面对所述定子铁芯(21)的端面中设置有第四周向沟槽(45)，在所述第四周向沟槽(45)内设置有第四密封圈(46)，用于实现所述第二锥形环部(42)与所述定子铁芯(21)之间的轴向密封。

7.根据权利要求5或6所述的液冷电机(100)，其特征在于，所述第二圆柱形环部(41)在面对所述出液口(12)的部位处设置有缺口(48)。

8.根据权利要求1或2所述的液冷电机(100)，其特征在于，所述定子冷却液通道包括周向沟槽(25)和多个轴向导液孔(26)，所述周向沟槽(25)设置在所述定子铁芯(21)的外周上并与所述进液口(11)流体连通，所述轴向导液孔(26)在所述定子铁芯(21)内沿轴向延伸并与所述周向沟槽(25)流体连通，所述轴向导液孔(26)还与所述第一导液孔(30)和所述第二导液孔(40)流体连通。

9.根据权利要求4所述的液冷电机(100)，其特征在于，所述定子铁芯(21)在外周上具有轴向焊缝(27)，在所述第一锥形环部(32)的面对所述定子铁芯(21)的端部处的外周面上、与所述轴向焊缝(27)对应的位置处设置有第一密封挡肩(37)，所述第二密封圈(36)在与所述轴向焊缝(27)对应的位置处设置有沿径向向外伸出的第一密封凸片(361)，所述第一密封挡肩(37)朝向所述轴向焊缝(27)挤压所述第一密封凸片(361)，从而密封所述轴向焊缝(27)。

10.根据权利要求6所述的液冷电机(100)，其特征在于，所述定子铁芯(21)在外周上具有轴向焊缝(27)，在所述第二锥形环部(42)的面对所述定子铁芯(21)的端部处的外周面上、与所述轴向焊缝(27)对应的位置处设置有第二密封挡肩(47)，所述第四密封圈(46)在与所述轴向焊缝(27)对应的位置处设置有沿径向向外伸出的第二密封凸片，所述第二密封挡肩(47)朝向所述轴向焊缝(27)挤压所述第二密封凸片，从而密封所述轴向焊缝(27)。

11.一种电驱系统，其特征在于，该电驱系统包括根据权利要求1至10中任一项所述的液冷电机(100)，该电驱系统还包括逆变器与减速器中的至少一者。

技术总结
本发明涉及液冷电机(100)，其包括：壳体(1)，其包括流体连接到泵的进液口(11)和用于排出冷却液的出液口(12)；固定在壳体内的定子(2)，其包括定子铁芯(21)和定子绕组(22)，定子铁芯内设置有与进液口流体连通的定子冷却液通道；第一导液环(3)，其沿轴向抵靠于定子铁芯并沿径向抵靠于壳体，第一导液环包括与定子冷却液通道流体连通并朝向定子绕组开口的第一导液孔(30)；以及第二导液环(4)，其沿轴向抵靠于定子铁芯并且沿径向抵靠于壳体，第二导液环包括与定子冷却液通道流体连通并朝向定子绕组开口的第二导液孔(40)。该液冷电机的冷却效率提高。本发明还涉及包括上述液冷电机的电驱系统。

技术研发人员：郎振华,孙冠男,卞吉明,张伟刚
受保护的技术使用者：纬湃汽车电子（天津）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12